Happy暑假我的作業(yè)君（版）高二生物通用版基因工程的操作工具及操作步驟

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精專(zhuān)題01基因工程的操作工具及操作步驟【理論回顧】1?；蚬こ痰幕竟ぞ撸?)限制性核酸內(nèi)切酶①主要從生物中分離純化而來(lái).②作用:識(shí)別并切開(kāi)相應(yīng)兩個(gè)核苷酸之間的。③結(jié)果：產(chǎn)生或平末端。如下圖所示,EcoRⅠ限制酶識(shí)別的堿基序列是，切割位點(diǎn)在之間；SmaⅠ限制酶識(shí)別的堿基序列是，切割位點(diǎn)在之間；說(shuō)明限制酶具有.（2）DNA連接酶的作用：將限制酶切割下來(lái)的DNA片段。（3）載體②其他載體：λ噬菌體衍生物、等。2.基因工程的操作程序【想一想】例1。限制性核酸內(nèi)切酶MunⅠ和限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)分別是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—.如圖表示四種質(zhì)粒和目的基因,其中箭頭所指部位為限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)，質(zhì)粒的陰影部分表示標(biāo)記基因。適于作為圖示目的基因載體的質(zhì)粒是(）例2。將蘇云金桿菌Bt蛋白的基因?qū)朊藁?xì)胞中，可獲得抗棉鈴蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因棉，其過(guò)程如下圖所示：（注：農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上只有T—DNA片段能轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中)。（1)過(guò)程①需用同種__________________酶對(duì)含Bt基因的DNA和Ti質(zhì)粒進(jìn)行酶切。為將過(guò)程②獲得的含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌篩選出來(lái),應(yīng)使用________培養(yǎng)基。(2)過(guò)程③中將棉花細(xì)胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng)，旨在讓________進(jìn)入棉花細(xì)胞；除盡農(nóng)桿菌后，還須轉(zhuǎn)接到含卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)，目的是___________________________________________________。(3）若過(guò)程④僅獲得大量的根，則應(yīng)在培養(yǎng)基中增加__________________以獲得芽;部分接種在無(wú)激素培養(yǎng)基上的芽也能長(zhǎng)根，原因是__________________。（4)檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲(chóng)性狀，常用方法是__________________。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉能減少________的使用,以減輕環(huán)境污染。【練一練】1。下列有關(guān)基因工程的敘述,錯(cuò)誤的是

A．基因工程可以克服不同物種之間的生殖隔離，實(shí)現(xiàn)生物的定向變異

B．在同一DNA分子中，限制酶的識(shí)別序列越長(zhǎng),酶切點(diǎn)出現(xiàn)的概率越大

C．基因載體上有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn),供外源DNA插入

D．以大腸桿菌為受體細(xì)胞時(shí)，先要用Ca2+處理細(xì)胞以使其處于感受態(tài)2。如圖所示為部分雙鏈DNA片段,下列有關(guān)基因工程中工具酶功能的敘述錯(cuò)誤的是A．切斷a處的酶為限制酶B．連接a處的酶為DNA連接酶C．切斷b處的酶為DNA解旋酶D．連接b處的酶為RNA聚合酶3.下圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)可食用疫苗的部分過(guò)程，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性核酸內(nèi)切酶。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是

A．圖示過(guò)程是基因工程的核心步驟，所需的限制性核酸內(nèi)切酶均來(lái)自原核生物B．圖示中構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需用到一種限制性核酸內(nèi)切酶C．一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的核糖核苷酸序列D．抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來(lái)4.用DNA連接酶將質(zhì)粒載體與目的基因構(gòu)建為基因表達(dá)載體，有幾個(gè)磷酸二酯鍵形成A.1B。2C.3D.45.在基因工程中,為將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常采用土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,在土壤農(nóng)桿菌中常含有一個(gè)Ti質(zhì)粒。某科研小組欲將某抗蟲(chóng)基因?qū)肽持参?下列分析錯(cuò)誤的是A。用Ca2＋處理細(xì)菌是重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌中的重要方法B。Ti質(zhì)粒含有對(duì)宿主細(xì)胞生存具有決定性作用的基因，是基因工程中重要的載體C.若能夠在植物細(xì)胞中檢測(cè)到抗蟲(chóng)基因，則說(shuō)明將重組質(zhì)粒成功地導(dǎo)入到了受體細(xì)胞D。重組Ti質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌成功感染植物細(xì)胞，可通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)將該細(xì)胞培養(yǎng)成具有抗蟲(chóng)性狀的植物6。為了檢測(cè)大腸桿菌在紫外線照射下，某基因是否發(fā)生了突變，下列哪種方法正確A．利用限制酶EcoRⅠ對(duì)特定序列的識(shí)別來(lái)檢測(cè)B．利用特異性抗體對(duì)該基因表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)C．利用DNA水解酶作用的專(zhuān)一性來(lái)進(jìn)行檢測(cè)D．利用相應(yīng)的DNA探針進(jìn)行分子雜交來(lái)檢測(cè)7。如圖表示將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞內(nèi)獲取生長(zhǎng)激素的過(guò)程,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．①表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程,其模板是mRNAB．②中若出現(xiàn)接觸抑制可用胰蛋白酶處理C．上述結(jié)果說(shuō)明人和動(dòng)物共用一套遺傳密碼D．切割質(zhì)粒和含有目的基因的DNA片段可用同種限制酶8?？茖W(xué)家將4個(gè)“關(guān)鍵基因”通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)入小鼠的成纖維細(xì)胞，使其變成多能干細(xì)胞，并可分化為心臟細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞。下列有關(guān)敘述不正確的是A．研究中運(yùn)用的逆轉(zhuǎn)錄病毒屬于基因運(yùn)載體B．導(dǎo)入的4個(gè)“關(guān)鍵基因”可能與基因表達(dá)調(diào)控有關(guān)C．小鼠成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗄芨杉?xì)胞是基因突變的結(jié)果D．本研究可避免從人體胚胎中提取干細(xì)胞引起的倫理問(wèn)題9.某醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶人白蛋白基因的轉(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)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高了30多倍,標(biāo)志著我國(guó)轉(zhuǎn)基因研究向產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)又邁進(jìn)了一大步。以下與此有關(guān)的敘述中，正確的是A．根據(jù)人白蛋白的氨基酸序列推測(cè)出人白蛋白基因的堿基序列后通過(guò)化學(xué)方法合成的人白蛋白基因的堿基序列和人細(xì)胞中的白蛋白基因的堿基序列不一定相同B．所謂“提高基因表達(dá)水平”是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中含有更多的人白蛋白基因C．人們只在轉(zhuǎn)基因牛的乳汁中才能獲取人白蛋白,是因?yàn)槿税椎鞍谆蛑辉谵D(zhuǎn)基因牛的乳腺細(xì)胞中是純合的,在其他細(xì)胞中則是雜合的D．人白蛋白基因表達(dá)時(shí)，首先在DNA聚合酶和RNA聚合酶作用下以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA10。下列有關(guān)基因工程的敘述,錯(cuò)誤的是（)A.從基因組文庫(kù)中獲取的某種生物的部分基因,可以實(shí)現(xiàn)物種間的基因交流B.從cDNA文庫(kù)中獲取的目的基因,既無(wú)啟動(dòng)子，又無(wú)終止子C.用人胰高血糖素基因制成的DNA探針,檢測(cè)人胰島B細(xì)胞中的mRNA,可形成雜交分子D。在基因工程技術(shù)中,獲取目的基因可從基因文庫(kù)中獲取、PCR擴(kuò)增、人工合成11。人參是一種名貴藥材，具有良好的滋補(bǔ)作用?？诜粒蓴_素在慢性乙肝、丙肝及部分腫瘤的治療中有一定療效。下圖為科研人員制備能合成干擾素的人參愈傷組織細(xì)胞的流程，①～④表示相關(guān)的操作,EcoRⅠ、BamHⅠ為限制酶,它們的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)如下表所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：限制酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)EcoRⅠATTCBamHⅠATCC（1)步驟①中,利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是______________.科研人員還在兩種引物的一端分別加上________和________序列，以便于后續(xù)基因的剪切和連接。(2）過(guò)程②所構(gòu)建的基因表達(dá)載體中未標(biāo)注出的必需元件還有________,過(guò)程③中需先用______處理根瘤農(nóng)桿菌以便將基因表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)胞。（3）過(guò)程④中，科研人員提取愈傷組織細(xì)胞的RNA后，先通過(guò)________過(guò)程獲得DNA，再進(jìn)行PCR擴(kuò)增，若最終未能檢測(cè)出干擾素基因，其可能原因是____。(4)科研人員認(rèn)為，將轉(zhuǎn)干擾素基因的人參愈傷組織加工成的藥物比單純干擾素的療效要好，其依據(jù)是______________________.12.胰島素A、B鏈分別表達(dá)法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。圖1是該方法所用的基因表達(dá)載體，圖2表示利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程(融合蛋白A、B分別表示β半乳糖苷酶與胰島素A、B鏈融合的蛋白)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:圖1圖2(1)圖1基因表達(dá)載體中沒(méi)有標(biāo)注出來(lái)的基本結(jié)構(gòu)是______.（2）圖1中啟動(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)；氨芐青霉素抗性基因的作用是________________________________。（3）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)必需的工具酶有________.（4）β半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達(dá)，可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏在內(nèi)部，其意義在于______.【樂(lè)一樂(lè)】基因工程能夠使果蠅的壽命延長(zhǎng)一倍果蠅因其壽命短，繁殖能力強(qiáng)而經(jīng)常被用于遺傳實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)家們?cè)谝豁?xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)了一種方法可以使果蠅的壽命達(dá)到正常情況的兩倍，這可能會(huì)對(duì)人類(lèi)的健康帶來(lái)新的啟示。果蠅的壽命通常在37天左右,但是科學(xué)家們僅通過(guò)改變它的一個(gè)基因就使得它們的壽命達(dá)到了69天到71天,有些甚至活到了110天，這個(gè)基因與果蠅體內(nèi)能量的貯存和使用有關(guān)。這個(gè)基因組被命名為“Indy”,是英文“I'mnotdeadyet”(我還沒(méi)有死)的縮寫(xiě).因?yàn)槲覀內(nèi)祟?lèi)具有類(lèi)似的DNA順序,這一實(shí)驗(yàn)將幫助科學(xué)家理解人老化的過(guò)程?？的腋翊髮W(xué)衛(wèi)生中心的史蒂芬-赫爾方德博士說(shuō)，這項(xiàng)研究為“將來(lái)旨在延長(zhǎng)生命的藥物治療設(shè)定了目標(biāo)”。這種基因突變看起來(lái)是通過(guò)在細(xì)胞水平上限制能量的吸收來(lái)發(fā)揮作用--實(shí)際上是為細(xì)胞提供特定的營(yíng)養(yǎng).赫爾方德博士說(shuō),這就使得今后某一天發(fā)明一種既能延長(zhǎng)生命又能控制體重的藥物成為可能。赫爾方德博士說(shuō)，這項(xiàng)研究的一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)不僅僅是果蠅的壽命延長(zhǎng)了，而且他們還發(fā)現(xiàn)這些果蠅的生活質(zhì)量似乎也提高了。他說(shuō)：“并不是空洞地延長(zhǎng)了壽命，而中延長(zhǎng)了積極的成年生活，而且我認(rèn)為這一過(guò)程推遲了果蠅老化的發(fā)生期。”共同進(jìn)行這項(xiàng)研究的布蘭卡-羅吉納說(shuō)，具有這種突變后的基因的雌果蠅在