选修三现代生物科技专题

1、选修三现代生物科技专题一、与DNA分子相关的几种酶及基因工程的其他工具1.与DNA分子相关的酶(1)几种酶的比较形成单链DNA分子形成新的DNA分子形成重组DNA分子形成黏性末端或平末端作用结果碱基对间的氢键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键作用部位DNA分子脱氧核苷酸DNA分子片段DNA分子作用底物解旋酶DNA聚合酶DNA连接酶限制酶 项目种类为自己争气，为母校争光(2)限制酶与DNA连接酶的关系为自己争气，为母校争光例1(2010浙江卷，2)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是 ()A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和

2、载体C将重组DNA分子导入烟草原生质体D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞A例2：基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是GGATCC一，限制酶II的识别序列和切点是一GATC一。根据图示,判断下列操作正确的是： A.质粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶II切割B.质粒用限制酶II切割，目的基因用限制酶I切割C.目的基因和质粒均用限制酶I切割D.目的基因和质粒均用限制酶II切割A2.载体(1)种类质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，能够自我复制的很小的双链环状DNA分子。噬菌体的衍生物。动植物病毒。(2)作用作为运载工

3、具，将目的基因转移到宿主细胞内。利用它在宿主细胞内复制，对目的基因进行大量复制。为自己争气，为母校争光为自己争气，为母校争光(3)具备的条件能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。具有特殊的标记基因，以便进行筛选。例3.(2011.江苏高考)用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1 kb即1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。 例4.（2010安徽池州调研）如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判

4、断下列说法正确的是( )A.将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法B.将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌C.将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌D.目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长C例5.（2011山东济南一模）下列关于基因工程的叙述，错误的是( )A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表

5、达 D二、基因工程基本操作程序1.目的基因的获取途径(1)直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因库中获取。(2)人工合成目的基因常用的方法有：已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。以RNA为模板，在逆转录酶作用下人工合成。为自己争气，为母校争光2.基因表达载体的构建（基因工程的核心）为自己争气，为母校争光P180 例23.将目的基因导入受体细胞Ca2+处理细胞感受态细胞 重组表达载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收DNA分子将含有目的基因的表达载体提纯 取卵（受精卵） 显微注射 受精卵发育 获得具有新性状的动物将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上 农杆

6、菌 导入植物细胞 整合到受体细胞的DNA 表达转化过程原核细胞受精卵体细胞受体细胞Ca2+处理法显微注射技术农杆菌转化法常用方法微生物细胞动物细胞植物细胞生物种类为自己争气，为母校争光4.目的基因的检测与鉴定（1）分子水平检测导入检测：DNA分子杂交技术，即使用放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段作探针检测。表达检测转录检测：分子杂交法，即目的基因作探 针与mRNA杂交翻译检测：抗原抗体杂交法为自己争气，为母校争光为自己争气，为母校争光例6（2011.天津模拟）用于判断目的基因是否转移成功的方法中，不属于分子检测的是（ ）A.通过害虫吃棉叶看其是否死亡B.转基因生物基因组DNA与DNA探针

7、能否形成杂交带C.转基因生物中提取的mRNA与DNA探针是否能形成杂交带D.转基因生物中提取的蛋白质能否与抗体形成杂交带A综合练习1、（2011.海南高考）（15分）回答有关基因工程的问题：（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生粘性末端，也可能产生_末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生_（相同，不同）粘性末端的限制酶。（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是_。平 相同 RNA聚合酶识别和结合的部位 在用表达载体转化大肠杆菌时，常用_处理大肠杆菌，以利于表达载体进入：

8、为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为_。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成_，常用抗原-抗体杂交技术。（3）如果要将某目的基因通过农杆菌传话法导入植物细胞，先要将目睹基因插入农杆菌Ti质粒的_中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的_上。Ca2+ 分子杂交技术 蛋白质TDNA 染色体DNA2 （2010天津理综）下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，R表示氨苄青霉素抗性基因，BamH 、Hind 、Sma 直线所示为三种限制酶的酶切位点。.据图回答

9、：（1）图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用_限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含_的培养基上进行。（2）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_（填字母代号）。A.启动子 B.tetRC.复制原点 D.RA 氨苄青霉素 Hind 和BamH （3）过程可采用的操作方法是_（填字母代号）。A.农杆菌转化 B.大肠杆菌转化C.显微注射 D.细胞融合（4）过程采用的生物技术是_。（5）对早期胚胎进行切割，经过程可获得多个新个体。 这利用了细胞的_性。全能胚胎移植技术 C （6）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用_（填字母代号）技术。 A.核酸分子

10、杂交 B.基因序列分析 C.抗原抗体杂交 D.PCRC三、基因工程的应用（1）乳腺生物反应器与微生物生产的比较工业生产，设备精良畜牧业生产，加提取设备生产设备从细胞中提取，较为复杂从乳汁中较易分离提取产物提取由于缺少内质网、高尔基体等细胞器，产物可能不具有生物活性与天然蛋白质活性没有区别基因表达与人类基因结构不同动物基因结构与人类基因结构相同基因结构微生物生产乳腺生物反应器 类型项目为自己争气，为母校争光乳腺生物反应器受生物性别的限制，若从动物尿液中提取目的基因产物则不受性别限制。为自己争气，为母校争光(2)基因治疗治疗遗传性囊性纤维化病操作简单，成功率低外源基因 载体携带 体内相应组织细胞治

11、疗遗传性囊性纤维化病的基因体内基因治疗治疗复合型免疫缺陷症操作复杂，但成功率高从病人体内获得某种细胞细胞培养体外完成基因转移筛选并扩增培养重新输入患者体内腺苷酸脱氨酶基因体外基因治疗成果举例特点过程外源基因类型及举例 项目类型转移为自己争气，为母校争光走进高考3 （2006全国理综）采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关的叙述，正确的是( )A.人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目，等于凝血因子氨基酸数目的3倍B.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵C.在该转基因羊中，人凝血因子基

12、因存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中D.人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA为自己争气，为母校争光 B五、蛋白质工程与基因工程的比较(1)蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出的第二代基因工程(2)基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造联系只能生产自然界已有的蛋白质可生产自然界没有的蛋白质结果定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品定向改造或生产人类所需的蛋白质实质获取目的基因构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列过程区别基因工程蛋白质工程 项目区别与联系走进高考4 （2009广东生物）饲料原料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中，猪、禽等动物由于缺乏有关酶，无法有效利用植酸，造成磷源浪费，而且植酸随粪便排出后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成为目前重要的饮料添加剂之一。（1）饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的_，然后改变植酸酶的_，从而得到新的植酸酶。为自己争气，为母校争光空间结构 氨基酸