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第51课时

基因工程课标要求1.阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。2.阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定等步骤。考情分析1.重组DNA技术的基本工具2024·江西卷,12;2024·山东卷,5;2023·新课标卷,62.基因工程的基本操作程序2024·河北卷,22;2024·重庆卷,19;2024·湖南卷,21;2024·甘肃卷,24;2024·安徽卷,20;2024·山东卷,25;2024·全国甲卷,38;2024·新课标卷,35;2024·黑吉辽卷,25;2023·全国乙卷,38;2023·全国甲卷,38;2023·湖北卷,4;2023·广东卷,20考点一

重组DNA技术的基本工具1.基因工程的概念指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。从技术操作层面看,由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫重组DNA技术。操作环境:操作水平:原理:结果:意义(优点):DNA分子水平基因重组赋予生物新的遗传特性,创造出人类需要的新的生物类型和生物产品。定向改造生物性状;克服远缘杂交不亲和障碍。体外环境考点一

重组DNA技术的基本工具2.基因工程的理论基础考点一

重组DNA技术的基本工具3.基因工程的工具(1)限制酶切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶,又称限制酶。来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的种类:数千种(限制酶不是一种酶,而是一类酶。)作用:能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。限制酶的限制作用实际就是一种通过限制性降解外源DNA来维护宿主遗传稳定的保护机制。限制酶一般不会剪切自身DNA的原因,可能是不包含被自身限制酶识别的序列,也可能是通过甲基化修饰作用使腺嘌呤A和胞嘧啶C甲基化来避免被识别,达到保护自身遗传物质的目的。考点一

重组DNA技术的基本工具3.基因工程的工具(1)限制酶大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。一般来说一种限制酶只能识别一种序列,在特定的位点进行切割。注:Y为C或T,R为G或A。考点一

重组DNA技术的基本工具3.基因工程的工具(1)限制酶DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中心轴线(图中虚线)两侧将DNA分子的两条链分别切开时,产生的是黏性末端;当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时,产生的是平末端。任何两个平末端之间都可以相互连接;同尾酶(能切割产生相同末端的限制酶)切割产生的黏性末端之间可以相互连接。考点一

重组DNA技术的基本工具3.基因工程的工具(1)限制酶基因工程中限制酶的选择要求①不破坏目的基因:不能在目的基因内部存在限制酶切位点;②目的基因两端存在酶切位点:能将目的基因从所在的DNA上切割下来;③保留启动子、终止子、复制原点:这些结构对于基因表达载体在细胞内进行复制,稳定存在并表达具有重要作用。④不破坏所有的标记基因:标记基因便于重组DNA分子的筛选。⑤质粒上的酶切位点位于启动子和终止子之间:便于插入的目的基因表达。⑥连接处的黏性末端相同:相同的黏性末端才能被DNA连接酶连接起来。为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接,可以用双酶切法进行酶切。考点一

重组DNA技术的基本工具3.基因工程的工具(2)DNA连接酶能将两个DNA片段连接起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。种类E.coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体相同点不同点都能将双链DNA片段“缝合“起来,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。E.coliDNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远低于T4DNA连接酶。考点一

重组DNA技术的基本工具3.基因工程的工具(3)载体载体能将外源基因送入受体细胞,并在受体细胞内对目的基因进行大量复制。类型:质粒、噬菌体和动植物病毒等。

大肠杆菌及质粒结构模式图质粒是最常用的载体,它是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外,并具有自我复制能力的环状双链DNA。考点一

重组DNA技术的基本工具3.基因工程的工具(3)载体基因工程中载体的选择要求①有一个至多个限制酶切割位点;(便于目的基因插入)②在受体细胞中稳定存在并能自我复制或整合到受体DNA上,随受体DNA同步复制;(使目的基因稳定存在且数量可扩增)③具有特殊的标记基因;(便于重组DNA分子的筛选)④对受体细胞无害。(避免受体细胞受到损伤)考点一

重组DNA技术的基本工具3.基因工程的工具(3)载体标记基因的作用:便于重组DNA分子的筛选标记基因最常见的是抗生素的抗性基因,也可以是荧光蛋白基因。高中阶段常见的酶及其作用练习:基因工程是指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。下列关于基因工程的叙述,错误的有________。①基因工程的原理是基因突变②从操作层面看,基因工程是在细胞水平上进行设计和施工的③基因工程能克服远缘杂交不亲和的障碍,定向改造生物的遗传性状④基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的①②练习:EcoRⅠ限制酶的识别序列和切割位点为5′-G↓AATTC-3′,SmaⅠ限制酶的识别序列和切割位点为5′-CCC↓GGG-3′。下列关于限制酶(限制性内切核酸酶)的叙述,正确的是________。①限制酶只存在于原核生物中②限制酶能识别DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开③EcoRⅠ限制酶切割DNA分子后形成平末端④SmaⅠ限制酶切割DNA分子后形成黏性末端⑤EcoRⅠ限制酶是从大肠杆菌R型菌株中分离出来的第一种限制酶②⑤练习:1967年,世界上几个实验室几乎同时发现了一种能够将两个DNA片段连接起来的酶,称之为DNA连接酶。下列关于DNA连接酶的叙述,错误的有__________。①DNA连接酶催化磷酸二酯键的断裂②T4DNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来,不能连接具有平末端的DNA片段③E.coliDNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端④T4DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远低于E.coliDNA连接酶⑤DNA连接酶与DNA聚合酶是同一种酶,作用相同①②④⑤练习:(2023·新课标卷,6)某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是(

)A.质粒和目的基因都用酶3切割,用E.coliDNA连接酶连接B.质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4DNA连接酶连接C.质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4DNA连接酶连接D.质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E.coliDNA连接酶连接C练习:(多选)(2025·河北邢台质检联盟期中)下列有关基因工程中载体的说法,正确的是(

)A.在进行基因工程操作中,被用作载体的质粒都是天然质粒B.所有的质粒都可以作为基因工程中的载体C.质粒是一种独立于细菌染色体外的环状DNA分子D.作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因CD练习:(2025·陕西汉中模拟)质粒是基因工程中常用的一种载体。下列关于质粒的说法,错误的是(

)A.质粒中的嘌呤碱基数和嘧啶碱基数是相等的B.一些质粒可以整合到目的细胞的染色体上,随受体DNA同步复制C.可以利用质粒上的特殊标记基因对目的基因进行筛选D.质粒至少应有三个限制酶识别切割位点,便于目的基因插入D练习:(2025·江苏·高考真题)(多选)图示人体正常基因A突变为致病基因a及HindⅢ切割位点。AluⅠ限制酶识别序列及切割位点为

,下列相关叙述正确的有(

)A.基因A突变为a是一种碱基增添的突变B.用两种限制酶分别酶切A基因后,形成的末端类型不同C.用两种限制酶分别酶切a基因后,产生的片段大小一致D.产前诊断时,该致病基因可选用HindⅢ限制酶开展酶切鉴定BD目的基因的筛选与获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定考点二

基因工程的基本操作程序考点二

基因工程的基本操作程序1.目的基因的筛选与获取(1)目的基因:在基因工程的设计和操作中,用于改变受体细胞

或获得

预期

等的基因。性状表达产物根据不同的需要,目的基因是不同的,它主要是指编码蛋白质的基因,如与生物抗逆性、生产药物、毒物降解、工业用酶等相关的基因,也可以是一些具有调控作用的因子。考点二

基因工程的基本操作程序1.目的基因的筛选与获取(2)筛选合适的目的基因的方法①从相关的已知

的基因中进行筛选是较为有效的方法之一。②利用

和序列比对工具进行筛选。(3)目的基因的获取①人工合成目的基因。②利用PCR扩增目的基因

③从基因文库中获取结构和功能清晰序列数据库b.借助DNA合成仪用化学方法直接人工合成。a.逆转录法合成目的基因。考点二

基因工程的基本操作程序1.目的基因的筛选与获取(3)目的基因的获取②利用PCR扩增目的基因PCR是__________________的缩写,是一项根据___________________的原理,在________提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对_______________________进行大量复制的技术;聚合酶链式反应DNA半保留复制体外目的基因的核苷酸序列①全称:②原理:③操作环境:④目的:⑤优点:聚合酶链式反应DNA半保留复制体外(PCR扩增仪/PCR仪)对目的基因的核苷酸序列进行大量复制可以在短时间内大量扩增目的基因考点二

基因工程的基本操作程序1.目的基因的筛选与获取(3)目的基因的获取②利用PCR扩增目的基因体内DNA复制参与的组分在DNA复制中的作用PCR中参与的组分解旋酶打开DNA双链DNA母链提供DNA复制的模板4种脱氧核苷酸(实为dNTP)合成子链的原料DNA聚合酶催化合成DNA子链缓冲物质维持pH稳定Mg2+激活DNA聚合酶引物(短的单链RNA)使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸无需解旋酶,高温解链DNA母链dNTP耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)缓冲液Mg2+引物(2种,短的单链DNA)考点二

基因工程的基本操作程序1.目的基因的筛选与获取(3)目的基因的获取②利用PCR扩增目的基因考点二

基因工程的基本操作程序1.目的基因的筛选与获取(3)目的基因的获取②利用PCR扩增目的基因引物使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。(DNA聚合酶不具有从头合成子链的功能)5’--3’5’3’5’3’引物引物子链延伸子链延伸引物是决定PCR特异性的关键。3’--5’PCR中的数量关系复制次数123nDNA分子数片段248含引物的DNA分子数248含其中一种引物的DNA分子数137同时含两种引物的DNA分子数026共消耗引物的对数137共消耗引物的个数2614含脱氧核苷酸链等长的DNA分子数0022n2n2n-12n-22n-12n-2n2n+1-2考点二

基因工程的基本操作程序1.目的基因的筛选与获取(3)目的基因的获取PCR引物的设计①引物能与DNA模板通过碱基互补配对结合;②2种引物之间不能互补配对结合;③某一引物不能自身折叠出现局部碱基互补配对;④引物不能太短,太短特异性差,一般在18-25bp;⑤有时需要在2种引物的5’端添加不同的限制酶的识别序列;⑥引物的3'端不可以修饰,否则会阻碍向3'方向的延伸。考点二

基因工程的基本操作程序1.目的基因的筛选与获取(3)目的基因的获取②利用PCR扩增目的基因考点二

基因工程的基本操作程序2.基因表达载体的构建——基因工程的核心步骤构建基因表达载体的目的:让基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代;使目的基因能够表达和发挥作用。考点二

基因工程的基本操作程序2.基因表达载体的构建——基因工程的核心步骤“启动子与终止子”和“起始密码子与终止密码子”启动子终止子起始密码子终止密码子本质位置功能DNA片段DNA片段mRNA上三个相邻决定氨基酸的碱基mRNA上三个相邻的碱基基因上游非编码区基因下游非编码区mRNA上mRNA上RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA。终止转录的结构。翻译起始的部位(编码氨基酸)。翻译结束的部位(一般不编码氨基酸)考点二

基因工程的基本操作程序2.基因表达载体的构建——基因工程的核心步骤质粒限制酶限制酶DNA连接酶同种限制酶或产生相同黏性末端的限制酶切割重组DNA分子限制酶切割位点目的基因限制酶切割位点获取目的基因考点二

基因工程的基本操作程序1.目的基因的筛选与获取将同一种限制酶切割获得的目的基因和质粒混合后加DNA连接酶会出现的连接方式有:质粒目的基因自身环化目的基因自身环化质粒自身环化质粒与目的基因正、反向连接目的基因与目的基因连接质粒与质粒连接正向连接反向连接自身连接+使用双酶切法可以避免错误的连接。考点二

基因工程的基本操作程序3.将目的基因导入受体细构建好的基因表达载体需要通过一定的方式才能进入受体细胞。目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。考点二

基因工程的基本操作程序3.将目的基因导入受体细花粉管通道法:可以用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中;可以在植物受粉后的一定时间内,剪去柱头,将DNA溶液滴加在花柱切面上,使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。考点二

基因工程的基本操作程序3.将目的基因导入受体细农杆菌转化法:将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA上→表达考点二

基因工程的基本操作程序3.将目的基因导入受体细将目的基因导入动物受精卵最常用的一种方法是利用显微注射将目的基因注入动物的受精卵中,这个受精卵将发育成为具有新性状的动物。显微注射法:考点二

基因工程的基本操作程序3.将目的基因导入受体细Ca2+处理转化法:大肠杆菌Ca2+表达载体

Ca2+处理法示意图Ca2+处理细胞感受态细胞表达载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收DNA分子种类项目植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法、花粉管通道法显微注射法Ca2+处理法受体细胞体细胞或受精卵受精卵原核细胞转化过程目的基因插入Ti质粒的T­DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA中→表达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Ca2+处理细胞→能吸收周围环境中DNA分子的生理状态细胞(感受态)→基因表达载体导入细胞中考点二

基因工程的基本操作程序3.将目的基因导入受体细考点二

基因工程的基本操作程序4.目的基因的检测与鉴定考点二

基因工程的基本操作程序4.目的基因的检测与鉴定(1)分子水平的检测包括通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA;从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原—抗体杂交,检测目的基因是否翻译成相应蛋白等。检测目的基因是否导入:可以根据目的基因的序列设计引物,通过PCR进行扩增,如果能够扩增出目的基因片段,说明该基因已经整合到了受体细胞中。或者直接进行DNA分子杂交。检测目的基因是否转录:通常提取受体细胞的总RNA,将其中的mRNA反转录成cDNA,进行PCR。或者直接进行分子杂交。检测目的基因是否表达出相应蛋白质:从受体细胞中提取蛋白质后,进行电泳分离,然后利用目的蛋白的抗体进行检测。考点二

基因工程的基本操作程序4.目的基因的检测与鉴定(1)分子水平的检测基因探针:一段带有标记(放射性同位素标记或荧光标记)能与目的基因的的一条链碱基互补配对的单链核苷酸片段。检测方法:将待测DNA或RNA与基因探针混合,如果发生了核酸杂交,则说明有目的基因。DNA分子杂交分子杂交(2)个体生物学水平的鉴定考点二

基因工程的基本操作程序4.目的基因的检测与鉴定转基因生物鉴定方法成功标志抗虫植物抗病毒(菌)植物抗盐植物抗除草剂植物获取目的基因产物的转基因生物饲喂害虫(抗虫接种实验)害虫死亡病毒(菌)接种实验未染病盐溶液处理正常生长喷洒除草剂正常生长提取细胞产物与天然产品进行功能活性比较功能、活性正常练习:构建因表达载体的过程分为酶切和连接两个步骤。下图为构建基因表达载体时所用的载体及目的基因所在DNA片段上限制酶的识别切割位点情况。①构建基因表达载体时________(“能”或“不能”)选择EcoRⅠ,原因是_________________________________。不能EcoRⅠ会破坏目的基因②选择SpeⅠ进行单酶切构建基因表达载体时,容易出现目的基因和载体的自身环化,以及目的基因的反向链接,导致目的基因转录时________出现错误,无法表达正常的蛋白质。模板链③选择BamHⅠ与BglⅡ进行双酶切构建基因表达载体时,能否避免单酶切时出现的目的基因和载体的自身环化,以及目的基因的反向链接?为什么?不能,因为BamHⅠ与BglⅡ虽然识别序列不同,但是切割后产生的黏性末端相同。④选择BamHⅠ与HindⅢ进行双酶切构建基因表达载体时,能否避免单酶切时出现的目的基因和载体的自身环化,以及目的基因的反向链接?为什么?能,因为BamHⅠ与HindⅢ切割后产生的黏性末端不同。练习:(2023·湖北卷,4)用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒,构建基因表达载体(重组质粒),并转化到受体菌中。下列叙述错误的是(

)A.若用HindⅢ酶切,目的基因转录的产物可能不同B.若用PvuⅠ酶切,在含Tet(四环素)培养基中的菌落,不一定含有目的基因C.若用SphⅠ酶切,可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否D.若用SphⅠ酶切,携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)和Tet的培养基中能形成菌落D练习:(2024·江苏卷,23)为了高效纯化超氧化物歧化酶(SOD),科研人员将ELP50片段插入pET-SOD构建重组质粒pET-SOD-ELP50,以融合表达SOD-ELP50蛋白,过程如图1。其中,ELP50是由人工合成的DNA片段,序列为:限制酶a识别序列-(GTTCCTGGTGTTGGC)50-限制酶b识别序列,50为重复次数。请回答下列问题:(1)步骤①双酶切时,需使用的限制酶a和限制酶b分别是___________________。(2)步骤②转化时,科研人员常用________处理大肠杆菌,使细胞处于感受态,转化后的大肠杆菌采用含有________________的培养基进行筛选。用PCR技术筛选成功导入pET-SOD-ELP50的大肠杆菌,应选用的一对引物是_________________。EcoRⅠ、HindⅢCaCl2卡那霉素S-F和E-R(3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与________结合,驱动转录,翻译SOD-ELP50蛋白。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa,将表达的蛋白先进行凝胶电泳,然后用SOD抗体进行杂交,显示的条带应是________(从图2的“A~D”中选填)。启动子C练习:(2024·江苏卷,23)为了高效纯化超氧化物歧化酶(SOD),科研人员将ELP50片段插入pET-SOD构建重组质粒pET-SOD-ELP50,以融合表达SOD-ELP50蛋白,过程如图1。其中,ELP50是由人工合成的DNA片段,序列为:限制酶a识别序列-(GTTCCTGGTGTTGGC)50-限制酶b识别序列,50为重复次数。请回答下列问题:(4)步骤④为探寻高效纯化SOD-ELP50蛋白的方法,科研人员研究了温度、NaCl对SOD-ELP50蛋白纯化效果的影响,部分结果如图3。①20℃时,加入NaCl后实验结果是_______________________________________。②100℃时,导致各组中所有蛋白都沉淀的原因是_____________________________。③据图分析,融合表达SOD-ELP50蛋白的优点有______________________________________________________________________________________。SOD-ELP50组纯化蛋白含量比SOD组高高温使蛋白变性,离心后沉淀纯化回收率高、杂蛋白少、低温下纯化有利于酶活性的保持练习:(2025·安徽·高考真题)质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因,将该质粒导入大肠杆菌细胞后,其编码的酶可分解X-gal,产生蓝色物质,进而形成蓝色菌落,如图所示。科研小组以该质粒作为载体,采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是(

)A.使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率,可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数B.如果筛选平板中仅含卡那霉素,生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株C.因质粒K中含两个标记基因,筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株D.若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌C练习:(2025·河北·高考真题)(多选)X染色体上的D基因异常可导致人体患病,在男性中发病率为1/3500,某患病男孩(其母亲没有患病)X染色体上的基因D和H内各有一处断裂,断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。研究者对患儿和母亲的DNA进行了PCR检测,所用引物和扩增产物电泳结果如图。不考虑其他变异,下列分析错误的是(

)注:引物组合S1和S2,R1和R2可分别用于对正常基因D和H序列的扩增检测A.该病患者中男性显著多于女性,女性中携带者的占比为1/3500B.用R1和R2对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果相同C.与正常男性相比,患病男孩X染色体上的基因排列顺序发生改变D.利用S1和S2进行PCR检测,可诊断母亲再次孕育的胎儿是否患该病AB练习:(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)香树脂醇具有抗炎等功效,从植物中提取难度大、产率低。通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N,可高效生产香树脂醇。回答下列问题。(1)可从

中查询基因N的编码序列,设计特定引物。如图1所示,a链为转录模板链,为保证基因N与质粒pYL正确连接,需在引物1和引物2的5’端分别引入

限制酶识别序列。PCR扩增基因N,特异性酶切后,利用

连接DNA片段,构建重组质粒,大小约9.5kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前后,质粒pYL对应部分大小基本不变。基因数据库(序列数据库)XhoⅠXbaⅠDNA连接酶(2)进一步筛选构建的质粒,以1-4号菌株中提取的质粒为模板,使用引物1和引物2进行PCR扩增,电泳PCR产物,结果如图2。在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应中是否有

的污染。初步判断实验组

(从“1~4”中选填)的质粒中成功插入了基因N,理由是

。外源DNA1目的基因N大小为2.3kb,实验组1的条带大小与其相近(3)为提高香树脂醇合酶催化效率,将编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列,丙氨酸的密码子有GCA等。a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物(GCA为诱变序列),b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同。据此分析,丙氨酸的密码子除GCA外,还有

。a:5'-…GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3'b:5'-…GAA/CTG/TGG/GAC/ACC/CTG/AAC/TAC/TTC/TCT/GAG…-3'c:5'-…GCC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3'd:5'-…GAT/AAT/AAG/ATC/CGA/GAG/AAG/GCC/ATG/CGA/AAG…-3'GCC(4)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的

含量并进行比较,可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案。香树脂醇考点三DNA的粗提取与鉴定1.实验原理(1)提取DNA的原理:DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异,可以利用这些差异,选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。DNA不溶于酒精,某些蛋白质溶于酒精;DNA在不同NaCl溶液中的溶解度不同,可溶于2mol/L的NaCl溶液中。(2)鉴定DNA的原理:在一定的温度下(沸水浴),DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。考点三DNA的粗提取与鉴定2.实验步骤(1)取材、研磨:称取30g洋葱,切碎,然后放入研钵中,倒入10mL研磨液,充分研磨。(2)过滤或离心:在漏斗中垫上纱布,将洋葱研磨液过滤到烧杯中,在4℃冰箱中放置几分钟后,再取上清液。或:直接将研磨液倒入塑料离心管中,1500r/min的转速下离心5min,再取上清液放入烧杯中。(3)分离:在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液(体积分数为95%),静置2-3min,溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸去上面的水分。或:将溶液倒入塑料离心管中,在10000r/min的转速下离心5min,弃上清液,将管底的沉淀物(粗提取的DNA)晾干。。研磨液成分作用SDS使蛋白质变性EDTA抑制DNA酶Tris-HCl缓冲液稳定DNA考点三DNA的粗提取与鉴定2.实验步骤(4)鉴定:取两支20mL的试管,各加入2mol/L的NaCl溶液5mL。将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管的NaCl溶液中。向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min。待试管冷却后,比较两支试管中溶液颜色的变化。鉴定结果对照组实验组对照组实验组练习:(2025·湖南·高考真题)用替代的实验材料或者试剂开展下列实验,不能达成实验目的的是()选项实验内容替代措施A用高倍显微镜观察叶绿体用“菠菜叶”替代“藓类叶片”BDNA的粗提取与鉴定用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”C观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”D比较过氧化氢在不同条件下的分解用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”B练习:(2024·安徽·高考真题)下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是(

)A.实验中如果将研磨液更换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低B.利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNAC.DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,该原理可用于纯化DNA粗提物D.将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应,可检测溶液中是否含有蛋白质杂质D练习:(2024·山东·高考真题)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法正确的是()A.整个提取过程中可以不使用离心机B.研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后,应充分摇匀再倒入烧杯中C.鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变D.仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰A练习:(2023·广东·高考真题)“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是(

)A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色D练习:(2022·北京·高考真题)下列高中生物学实验中,对实验结果不要求精确定量的是()A.探究光照强度对光合作用强度的影响B.DNA的粗提取与鉴定C.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度D.模拟生物体维持pH的稳定B练习:(2022·山东·高考真题)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是(

)A.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀C.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质B练习:(2021·山东·高考真题)粗提取DNA时,向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌,过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤,在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是(

)A.加入适量的木瓜蛋白酶B.37~40℃的水浴箱中保温10~15分钟C.加入与滤液体积相等的、体积分数为95%的冷却的酒精D.加入NaCl调节浓度至2mol/L→过滤→调节滤液中NaCl浓度至0.14mol/LA考点四DNA片段的扩增及电泳1.实验原理(1)DNA片段扩增的原理:PCR利用了_________________和________________的原理。DNA的热变性原理DNA半保留复制(2)DNA片段电泳鉴定的原理:DNA分子具有____________,在一定的____下,这些基团可以带上___

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