二轮复习基因工程概要

二轮复习基因工程概要第1页/共22页真题回顾：判断正误(1)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，属于基因工程。（2010·全国卷，5D(2)外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制 (2013·安徽卷，6B)。(3)一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列(2012·全国卷，4A)（4）利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入受体细胞（2012·浙江卷,6C）

(5)应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达。（2011·四川卷，5D）（6）动物的生长激素基因转入植物后不能表达。（2010·江苏卷，18C）第2页/共22页基因工程限制酶、DNA连接酶、载体基本工具诞生延伸蛋白质工程应用基本操作程序考点构建：（1）目的基因的获取（2）基因表达载体的构建（3）将目的基因导入受体细胞（4）目的基因的检测与鉴定植物：抗虫、抗病、抗逆；动物：加快生长、生产药物等基因工程药物基因治疗练一练：学案例2+P4,3第3页/共22页典例分析——有关限制酶问题1：能不能选用SmaI切割外源DNA和质粒？问题2：若只使用EcoRI一种限制酶切割外源DNA和质粒，构建基因表达载体时，可以形成哪些产物？问题3：若用BamHI和HindIII两种限制酶切割外源DNA和质粒，构建基因表达载体时，可以形成哪些产物？问题4：若用两种限制酶与选用一种限制酶切割对比，有什么优点？问题5：在构建基因表达载体时，限制酶的选择上要注意哪些问题？例1就限制酶的选择，回答以下问题

用一种限制酶处理，易出现质粒和目的基因自身环化，和质粒与目的基因的反向连接，影响表达。第4页/共22页例2科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。图6是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：（1）在基因工程中，抗盐基因被称为_____________，它可用PCR技术扩增，该技术需用_____________

酶。目的基因热稳定DNA聚合（2）用图中的质粒和目的基因构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是_____________。图中①、②过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，应选用限制酶___________

对外源DNA、质粒进行切割。破坏标记基因、目的基因BamhI和HibdIII第5页/共22页例2科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。图6是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：（3）为筛选出已导入重组质粒的农杆菌，应在培养基中加_____________。M抗生素（4）为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，在个体水平上鉴定之前，常用__________________________作探针进行分子杂交测试。放射性同位素标记的抗盐基因第6页/共22页训练提升学案例1、下列关于限制性核酸内切酶的叙述错误的是（）A．它能在特殊位点切割DNA分子B．同一种限制酶切割不同的DNA分子产生的黏性末端能够很好地进行碱基配对C．它能任意切割DNA分子，从而产生大量的DNA片段D．每一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列C第7页/共22页例2、限制性核酸内切酶能识别特定的DNA序列并进行剪切,不同的限制性核酸内切酶可以对不同的核酸序列进行剪切。现用3种不同的限制性核酸内切酶对一6.2kb(千碱基对)大小的线状DNA进行剪切后,用凝胶电泳分离各核酸片段,实验结果见下表。请问:3种不同的限制性核酸内切酶在此DNA片段上的切点位置是图中的()D变式训练：学案P4练习题1，4第8页/共22页学案例5．图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题：(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由________________连接。(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是________末端，其产物长度为______________。脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖平537kb、790kb、661kb第9页/共22页学案例5．图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题：(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T­A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有________种不同长度的DNA片段。4第10页/共22页学案例5．图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题：(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是________。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加________的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是________________________。BamHⅠ抗生素B用一种限制酶，容易产生基因与质粒反向连接。第11页/共22页与DNA分子相关的酶（学案P4,2）限制酶DNA连接酶解旋酶DNA聚合酶返回第12页/共22页典例分析——基因工程操作程序学案例4：（多选）下列关于基因工程技术的叙述，错误的是(

)。A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B．PCR反应中温度的周基因期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记D．抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达ABCPCR技术第13页/共22页训练提升(学案P5,7)下图是利用生物工程技术生产人生长激素的示意图。质粒上的Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因，限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同。据图回答问题：第14页/共22页(1)将人生长激素基因导入小鼠体内来生产生长激素。图中对供体雌鼠甲用促性腺激素处理一段时间后与雄鼠乙交配，然后通过手术的方法从雌鼠甲的________中取出受精卵。图中早期胚胎应保证发育到________________阶段，才能进行后续过程的操作。(2)①过程不能利用人的皮肤细胞，其原因是_________________________。(3)为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选，切割质粒时应选用的酶是_______________________。(4)大肠杆菌细胞内应不含________基因，以利于筛选出含重组质粒的受体菌。(5)如果从限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ中任选两种酶对质粒进行切割，均会将质粒切成两段，则形成的DNA片段共有____种，其中含有完整四环素抗性基因的DNA片段占________。(6)按照图示的操作，将三角瓶中的大肠杆菌先接种到甲培养基上，然后分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置，一段时间后，菌落的生长状况如乙、丙图所示。据图分析丙培养基中含人生长激素基因的菌落有________个。输卵管桑椹胚、囊胚皮肤细胞中不表达生长激素基因PstⅠ、EcoRⅠ标记基因61/62第15页/共22页基因工程限制酶、DNA连接酶、载体基本工具诞生延伸蛋白质工程应用基本操作程序考点构建：（1）目的基因的获取（2）基因表达载体的构建（3）将目的基因导入受体细胞（4）目的基因的检测与鉴定植物：抗虫、抗病、抗逆；动物：加快生长、生产药物等基因工程药物基因治疗第16页/共22页基因表达载体的组成：参见《5+3》280页a、目的基因b、启动子c、终止子d、标记基因返回

构建基因表达载体，使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。为什么要构建基因表达载体？第17页/共22页（1）有少数限制性核酸内切酶可以识别两种以上的核苷酸序列，如HindⅡ的识别序列为5′…GTPy↓PuAC…3′，其中Py=C或T；Pu=A或G；4种（2）不同种类的限制酶识别的核苷酸序列一定不同吗，切割位点一定不同吗？（3）不同种类的限制酶识别的不同的核苷酸序列，是否一定产生不同的黏性末端？XmaI和SmaI识别序列C↓CCGGG和CCC↓GGG同裂酶ApyI和BstOI识别序列和切点均为C↓C(A/T)GG同裂异切同裂同切同尾酶BamHⅠ和BglⅡ识别不同的6核苷酸序列，分别为G↓GATCC和A↓GATCT，得到的黏性末端均为-GATC限制酶的一些问题：BamHⅠ和BglⅡ切割DNA后虽然产生了相同的黏性末端，但如果这样的黏性末端相结合，将不能再被BamHⅠ或BglⅡ识别并切割。

返回第18页/共22页基因工程（geneticengineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分