基因工程的基本工具(一)

1、0 基因工程的基本工具(一)1基因工程是指在通過(guò)人工“”和“”等方法，對(duì)生物的基因進(jìn)行的和重新組合，然后受體細(xì)胞并使重組基因在受體細(xì)胞中，產(chǎn)生人類需要的的技術(shù)，又稱為技術(shù)。基因工程是在水平上操作、改變生物的的技術(shù)，包括基因的、以及在受體細(xì)胞內(nèi)的和等過(guò)程。2限制性核酸內(nèi)切酶(分子手術(shù)刀)第一種限制酶從中分離并純化。作用：每種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別DNA分子的,且在特定位點(diǎn)上切割DNA分子。切割結(jié)果：大部分限制性核酸內(nèi)切酶在切開(kāi)DNA雙鏈時(shí)，切口處兩個(gè)末端都帶有由若干組成的單鏈，這種單鏈被稱為末端。3下列關(guān)于基因工程的敘述，不正確的是()基因工程的原理是基因重組運(yùn)用基因工程技術(shù)，可使生物發(fā)生定向

2、變異一種生物的基因轉(zhuǎn)接到另一種生物的DNA分子上，屬于基因工程的內(nèi)容是非同源染色體上非等位基因的自由組合以下有關(guān)基因工程的敘述，正確的是()基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程基因工程的目的是獲得目的基因表達(dá)的蛋白質(zhì)產(chǎn)物基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是可以定向地使生物產(chǎn)生可遺傳的變異下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：限制酶BamHIA/i加皿fcoR1Sma1識(shí)別序列及切割位點(diǎn)GGATCCCCTAGGrAAGCTTTTCGAAGAATTCCTTAAGCCCGGGGGGCCCr1抗生索機(jī)性菇因圖1目的基因EcoR

3、IIIIMW2外源DNAfTfBamHISmaIHindHH一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)SmaI切割前、后，分別含有個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的SmaI酶切位點(diǎn)越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越。用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaI切割，原因是與只使用EcoRI相比較，使用BamHI和HindIII兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止o TOC o 1-5 h z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，并加入酶重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了6人們將蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞中培育成為抗蟲棉，這個(gè)過(guò)程中所利用的主要原理是()基因突

4、變B.基因重組C.基因工程D.染色體變異下列有關(guān)限制酶知識(shí)的敘述，錯(cuò)誤的是()產(chǎn)生于細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)可以在細(xì)胞外起作用一種限制酶可以識(shí)別多種特定的核苷酸序列限制酶作用于兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵微生物中的限制酶對(duì)自身DNA無(wú)損害作用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRI對(duì)DNA的識(shí)別序列是GAATTC，當(dāng)用它處理環(huán)狀DNA分子時(shí)，可形成()兩端相同的線性DNA，有黏性末端兩端相同的線性DNA，無(wú)黏性末端兩端不同的線性DNA，端有黏性末端，一端無(wú)黏性末端兩種末端無(wú)法判斷限制酶是一種核酸內(nèi)切酶，可識(shí)別并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下圖為四種限制酶BamHl、EcoRI、HindIU和Bglll的識(shí)別序列和切

5、割位點(diǎn):BamHIEcoRIHindlllBglHIIIIGGATCCGAATTCAAGCTTAGATCTCCTAGGCTTAAGTTCGAATCTAGAffff切割出來(lái)的DNA黏性末端可以互補(bǔ)配對(duì)的是()A.BamHI和EcoRIB.BamHI和HindHIC.BamHI和BglIID.EcoRI和HindHI10通過(guò)DNA重組技術(shù)使原有基因得以改造的動(dòng)物稱為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。運(yùn)用這一技術(shù)使羊奶中含有人體蛋白質(zhì)，下圖表示了這一技術(shù)的基本過(guò)程，在該工程中所用的基因“剪刀”能識(shí)別的序列和切點(diǎn)是一GlGATCC，請(qǐng)回答：羊黃門貢基因染色萍1:的苴他辛因從羊染色體中“剪下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是。人體蛋白質(zhì)基

6、因插入”羊體細(xì)胞染色體中時(shí)需要的酶是。請(qǐng)畫出質(zhì)粒被切割形成黏性末端的過(guò)程圖。GIGATCC人體蛋白質(zhì)基因之所以能“插入”到羊的染色體內(nèi)，原因是 基因工程的基本工具(一)答案體外剪切拼接改造導(dǎo)入表達(dá)基因產(chǎn)物重組DNA基因遺傳性狀分離體外重組轉(zhuǎn)移復(fù)制表達(dá)(1)流感嗜血桿菌(2)特定核苷酸序列(3)特定核苷酸黏性3D基因工程實(shí)現(xiàn)了將一種生物的基因與另一種生物的基因組合到同一個(gè)體中的愿望，所以這是一種基因重組現(xiàn)象?；蚬こ淌莾煞N生物間的基因重組，而非同源染色體上非等位基因的自由組合僅限于一種生物的一個(gè)個(gè)體減數(shù)分裂過(guò)程中。4D基因工程是在分子水平上，對(duì)DNA進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，按照人們的意愿定向地改造生物性

7、狀，創(chuàng)造出符合人們需要的生物類型或生物產(chǎn)品，基本原理應(yīng)為基因重組。5(1)0、2(2)高SmaI會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化DNA連接(6)鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞解析(1)質(zhì)粒切割前是雙鏈環(huán)狀DNA分子，所有磷酸基團(tuán)參與形成磷酸二酯鍵，故不含游離的磷酸基團(tuán)。從圖1可以看出，質(zhì)粒上只含有一個(gè)SmaI的切點(diǎn)，因此被該酶切割后，質(zhì)粒變?yōu)榫€性雙鏈DNA分子，因每條鏈上含有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，因此切割后含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)由題目可知，Smal識(shí)別的DNA序列只有G和C,而G和C之間可以形成三個(gè)氫鍵，A和T之間可以形成兩個(gè)氫鍵，所以S

8、maI酶切位點(diǎn)越多，熱穩(wěn)定性就越高。(3)質(zhì)粒抗生素抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因，由圖2可知，標(biāo)記基因和外源DNA中均含有SmaI酶切位點(diǎn)，都可以被SmaI破壞，故不能使用該酶剪切含有目的基因的外源DNA和質(zhì)粒。(4)只使用EcoRI，則質(zhì)粒和目的基因兩端的黏性末端相同，用連接酶連接時(shí)，會(huì)產(chǎn)生質(zhì)粒和目的基因自身連接物，而利用BamHI和HindIII剪切時(shí)，質(zhì)粒和目的基因兩端的黏性末端不同，用DNA連接酶連接時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生自身連接產(chǎn)物。(5)質(zhì)粒和目的基因連接后獲得重組質(zhì)粒，該過(guò)程需要連接酶作用，故混合后加入DNA連接酶。(6)質(zhì)粒上的抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因，用于鑒別和篩選含有重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞。6B將蘇云金

9、芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞中，通過(guò)DNA轉(zhuǎn)錄、翻譯合成特定的蛋白質(zhì)，表現(xiàn)出特定的性狀。此題易錯(cuò)選C?；蚬こ淌且环N技術(shù)手段，而不是生物學(xué)原理，抗蟲棉的培育利用的是基因工程這一技術(shù)手段使基因發(fā)生重組。7B微生物中限制酶被提取出來(lái)之后，可以在細(xì)胞外起作用，進(jìn)行DNA的切割，例如基因工程中的限制酶的應(yīng)用就是在細(xì)胞外進(jìn)行的。限制酶作用于兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵，每種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列。8A不同限制性核酸內(nèi)切酶切割位點(diǎn)是不相同的，DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式，即黏性末端和平口末端。如果是限制酶EcoRl，則在它識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)進(jìn)行切割，產(chǎn)生黏性末端；如果是限制酶SmaI，則在它識(shí)別序列的中心軸線處切割，產(chǎn)生的是平口末端。C從圖中可以看出BamHI、EcoRI、Hindi和Bglll四種限制酶切割出來(lái)的黏性末端分別是GATC、AATT、AGCT、GATC，BamHI和Bglll切割出來(lái)的黏性末端相同，可以互補(bǔ)配對(duì)。(1)限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶(2)用限制性核酸內(nèi)切酶切割一GGATCCCC