基因工程的工具

第一章基因工程第一節(jié)基因工程概述基因工程的誕生和發(fā)展和基因工程的工具學習目標⑴簡述基因工程的概念含義⑵簡述基因工程誕生歷程⑶認同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論突破和技術創(chuàng)新⑷簡述基因工程的原理⑸說出DNA重組技術的基本工具及其作用、特點課前導學一、基因工程的誕生和發(fā)展理論基礎艾弗里：證明了。沃森和克里克：闡明了。尼倫貝格等破譯了。工具基礎酶：和、逆轉錄酶。(2)載體：等。發(fā)展(1)1973?1976年為。(2)1977?1981年為。(3)1982年以后為。誕生：科恩等將兩種不同來源的DNA分子進行，并首次實現(xiàn)了在大腸桿菌中的表達，創(chuàng)立了改造生物的新技術一一基因工程。、基因工程的概念方法在體外通過人工—和等方法原理對生物的基因進行改造和—操作水平水平過程包括基因的、和等。.轉移及在受體細胞內(nèi)的目的獲得人類需要的。三、基因工程的工具限制性核酸內(nèi)切酶一一“分子手術刀”功能：只能特定的核苷酸序列，并在合適的反應條件下使每條鏈特定部位的之間的斷開，從而切割DNA分子。(2)作用結果產(chǎn)生黏性末端：通過錯位切，在兩條鏈的部位切割形成。產(chǎn)生平口末端：通過平切，在兩條鏈的部位切割形成。DNA連接酶——“分子針線”功能：把DNA分子這把“梯子”的扶手連接起來。結果：用限制性核酸內(nèi)切酶切割質粒和外源DNA分子，并通的連接，形成分子。3.載體一一運載工具功能：將導入受體細胞。種類：質粒、以及一些。質粒：來自于細胞中的一種很小的分子，是最早應用的載體。質疑探究切斷和形成磷酸二酯鍵的酶分別有哪些？原核生物中限制酶有何意義？細菌是如何防止自身DNA被限制酶降解?在基因工程中，為什么要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶(如EcoRl)切割兩種DNA分子呢?P12實踐中的圖示切割后的片段可以連接成幾種DNA分子？從結構上分析為什么不同生物的DNA能夠重組?不同限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端一定不同嗎?要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性末端?作為載體應具備什么條件?天然的質粒都可以直接用做基因工程載體嗎？為什么？例題精講1.最早創(chuàng)立基因工程技術的科學家是沃森和克里克B.帕米特C.科恩D.穆里斯科學家們經(jīng)過多年的努力，創(chuàng)立了一種新興生物技術一一基因工程，實施該工程的最終目的是()定向提取生物體的DNA分子B.定向地對DNA分子進行人工“剪切”C.在生物體外對DNA分子進行改造D.定向地改造生物的遺傳性狀下列關于限制酶的說法正確的是限制酶廣泛存在于各種生物中，但微生物中很少一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列不同的限制酶切割DNA后都會形成黏性末端限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氫鍵下圖所示是限制酶切割某DNA分子的過程，從圖中可知，該限制酶能識別的堿基序列及切點是GAATTC111Illi1A.CTTAAG，切點在C和T之間/C11AAG\\B.CTTAAG，切點在G和A之間*G/嘉C.GAATTC，切點在G和A之間1L.EJAdL"J11D.GAATTC，切點在C和T之間在基因工程中，科學家所用的“剪刀”、“針線”和“運載體”分別是指大腸桿菌病毒、質粒、DNA連接酶噬菌體、質粒、DNA連接酶限制性核酸內(nèi)切酶、RNA連接酶、質粒限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、質粒作為基因的運輸工具一一載體，必須具備的條件及理由是能夠在宿主細胞中穩(wěn)定地保存下來并大量復制，以便提供大量的目的基因具有多個限制酶切點，以便于目的基因的表達具有某些標記基因，以便為目的基因的表達提供條件能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存，以便于進行篩選下圖為DNA分子的切割和連接過程。rEeoR1切此位點——jiuutrn】g用rEeoR1切此位點——jiuutrn】g用att己1k必I心T&EtKctjRI切此位點1雙鏈斷JFV回[AAj;_f77]回I.己】ICT回心，5回本同來溥的DNA片段站合不同來源DNA片段結合，在這里需要的酶應是酶，此酶的作用是在—之間形成鍵，而起“縫合”作用的。還有一種連接平末端的連接酶。(G|fA4TTC|[CTJAA|[G]反饋矯正1.在基因工程中，切割質粒和含有目的基因的DNA片段，需要使用A.同種限制性核酸內(nèi)切酶B.兩種限制性核酸內(nèi)切酶C.同種DNA連接酶D.兩種DNA連接酶下列黏性末端中，屬于同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割而成的是—T—CG——C—A—I||?II—A—G—'—T—T—k—A——G—i—1—C-<-A——JA—l-T-C-—Af—JT-?-U-①②B.①③C.①④D.②③要使目的基因與對應的載體重組，所需的兩種酶是(1)限制酶(2)連接酶(3)解旋酶(4)還原酶A、(1)(2)(3)B、(1)(2)(4)C、(1)(2)在受體細胞中能檢測出目的基因是因為人、目的基因上有標記C、重組質粒能夠復制質粒是基因工程最常見的載體，①能自主復制②不能自主復制2.A.3.4.5.D、(1)(3)B、質粒具有某些標記基因D.以上都不正確它的主要特點是③結構很?、苁堑鞍踪|⑤是環(huán)狀RNA)(⑥是環(huán)狀DNA⑦能“友好”地“借居”A、①③⑤⑦B、②④⑥C.①③⑥⑦D.②③⑥⑦6.下列各項中，a、b、c、d代表的結構正確的是A.a一質粒RNAB.b—DNA連接酶C.c一限制性內(nèi)切酶D.d-—外源基因7.下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是A.①②③④B.①②④③C.①④②③D.①④③②限制酶是一群核酸切割酶，可辨識并切割DNA分子上特定的核苷酸堿基序列。下圖為四種限制酶BamHI,EcoRI,Hindlll以及Bg/II的辨識序列：（）BamHII—GGATCC——GAATTC—HindR—AAGCTT—BgIIIBamHII—GGATCC——GAATTC—HindR—AAGCTT—BgIII—AGATCT——CCTAGG——CTTAAG——TTCGAA——TCTAGA—箭頭表示每一種限制酶的特定切割部位，其中哪兩種限制酶所切割出來的dnA片段末端，可以互補結合？其正確的末端互補序列為何？BamHI和Bg/II；末端互補序列一GATC一BamHI和EcoRI；末端互補序列一AATT-BamHI和HindIII；末端互補序列一GATC-EcoRI和HindI；末端互補序列一AATT-遷移創(chuàng)新基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質粒，便于重組和篩選。已知限制酶I的識別序列和切點是一GJGATCC—，限制酶II的識別序列和切點是TOC\o"1-5"\h\z-IGATC―。根據(jù)圖示，判斷下列操作正確的是（）『_.—/"三5?3?、G2-XT2C巨供墓因K/>IllllllllllI—|—二）Y%}cm*/叫以否：MS'、皂注:花&訕林何斯記既口峨云蹣<酹9有町即I曹社女質粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶I切割質粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶I切割目的基因和質粒均用限制酶I切割目的基因和質粒均用限制酶I切割

下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圈1、圈2中箭頭表示相關限制酶的酶切位點。請回答下列問阻制慎BaaMHinAIIItoR1阻制慎BaaMHinAIIItoR1詛別序列及1,1切割位點■.：：：■；.I-：；'.--1；；X'■■■CCTAGGTr；［|TTCGAA；i-■4GAATTC■.T-h-JJ:1CCCljGGGGGCCC1一2頊(1)一個圖1所示的質粒分子經(jīng)SmaI切割前后，分別含有個游離的磷酸基團。若對圖中質粒進行改造，插入的SmaI酶切位點越多，質粒的熱穩(wěn)定性。用圖中的質粒和外源DNA構建重組質粒，不能使用SrnaI切割，原因是O與只使用EcoRI相比較，使用BamHI和HindIII兩種限制酶同時處理質粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防O.酶。為了獲取重組質粒，將切割后的質粒與目的基因片段混合，并加入.酶。重組質粒中抗生素抗性基因的作用是為了為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉運蛋白基因，將重組質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。第一章基因工程第一節(jié)基因工程概述基因工程的誕生和發(fā)展和基因工程的工具答案課前導學：一、基因工程的誕生和發(fā)展?DNA是遺傳物質DNA分子的雙螺旋結構遺傳密碼.限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶質粒3.開始期發(fā)展期迅猛發(fā)展和實際運用期4.體外重組定向二、基因工程的概念剪切拼接修飾DNA分子分離復制表達基因產(chǎn)物的技術三、基因工程的工具識別2個核苷酸磷酸二酯鍵不同相同斷口處同種DNA連接酶重組DNA外源基因噬菌體動植物病毒細菌環(huán)狀DNA遺傳標記基因目的基因插入位點低分子量質疑探究例題精講1-6C