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文檔簡介
1、選修三 現(xiàn)代生物技術(shù)專題專題一 基因工程 課標(biāo)要求課標(biāo)要求知識要求知識要求1)簡述基因工程的誕生)簡述基因工程的誕生2)簡述基因工程的原理和技術(shù))簡述基因工程的原理和技術(shù)3)舉例說出基因工程的應(yīng)用)舉例說出基因工程的應(yīng)用4)簡述蛋白質(zhì)工程)簡述蛋白質(zhì)工程n基因工程概念基因工程概念是指按照人們是指按照人們的愿望,進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計,通過體外的愿望,進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計,通過體外DNA重組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦重組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在品。由于基因工程是在DNA
2、分子水分子水平上進(jìn)行設(shè)計和施工的,因此又叫平上進(jìn)行設(shè)計和施工的,因此又叫DNA重組技術(shù)重組技術(shù)。 理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ) DNA是遺傳物質(zhì)的證明是遺傳物質(zhì)的證明 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則的確立雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則的確立 遺傳密碼的破譯遺傳密碼的破譯 工程技術(shù)工程技術(shù) 基因轉(zhuǎn)移載體的發(fā)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移載體的發(fā)現(xiàn) 工具酶的發(fā)現(xiàn)工具酶的發(fā)現(xiàn) DNA合成和測序技術(shù)的發(fā)現(xiàn)合成和測序技術(shù)的發(fā)現(xiàn) DNA體外重組的實(shí)現(xiàn)體外重組的實(shí)現(xiàn) 重組重組DNA表達(dá)實(shí)驗的成功表達(dá)實(shí)驗的成功 第一例轉(zhuǎn)基因動物的問世第一例轉(zhuǎn)基因動物的問世 PCR技術(shù)的發(fā)明技術(shù)的發(fā)明n基因工程的別名基因工程的別名基因拼接技術(shù)或基因拼接技術(shù)或DNA重重組技
3、術(shù)組技術(shù)n操作環(huán)境操作環(huán)境生物體外生物體外n操作對象操作對象基因基因n操作水平操作水平DNA分子水平分子水平n基本過程基本過程剪切剪切拼接拼接導(dǎo)入導(dǎo)入表達(dá)表達(dá)n結(jié)果結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物人類需要的基因產(chǎn)物例例1切取牛的生長激素和人的生長激素基因,用切取牛的生長激素和人的生長激素基因,用顯微注射技術(shù)將它們分別注入小鼠的受精卵中,顯微注射技術(shù)將它們分別注入小鼠的受精卵中,從而獲得了從而獲得了“超級鼠超級鼠”,此項技術(shù)遵循的原理是,此項技術(shù)遵循的原理是A基因突變:基因突變:DNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)B基因工程:基因工程:RNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)C細(xì)胞工程:細(xì)胞工程:DNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)D基因工程:
4、基因工程:DNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)【解析】【解析】 此題既復(fù)習(xí)中心法則,又考察基因工程。此題既復(fù)習(xí)中心法則,又考察基因工程。由題所述是把牛和人的生長素基因注入到鼠的受由題所述是把牛和人的生長素基因注入到鼠的受精卵中,應(yīng)屬于基因工程。精卵中,應(yīng)屬于基因工程。【答案】【答案】 D把兔控制血紅蛋白合成的信使把兔控制血紅蛋白合成的信使RNA加入加入到大腸桿菌的提取液中,結(jié)果能合成出兔到大腸桿菌的提取液中,結(jié)果能合成出兔的血紅蛋白,這說明的血紅蛋白,這說明 ( ) A.兔和大腸桿菌共用一套遺傳密碼子兔和大腸桿菌共用一套遺傳密碼子 B大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是RNA C兔的兔的RNA和大腸桿
5、菌的和大腸桿菌的RNA攜帶相同攜帶相同的遺傳信息的遺傳信息 D兔控制血紅蛋白合成的基因能進(jìn)人大腸兔控制血紅蛋白合成的基因能進(jìn)人大腸桿菌桿菌2能夠使植物體表達(dá)動物蛋白的育種方法是能夠使植物體表達(dá)動物蛋白的育種方法是( ) A單倍體育種單倍體育種 B雜交育種雜交育種 C基因工程育種基因工程育種 D多倍體育種多倍體育種3科學(xué)家用納米技術(shù)制造出一種科學(xué)家用納米技術(shù)制造出一種“生物導(dǎo)生物導(dǎo)彈彈”,可以攜帶,可以攜帶DNA分子。把它注射入組分子。把它注射入組織中,可以通過細(xì)胞的內(nèi)吞作用的方式進(jìn)織中,可以通過細(xì)胞的內(nèi)吞作用的方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),入細(xì)胞內(nèi),DNA被釋放出來,進(jìn)入到細(xì)胞被釋放出來,進(jìn)入到細(xì)胞核內(nèi),最
6、終整合到細(xì)胞染色體中,成為細(xì)核內(nèi),最終整合到細(xì)胞染色體中,成為細(xì)胞基因組的一部分,胞基因組的一部分,DNA整合到細(xì)胞染色整合到細(xì)胞染色體中的過程,屬于體中的過程,屬于( ) A基因突變基因突變 B基因重組基因重組 C基因互換基因互換 D染色體變異染色體變異4下列何種技術(shù)能有效地打破物種的界限下列何種技術(shù)能有效地打破物種的界限,定向地改造生物的遺傳性狀定向地改造生物的遺傳性狀,培育新的農(nóng)作培育新的農(nóng)作物優(yōu)良品種物優(yōu)良品種 A基因工程技術(shù)基因工程技術(shù) B誘變育種技術(shù)誘變育種技術(shù)C雜交育種技術(shù)雜交育種技術(shù) D組織培養(yǎng)技術(shù)組織培養(yǎng)技術(shù)5生物細(xì)胞中含有細(xì)胞質(zhì)基因的結(jié)構(gòu)是(多生物細(xì)胞中含有細(xì)胞質(zhì)基因的結(jié)構(gòu)
7、是(多選選( ) A. 細(xì)胞核和染色體細(xì)胞核和染色體 B染色體和核糖體染色體和核糖體 C線粒體和質(zhì)粒線粒體和質(zhì)粒 D線粒體和葉綠體線粒體和葉綠體 創(chuàng)新應(yīng)用訓(xùn)練 1.利用基因工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物,經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。利用基因工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物,經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段,將人的基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌細(xì)胞;第二階段,將第一階段,將人的基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌細(xì)胞;第二階段,將人的基因轉(zhuǎn)入小鼠等動物的細(xì)胞。前兩個階段都是進(jìn)人的基因轉(zhuǎn)入小鼠等動物的細(xì)胞。前兩個階段都是進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),提取藥物。第三階段,將人的基因轉(zhuǎn)入行細(xì)胞培養(yǎng),提取藥物。第三階段,將人的基因轉(zhuǎn)入活的動物體,飼養(yǎng)這些動物,從乳汁或尿液中提取藥活的動物體,飼養(yǎng)這
8、些動物,從乳汁或尿液中提取藥物。物。 (1)將人的基因轉(zhuǎn)入異種生物的細(xì)胞或個體內(nèi),能)將人的基因轉(zhuǎn)入異種生物的細(xì)胞或個體內(nèi),能夠產(chǎn)生藥物蛋白的原理是基因能控制夠產(chǎn)生藥物蛋白的原理是基因能控制蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的合成 。(2)人的基因能和異種生物的基因拼接在一起,是)人的基因能和異種生物的基因拼接在一起,是因為它們的分子都具有雙螺旋結(jié)構(gòu),都是由四種因為它們的分子都具有雙螺旋結(jié)構(gòu),都是由四種脫氧脫氧核苷酸核苷酸 構(gòu)成,基因中堿基配對的規(guī)律都是構(gòu)成,基因中堿基配對的規(guī)律都是A-T G -C。 (3)人的基因在異種生物細(xì)胞中表達(dá)成蛋白質(zhì)時,需)人的基因在異種生物細(xì)胞中表達(dá)成蛋白質(zhì)時,需要經(jīng)過要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄
9、轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個步驟。在翻譯中需要的模板是和翻譯兩個步驟。在翻譯中需要的模板是MRNA,原料是,原料是氨基酸氨基酸,直接能源是,直接能源是ATP,搬運(yùn)工兼,搬運(yùn)工兼裝配工是裝配工是轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,將氨基酸通過肽鍵連接成蛋白質(zhì),將氨基酸通過肽鍵連接成蛋白質(zhì)的場所是的場所是核糖體核糖體,“翻譯翻譯”可理解為將由可理解為將由4個個“字母字母”組成的核酸組成的核酸“語言語言”翻譯成由翻譯成由20個個“字母字母”組成的蛋組成的蛋白質(zhì)白質(zhì)“語言語言”,從整體來看,從整體來看轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA在翻譯中充任著在翻譯中充任著“譯員譯員”。、 回答有關(guān)真核細(xì)胞中遺傳信息及其表達(dá)的問題。回答有關(guān)真核細(xì)胞中遺傳信息及其表達(dá)
10、的問題。(1)將同位素標(biāo)記的尿核苷(尿嘧啶和核糖的結(jié)合物)加)將同位素標(biāo)記的尿核苷(尿嘧啶和核糖的結(jié)合物)加入細(xì)胞培養(yǎng)液中,不久在細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)被標(biāo)記的入細(xì)胞培養(yǎng)液中,不久在細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)被標(biāo)記的mRNA、tRNA、rRNA。(2)將從)將從A細(xì)胞中提取的核酸,通過基因工程的方法,轉(zhuǎn)移細(xì)胞中提取的核酸,通過基因工程的方法,轉(zhuǎn)移到另一種細(xì)胞到另一種細(xì)胞B中,當(dāng)轉(zhuǎn)入中,當(dāng)轉(zhuǎn)入DNA時,其遺傳信息在時,其遺傳信息在B細(xì)胞細(xì)胞中得到表達(dá)并能夠復(fù)制傳給下一代;當(dāng)轉(zhuǎn)入中得到表達(dá)并能夠復(fù)制傳給下一代;當(dāng)轉(zhuǎn)入RNA時,在時,在B細(xì)胞中雖能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì),但性狀不會遺傳。細(xì)胞中雖能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì),但性狀不會遺傳
11、。(3)已知某基因片段堿基排列如右圖。由它控制合成的多)已知某基因片段堿基排列如右圖。由它控制合成的多肽中含有肽中含有“脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸賴氨酸”的氨的氨基酸序列。(脯氨酸的密碼子是:基酸序列。(脯氨酸的密碼子是:CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的是;谷氨酸的是GAA、GAG;賴氨酸的是;賴氨酸的是AAA、AAG;甘氨酸的是甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。)。) 翻譯上述多肽的翻譯上述多肽的mRNA是由該基因的是由該基因的鏈轉(zhuǎn)錄的(以圖中鏈轉(zhuǎn)錄的(以圖中或表示),此或表示),此mRNA的堿基排列順序是:的堿基排列順序是:-CCUGAAGAGAAG- -G
12、GACTTCCCTTC-。DNA重組技術(shù)的基本工具 限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶 來源:主要從原核生物中分離來源:主要從原核生物中分離(分子手術(shù)刀)(分子手術(shù)刀) 功能:能夠識別雙鏈功能:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并使每一條鏈分子的某種特定核苷酸序列,并使每一條鏈 中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。n 切割后的切割后的DNA末端:末端: 黏性末端黏性末端n 平末端平末端n DNA連接酶連接酶 功能:將切下來的功能:將切下來的DNA片段拼接成新的片段拼接成新的DNA分子分子(分子縫合針)(分子縫合針) 種類種類 T4 DNA連接
13、酶:既能連接酶:既能“縫合縫合”雙鏈雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端,片段互補(bǔ)的黏性末端,n 也能也能“縫合縫合”雙鏈雙鏈DNA的平末端的平末端n Ecoli DNA連接酶:只能將雙鏈片段互補(bǔ)的黏性末端連接連接酶:只能將雙鏈片段互補(bǔ)的黏性末端連接n基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 條件:條件: 能在宿主細(xì)胞中保存下來并大量復(fù)制能在宿主細(xì)胞中保存下來并大量復(fù)制n(分子運(yùn)輸車)(分子運(yùn)輸車) 有一個至多個限制酶切割點(diǎn),有一個至多個限制酶切割點(diǎn),n 有特殊的遺傳標(biāo)記基因,便于篩選。有特殊的遺傳標(biāo)記基因,便于篩選。n 種類:種類: 質(zhì)粒(常用)質(zhì)粒(常用)n 噬菌體的衍生物噬菌體的衍生物n 動
14、植物病毒動植物病毒n重難熱點(diǎn)歸納重難熱點(diǎn)歸納n限制性內(nèi)切酶的功能限制性內(nèi)切酶的功能n黏性末端和平末端黏性末端和平末端nDNA連接酶與連接酶與DNA聚合酶的區(qū)別聚合酶的區(qū)別n載體必須具備的條件載體必須具備的條件n質(zhì)粒與質(zhì)體的區(qū)別質(zhì)粒與質(zhì)體的區(qū)別n常用的載體常用的載體下圖表示限制酶切割某下圖表示限制酶切割某DNA的過程,的過程,從圖中可知,該限制酶能識別的從圖中可知,該限制酶能識別的堿基序列及切點(diǎn)是(堿基序列及切點(diǎn)是( )ACTTAAG,切點(diǎn)在,切點(diǎn)在C和和T之間之間 BCTTAAG,切點(diǎn)在,切點(diǎn)在G和和A之間之間 CGAATTC,切點(diǎn)在,切點(diǎn)在G和和A之間之間 DCTTAAC,切點(diǎn)在,切點(diǎn)在C和
15、和T之間之間【解析】【解析】 由圖不難看出該限制酶由圖不難看出該限制酶識別的堿基序列是識別的堿基序列是GAATTC,切,切點(diǎn)是點(diǎn)是G與與A之間。之間。 1在基因工程中,科學(xué)家所用的在基因工程中,科學(xué)家所用的“剪刀剪刀”、“針針 線線”和和“載體載體”分別是指分別是指( ) A.大腸桿菌病毒、質(zhì)粒、大腸桿菌病毒、質(zhì)粒、DNA連接酶連接酶 B.噬菌體、質(zhì)粒、噬菌體、質(zhì)粒、DNA連接酶連接酶 C.DNA限制酶、限制酶、RNA連接酶、質(zhì)粒連接酶、質(zhì)粒 D.DNA限制酶、限制酶、DNA連接酶、質(zhì)粒連接酶、質(zhì)粒2.不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是 A能復(fù)制能復(fù)制 B.有
16、多個限制酶切點(diǎn)有多個限制酶切點(diǎn) C具有標(biāo)記基因具有標(biāo)記基因 D它是環(huán)狀它是環(huán)狀DNA3質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體,它的質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體,它的主要特點(diǎn)是主要特點(diǎn)是能自主復(fù)制能自主復(fù)制 不能自主復(fù)不能自主復(fù)制制 結(jié)構(gòu)很小結(jié)構(gòu)很小 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 環(huán)狀環(huán)狀RNA 環(huán)狀環(huán)狀DNA 能能“友好友好”地地“借居借居”ABCD4.有關(guān)基因工程的敘述中,錯誤的是有關(guān)基因工程的敘述中,錯誤的是 ( )A.DNA連接酶將黏性未端堿基對連接起來連接酶將黏性未端堿基對連接起來B.限制性內(nèi)切酶用于目的基因的獲得限制性內(nèi)切酶用于目的基因的獲得C目的基因須由載體導(dǎo)入受體細(xì)胞目的基因須由載體導(dǎo)入受體細(xì)胞D人工
17、合成目的基因不用限制性內(nèi)切酶人工合成目的基因不用限制性內(nèi)切酶5實(shí)施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因?qū)嵤┗蚬こ痰谝徊降囊环N方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來,這要利用限制性內(nèi)切酶。從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來,這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別一種限制性內(nèi)切酶能識別DNA子中的子中的GAATTC順順序,切點(diǎn)在序,切點(diǎn)在G和和A之間,這是應(yīng)用了酶的()之間,這是應(yīng)用了酶的() A高效性高效性 B. 專一性專一性 C多樣性多樣性 D. 催化活性受外界條件影響催化活性受外界條件影響6.人們常選用細(xì)菌質(zhì)粒分子往往帶有一個抗人們常選用細(xì)菌質(zhì)粒分子往往帶有一個抗菌素抗性基因,該抗性基因的主要作
18、用是菌素抗性基因,該抗性基因的主要作用是 A . 提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐藥性提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐藥性 B. 有利于對目的基因是否導(dǎo)入進(jìn)行檢測有利于對目的基因是否導(dǎo)入進(jìn)行檢測 C. 增加質(zhì)粒分子的分子量增加質(zhì)粒分子的分子量 D便于與外源基因連接便于與外源基因連接 7.下列屬于基因載體所必須具有的條件是下列屬于基因載體所必須具有的條件是(多選)(多選)( ) A、具有某些標(biāo)志基因、具有某些標(biāo)志基因B、具有環(huán)狀的、具有環(huán)狀的DNA分子分子C、能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制D、具有多種限制性內(nèi)切酶、具有多種限制性內(nèi)切酶8.下列哪些可作為基因工程技術(shù)中常用的基因運(yùn)載下列哪些可作
19、為基因工程技術(shù)中常用的基因運(yùn)載工具(多選)工具(多選) ( )A大腸桿菌大腸桿菌 B 質(zhì)粒質(zhì)粒C動物病毒動物病毒 D 線粒體線粒體 9.在重組在重組DNA技術(shù)中,不常用到的酶是技術(shù)中,不常用到的酶是A、限制性內(nèi)切酶、限制性內(nèi)切酶 B、DNA聚合酶聚合酶C、DNA連接酶連接酶 D、反轉(zhuǎn)錄酶、反轉(zhuǎn)錄酶10.多數(shù)限制性核酸內(nèi)切酶切割后的多數(shù)限制性核酸內(nèi)切酶切割后的DNA末端為末端為 A、平頭末端、平頭末端 B、3突出端突出端 C、5突出末端突出末端 D、粘性末端、粘性末端 11.在基因工程中通常所使用的質(zhì)粒是在基因工程中通常所使用的質(zhì)粒是 A、細(xì)菌的染色體、細(xì)菌的染色體DNA B、細(xì)菌染色體外的、細(xì)
20、菌染色體外的DNA C、病毒染色體、病毒染色體DNA D、噬菌體、噬菌體DNA12.鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了改變。檢測這種堿基序列改變必須使序列發(fā)生了改變。檢測這種堿基序列改變必須使用的酶是用的酶是A. 解旋酶解旋酶 B. DNA連接酶連接酶 C. 限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶 D、RNA聚合酶聚合酶創(chuàng)新應(yīng)用訓(xùn)練創(chuàng)新應(yīng)用訓(xùn)練1.番茄在運(yùn)輸和貯藏過程中,由于過早成熟而易腐爛。應(yīng)用基因工程技術(shù),通過番茄在運(yùn)輸和貯藏過程中,由于過早成熟而易腐爛。應(yīng)用基因工程技術(shù),通過抑制某種促進(jìn)果實(shí)成熟激素的合成,可使番茄貯藏時間延長,培育成耐貯藏抑
21、制某種促進(jìn)果實(shí)成熟激素的合成,可使番茄貯藏時間延長,培育成耐貯藏的番茄新品種。這種轉(zhuǎn)基因番茄已于的番茄新品種。這種轉(zhuǎn)基因番茄已于1993年在美國上市,請回答:年在美國上市,請回答: (1)促)促進(jìn)果實(shí)成熟的重要激素是進(jìn)果實(shí)成熟的重要激素是乙烯乙烯。(2)在培育轉(zhuǎn)基因番茄的操作中,所用的基因的)在培育轉(zhuǎn)基因番茄的操作中,所用的基因的“剪刀剪刀”是限制性內(nèi)切酶是限制性內(nèi)切酶,基,基因的因的“針線針線”是是DNA連接酶連接酶,基因的,基因的“運(yùn)輸工具運(yùn)輸工具”是是載體載體(3)與雜交育種、)與雜交育種、誘變育種相比,通過基因工程來培育新品種的主要優(yōu)點(diǎn)是誘變育種相比,通過基因工程來培育新品種的主要優(yōu)點(diǎn)
22、是目的性強(qiáng)目的性強(qiáng) 、 育種周育種周期短期短 和和克服遠(yuǎn)源雜交的障礙克服遠(yuǎn)源雜交的障礙 。2、限制性內(nèi)切酶、限制性內(nèi)切酶的識別序列和切點(diǎn)是的識別序列和切點(diǎn)是GGATCC,限制性內(nèi)切酶,限制性內(nèi)切酶的識的識別序列和切點(diǎn)是別序列和切點(diǎn)是GATC。在質(zhì)粒上有酶。在質(zhì)粒上有酶的一個切點(diǎn),在目的基因的兩的一個切點(diǎn),在目的基因的兩側(cè)各有一個酶側(cè)各有一個酶的切點(diǎn)。的切點(diǎn)。(1)請畫出質(zhì)粒被限制酶)請畫出質(zhì)粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。切割后所形成的黏性末端。(2)請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶)請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶切割后所形成的黏性末端。切割后所形成的黏性末端。(3)在)在DNA連接酶作用下,上述兩種
23、不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連連接酶作用下,上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接?為什么?接?為什么?可以連接。因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相可以連接。因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互補(bǔ)的)同的(或是可以互補(bǔ)的)目的基因的獲取目的基因的獲取 n 目的基因:指編碼蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)基因目的基因:指編碼蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)基因 n 方法:從基因文庫中獲取方法:從基因文庫中獲取 ( 基因文庫基因文庫 基因組文庫基因組文庫 部分基因文庫)部分基因文庫)人工合成人工合成n 利用利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因技術(shù)擴(kuò)增目的基因 n PCR:是一項在生物體外復(fù)制特定:是一項
24、在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。片段的核酸合成技術(shù)。 目的:獲取大量的目的基因目的:獲取大量的目的基因 原理:原理:DNA復(fù)制復(fù)制 過程過程 基因表達(dá)載體的構(gòu)建(基因工程的核心)基因表達(dá)載體的構(gòu)建(基因工程的核心)目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并可以遺傳給下目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并可以遺傳給下一代,并使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。一代,并使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。基因表達(dá)載體的組成:基因表達(dá)載體的組成: 目的基因:目的基因: 啟動子:啟動子: 終止子:終止子: 標(biāo)記基因:標(biāo)記基因: 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 轉(zhuǎn)化:目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞
25、內(nèi)并在受體細(xì)胞內(nèi)維轉(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)定和表達(dá)的過程持穩(wěn)定和表達(dá)的過程方法:方法:導(dǎo)入植物細(xì)胞的方法:導(dǎo)入植物細(xì)胞的方法: 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 基因槍法基因槍法 花粉通道法花粉通道法 導(dǎo)入動物細(xì)胞的方法:導(dǎo)入動物細(xì)胞的方法: 顯微注射技術(shù)顯微注射技術(shù) 導(dǎo)入微生物的方法:導(dǎo)入微生物的方法: 目的基因的檢測和鑒定目的基因的檢測和鑒定檢測:檢測: 檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體上檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體上是否插入是否插入了目的基因了目的基因 方法:分子雜交技術(shù)(方法:分子雜交技術(shù)(DNA探針探針+轉(zhuǎn)基因生物轉(zhuǎn)基因生物DNA) 檢測目的基因檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄是否轉(zhuǎn)錄 方法:分
26、子雜交技術(shù)(方法:分子雜交技術(shù)(DNA探針探針+轉(zhuǎn)基因生物轉(zhuǎn)基因生物mRNA)檢測目的基因檢測目的基因是否翻譯是否翻譯成蛋白質(zhì)成蛋白質(zhì) 抗原抗原抗體雜交抗體雜交鑒定:對生物進(jìn)行個體水平的鑒定鑒定:對生物進(jìn)行個體水平的鑒定n知識拓展1外顯子與內(nèi)含子外顯子與內(nèi)含子 一般來說,結(jié)構(gòu)基因都是由外顯子和內(nèi)含子組一般來說,結(jié)構(gòu)基因都是由外顯子和內(nèi)含子組成,但是,外顯子和內(nèi)含子的關(guān)系不是完全固定成,但是,外顯子和內(nèi)含子的關(guān)系不是完全固定不變的。有時同一條不變的。有時同一條DNA鏈上的某一段鏈上的某一段DNA序列,序列,當(dāng)它作為編碼某多肽鏈的基因時是外顯子,而作當(dāng)它作為編碼某多肽鏈的基因時是外顯子,而作為編碼
27、另一多肽鏈的基因時,則是內(nèi)含子,結(jié)果為編碼另一多肽鏈的基因時,則是內(nèi)含子,結(jié)果是同一基因可以同時轉(zhuǎn)錄為兩種或兩種以上的是同一基因可以同時轉(zhuǎn)錄為兩種或兩種以上的mRNA。n2原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)與真核細(xì)胞的基因結(jié)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)與真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn)構(gòu)的異同點(diǎn)n 原核細(xì)胞的基因原核細(xì)胞的基因 真核細(xì)胞的基因真核細(xì)胞的基因n 不同點(diǎn)不同點(diǎn)編碼區(qū)連續(xù);結(jié)構(gòu)簡單編碼區(qū)連續(xù);結(jié)構(gòu)簡單 編碼區(qū)有間隔,編碼區(qū)有間隔,不連續(xù);結(jié)構(gòu)復(fù)雜不連續(xù);結(jié)構(gòu)復(fù)雜n 相同點(diǎn)相同點(diǎn)都有編碼區(qū)和非編碼區(qū);編碼區(qū)都有調(diào)都有編碼區(qū)和非編碼區(qū);編碼區(qū)都有調(diào)控遺傳信息表達(dá)的核苷酸序列;編碼區(qū)上游都有控遺傳信息表達(dá)的核苷酸序列;編
28、碼區(qū)上游都有與與RNA聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)n 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合(以質(zhì)粒為目的基因與運(yùn)載體結(jié)合(以質(zhì)粒為運(yùn)載體)運(yùn)載體)n n 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 受體細(xì)胞:細(xì)菌受體細(xì)胞:細(xì)菌 氯化鈣氯化鈣 細(xì)胞壁的通透性增大細(xì)胞壁的通透性增大 重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞 目的基因隨受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制目的基因隨受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制n 經(jīng)典例題剖析經(jīng)典例題剖析例例1下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是 A重組重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體體B所有的限制酶都只能識別同一種特
29、定的核苷酸序列所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列C選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因為細(xì)菌繁殖快選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因為細(xì)菌繁殖快D只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)【解析】【解析】 基因操作的工具有限制酶、連接酶,一種限制基因操作的工具有限制酶、連接酶,一種限制酶只能識別特定的核苷酸序列。運(yùn)載體是基因的運(yùn)輸工具,酶只能識別特定的核苷酸序列。運(yùn)載體是基因的運(yùn)輸工具,目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后,受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀,目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后,受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀,才說明目的基因完成了表達(dá),基因工程的結(jié)果是讓目的基才說明目的
30、基因完成了表達(dá),基因工程的結(jié)果是讓目的基因完成表達(dá),生產(chǎn)出目的基因的產(chǎn)物,選擇受體細(xì)胞的重因完成表達(dá),生產(chǎn)出目的基因的產(chǎn)物,選擇受體細(xì)胞的重要條件就是能夠快速繁殖。要條件就是能夠快速繁殖。例例2應(yīng)用基因工程技術(shù)診斷疾病的過程中必須使應(yīng)用基因工程技術(shù)診斷疾病的過程中必須使用基因探針才能達(dá)到探測疾病的目的?;蛱结樣没蛱结槻拍苓_(dá)到探測疾病的目的?;蛱结樖侵甘侵?A用于檢測疾病的醫(yī)療器械用于檢測疾病的醫(yī)療器械 B用放射性同位素或熒光分子等標(biāo)記的用放射性同位素或熒光分子等標(biāo)記的 DNA分子分子 C合成合成球蛋白的球蛋白的DNA D合成苯丙羥化酶合成苯丙羥化酶DNA片段片段【解析】【解析】 基因診斷
31、是用放射性同位素、熒光分子基因診斷是用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的等標(biāo)記的DNA作探針,利用作探針,利用DNA分子雜交原理,分子雜交原理,鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息,達(dá)到檢測疾病的鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息,達(dá)到檢測疾病的目的。目的。n基礎(chǔ)試題訓(xùn)練基礎(chǔ)試題訓(xùn)練1、構(gòu)建基因組、構(gòu)建基因組DNA文庫時,首先雷分離細(xì)胞文庫時,首先雷分離細(xì)胞的的A、染色體、染色體DNA B、線粒體、線粒體DNA C、總、總mRNA D、tRNA 2在基因工程中,科學(xué)家常用細(xì)菌、酵母在基因工程中,科學(xué)家常用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞,原因是(菌等微生物作為受體細(xì)胞,原因是( ) A.結(jié)構(gòu)簡單,操作方便結(jié)構(gòu)簡單,
32、操作方便 B.遺傳物質(zhì)含量少遺傳物質(zhì)含量少 C. 繁殖速度快繁殖速度快 D.性狀穩(wěn)定,變異少性狀穩(wěn)定,變異少n3因工程的操作步驟:使目的基因與運(yùn)因工程的操作步驟:使目的基因與運(yùn)載體相結(jié)合,將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,載體相結(jié)合,將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,檢測目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀檢測目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求,提取目的基因,正確的操作順序要求,提取目的基因,正確的操作順序是()是()nA B. C Dn4工程是在工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計施工分子水平上進(jìn)行設(shè)計施工的,在基因操作的基本步驟中,不進(jìn)行堿的,在基因操作的基本步驟中,不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對的步驟是基互補(bǔ)配對的步驟是 ()(
33、)nA人工合成基因人工合成基因 B目的基因與運(yùn)載體目的基因與運(yùn)載體結(jié)合結(jié)合C將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D目的基因的檢測和表達(dá)目的基因的檢測和表達(dá)5就分于結(jié)構(gòu)而論,質(zhì)粒是就分于結(jié)構(gòu)而論,質(zhì)粒是A、環(huán)狀雙鏈、環(huán)狀雙鏈DNA分子分子 B、環(huán)狀單鏈、環(huán)狀單鏈DNA分于分于 C、環(huán)狀單鏈、環(huán)狀單鏈RNA分子分子 D、線狀雙鏈、線狀雙鏈DNA分子分子6聚合酶鏈反應(yīng)可表示為聚合酶鏈反應(yīng)可表示為 A、PEC B、PER C、PDR D、PCR7在已知序列信息的情況下,獲取目的基因在已知序列信息的情況下,獲取目的基因的最方便方法是的最方便方法是A、化學(xué)合成法、化學(xué)合成法 B、基因組文庫法、基
34、因組文庫法 C、CDNA文庫法文庫法 D、聚合酶鏈反應(yīng)、聚合酶鏈反應(yīng)8有關(guān)基因工程的敘述正確的是有關(guān)基因工程的敘述正確的是 ( )A.限制性內(nèi)切酶只在獲得目的基因時才用限制性內(nèi)切酶只在獲得目的基因時才用B.重組質(zhì)粒的形成在細(xì)胞內(nèi)完成重組質(zhì)粒的形成在細(xì)胞內(nèi)完成 C.質(zhì)粒都可作運(yùn)載體質(zhì)粒都可作運(yùn)載體 D.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料9不屬于目的基因與運(yùn)載體結(jié)合過程的是不屬于目的基因與運(yùn)載體結(jié)合過程的是 ( )A用一定的限制酶切割質(zhì)粒露出黏性末端用一定的限制酶切割質(zhì)粒露出黏性末端B用同種限制酶切割目的基因露出黏性末端用同種限制酶切割目的基因露出黏性末端 C
35、. 將重組將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增導(dǎo)入受體細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增 D將切下的目的基因插入到質(zhì)粒切口處將切下的目的基因插入到質(zhì)粒切口處10科學(xué)家通過基因工程的方法,能使馬鈴薯塊莖科學(xué)家通過基因工程的方法,能使馬鈴薯塊莖含有人奶蛋白。以下有關(guān)該基因工程的敘述錯誤含有人奶蛋白。以下有關(guān)該基因工程的敘述錯誤的是的是 A采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因 B基因非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中的表達(dá)是基因非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中的表達(dá)是不可缺少的不可缺少的 C馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞 D用不同種限制酶處理質(zhì)粒和含有目的基因的用不同種限制酶處
36、理質(zhì)粒和含有目的基因的DNA,可產(chǎn)生黏性末端而形成重組,可產(chǎn)生黏性末端而形成重組DNA分子分子11基因工程常用的受體細(xì)胞有基因工程常用的受體細(xì)胞有大腸桿菌大腸桿菌 枯草桿菌枯草桿菌 支原體支原體 動植物細(xì)胞動植物細(xì)胞 AB CD12用用DNA探針檢測飲用水中病毒的具體方法是探針檢測飲用水中病毒的具體方法是A與被檢測病毒的與被檢測病毒的DNA堿基序列進(jìn)行比較堿基序列進(jìn)行比較B與被檢測病毒的與被檢測病毒的DNA堿基序列進(jìn)行組合堿基序列進(jìn)行組合C與被檢測病毒的與被檢測病毒的DNA堿基序列進(jìn)行雜交堿基序列進(jìn)行雜交DA、B、C三種方法均可三種方法均可131976年,美國的年,美國的H.Boyer教授首次
37、將人的生長教授首次將人的生長抑制素釋放因子的基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌,并獲得抑制素釋放因子的基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌,并獲得表達(dá),此文中的表達(dá),此文中的“表達(dá)表達(dá)”是指該基因在大腸桿菌是指該基因在大腸桿菌( ) A能進(jìn)行能進(jìn)行DNA復(fù)制復(fù)制 B.能傳遞給細(xì)菌后代能傳遞給細(xì)菌后代C. 能合成生長抑制素釋放因子能合成生長抑制素釋放因子 D.能合成人的生長素能合成人的生長素14在遺傳工程技術(shù)中,限制性內(nèi)切酶主要用于在遺傳工程技術(shù)中,限制性內(nèi)切酶主要用于 ( ) A目的基因的提取和導(dǎo)入目的基因的提取和導(dǎo)入 B目的基因的導(dǎo)入和檢測目的基因的導(dǎo)入和檢測 C目的基因與運(yùn)載體結(jié)合和導(dǎo)入目的基因與運(yùn)載體結(jié)合和導(dǎo)入 D目的基
38、因的提取和與運(yùn)載體結(jié)合目的基因的提取和與運(yùn)載體結(jié)合15、 以下有關(guān)基因工程的敘述,正確的是以下有關(guān)基因工程的敘述,正確的是 A. 基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程 B基因工程的產(chǎn)物對人類全部是有益的基因工程的產(chǎn)物對人類全部是有益的 C基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變 D基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是目的性強(qiáng)基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是目的性強(qiáng)16(多選)一個基因表達(dá)載體的構(gòu)建應(yīng)包括(多選)一個基因表達(dá)載體的構(gòu)建應(yīng)包括 A目的基因目的基因 B啟動子啟動子 C終止子終止子 D標(biāo)記基因標(biāo)記基因 創(chuàng)新應(yīng)用訓(xùn)練創(chuàng)新應(yīng)用訓(xùn)練1、在藥品生產(chǎn)中,有些藥品如干擾素,
39、白細(xì)胞介素,凝、在藥品生產(chǎn)中,有些藥品如干擾素,白細(xì)胞介素,凝血因子等,以前主要是從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提血因子等,以前主要是從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提取的,由于受原料來源限制,價價十分昂貴,而且產(chǎn)量低,取的,由于受原料來源限制,價價十分昂貴,而且產(chǎn)量低,臨床供應(yīng)明顯不足。自臨床供應(yīng)明顯不足。自70年代遺傳工程發(fā)展起來以后,人年代遺傳工程發(fā)展起來以后,人們逐步地在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的目的基因,使之與質(zhì)粒形們逐步地在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的目的基因,使之與質(zhì)粒形成重組成重組DNA,并以重組,并以重組DNA引入大腸桿菌,最后利用這引入大腸桿菌,最后利用這些工程菌,可以高效率地生產(chǎn)出上述各種高質(zhì)量
40、低成本的些工程菌,可以高效率地生產(chǎn)出上述各種高質(zhì)量低成本的藥品,請分析回答:藥品,請分析回答:( 1)在基因工程中,質(zhì)粒是一種最常用的)在基因工程中,質(zhì)粒是一種最常用的基因的運(yùn)載體基因的運(yùn)載體,它廣泛地存在于細(xì)菌細(xì)胞中,是一種很小的環(huán)狀它廣泛地存在于細(xì)菌細(xì)胞中,是一種很小的環(huán)狀DNA分子。分子。(2)在用目的基因與質(zhì)粒形成重組)在用目的基因與質(zhì)粒形成重組DNA過程中,一般要過程中,一般要用到的工具酶是用到的工具酶是 限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶 和和DNA連接酶連接酶。 (3)將含有)將含有“某激素基因某激素基因”的質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞后,能的質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞后,能在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)直接合成在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)直接
41、合成“某激素某激素”,則該激素在細(xì)菌體內(nèi),則該激素在細(xì)菌體內(nèi)的合成包括的合成包括轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄和和 翻譯翻譯兩個階段。兩個階段。 (4)在將質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌時,一般要用)在將質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌時,一般要用氯化鈣氯化鈣處理細(xì)菌,處理細(xì)菌,以增大以增大細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性。2、科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時,需要從蘇云金芽孢、科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時,需要從蘇云金芽孢桿菌中提取出抗蟲基因,桿菌中提取出抗蟲基因,“放入放入”棉花的細(xì)胞中與棉花的棉花的細(xì)胞中與棉花的DNA結(jié)合起來并發(fā)揮作用,請回答下列有關(guān)問題:結(jié)合起來并發(fā)揮作用,請回答下列有關(guān)問題:(1)從蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲基因所用的工具
42、是)從蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲基因所用的工具是限限制性內(nèi)切酶制性內(nèi)切酶,此工具主要存在于,此工具主要存在于微生物微生物中,其特點(diǎn)是中,其特點(diǎn)是一種一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸系列,并在特定限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸系列,并在特定的點(diǎn)位切割。(的點(diǎn)位切割。(2)蘇云金芽孢稈菌一個)蘇云金芽孢稈菌一個DNA分子上有分子上有許多基因,獲得抗蟲基因常采用的方法是許多基因,獲得抗蟲基因常采用的方法是“鳥槍法鳥槍法”。具。具體做法是:用體做法是:用限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶酶將蘇云金芽孢桿菌的酶將蘇云金芽孢桿菌的DNA切成許多片段,然后將這些片段切成許多片段,然后將這些片段分別與載體結(jié)
43、合分別與載體結(jié)合,再通過,再通過載體載體轉(zhuǎn)入不同的受體細(xì)胞,讓它們在各個受體細(xì)胞中大量轉(zhuǎn)入不同的受體細(xì)胞,讓它們在各個受體細(xì)胞中大量復(fù)制復(fù)制,從中找出含有目的基因的細(xì)胞,再用一定的方法把,從中找出含有目的基因的細(xì)胞,再用一定的方法把帶有目的基因的片段帶有目的基因的片段分離出來。(分離出來。(3)進(jìn)行基)進(jìn)行基因操作一般要經(jīng)過的四個步驟是因操作一般要經(jīng)過的四個步驟是提取目的基因,提取目的基因,目的基因與載體結(jié)合,將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,目的基因與載體結(jié)合,將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,目的基因的檢測和表達(dá)。目的基因的檢測和表達(dá)?;蚬こ痰膽?yīng)用基因工程的應(yīng)用 轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物 : 抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲
44、轉(zhuǎn)基因植物 抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病轉(zhuǎn)基因植物 抗蟲逆轉(zhuǎn)基因植物抗蟲逆轉(zhuǎn)基因植物 改良植物品質(zhì)改良植物品質(zhì) 轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因動物 :提高動物生長速度:提高動物生長速度 改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)改善畜產(chǎn)品的品質(zhì) 用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物 用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體基因工程藥物基因工程藥物 基因治療基因治療經(jīng)典例題剖析經(jīng)典例題剖析1不屬于基因工程方法生產(chǎn)的藥物是不屬于基因工程方法生產(chǎn)的藥物是A干擾素干擾素 B白細(xì)胞介素白細(xì)胞介素C青霉素青霉素 D乙肝疫苗乙肝疫苗【解析】【解析】 基因工程生產(chǎn)的藥物有胰島基因工程生產(chǎn)的藥物有胰島素、干擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、素、干
45、擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、人造血液代用品、乙肝疫凝血因子、人造血液代用品、乙肝疫苗等。而青霉素是發(fā)酵工程的產(chǎn)品之苗等。而青霉素是發(fā)酵工程的產(chǎn)品之一。一。 基礎(chǔ)試題訓(xùn)練基礎(chǔ)試題訓(xùn)練1若利用基因工程技術(shù)培育能固氮的水稻新品種,其在環(huán)若利用基因工程技術(shù)培育能固氮的水稻新品種,其在環(huán)保上的重要意義是(保上的重要意義是( )A減少氮肥的使用量,降低生產(chǎn)成本減少氮肥的使用量,降低生產(chǎn)成本 B減少氮肥的減少氮肥的使用量,節(jié)約能源使用量,節(jié)約能源C避免氮肥過多引起環(huán)境污染避免氮肥過多引起環(huán)境污染 D改良土壤結(jié)構(gòu)改良土壤結(jié)構(gòu)2基因治療是指(基因治療是指( ) A.對有基因缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù),從而使其
46、恢復(fù)正常,達(dá)對有基因缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù),從而使其恢復(fù)正常,達(dá)到治療疾病的目的到治療疾病的目的 B.把健康的外源基因?qū)氲接谢蛉毕莸募?xì)胞中,達(dá)到治把健康的外源基因?qū)氲接谢蛉毕莸募?xì)胞中,達(dá)到治療疾病的目的療疾病的目的 C.運(yùn)用人工誘變的方法,使有基因缺陷的細(xì)胞發(fā)生基因突運(yùn)用人工誘變的方法,使有基因缺陷的細(xì)胞發(fā)生基因突變恢復(fù)正常變恢復(fù)正常 D.運(yùn)用基因工程技術(shù),把有缺陷的基因切除,達(dá)到治療疾運(yùn)用基因工程技術(shù),把有缺陷的基因切除,達(dá)到治療疾病的目的病的目的3療白化病、苯丙酮尿癥等人類遺傳病的根療白化病、苯丙酮尿癥等人類遺傳病的根本途徑是(本途徑是( )A口服化學(xué)藥物口服化學(xué)藥物 B注射化學(xué)藥物注
47、射化學(xué)藥物C. 采用基因療法替換致病基因采用基因療法替換致病基因 D.利用輻射或藥物誘發(fā)致病基因突變利用輻射或藥物誘發(fā)致病基因突變4上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛,他們還研究出一種帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛,他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法,使轉(zhuǎn)可大大提高基因表達(dá)水平的新方法,使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多多倍,轉(zhuǎn)基因動物是指(倍,轉(zhuǎn)基因動物是指( ) A.提供基因的動物提供基因的動物 B.基因組中增加外基因組中增加外源源基因的動物基因的動物C.能產(chǎn)生白蛋白的動物能產(chǎn)生白蛋白的動物 D
48、.能表達(dá)基因信息的動物能表達(dá)基因信息的動物5在基因診斷技術(shù)中,所用的探針在基因診斷技術(shù)中,所用的探針DNA分子中必分子中必須存在一定量的放射性同位素,后者的作用是須存在一定量的放射性同位素,后者的作用是 ( )A為形成雜交的為形成雜交的DNA分子提供能量分子提供能量B引起探針引起探針DNA產(chǎn)生不定向的基因突變產(chǎn)生不定向的基因突變 C. 作為探針作為探針DNA的示蹤元素的示蹤元素 D增加探針增加探針DNA的分子量的分子量6診斷苯丙酮尿癥所用的探針是診斷苯丙酮尿癥所用的探針是 ( )A32P半乳糖甘轉(zhuǎn)移酶基因半乳糖甘轉(zhuǎn)移酶基因 B熒光標(biāo)記的苯丙氨酸羧化酶熒光標(biāo)記的苯丙氨酸羧化酶C. 熒光標(biāo)記的熒光
49、標(biāo)記的珠蛋白基因珠蛋白基因 、 D3H苯丙氨酸羧化酶基因苯丙氨酸羧化酶基因7基因工程生產(chǎn)胰島素的主要原因是基因工程生產(chǎn)胰島素的主要原因是( ) A.工藝簡單,容易操作工藝簡單,容易操作 B.生產(chǎn)量大,價格較低生產(chǎn)量大,價格較低 C.所生產(chǎn)的胰島素可以用于口服所生產(chǎn)的胰島素可以用于口服 D.所生產(chǎn)的胰島素療效大大提高所生產(chǎn)的胰島素療效大大提高75年,科學(xué)家用基因工程的方法創(chuàng)造出了一種年,科學(xué)家用基因工程的方法創(chuàng)造出了一種能分解石油的能分解石油的“超級細(xì)菌超級細(xì)菌”,下列關(guān)于此種細(xì)菌,下列關(guān)于此種細(xì)菌的說法正確的是的說法正確的是 ( ) A.與一般細(xì)菌相比它體積特別巨大與一般細(xì)菌相比它體積特別巨大
50、 B.它是現(xiàn)在唯一能分解石油的細(xì)菌它是現(xiàn)在唯一能分解石油的細(xì)菌C.它同時能分解石油中的四種烴類它同時能分解石油中的四種烴類 D.與一般細(xì)菌相比,它繁殖速度極快與一般細(xì)菌相比,它繁殖速度極快下說法正確的是下說法正確的是 ( )A所有的限制酶只所有的限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列能識別一種特定的核苷酸序列B質(zhì)粒是基質(zhì)粒是基因工程中惟一的運(yùn)載體因工程中惟一的運(yùn)載體C運(yùn)載體必須具備運(yùn)載體必須具備的條件之一是:具有多個限制酶切點(diǎn),以便與外的條件之一是:具有多個限制酶切點(diǎn),以便與外源基因連接源基因連接D基因治療主要是對有缺陷的基因治療主要是對有缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)1用于鑒定轉(zhuǎn)化于細(xì)胞是否含重
51、組用于鑒定轉(zhuǎn)化于細(xì)胞是否含重組 DNA的最常的最常用方法是用方法是A、抗藥性選擇、抗藥性選擇 B、分于雜交選擇、分于雜交選擇C、RNA反轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄 D、免疫學(xué)方法、免疫學(xué)方法11、 能夠使植物體表達(dá)動物蛋白的育種方法是能夠使植物體表達(dá)動物蛋白的育種方法是 A單倍體育種單倍體育種 B雜交育種雜交育種 C基因工程育種基因工程育種 D多倍體育種多倍體育種12下列育種需要使用生物工程技術(shù)的是(多選)下列育種需要使用生物工程技術(shù)的是(多選)( ) 高產(chǎn)青霉素菌株高產(chǎn)青霉素菌株 B.能分泌含抗體的乳汁的母牛能分泌含抗體的乳汁的母牛 C.生長較快的鯉鯽魚生長較快的鯉鯽魚 D.利于貯藏的白菜利于貯藏的白菜甘甘
52、藍(lán)藍(lán)13下列關(guān)于基因工程成果的概述,正確的是(多下列關(guān)于基因工程成果的概述,正確的是(多選)選)( )A在醫(yī)藥衛(wèi)生方面,主要用于診斷治療疾病在醫(yī)藥衛(wèi)生方面,主要用于診斷治療疾病 B在農(nóng)業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和在農(nóng)業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物具有抗性的農(nóng)作物C在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上培育出了體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上培育出了體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動物的動物 D在環(huán)境保護(hù)方面主要用于環(huán)境監(jiān)測和對污染環(huán)境在環(huán)境保護(hù)方面主要用于環(huán)境監(jiān)測和對污染環(huán)境的凈化的凈化14、用現(xiàn)代生物技術(shù)培育生物新品種,、用現(xiàn)代生物技術(shù)培育生物新品種,其優(yōu)越性在于(多選)其優(yōu)越性在于(多選) (
53、)A克隆技術(shù)可以快速繁殖優(yōu)良形狀的克隆技術(shù)可以快速繁殖優(yōu)良形狀的家畜家畜B現(xiàn)代轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)可以迅速改變現(xiàn)代轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)可以迅速改變生物的基因組成生物的基因組成C現(xiàn)代生物技術(shù)可以迅速使新品種形現(xiàn)代生物技術(shù)可以迅速使新品種形成群落成群落D現(xiàn)代生物技術(shù)可以克服遠(yuǎn)源雜交不現(xiàn)代生物技術(shù)可以克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙親和的障礙 創(chuàng)新應(yīng)用訓(xùn)練1、1990年對一位缺乏腺苷脫氨酶基因,而患先天性體液年對一位缺乏腺苷脫氨酶基因,而患先天性體液兔疫缺陷病的美國女孩進(jìn)行基因治療,其方法是首先將患兔疫缺陷病的美國女孩進(jìn)行基因治療,其方法是首先將患者的白細(xì)胞取出作體外培養(yǎng),然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺者的白細(xì)胞取出作體外培
54、養(yǎng),然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺苷脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的白細(xì)胞中,再將這些轉(zhuǎn)基因苷脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的白細(xì)胞中,再將這些轉(zhuǎn)基因白細(xì)胞回輸?shù)交颊叩捏w內(nèi),經(jīng)過多次治療,患者的免疫功白細(xì)胞回輸?shù)交颊叩捏w內(nèi),經(jīng)過多次治療,患者的免疫功能趨于正常。(能趨于正常。(1)在基因治療過程中,逆轉(zhuǎn)錄病毒的作)在基因治療過程中,逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用相當(dāng)于基因工程中基因操作工具中的用相當(dāng)于基因工程中基因操作工具中的 ,此基因,此基因工程中的目的基因是工程中的目的基因是 ,目的基因的受體細(xì)胞,目的基因的受體細(xì)胞是是 。(。(2)將轉(zhuǎn)基因白細(xì)胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi))將轉(zhuǎn)基因白細(xì)胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后,兔疫能力趨于正常是由于
55、產(chǎn)生了后,兔疫能力趨于正常是由于產(chǎn)生了 ,產(chǎn)生這種物,產(chǎn)生這種物質(zhì)的兩個基本步驟是質(zhì)的兩個基本步驟是 、 。()載體()載體 正常腺苷脫氧酶基因正常腺苷脫氧酶基因 白細(xì)胞白細(xì)胞()腺苷脫氧酶(抗體)()腺苷脫氧酶(抗體) 轉(zhuǎn)錄翻譯轉(zhuǎn)錄翻譯2 將人的抗病毒干擾基因?qū)⑷说目共《靖蓴_基因“嫁接嫁接”到煙草的到煙草的DNA分子中,可使煙草獲分子中,可使煙草獲得抗病毒的能力,形成轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。試分析回答:得抗病毒的能力,形成轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。試分析回答:(1)煙草轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的獲得屬于)煙草轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的獲得屬于 ( )A.基因工程基因工程 B.細(xì)胞工程細(xì)胞工程 C.微生物工程微生物工程 D.酶工程酶工程(2)人的
56、基因工程之所以能接到植物體中去,原因是:)人的基因工程之所以能接到植物體中去,原因是: 。煙草具有抗病毒能力,說明煙草體內(nèi)產(chǎn)生:煙草具有抗病毒能力,說明煙草體內(nèi)產(chǎn)生: 。不同生物間基因移植成功,說明生物共有一套不同生物間基因移植成功,說明生物共有一套- ,從進(jìn)化的角度,從進(jìn)化的角度看,這些生物具有看,這些生物具有。煙草煙草DNA分子被分子被“嫁接嫁接”上或上或“切割切割”掉某個基因,實(shí)際并不影響遺掉某個基因,實(shí)際并不影響遺傳信息的表達(dá)功能。這說明傳信息的表達(dá)功能。這說明 。該工程應(yīng)用與、于實(shí)踐,將給農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域帶來革命,目前該工程應(yīng)用與、于實(shí)踐,將給農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域帶來革命,目前已
57、取得了許多成就,請你列舉你所知道的或你所設(shè)想應(yīng)用該工程的三已取得了許多成就,請你列舉你所知道的或你所設(shè)想應(yīng)用該工程的三個具體實(shí)例:個具體實(shí)例: 。有人認(rèn)為,轉(zhuǎn)基因新產(chǎn)品也是一把雙刃劍,有如船能載舟也能覆舟,有人認(rèn)為,轉(zhuǎn)基因新產(chǎn)品也是一把雙刃劍,有如船能載舟也能覆舟,甚至可能帶來災(zāi)難性的后果,你是否支持這一觀點(diǎn)?如果支持,請你甚至可能帶來災(zāi)難性的后果,你是否支持這一觀點(diǎn)?如果支持,請你舉出一個可能出現(xiàn)的災(zāi)難性后果舉出一個可能出現(xiàn)的災(zāi)難性后果的實(shí)例:的實(shí)例: 1)A. (2)人與植物結(jié)構(gòu)組成相同。)人與植物結(jié)構(gòu)組成相同。 (3)抗病毒干擾素。)抗病毒干擾素。(4)遺傳密碼,共同的原始祖先。)遺傳密
58、碼,共同的原始祖先。 (5)基因是遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。)基因是遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。(6)將抗病毒基因嫁接到水稻中,形成抗病毒水稻新品種;將人的血型基因移入豬體)將抗病毒基因嫁接到水稻中,形成抗病毒水稻新品種;將人的血型基因移入豬體內(nèi),培育人血的豬;將干擾素基因移入細(xì)菌體內(nèi),培育出能產(chǎn)生干擾素的細(xì)菌。內(nèi),培育人血的豬;將干擾素基因移入細(xì)菌體內(nèi),培育出能產(chǎn)生干擾素的細(xì)菌。(7)用于改良作物的抗不良環(huán)境的基因引入雜草,就將難以控制雜草。)用于改良作物的抗不良環(huán)境的基因引入雜草,就將難以控制雜草。n 干擾素是治療癌癥的重要物質(zhì),人血液中每升只能提干擾素是治療癌癥的重要物質(zhì),人血液中
59、每升只能提取取005 mg干擾素,因而其價格昂貴,平民百姓用不起。干擾素,因而其價格昂貴,平民百姓用不起。但美國有一家公司用遺傳工程方法合成了價格低廉、藥性但美國有一家公司用遺傳工程方法合成了價格低廉、藥性一樣的干擾素,其具體做法是:(一樣的干擾素,其具體做法是:(1)從人的淋巴細(xì)胞中)從人的淋巴細(xì)胞中提取能指導(dǎo)干擾素合成的提取能指導(dǎo)干擾素合成的干擾素干擾素,并使之與一種叫質(zhì)粒的,并使之與一種叫質(zhì)粒的DNA結(jié)合,然后移植到酵母菌內(nèi),從而讓酵母素來結(jié)合,然后移植到酵母菌內(nèi),從而讓酵母素來合成干合成干擾素擾素 。(。(2)酵母菌能用)酵母菌能用出牙生殖出牙生殖方式繁殖,速度很快,方式繁殖,速度很快
60、,所以能在較短的時間內(nèi)大量生產(chǎn)所以能在較短的時間內(nèi)大量生產(chǎn)干擾素干擾素。利用這種方法不。利用這種方法不僅產(chǎn)量高,并且成本較低。(僅產(chǎn)量高,并且成本較低。(3)科學(xué)家陳炬在這方向也)科學(xué)家陳炬在這方向也作出了突出貢獻(xiàn),他成功地把人的干擾素基因嫁接到了煙作出了突出貢獻(xiàn),他成功地把人的干擾素基因嫁接到了煙草的草的DNA分子上,其物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是都是分子上,其物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是都是脫氧核苷脫氧核苷酸組成的酸組成的 都具有雙螺旋結(jié)構(gòu)都具有雙螺旋結(jié)構(gòu)。(。(4)煙草具有了抗病毒能)煙草具有了抗病毒能力,這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了力,這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了干擾素干擾素,由此可見,煙草和人,由此可見,煙草和人體
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