DNA重组技术的基本工具2

1、【课 题】专题基因工程第1. 1dna重组技术的基本工具【教学冃标】1.简述dna重组技术所需三种棊木工具的作用；2.认同棊因工程的诞生和发展 离不开理论研究和技术创新。【教学流程】应用：下图为科学家培育抗虫棉的过程，据图回答:回忆：萤火虫可以自行发光。道路两旁路灯整晚会消耗大量的用电，而一燉的道路两旁同时栽种 大最的行道树。针对这种情况，如果要用基因工程技术创造出一种荧光树，大致的步骤应该如何 操作？在这一过程中要使用哪些工貝？棉花细胞转基因抗虫棉的培育示意图问题(1)：在此基因工程操作过程中，过程盂要使用到哪种工具？它冇什么特点？此工具作用 的结果是否一样？问题(2)：在上图所示过程中是否

2、还冇英他地方会使用到此种工具?例题1如图所示为一种限制酶切割dna分子：切点(1) 这种限制酶切点是间，形成icigcigtia个黏性末端，其特点是 g g°c c画出限制酶切割此dna分了形成黏性末端的过程图：切点(2) 此限制酶识别特点是c(3) 如果g碱基发生基因突变，可能发生的情况是：问题(3)：过程盂要借助于基因工程中的哪种工具？冇哪些种类？作用特点是否冇差异？想一想：dna连接酶与dna聚合酶是一回事吗？为什么？例题2.限制酶在dna的任何部位都能将dna切开吗？以下是四种不同限制酚切割形成的dna 片段：(1)-ctgca g(7) gt- ica-你能用dna连接臨将

3、它们连接起来？和能连接形成(2) -actg(8)aattc gg)gc cg(4)g-cttaa和能连接形成(5) g(6)gcacgtccg和 能连接形成和 能连接形成问题(4)：质粒在此过程中扮演的是哪种角色？是怎样的条件使它能够胜任？与质粒具有相同作 用的还有哪些材料？例题3.根据模拟制作重组dna分子的活动，甲dna分子、乙dna分子被ecori b切后，即町获得所需的目的基因和质粒，回答以卜问题：(1) 绿色硬纸板(甲dna分了)的碱基序列为：atagcatgctatccatgaattcggcatactatcgtacgataggtacttaagccgtatg红色硬纸板(乙dna分子

4、)的碱基序列为：tcctagaattctcggtatgaattccatac aggatcttaagagccatacttaaggtatg其屮， dna分子含有“目的基因”， dna分子是“质粒”。(2) 用“剪刀”进行切割。酶切位点在 (a处还是b处)，此化学键称为°(3) 请用在甲、乙两dna分子上标出ecori的作用位点。(4) 你模拟插入的dna片断能称得上一个基因吗?o ecori属于 酶。【巩固训练】1. 实施:基因工程第一步的一种方法是把所需的某因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切除-种限制性内切陋能识别dna子屮的gaattc顺序，切点在g和az间，这是应用了 酶的

5、（）a.酶的高效性 b.酶的专一性 c.酶的多样性 d.酶的催化活性受外界条件影响2. 以下说法正确的是（）a. 所有的限制酶只能识别同一种特定的核廿酸序列b. 质粒是基因工程中惟-的运载体c.d.3.a.b.c.d.4.a.5.a.b.cd.6.a.b.运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复 卜列黏性末端属于同一种限制性内切酶切割的是 不属于质粒被选为基因运载体的理由是（）能复制b.有多个限制醐切点c.具有标记基因基因工程技术也称为dna重组技术，其实施必须貝备的四个必要条件是 目的基因 重纽.dna 工具酚 模板dna 下列

6、关于限制酶的说法不正确的是（）限制酶广泛存在于各种生物屮，尤其在微生物细胞屮分布最多 不同的限制酶识别不同的核廿酸序列c. 限制酶能识别特定的核昔酸序列，体现了酶的专一性d. 限制醐的作用只是用来提取冃的基因7. 下图所示限制酶切割基因分子的过程，从图小可知，该限制酶能识别的碱基序列和 切点是a.b.c.d.8.)d.它是环状dna八八）cttaag,cttaag, gaattc, gaattc,限制性内切酶rna聚介酶 冃的基因信使rna运载体限制性内切酶 运载体质粒切点在c和tzi'可切点在g和a之间切点在g和a之间 切点在c和t之间体细胞连接酶 受体细胞受体细胞thc t t a

7、 a g厂gic t t a a卜-列关于质粒的叙述，正确的是a.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 质粒是细菌细胞质中能够口主复制的小型环状dna分子 质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制 细菌质粒的复制过程-定是在宿主细胞外独立进行的 科学家常选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（b.c.d.9.a.提高受体细胞在自然环境中的耐热性b.冇利于检测目的某因否导入受体细胞c.10.a.增加质粒分子的相对分子质量d.便于为外源基因连接卞图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是 dna连接酶和解旋酶人的生长激素基因质粒a注：抗氨节書

8、番素基因抗四环素基因 a点为目的基因与 质粒啲结合点b. dna聚合晦和限制性核酸内切c. 限制性核酸内切酶和dna连接酶d. dna聚合酶和rna聚合酶11.限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割dna分子上特定的核廿酸碱基序列。下图为四种 限制bamhi, ecori, hindhi以及bgl ii的辨识序列。箭头表示每一种限制陆的特定切割部 位，其屮哪两种限制酶所切割出來的dna片段末端可以互补黏合？具正确的末端互补序列为何？（）bamhiecorihindlllegliijjggatccgaaitcaagctt-agatctcctaggcttaag_ttcgaatctagtttta.ba

9、mhi 和 ecori；末端互补序列aattb.bamhi 和 hindlll ；末端互补序列gatcc.ecori 和 hindlll ；末端互补序列aattd. bamhi和bglll；末端互补序列一gatc12.在dna测序工作中，需要将某些限制性内切核酸酶的限制位点在dna上定位，使其成为 dna分子屮的物理参照点。这项工作叫做“限制酶图谱的构建二假设有以下一项实验：川限制酶hindlll, bamh i和二者的混合物分别降解-个4kb （lkb即1千个碱基对）大小的线性dnabamhi1.8kl>1.3kl>0.9kl)ji 8kb1.0kl>0.9kl)0.3kl

10、)2.8kl)1.2kl)分了，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作护甫立降解产物分开，如下图所示。据此分析，这两种限制性内切核酸陆在该dna分子上的限制位点数目是以下哪一组？（b. hindl【l2 个，bamh i 3 d. hindlll和 bamh i 各有 2 个a. hindlll 1 个，bamh i 2 个c. hindih2 个，bamh i 1 个13.两个核酸片段在适宜的条件下，经x晦的作用，发生下述变化，则x酶是a ciga a t t i i it t a atiaa. 连接酶b. rna聚合酶c. dna聚合酶d. 限制酶1. 干扰素是治疗癌症的重要物质，它必须从人

11、血中提取。每升人血中只能提取0.05 ug；故价 格昂贵，某基因公司采用下图所示的方法生产t扰索。请据此图冋答：a细菌质粒干扰紊基因移植(1)首先从人的细胞中取出干扰素基因作为将此基因插入细胞质粒的切口处时，川 的“剪刀"是，若要使它和经过处理的细菌质粒基因结合，必须使用将它们缝合。2. 必豆对多种害虫具有抗虫能力，根本原因是虹豆体内具有胰蛋口酶抑制剂基因(cptl基因)。 科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是cpti蛋口质的积累量不足。经过 在体外对cpti基因进行了修饰后，cpti蛋白质在水稻屮的积累量就得到了捉高。修饰和表达过程 如下图所示:“信号肽&quo

12、t;"内质网滞留序列cpti基因 信号”序列|修怖后的cpti基因 jaicpt：蛋白质请根据以上材料，冋答下列问题：(l) cpti基因是该基因丁程中的基因，“信号肽"序列及“内质网滞留信号”序列的基本组成单位是o在过程中，首先要用酶切开, 暴露出,再用酸连接。(2) 在该基因工程屮，供体细胞是,受体细胞是过程称为 0(4) 与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培冇新品种的主要优点是和3. 限制性内切酶i的识别序列和切点是-grgatcc，限制性内切酶ii的识别序列和切点是 jgatc。在质粒上有酶i的一个切点，在bl的基因的两侧各有一个酶ii的切点。请画出质粒被限制

13、酶i切割后所形成的黏性末端。(2) 请画出目的基因两侧被限制酶ii切制麻所形成的黏性末端。(3) 在dna连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？2、(1)g gatc c川酶 i 切割 卜 ggatccc ctagtgcctagg(2)-*gatc型 jgatc -用悔ii切割才gatmgatc-ctag：ctaglctagc1ag（3）可以连接。因为山两种不同限制輛切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的）（1）冃的 四种脱氧核苜酸 限制性内切酶 黏性末端（2）虹豆细胞 水稻细胞（3）转录（4）让多种害虫吞食水稻叶片（5）目的明确，培育周期短。（6）可以让

14、人类获得具 冇优良品质的作物，如蛋白质含量更高、抗逆性更强；打破传统育种界限，如植物表达 微生物的抗虫性状。弊：转基因农作物也可能变异成为对人类或环境有害的物种，如抗 逆性极强的“超级杂草”；造成革因污染；影响食品安全。“信号肽”“内质网滞留序列cpt：基因信号沖岸列修饰后的cpti基因aicpt：蛋白质、1、g、g ;2碱基序列完全相同;切点； g 工r c c1i限制酶g atccgr iig gg+ cc tag2、只能识别某一种特定的核苛酸序列；3、限制酶不能识别切割位点一 _*、生和i能连接形成acgt-£和&能连接形成gaattctgca；cttaag；工和色能连接形成gcgc-l和乞能连接形成ctgc