選修3專題12基因工程的基本操作程序?qū)W案陸德平

1、1.2基因工程的基本操作程序一一學(xué)案編者：陸德平一、目的基因的獲?。? .目的基因：符合人們需要的，編碼蛋白質(zhì)的。2 .獲取目的基因的方法(1)從基因文庫(kù)中獲取目的基因基因文庫(kù)：將含有某種生物不同基因的許多,導(dǎo)入受體菌的群體中,各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同基因，稱為基因文庫(kù)?；蚪M文庫(kù)：含有一種生物的基因種類IcDNA文庫(kù)：含有一種生物的基因目的基因的獲取根據(jù)基因的有關(guān)信息：基因的序列、基因在上的位置、基因的產(chǎn)物mRNA、基因的產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性獲取目的基因。(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。PCR:是一項(xiàng)在生物體外特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。條件：已知目的基因的序列。過程：目的基因DNA

2、受熱形成,與結(jié)合，然后在的作用下進(jìn)行延伸形成DNA。方式：指數(shù)擴(kuò)增=2n(n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù))(3)人工合成法：基因較小，核甘酸序列已知，可以人工合成。例1、多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。PCR過程一般經(jīng)歷下述三十多次循環(huán)：95c下使模板DNA變性、解鏈一55c下復(fù)性(引物與DNA模板鏈結(jié)合)-72c下引物鏈延伸(形成新的脫氧核甘酸鏈)。下列有關(guān)PCR過程的敘述中不正確的是A.變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對(duì)之間的氫鍵，也可利用解旋酶實(shí)現(xiàn)B.復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合是依靠堿基互補(bǔ)配對(duì)原則完成C.延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP、四種核糖核甘酸D.P

3、CR與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比所需要酶的最適溫度較高二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建(1)表達(dá)載體的組成：目的基因+標(biāo)記基因等。(2)啟動(dòng)子：位于基因的,它是結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA。(3)終止子：位于基因的,終止。(4)表達(dá)載體的功能：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且給下一代；使目的基因和發(fā)揮作用。(5)標(biāo)記基因：受體細(xì)胞是否含有目的基因。(6)不同的受體細(xì)胞及目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法不同，基因表達(dá)載體的構(gòu)建上也會(huì)有所差別。例2、哪項(xiàng)不是基因表達(dá)載體的組成部分A.啟動(dòng)子B.終止密碼C.標(biāo)記基因D.目的基因三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(一)轉(zhuǎn)化：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定

4、和的過程。(二)方法1 .將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染植物和裸子植物，對(duì)植物沒有感染力；Ti質(zhì)粒的可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上。轉(zhuǎn)化：目的基因插入一農(nóng)桿菌一導(dǎo)入植物細(xì)胞一目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上一目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。(2)基因槍法基因槍法：是單子葉植物中常用的一種基因轉(zhuǎn)化方法，但是成本較高。(3)花粉管通道法花粉管通道法：這是我國(guó)科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的一種方法，是一種十分簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的方法。(我的的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是用此種方法獲得的)2 .將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞(1)方法：注射技術(shù)。(2)操作程序：目的基因表達(dá)載體一取卵(受精卵)一顯微注射

5、一注射了目的基因的受精卵移植到性動(dòng)物的內(nèi)發(fā)育一新性狀動(dòng)物。3 .將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞(1)原核生物特點(diǎn)：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等。(2)轉(zhuǎn)化：處理細(xì)胞一細(xì)胞一表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合一i一細(xì)胞吸收DNA分子。例3、采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)入目的基因的做法正確的是將毒素蛋白注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的DNA序列，與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培養(yǎng)將編碼毒素蛋白的DNA序列，與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵A.B.C.D.四、目的基因的檢測(cè)與鑒定1 .檢測(cè)(1)方法：標(biāo)記了的、抗原抗體

6、雜交。(2)內(nèi)容檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入。檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄。檢測(cè)目的基因是否翻譯成。2 .鑒定：鑒定、抗病鑒定等。例4、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，只有通過鑒定和檢測(cè)才能知道。下列屬于目的基因檢測(cè)和鑒定的是檢測(cè)受體細(xì)胞是否有目的基因檢測(cè)受體細(xì)胞是否有致病基因檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄信使RNA檢測(cè)目的基因是否翻譯蛋白質(zhì)A.B.時(shí)C.函D.組1.2基因工程的基本操作程序一一練習(xí)(1)編者：陸德平一、單選題1 .下列屬于獲取目的基因的方法的是利用mRNA反轉(zhuǎn)錄形成從受體細(xì)胞中提取利用DNA轉(zhuǎn)錄A.(ZWB.0(215X6)2 .不屬于目的基因與運(yùn)載體結(jié)合過程

7、的是A.用一定的限制酶切割質(zhì)粒，露出黏性末端C.將切下的目的基因插入到質(zhì)粒的切口處3 .分辨基因工程是否成功是通過A.提取目的基因C.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4 .下列不屬于獲取目的基因的方法的是A.利用DNA連接酶復(fù)制目的基因C.從基因文庫(kù)中獲取目的基因從基因組文庫(kù)中提取用PCR技術(shù)人工合成C.(WDD.B.用同種限制酶切割目的基因，露出黏性末端D,將重組DNA引入到受體細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增B.基因表達(dá)載體的構(gòu)建D.目的基因的檢測(cè)與鑒定B.利用DNA聚合酶復(fù)制目的基因D.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因5.下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是從基因文庫(kù)中獲取目的基因利用化學(xué)方法人工合成利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目

8、的基因反轉(zhuǎn)錄法通過DNA合成儀D.帶有目的基因的載體是否進(jìn)入受體細(xì)胞需檢測(cè)12 .基因工程的正確操作步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體檢測(cè)目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求A.B.(WD13 .PCR技術(shù)的操作步驟依次是A.高溫變性、中溫延伸、低溫復(fù)性C.中溫延伸、高溫變性、低溫復(fù)性14 .下列哪項(xiàng)不是基因工程技術(shù)A.基因轉(zhuǎn)移B.基因擴(kuò)增#目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞取目的基因C.OWD.dW)B.高溫變性、低溫復(fù)性、中溫延伸D.中溫延伸、低溫復(fù)性、高溫變性C.基因檢測(cè)D.基因表達(dá)、簡(jiǎn)答題15 .酵母菌的維生素、蛋白質(zhì)含量高，可作食用、藥用等，是提取核甘酸、三磷酸腺甘等多種生化產(chǎn)品的原料，還可用于生產(chǎn)維生素、氨基

9、酸等。科學(xué)家將使啤酒產(chǎn)生豐富泡沫的LTPl基因植入啤酒酵母菌中，使其產(chǎn)生LTPl蛋白，釀出泡沫豐富的啤酒，具體的操作過程如下:人胰島細(xì)胞二二大量的A/WVX胰島素mRNAA人胰島素人胰島素A.0(2X3®B.骨C.甌D.6 .在胰島素的基因與質(zhì)粒形成重組DNA分子的過程中，下列哪組是所需要的同一種限制酶切割兩者；不需同一種限制酶切割兩者；加入適量的DNA連接酶；不需加DNA連接酶A.B.C.D.7,下列說法中正確的是A.基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法是一致的B.標(biāo)記基因也叫做抗生素基因C.顯微注射技術(shù)是最為有效的一種將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法D.大腸桿菌是常用的微生物受體8 .下列哪項(xiàng)不是

10、將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法A.基因槍法B.顯微注射法C.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法D.花粉管通道法9 .基因工程中常用的受體細(xì)胞不包括A.人體細(xì)胞B.動(dòng)物細(xì)胞C.植物細(xì)胞D.微生物細(xì)胞10 .基因工程中科學(xué)家常采用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞。下列不屬于這樣做的原因的是A.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多為單細(xì)胞B.繁殖速度快C.遺傳物質(zhì)含量少D.性狀穩(wěn)定，變異少11 .基因工程是DNA分子水平的操作，下列有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)誤的是A.限制酶只用于切割獲取目的基因B.載體與目的基因必須用同一種限制酶處理C.基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶請(qǐng)據(jù)圖回答問題：(1)若圖中LTPl基因與B結(jié)合產(chǎn)生的C是，通常在體外

11、完成，此過程必需有DNA限制性核酸內(nèi)切酶和酶。(2)標(biāo)記基因的作用是(3)檢測(cè)LTPl基因在啤酒酵母菌中是否表達(dá)可以通16 .下圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖作答。重復(fù)進(jìn)行(1)能否利用人的皮膚細(xì)胞來完成過程？,為什么？。(2)過程必需的酶是酶，過程必需的酶是酶。(3)若A中共有a個(gè)堿基對(duì)，其中鳥喋吟有b個(gè)，則過程連續(xù)進(jìn)行4次，至少需要提供胸腺喀咤個(gè)。(4)在利用AB獲彳導(dǎo)C的過程中，必須用切割A(yù)和B,使它們產(chǎn)生,再加入,才可形成Co1.2基因工程的基本操作程序一一練習(xí)(2)編者：陸德平一、單選題1 .下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述，正確的是A.重組DNA技術(shù)所用的工具酶

12、是限制酶、DNA連接酶和基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體B.所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核甘酸序列C.選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞主要是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快、遺傳物質(zhì)少D.只要目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)2 .基因工程中不會(huì)出現(xiàn)A.DNA連接酶將黏性末端的堿基連接起來B.限制性內(nèi)切酶可用于目的基因的獲取C.目的基因必須有載體導(dǎo)入受體細(xì)胞D.人工合成目的基因不用限制性核酸內(nèi)切酶3 .科學(xué)家已經(jīng)能夠通過基因工程的方法，能使番茄果肉細(xì)胞中含有人奶蛋白。以下有關(guān)該基因工程的敘述錯(cuò)誤的是A.采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因有啟動(dòng)子、終止子B.用同種限制酶處理質(zhì)粒和含目的基因的DNA,可產(chǎn)生相同的黏性末端而

13、形成重組DNA分子C.番茄的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞D.啟動(dòng)子對(duì)于目的基因在番茄的葉肉細(xì)胞中的表達(dá)是不可缺少的4 .運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)，將蘇云金芽抱桿菌的抗蟲基因整合到棉花細(xì)胞中，為檢測(cè)實(shí)驗(yàn)是否成功，最方便的方法是檢測(cè)棉花植株是否有A.抗蟲基因B.抗蟲基因產(chǎn)物C.新的細(xì)胞核D.相應(yīng)性狀5 .下圖表示一項(xiàng)重要的生物技術(shù)，對(duì)圖中物質(zhì)a、b、c、d的描述，正確的是A.a通常存在于細(xì)菌體內(nèi)，目前尚未發(fā)現(xiàn)真核生物體內(nèi)有類似的結(jié)構(gòu)B.b識(shí)別特定的核甘酸序列，并將A與T之間的氫鍵切開C.c連接雙鏈間的A和T,使黏性末端處堿基互補(bǔ)配對(duì)D.若要獲得真核生物的d,則一般采用人工合成方法6 .轉(zhuǎn)基因動(dòng)物轉(zhuǎn)基因時(shí)的受體細(xì)

14、胞是A.受精卵B.精細(xì)胞C.卵細(xì)胞D.體細(xì)胞7 .蘇云金芽抱桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞是否已表達(dá)，其檢測(cè)方法是A.是否能檢測(cè)到標(biāo)記基因B.是否有抗生素抗性C.是否能分離到目的基因D.是否有相應(yīng)的性狀8 .科學(xué)家在培育抗蟲棉時(shí)，經(jīng)過了許多復(fù)雜的過程和不懈的努力，才獲得成功。起初把蘇云金芽抱桿菌的抗蟲基因插入載體質(zhì)粒中，然后導(dǎo)入棉花的受精卵中，結(jié)果抗蟲基因在棉花體內(nèi)沒有表達(dá)。然后在插入抗蟲基因的質(zhì)粒中插入啟動(dòng)子(抗蟲基因首端)，導(dǎo)人棉花受精卵，長(zhǎng)成的棉花植株還是沒有抗蟲能力。科學(xué)家又在有啟動(dòng)子、抗蟲基因的質(zhì)粒中插入終止子(抗蟲基因末端)，導(dǎo)入棉花受精卵，結(jié)果成長(zhǎng)的植株，有了抗蟲能力。由以上過程推知

15、，作為目的基因的運(yùn)載體應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)是A.目的基因、啟動(dòng)子B.目的基因、終止子C.目的基因、啟動(dòng)子、終止子D.目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因9 .水母發(fā)光蛋白由236個(gè)氨基酸構(gòu)成，其中Asp.Gly.Ser構(gòu)成發(fā)光環(huán)，現(xiàn)已將這種蛋白質(zhì)的基因作為生物轉(zhuǎn)基因的標(biāo)記，在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中，這種蛋白質(zhì)的作用是A.促使目的基因?qū)胨拗骷?xì)胞中B.促使目的基因在宿主細(xì)胞中復(fù)制C.使目的基因容易被檢測(cè)出來D.使目的基因容易成功表達(dá)二、多選題10 .利用基因工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物的方法之一是將人的基因轉(zhuǎn)入動(dòng)物體內(nèi)，再飼養(yǎng)這些轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，從動(dòng)物乳汁或尿液中提取藥物。這一過程涉及A.DNA按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則自我復(fù)制B.D

16、NA以其一條鏈為模板合成RNAC.RNA以自身為模板自我復(fù)制D.按照RNA密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì)11 .在基因工程技術(shù)中，下列方法與目的基因獲得有關(guān)的是A.輻射誘變法三、簡(jiǎn)答題B.從基因文庫(kù)中獲取C.反轉(zhuǎn)錄法D.人工合成法12 .或豆對(duì)多種害蟲具有抗蟲能力，根本原因是或豆體內(nèi)具有胰蛋白酶抑制劑基因(CpTI基因)?？茖W(xué)家將其轉(zhuǎn)移到水稻體內(nèi)后，卻發(fā)現(xiàn)效果不理想，主要原因是CpTI蛋白質(zhì)的積累量不足。經(jīng)過在體外對(duì)CpTI基因進(jìn)行了修飾后，CpTI蛋白質(zhì)在水稻中的積累量就得到了提高。修飾和表達(dá)過程如下圖所示：請(qǐng)根據(jù)以上材料，回答下列問題：(1) CpTI基因是基因工程中的基因，蓿號(hào)肽"序列及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號(hào)”序列的基本組成單位是,在過程中，首先要用酶切開，暴露出，再用酶連接。修飾后的CpT工基因CpTI蛋白質(zhì)(2)在轉(zhuǎn)基因過程中，供體細(xì)胞是,受體細(xì)胞是(3)過程稱為(4)檢測(cè)修飾后的CpTI基因是否表達(dá)的最好方法是13 .下圖是將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)思?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造工程菌”的示意圖，所用載體為質(zhì)粒Ao已知細(xì)菌B細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒A,也不含質(zhì)粒A上的基因,表達(dá)。請(qǐng)回答下列問題：(1)目前把重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞時(shí)，效率還不高，導(dǎo)入完成后得到的細(xì)菌，實(shí)際上有的根本沒有導(dǎo)入質(zhì)粒，