(生物學)基因工程課件

1、2022/7/22第一輪復習基因工程2022/7/22第一輪復習基因工程的考綱要求內(nèi)容要求基因工程的誕生基因工程的原理及技術(shù)基因工程的應用轉(zhuǎn)基因生物的安全性知道所列知識點的含義，并能夠在試題所給予的相對簡單的情境中識別和使用它們理解所列知識與相關(guān)知識之間的聯(lián)系和區(qū)別，并能在較復雜的情景中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價。2022/7/22第一輪復習閱讀以下資料，思考回答有關(guān)問題：1978年9月,加州大學,ltakuna等人用人工合成的人胰島素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒構(gòu)成重組體，轉(zhuǎn)染大腸桿菌，成功地生產(chǎn)出人的胰島素。目前用2000L細菌培養(yǎng)液，就能提取出100g胰島素，其產(chǎn)量相當于從1t豬胰臟中

2、提取出的產(chǎn)量，前者比后者便宜50%，這項技術(shù)的應用為全世界數(shù)千萬糖尿病患者帶來了福音。問題例題2022/7/22第一輪復習問題1該技術(shù)是什么技術(shù)？什么是基因工程？基因工程的核心是什么？基因工程的核心：構(gòu)建重組DNA分子。把一種生物的基因轉(zhuǎn)入另一種生物體中，使其產(chǎn)生我們需要的基因產(chǎn)物，或讓它獲得新的遺傳性狀。定向改造生物的新技術(shù)。2022/7/22第一輪復習問題2（1）人的胰島素基因為什么能與大腸桿菌的質(zhì)粒拼接在一起呢？（2）大腸桿菌體內(nèi)為什么能表達人胰島素基因的基因產(chǎn)物呢？它們都是DNA（或DNA片段），不同生物的DNA都由4種脫氧核苷酸組成，都具有相同的雙螺旋結(jié)構(gòu)不同生物的表達機制相同，都經(jīng)

3、轉(zhuǎn)錄、翻譯合成蛋白質(zhì)。所有生物共用一套密碼子。2022/7/22第一輪復習問題3在該基因工程中用到了哪些工具？限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶載體來源、功能、作用實質(zhì)、特性、作用結(jié)果功能、作用實質(zhì)、作用結(jié)果、與DNA聚合酶的比較本例中的載體是什么？常用的載體有哪些？作載體的條件是什么？2022/7/22第一輪復習常見的2種限制酶：EcoRI 和 Sma1I 識別的序列均為6個核苷酶2022/7/22第一輪復習DNA連接酶基因的針線：DNA連接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A

4、 A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同種限制酶切割2022/7/22第一輪復習問題4簡述該基因工程的具體操作步驟：1.獲得目的基因2. 形成重組DNA分子3.將重組DNA分子導入受體細胞4.篩選含有目的基因的受體細胞5.目的基因的表達2022/7/22第一輪復習基因工程的原理和技術(shù)？2022/7/22第一輪復習？提取目的基因的方法反轉(zhuǎn)錄法：直接合成法（2）利用聚合酶鏈式反應（PCR）特異性地擴增所需要的目的基因片段；（1）化學法合成（已知目的基因序列）（3）建立基因文庫，從基因文庫中獲取（不知目的基因序列）蛋白質(zhì)中氨基酸的序列mRNA中的堿基序列DNA堿基序

5、列目的基因目的基因2022/7/22第一輪復習 聚合酶鏈式反應（PCR）變性、退火、延伸三步曲變性：雙鏈DNA解鏈成為單鏈DNA退火：部分引物與模板的單鏈DNA的特定互補部位相配對和結(jié)合延伸：以目的基因為模板，合成互補的新DNA鏈2022/7/22第一輪復習PCR(多聚酶鏈式反應)2022/7/22第一輪復習基因組DNA文庫的構(gòu)建：將總DNA經(jīng)過酶解，分離不同長短的DNA片段。包含的基因組片段分別克隆在質(zhì)粒或噬菌體載體上，轉(zhuǎn)染細菌或體外包裝到噬菌體顆粒上便構(gòu)成了該生物的基因組文庫。2022/7/22第一輪復習？形成重組DNA需要用到哪些工具酶若考慮DNA片段之間兩兩結(jié)合可能出現(xiàn)什么結(jié)果？怎么才

6、能防止目的基因和質(zhì)粒之間的任意結(jié)合？2022/7/22第一輪復習？本例中的受體細胞是什么？常用的受體細胞有哪些？重組DNA導入受體細胞的方法？植物細胞（體細胞、卵細胞等）動物細胞（受精卵、胚胎干細胞等）微生物細胞（如細菌）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法等顯微注射法感受態(tài)細胞法，用CaCl2處。2022/7/22第一輪復習農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法2022/7/22第一輪復習？為什么要檢測？如何檢測？導入檢測表達檢測個體水平檢測利用抗生素抗性基因DNA分子雜交轉(zhuǎn)錄檢測：分子雜交法檢測mRNA翻譯檢測：免疫法（抗體抗原）如作物的抗蟲性、抗旱性等2022/7/22第一輪復習問題5由該資料可看出基因工程的應用之一是基因工程有哪些應用

7、呢？（課后看書）問題6我們應該怎樣使用這種曾經(jīng)只屬于自然的偉大力量制造新的微生物、植物甚至動物？2022/7/22第一輪復習 圖為某種質(zhì)粒表到載體簡圖，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切酶EcoRI、BamHI的酶切位點， ampR為青霉素抗性基因，tctR 為四環(huán)素抗性基因，P啟動子，T為終止子，ori為復制原點。已知目的基因的兩端分別有包括EcoRI、BamHI在內(nèi)的多種酶的酶切位點。據(jù)圖回答：(2008海南)2022/7/22第一輪復習（1）將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒該表達載體分別用EcoRI酶切，酶切產(chǎn)物用連接酶進行連接后，其中由兩個DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有 、 、 、三種 。若要從這

8、些連接產(chǎn)物中分離出重組質(zhì)粒，需要對這些連接產(chǎn)物進行分離純化。載體和載體連接物目的基因-載體連接物目的基因-目的基因連接物2022/7/22第一輪復習（2）用上述3種連接產(chǎn)物與無任何抗藥性的原核宿主細胞進行轉(zhuǎn)化實驗。之后將這些宿主細胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細胞所含有的連接產(chǎn)物是 ；若接種到含青霉素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細胞所含有的連接產(chǎn)物是 _ （3）在上述實驗中，為了防止目的基因和質(zhì)粒表達載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，酶切時應選用的酶是 。EcoRI、BamHI 載體和載體連接物 載體和載體連接物、 目的基因-載體連接物ampR為青霉素抗性基因，tctR 為四環(huán)

9、素抗性基因，2022/7/22第一輪復習（4）基因工程是一柄“雙刃劍”，一方面可以極大地提高栽培作物的基因潛力，打破了種間的 隔離，從變異的角度看，基因工程的原理是 ；另一方面也可能給生態(tài)系統(tǒng)和人類帶來安全隱患，舉一例簡要說明： 。生殖 基因重組 基因的影響不容易控制，可能影響受體基因組的正常表達（危害其他生物的生存或個人隱私的外泄或生物武器的制造和使用等） 2022/7/22第一輪復習 將動物致病菌的抗原基因?qū)腭R鈴薯制成植物疫苗，飼喂轉(zhuǎn)基因馬鈴薯可使動物獲得免疫力。以下是與植物疫苗制備過程相關(guān)的圖和表。(2008江蘇)(4)2022/7/22第一輪復習（1）圖1步驟所用的DNA連接酶對所連

10、接的DNA兩端堿基序列是否有專一性要求？ 。（2）飼喂轉(zhuǎn)基因馬鈴薯后使動物獲得免疫力，此過程屬于基因工程操作基本步驟中的 ( ) A從馬鈴薯中獲取目的基因 B目的基因與載體質(zhì)粒結(jié)合C將目的基因?qū)雱游锸荏w細胞 D目的基因的表達否D 2022/7/22第一輪復習(4)(3)為將外源基因轉(zhuǎn)入馬鈴薯，圖1步驟6轉(zhuǎn)基因所用的細菌B通常為_ 對符合設計要求的重組質(zhì)粒T進行酶切，。假設所用的酶均可將識別位點完全切開，請根據(jù)圖1中標示的酶切位點和表2所列的識別序列，對以下酶切結(jié)果作出判斷。采用EcoR和Sma酶切，得到_種DNA片斷。采用EcoR和Pst酶切，得到_種DNA片斷。圖12農(nóng)桿菌2022/7/2

11、2第一輪復習2022/7/22第一輪復習B5. 下列敘述符合基因工程概念的是AB淋巴細胞與腫瘤細胞融合，雜交瘤細胞中含有B淋巴細胞中的抗體基因B將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株C用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株D自然界中天然存在的噬菌體自行感染細菌后其DNA整合到細菌DNA上2022/7/22第一輪復習A2.在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是A.用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草茶葉病毒的核酸B.用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C.將重組DNA分子導入煙草原生質(zhì)體D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基

12、因煙草細胞2022/7/22第一輪復習A18下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述。正確的是A轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環(huán)境中B轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物不會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加C動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達D如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題2022/7/22第一輪復習2010 天津 .（14分）下圖是培育表達人乳鐵蛋白的乳腺生物反應器的技術(shù)路線。圖中tetR表示四環(huán)素抗性基因，ampR表示氨芐青霉素抗性基因，BamHI、HindIII、SmaI直線所示為三種限制酶的酶切位點。據(jù)圖回答：（1）圖中將人乳蛋白基因插入載體，需用 限制酶同時酶切載體和人乳鐵蛋白基因。篩

13、選含有重組載體的大腸桿菌首先需要在含 的培養(yǎng)基上進行。（2）能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細胞中特異性表達的調(diào)控序列是 （填字母代號）。A.啟動子 B. tetR C.復制原點 D. ampR2022/7/22第一輪復習（3）過程可采用的操作方法是 （填字母代號）。A.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 B. 大腸桿菌轉(zhuǎn)化 C.顯微注射 D. 細胞融合（4）過程可采用的生物技術(shù)是 。（5）對早期胚胎進行切割，經(jīng)過程可獲得多個新個體。這利用了細胞的 性。 （6）為檢測人乳鐵蛋白是否成功表達，可采用 （填字母代號）技術(shù)。A.核酸分子雜交 B. 基因序列分析 C.抗原抗體雜交 D. PCR2022/7/22第一輪復習.（14分）

14、（1）Hind和BamH；氨芐青霉素 A（2）C 胚胎移植技術(shù) （3）全能（4）C2022/7/22第一輪復習2010江蘇 27（8分）下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點。請回答下列問題：（1）一個圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Sma切割前后，分別含有 個游離的磷酸基團。2022/7/22第一輪復習（2）若對圖中質(zhì)粒進行改造，插入的Sma酶切位點越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越 。（3）用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用Sma 切割，原因是 。（4）與只使用EcoR I相比較，使用BamH 和Hind 兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防

15、止 。2022/7/22第一輪復習（5）為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入 酶。（6）重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了 。（7）為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因，將重組質(zhì)粒導入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，然后在 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以完成目的基因表達的初步檢測。2022/7/22第一輪復習【答案】（1）0、2（2）高（3）Sma會破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因（4）質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化（5）DNA連接（6）鑒別和篩選含有目的基因的細胞（7）蔗糖為唯一含碳營養(yǎng)物質(zhì)2022/7/22第一輪復習2010上海 （七）分析有關(guān)基因表達的資料，回答問題。取同種生物的不同類型細胞，檢測其基因表達，結(jié)果如右圖。45. 基因18中有一個是控制核糖體蛋白質(zhì)合成的基因，則該基因最有可能是基因 。46. 圖所示細胞中功能最為近似的是細胞 。A.1與6B.2與5C.2與3D.4與547. 判斷圖中細胞功能近似程度的依據(jù)是 。2022/7/22第一輪復習48. 現(xiàn)欲研究基因1和基因7連接后形成的新基因的功能，導入質(zhì)粒前，用限制酶切割的正確位置是 。2022/7/22第一輪復習49. 右上圖是表達新基因用的質(zhì)粒的示意圖，若要將新基因插入到質(zhì)粒上的A處，則切割基因時可用的限制酶是 。A. Hind B. E