基因工程二輪導(dǎo)學(xué)案

1、第三講基因工程及安全性復(fù)習(xí)目標(biāo)1. 理解限制酶的作用特點(diǎn)2. 理解PCR技術(shù)的原理、過(guò)程3. 簡(jiǎn)述基因工程的操作工具和操作步驟等知識(shí)點(diǎn)4. 關(guān)注熱點(diǎn)科研成果，正確評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因生物的安全 基因工程的工具1.與DNA有關(guān)的酶比較項(xiàng)目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物作用部位形成產(chǎn)物知識(shí)鋪墊:切割輝蠱積螂序列如割1蠱也潔 /£ 11 A -GUTOAATTCAGCTTCCCATTAGCAGCTdTAOC- 卡二卜戶(hù)I、l -CCAJCT TAGTCGA.ATG *-1* ftuii內(nèi)切齡內(nèi)畑酣請(qǐng)畫(huà)出上圖中的 DNA經(jīng)酶切割形成的 DNA片斷。思考：一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間

2、依次由 連接。典型例題：1. 若用限制酶Smal完全切割圖1中DNA片段，產(chǎn)生的末端是 末端，其產(chǎn)物冷的緲科門(mén)I b"334 bpC OT AOC1I 1 I I I II I I I 1 IA |長(zhǎng)度為。（限制酶Smal切割的堿基序列和酶切位點(diǎn)CCQ GGG i r i t i 1 i i i jOOCi<J atccet?T AO<J丫 1 1 1丄丄罔I2. 若圖1中虛線(xiàn)方框內(nèi)的堿基對(duì)被 T A堿基對(duì)替換，那么基因 D就突變?yōu)榛騞。從雜合子分離出圖1及其對(duì)應(yīng)的DNA片段，用限制酶 Sma I完全切割，產(chǎn)物中共有 種不同DNA片段討論：一個(gè)環(huán)狀 DNA分子若分別被一

3、個(gè)酶切割、兩個(gè)酶切割、三個(gè)酶切割后形成的DNA片斷種類(lèi)數(shù)？變式訓(xùn)練：用限制酶EcoRV、Mbol單獨(dú)或聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，得到的DNA片段長(zhǎng)度如下圖（1 kb即1000個(gè)堿基對(duì)），請(qǐng)畫(huà)出質(zhì)粒上 EcoRV、Mbol的切割位點(diǎn)。2.基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的 二基因工程的基本操作程序及應(yīng)用1. 基因工程的基本操作主要包括四個(gè)步驟 2. 利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的條件：A. 設(shè)計(jì)擴(kuò)增目的基因的引物時(shí)不必考慮表達(dá)載體的序列B. 用PCF方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列C. P CR體系中一定要添加從受體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶D. 定要根據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的

4、受體細(xì)胞4. （多選）下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述，錯(cuò)誤的是A. 切割質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均特異性地識(shí)別6個(gè)核苷酸序列B. PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)C. 載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標(biāo)記基因D. 抗蟲(chóng)基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)5融合蛋白是通過(guò) DNA重組技術(shù)將兩個(gè)或多個(gè)基因的編碼區(qū)首尾連接，由同一調(diào)控序列控制合成的蛋白質(zhì)。人的表皮生長(zhǎng)因子受體 （EGFR是影響癌癥發(fā)生發(fā)展的重要因素，它在肺癌、結(jié)腸癌、腦腫瘤等實(shí)體瘤中均有大量表達(dá)。天花粉蛋白（ TCS是中藥天花粉的有效成分， 具有抗腫瘤作用。下圖是通過(guò)基因工程方法將人表皮生

5、長(zhǎng)因子基因（EGF和TCS基因連接起來(lái)，利用大腸桿菌生產(chǎn)人表皮生長(zhǎng)因子一天花粉蛋白融合蛋白的過(guò)程示意圖。請(qǐng)回答：EmtiH 1 II Wpk 含電EOF前DNA煒斷前砒；戳節(jié)靑零素抗件華因Ttf：四評(píng)棄抗性基因:殳制斷 HamW I ,Wrnd H ,Spk I I 連接就：滾斛.人表皮主氏因子與天花粉 蛋白的相互干撫.使苴各自發(fā)揮 自已的功能，惺證雜合韻占的穩(wěn) 定性砒合黃白（1）為了建立含有 EGF的cDNA文庫(kù)，應(yīng)從健康人體的 細(xì)胞中提取總 mRNA通過(guò)法合成cDNA從cDNA文庫(kù)中提取的EGF的長(zhǎng)度比從基因組文庫(kù)中提取的EGF三.生物技術(shù)的安全和倫理問(wèn)題轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)了人們?cè)?、三個(gè)方面

6、激烈的爭(zhēng)論。女口何理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù) 我國(guó)政府對(duì)待生殖性克隆和治療性克隆的態(tài)度是 我國(guó)政府如何對(duì)待生物武器 典型例題1.下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中，錯(cuò)誤的是A. 我國(guó)已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度B. 國(guó)際上大多數(shù)國(guó)家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害C. 開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提D. 目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上2下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述，錯(cuò)誤的是A. 種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離B. 轉(zhuǎn)基因作物被動(dòng)物食用后，目的基因會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中C. 種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響

7、野生植物的遺傳多樣性D. 轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物典型例題1.設(shè)計(jì)引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。 某同學(xué)設(shè)計(jì)的兩組引物 （只標(biāo)注了部分堿基序列）都不合理（如下圖），請(qǐng)分別說(shuō)明理由。r；丨物 11_ III 1 II第1組引物C A G G C T引物1】A G C C T G* r 出 I ri 碣引物' *r- I-1 I 1I 1 r 1 I第2組引物*A A C 1 GC AG TTJ-' I 物 H * 1 2 3 4|i|一|一|C G A C TG A T T A 第1組：； 第2組：。2.下列關(guān)于用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA分子中的目的基因的敘述，正確的是（）A. PCR擴(kuò)增時(shí)只需要一種引物B. 在PCRT增時(shí)需要解旋酶和 DNA聚合酶C. 要獲得目的基因至少經(jīng)過(guò)了1個(gè)PCF循環(huán)D. 獲得2個(gè)目的基因共需要 14個(gè)引物3.（多選）小鼠雜交瘤細(xì)胞表達(dá)的單克隆抗體用于人體試驗(yàn)時(shí)易引起過(guò)敏反應(yīng)，為了克服這個(gè)缺陷，可選擇性擴(kuò)增抗體的可變區(qū)基因（目的基因）后再重組表達(dá)。下列相關(guān)敘述正確的（2） 在過(guò)程中，應(yīng)使用的限制酶是，在融合蛋白基因的首端還應(yīng)插入。（3）單純使