基因工程專題復(fù)習(xí)

8基因工程專題復(fù)習(xí)基因工程的發(fā)展歷程2018.01常見問題:1、人的基因能和異種生物的基因拼接在一起,是因?yàn)镺2、一種生物的基因之所以能在其他生物體內(nèi)得以進(jìn)行相同的表達(dá)，是因?yàn)?、艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn)，也可以說是基因工程的先導(dǎo)，如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是。4、將人體蛋白質(zhì)基因?qū)胙蝮w內(nèi)并成功地表達(dá)，使羊產(chǎn)生新的性狀。這種變異屬于。答案：1、DNA分子都是獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，都是由四種脫氧核苷酸組成2、它們共用一套遺傳密碼子3、DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體中4、基因重組二.基因工程的基本工具（一）“分子手術(shù)刀”——常見問題：1、從蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲基因所用的工具是，此工具主要存在于中，其特點(diǎn)是。切割的化學(xué)鍵是。2、經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：和。3、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)，圖1中Cmlr表示氯霉素抗性基因，Ner表示新霉素抗性基因。請(qǐng)回答下列問題：限制酶MspIBamHISmaIHpallKpnI詡」序列及C<^GGg'gatccCCC^GGGCC^GGGGTAC^C切t股點(diǎn)GG和CCCIAG+GGGG^CCCGGCCCfjCATGG用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，能否使用MspI與BamHI同時(shí)切割質(zhì)粒與外源DNA?答：，原因是。4、限制性內(nèi)切酶EcoRi的識(shí)別序列和切點(diǎn)是一G3AATTC一,請(qǐng)畫出某DNA被該酶切割后所形成的黏性末端。5、具體操作過程中下圖所示的黏性末端是由種限制性核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的。6、載體DNA必需有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)，目的是7、設(shè)計(jì)EcoR［和BamH［雙酶切的目的是。8、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)在于可以防止答案：1、限制酶微生物一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)切割磷酸二酯鍵2、黏性末端平末端.不能MspI會(huì)切割破壞質(zhì)粒上的兩個(gè)標(biāo)記基因（或tetR與ampR基因），而BamHl會(huì)切割破壞目的基因、-G^TTc-EcoRI.-GAATTC-—CTTAArG——CTTAAG—5、26、便于目的基因的插入7、保證目的基因和載體定向連接（或防止目的基因和載體產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接）8、質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化（二）“分子針線”一一常見問題：1、當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí)，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是。2、DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來的酶，常見的有和,其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是。3、DNA連接酶對(duì)所連接的DNA兩端堿基序列是否有專一性要求？。答案：1、DNA連接酶2、E?coliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶3、否（三）“分子運(yùn)輸車"一一常見問題：1、將目的基因?qū)氲酱竽c桿菌體內(nèi)需要載體的幫助。下列各項(xiàng)是選取載體時(shí)必須考慮的是（多選）。A.能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存B.具有特定的限制酶切割位點(diǎn)C具有與目的基因相同的堿基片段D.具有某些標(biāo)記基因2、將目的基因?qū)氪竽c桿菌的載體可以是（多選）。A.質(zhì)粒B.動(dòng)物病毒C.噬菌體D.植物病毒3、最早應(yīng)用（最常用）的載體是，它是細(xì)菌細(xì)胞中的一種很小的雙鏈分子。4、若用家蠶作為表達(dá)基因A的受體，在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中，不選用作為載體，其原因是。5、若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是（答出兩點(diǎn)即可）。答案：1、A、B、D2、A、C3、質(zhì)粒環(huán)狀DNA4、噬菌體病毒具有宿主專一性，噬菌體專一性的侵染細(xì)菌，不能將目的基因?qū)爰倚Q中5、目的基因無復(fù)制原點(diǎn)，目的基因無表達(dá)所需啟動(dòng)子。三、基因工程的實(shí)施過程（一）獲得目的基因（目的基因的獲?。?獲取方法主要有兩種：①?gòu)闹蝎@取。②用人工合成法?！锶斯ず铣赡康幕虻某Ｓ梅椒ㄓ蟹崔D(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法。2.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（1）PCR的含義：是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。（2）目的：獲取大量的目的基因（3）原理：（4）過程：第一步：加熱至90?95℃；第二步：冷卻到55?60℃,；第三步：加熱至70?75℃,。常見問題：1、能否利用人的皮膚細(xì)胞來形成胰島素mRNA,并說明理由。2、從高表達(dá)MT蛋白的生物組織中提取mRNA,通過獲得用于PCR擴(kuò)增。3、為了提高實(shí)驗(yàn)成功率，需要通過PCR技術(shù)獲得目的基因的大量拷貝。與體內(nèi)DNA復(fù)制相比，PCR反應(yīng)體系需加入種引物和。4、設(shè)計(jì)一對(duì)與MT基因兩端序列互補(bǔ)配對(duì)的引物（引物1和引物2），為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒，在引物中需要增加適當(dāng)?shù)奈稽c(diǎn)。設(shè)計(jì)引物時(shí)需要避免引物之間形成，而造成引物自連。5、PCR擴(kuò)增時(shí)，退火溫度的設(shè)定是成敗的關(guān)鍵。退火溫度過高會(huì)破的堿基配對(duì)。退火溫度的設(shè)定與引物長(zhǎng)度、堿基組成有關(guān)，長(zhǎng)度相同但的引物需要設(shè)定更高的退火溫度。6、如果PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，則可以采取的改進(jìn)措施有（填序號(hào)：①升高退火溫度②降低退火溫度③重新設(shè)計(jì)引物）。答案：1、不能，皮膚細(xì)胞中的胰島素基因未表達(dá)（或未轉(zhuǎn)錄），不能形成胰島素mRNA。2、反轉(zhuǎn)錄cDNA3、2耐熱的DNA聚合酶4、限制酶堿基互補(bǔ)配對(duì)5、引物與模板GC含量高6、②③（二）制備重組DNA分子（基因表達(dá)載體的構(gòu)建）常見問題：.重組DNA分子的組成：除了目的基因外，還必須有。.方法：限制酶分別切割載體和目的基因，再用把兩者連接。3、酶切獲取HBsAg基因后，需用將其連接到pPIC9K質(zhì)粒上，形成重組質(zhì)粒，并將其導(dǎo)入大腸桿菌以獲取。4、目的基因插入質(zhì)粒后，不能影響質(zhì)粒的。5、啟動(dòng)子是酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能啟動(dòng)目的基因的表達(dá)；標(biāo)記基因的作用是。6、重組質(zhì)粒構(gòu)建的目的是。7、由基因表達(dá)產(chǎn)物無法推知啟動(dòng)子堿基序列，其原因是。答案：1、標(biāo)記基因啟動(dòng)子終止子2、同種DNA連接酶3、DNA連接酶大量重組質(zhì)粒4、復(fù)制和表達(dá)5、RNA聚合酶鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來6、使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用7、基因中啟動(dòng)子的堿基序列不能被轉(zhuǎn)錄（三）轉(zhuǎn)化受體細(xì)胞（將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞）常用的轉(zhuǎn)化方法：①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是轉(zhuǎn)化法，其次還有法和法。②將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是技術(shù)。此方法的受體細(xì)胞七旦夕ZE。③將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：法。常見問題：1、在此轉(zhuǎn)基因工程中，將體外重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，并使其在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存和表達(dá)的過程稱為。最,常用的方法是首先用處理大腸桿菌，目的是2、Ti質(zhì)粒是農(nóng)桿菌中的一種質(zhì)粒，其上有T-DNA,把目的基因插入7質(zhì)粒的T-DNA中是利用T-DNA的特點(diǎn)。3、將上述重組質(zhì)粒導(dǎo)入小鼠受精卵雄性原核中的常規(guī)方法是.4、動(dòng)物基因工程通常以受精卵作為受體細(xì)胞的根本原因是.A.受精卵能使目的基因高效表達(dá)B.受精卵可發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體C.受精卵基因組更易接受DNA的插入D.受精卵尺寸較大，便于DNA導(dǎo)入操作.5、通過大腸桿菌生產(chǎn)的胰島素可能不具備生物活性，為什么？。6、若要高效地獲得蛋白A，可選用大腸肝菌作為受體。因?yàn)榕c家蠶相比，大腸桿菌具有（答出兩點(diǎn)即可）等優(yōu)點(diǎn)。7、若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是。8、與大腸桿菌等細(xì)菌相比，用巴斯德畢赤酵母菌細(xì)胞作為基因工程的受體細(xì)胞，其優(yōu)點(diǎn)是在蛋白質(zhì)合成后，細(xì)胞可以對(duì)其進(jìn)行并分泌到細(xì)胞外，便于提取。答案：1、轉(zhuǎn)化Ca2+使大腸桿菌細(xì)胞處于能夠吸收周圍DNA分子的狀態(tài)（處于感受態(tài)細(xì)胞狀態(tài)）2、TDNA,可以轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上3、顯微注射4、B5、因?yàn)榇竽c桿菌中不含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對(duì)核糖體合成的蛋白質(zhì)加工。6、易培養(yǎng)，繁殖快7、未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒（外源DNA）的能力極弱8、加工（修飾）（四）目的基因的檢測(cè)與鑒定.首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入目的基因，方法是采用技術(shù)。.其次還要檢測(cè)目的基因是否，方法是采用技術(shù)。.最后檢測(cè)目的基因是否，方法是采用技術(shù)。.有時(shí)還需進(jìn)行的鑒定。如抗蟲或抗病的鑒定等。常見問題：1、若要檢測(cè)基因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測(cè)物質(zhì)是（選填“蛋白的基因”或“蛋白A的抗體”）。2、為了確認(rèn)巴斯德畢赤酵母菌轉(zhuǎn)化是否成功，在培養(yǎng)基中應(yīng)該加入卡拉霉素以便篩選，轉(zhuǎn)化后的細(xì)胞中是否含有HBsAg基因，可以用方法進(jìn)行檢測(cè)。3、重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞后，通常要進(jìn)行檢測(cè)。若要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，可用技術(shù)；若要檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出蛋白質(zhì)，可用技術(shù)。4、檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲性狀，常用方法是。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能減少的使用，以減輕環(huán)境污染。5、如果利用DNA分子雜交原理對(duì)抗蟲植株進(jìn)行檢測(cè)，應(yīng)該用放射性同位素（或熒光分子）標(biāo)記的作為探針。答案：1、蛋白A的抗體2、DNA分子雜交3、分子雜交（DNA-RNA分子雜交）抗原一抗體雜交4、接種害蟲農(nóng)藥5、抗蟲基因四、基因工程的應(yīng)用常見問題：1、基因診斷和基因治療：基因診斷：又稱為DNA診斷，是采用的方法來判斷患者是否出現(xiàn)了基因異?；驍y帶病原體?；蛑委煟褐咐弥脫Q或彌補(bǔ)缺陷基因的治療方法。實(shí)例：ADA基因缺陷癥的基因治療.利用基因工程，可以使哺乳動(dòng)物的乳腺成為一種“生物反應(yīng)器”，生產(chǎn)大量藥物。這種動(dòng)物基因工程操作的一般過程是：（1）首先，將與等調(diào)控組件重組在一起。（2）然后，通過的方法，導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中。（3）再次，將受精卵送入母體內(nèi)，使其生長(zhǎng)發(fā)育為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。從中選擇一性個(gè)體，待其進(jìn)入泌乳期后，可以通過來生產(chǎn)所需要的藥品。3、利用轉(zhuǎn)基因牛、羊乳汁提取藥物工藝簡(jiǎn)單，甚至可能直接飲用治病。如果將藥物蛋白基因移到動(dòng)物如牛、羊的膀胱上皮細(xì)胞中，利用轉(zhuǎn)基因牛羊尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于：。4、通過基因工程培育轉(zhuǎn)基因萵苣，相比誘變育種和雜交育種方法，具有和等突出優(yōu)點(diǎn)。5、如果將外源基因?qū)胄∈笫芫?，則外源基因可能隨機(jī)插入到小鼠受精卵DNA中。這種受精卵有的可發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小鼠，有的卻死亡。請(qǐng)分析因外源基因插入導(dǎo)致受精卵死亡的最可能原因。6、已知轉(zhuǎn)基因植物中毒素蛋白只結(jié)合某些昆蟲腸上皮細(xì)胞表面的特異受體，使細(xì)胞膜穿孔，腸細(xì)胞裂解，昆蟲死亡。而該毒素蛋白對(duì)人類的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小，原因是人類腸上皮細(xì)胞7有科學(xué)家認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯并不適于生產(chǎn)可食用疫苗，反而有些水果或西紅柿、黃瓜等蔬菜更適宜，理由。8、利用轉(zhuǎn)基因奶牛乳腺生物發(fā)生器生產(chǎn)人的生長(zhǎng)激素，培育轉(zhuǎn)基因奶牛時(shí)，需要在生長(zhǎng)激素編碼序列前插入的啟動(dòng)子。9、舉出兩例說明轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)的應(yīng)用：①:②。答案：1、基因檢測(cè)正?；?、（1）藥用蛋白基因乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子（2）顯微注射（3）雌分泌乳汁3、不受時(shí)間和性別的限制4、目的性強(qiáng)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性（或能有效地打破物種的生殖隔離界限）5、外源基因的插入使受精卵內(nèi)生命活動(dòng)必需的某些基因不能正常表達(dá)6、表面無相應(yīng)的特異性受體7、馬鈴薯在烹飪過程中會(huì)使所含的抗原蛋白失去活性，而水果和西紅柿等可直接食用8、乳腺蛋白基因9、①培育轉(zhuǎn)基因超級(jí)動(dòng)物②提供器官移植的來源（其他合理答案亦可）五、蛋白質(zhì)工程常見問題：1．蛋白質(zhì)工程可以定向改造天然蛋白質(zhì)，甚至創(chuàng)造自然界不存在的、具有優(yōu)良特性的蛋白質(zhì)。其操作對(duì)象是2．蛋白質(zhì)工程的基本原理預(yù)期蛋白質(zhì)功能f測(cè)定蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)f推測(cè)應(yīng)有的序列一找到對(duì)應(yīng)的序列（基因）f具有預(yù)期功能的蛋白質(zhì).蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用（1）通過改造酶的結(jié)構(gòu)，有目的地提高蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性。（2）合成嵌合抗體。（3）改變蛋白質(zhì)的活性。4、錢永健通過改造GFP基因，相繼制造出了藍(lán)色（BFP）和黃色（YFP）的熒光蛋白。這種現(xiàn)代生物工程技術(shù)稱為。答案：1、基因2、氨基酸脫氧核苷酸4、蛋白質(zhì)工程練習(xí)：1、（多選）利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)竣酸酯酶（CarE）制劑的流程如圖14所示，下列敘述正確的是（）圖1-1A、過程①需使用逆轉(zhuǎn)錄酶B、過程②需使用解旋酶和PCR獲取目的基因C、過程③使用的感受態(tài)細(xì)胞可用NaCl溶液制備D、過程④可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞2、天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B,而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B?，F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是（）A.提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的DNA,再擴(kuò)增基因BB.利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫(kù)中獲取基因BC.利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞D.將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞3、圖1表示含有目的基因D的DNA片段長(zhǎng)度（bp即堿基對(duì)）和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列?，F(xiàn)有