高三一輪復(fù)習(xí)生物大概念九基因工程課件

課時(shí)3

基因工程請(qǐng)準(zhǔn)確說(shuō)出1、基因工程的原理、操作水平、4個(gè)基本操作程序及每一步

涉及的技術(shù)和方法、舉例說(shuō)明基因工程的應(yīng)用2、PCR過(guò)程所需的原理、條件、結(jié)果提醒①基因工程中的載體

≠

細(xì)胞膜上的載體不同。②若用兩種不同的限制酶同時(shí)切割目的基因和同時(shí)切割載體，一般可使基因和載體定向連接，避免自身環(huán)化和反向連接，提高連接的有效性。(“一般”的要求是?兩種限制酶獲得的黏性末端不同!!!)酯、黏磷酸二酯黏性1.基因工程的基本工具2.基因工程的四個(gè)操作步驟 (1)目的基因的篩選與獲取

目的基因不一定會(huì)產(chǎn)生蛋白質(zhì)，也可能是調(diào)控因子(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建

核心步驟記熟表達(dá)載體的5個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)分：抗抗生素基因

抗生素基因人工合成影印法排除空質(zhì)粒的情況提醒①啟動(dòng)子、終止子

a.啟動(dòng)子(DNA片段)≠起始密碼子(位于mRNA上)。b.終止子(DNA片段)≠終止密碼子(位于mRNA上)。②目的基因插入位置：?jiǎn)?dòng)子與終止子之間。

（注意方向：目的基因反向連接導(dǎo)致的可能結(jié)果及原理是?）③利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物時(shí)，應(yīng)將目的基因與乳腺中特異表達(dá)

的基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起，再通過(guò)顯微注射的方法

導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞細(xì)胞類(lèi)型植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法____________法、____________法__________技術(shù)Ca2＋處理法(感受態(tài)細(xì)胞法)受體細(xì)胞受精卵、體細(xì)胞________原核細(xì)胞使用最廣泛的是大腸桿菌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化花粉管通道顯微注射受精卵提醒

辨析農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的“兩個(gè)兩次”①兩次拼接：第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)粒的T－DNA的中間部位；第二次拼接指被插入目的基因的T－DNA被拼接到受體細(xì)胞染色體的DNA上。②兩次導(dǎo)入：第一次導(dǎo)入是將含目的基因的Ti質(zhì)粒重新導(dǎo)入農(nóng)桿菌；第二次導(dǎo)入是指將含目的基因的T－DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定利用PCR技術(shù)進(jìn)行分子水平檢測(cè)時(shí)的具體操作是?探針?lè)?.PCR技術(shù)及應(yīng)用 (1)PCR技術(shù)原理與條件DNA半保留復(fù)制引物引物的要求:不能互補(bǔ)配對(duì)——原因？大小合適(2)PCR技術(shù)的過(guò)程書(shū)寫(xiě)3個(gè)過(guò)程,說(shuō)出每一過(guò)程的溫度、特點(diǎn)復(fù)性72℃TaqDNA聚合酶如何讓PCR得到的目的基因一定能跟運(yùn)載體正向連接？設(shè)計(jì)好引物，使兩端分別帶上所選限制酶能識(shí)別并切割的序列4.蛋白質(zhì)工程基因合成新的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

脫氧核苷酸序列蛋白質(zhì)工程的一般流程？如何改造基因?如基因的”定點(diǎn)突變”,如何實(shí)現(xiàn)?5.DNA的粗提取與鑒定6.DNA片段的電泳鑒定3.(2023·廣東深圳一中調(diào)研)某科研團(tuán)隊(duì)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將抗除草劑基因?qū)敫仕{(lán)，過(guò)程如圖所示，①～④為操作步驟，限制酶BamHⅠ

、Bgl

Ⅱ

、EcoRⅠ

酶切位點(diǎn)唯一，BamHⅠ

和EcoRⅠ

之間的距離為20kb，BamHⅠ

和Bgl

Ⅱ

之間的距離為25kb，BamHⅠ

、Bgl

Ⅱ

、EcoRⅠ

識(shí)別序列和切割位點(diǎn)如表所示。請(qǐng)回答：限制酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)BamHⅠ—G↓GATCC—BglⅡ—A↓GATCT—EcoRⅠ—G↓AATTC—(1)基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、終止子及抗生素抗性基因等，其中終止子的作用是_____________。步驟②和③的目的是_____________________，步驟④的培養(yǎng)基中應(yīng)添加________，以便篩選出含目的基因的甘藍(lán)植株。(2)目的基因用BamHⅠ和BglⅡ切割，質(zhì)粒用BamHⅠ切割，切割后的目的基因和質(zhì)粒能連在一起，原因是_____________________________。酶切后的目的基因存在正向與反向兩種連接方式，可用___________________酶對(duì)兩種重組質(zhì)粒進(jìn)行切割，通過(guò)凝膠電泳分析產(chǎn)物大小進(jìn)行區(qū)分,如圖所示,圖中_______(填“樣品1”或“樣品2”)來(lái)自所需基因表達(dá)載體。終止轉(zhuǎn)錄，使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來(lái)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞潮霉素用BamHⅠ和BglⅡ切割DNA后產(chǎn)生的黏性末端能互補(bǔ)配對(duì)BamHⅠ和EcoRⅠ樣品24.(2023·湘豫名校聯(lián)考)2022年，科學(xué)家研究了轉(zhuǎn)移性實(shí)體瘤患者應(yīng)用個(gè)體化TCR－T細(xì)胞療法的療效，并取得了一定的成果。TCR是T細(xì)胞表面的受體蛋白，能特異性識(shí)別外來(lái)異物和癌細(xì)胞抗原。研究流程大致如下：①分析患者腫瘤樣本(不同患者癌細(xì)胞突變基因不同)，獲取適合患者的特異性TCR基因；②把TCR基因?qū)隩細(xì)胞；③轉(zhuǎn)基因T細(xì)胞在體外擴(kuò)增；④轉(zhuǎn)基因T細(xì)胞重新輸入患者體內(nèi)；⑤臨床數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。 (1)本研究應(yīng)用了基因工程技術(shù)，步驟②對(duì)應(yīng)基因工程操作程序中________________________________________________________的步驟。

步驟③對(duì)轉(zhuǎn)基因T細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)和鑒定，可用________________技術(shù)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因T細(xì)胞是否產(chǎn)生TCR。基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞抗原－抗體雜交(2)用PCR技術(shù)擴(kuò)增大量的TCR基因時(shí)，需在一定的緩沖溶液中進(jìn)行，該反應(yīng)體系中需加入引物、目的基因、_______________________________________________________(寫(xiě)出兩點(diǎn))。不同患者的反應(yīng)體系中加入不同的___________________________________________________________。 Taq

DNA聚合酶(或耐高溫的DNA聚合酶)、四種脫氧核苷酸 TCR基因(或者模板DNA，只寫(xiě)目的基因不可)(3)以前常用腺病毒作為載體，載體需具備的條件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少答2點(diǎn))。但是腺病毒做載體時(shí)TCR基因常會(huì)隨著T細(xì)胞的增殖而丟失。猜測(cè)TCR基因丟失的原因最可能是________________________________________(從TCR基因在T細(xì)胞中存在的位置角度分析)。

對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)害、能夠在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在、能夠在宿主細(xì)胞中大量復(fù)制、有一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)、有特殊的標(biāo)記基因(答出其中2點(diǎn)即可)TCR基因沒(méi)有插入到T細(xì)胞的核DNA上(3)以前常用腺病毒作為載體，載體需具備的條件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少答2點(diǎn))。但是腺病毒做載體時(shí)TCR基因常會(huì)隨著T細(xì)胞的增殖而丟失。猜測(cè)TCR基因丟失的原因最可能是________________________________________(從TCR基因在T細(xì)胞中存在的位置角度分析)。

對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)害、能夠在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在、能夠在宿主細(xì)胞中大量復(fù)制、有一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)、有特殊的標(biāo)記基因(答出其中2點(diǎn)即可)TCR基因沒(méi)有插入到T細(xì)胞的核DNA上如果已知一小段DNA的序列，可采用PCR的方法，簡(jiǎn)捷地分析出已知序列兩側(cè)的序列，具體流程如圖（以EcoRⅠ酶切為例），請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：（1）步驟Ⅰ用的EcoRⅠ主要存在于_______生物中，限制酶存在于該類(lèi)生物中的主要作用是___________________________________。（2）步驟Ⅱ用的DNA連接酶催化相鄰核苷酸之間的3′-羥基與5′-磷酸間形成______________；PCR每次循環(huán)一般可分為_(kāi)_______________

（按順序書(shū)寫(xiě)）三步，其中第二步的目的是____________________________。原核切割外源DNA,保證自身安全磷酸二酯鍵

變性、復(fù)性、延伸引物與兩條模板DNA單鏈結(jié)合（3）若下表所列為已知的DNA序列和設(shè)計(jì)的一些PCR引物，步驟Ⅲ選用的PCR引物必須是

（從引物①②③④中選擇，填編號(hào)）。（4）對(duì)PCR產(chǎn)物測(cè)序，經(jīng)分