二轮复习基因工程概要.pptx

真题回顾：判断判断正正误误(1)(1)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNADNA整合整合到细菌到细菌DNADNA上，属于上，属于基因工程基因工程。（。（20102010全国卷，全国卷，5D5D(2)(2)外源外源DNADNA必须位于必须位于重组质粒重组质粒的启动子和终止子之间才能的启动子和终止子之间才能进行复制进行复制 (2013(2013安徽卷，安徽卷，6B)6B)。(3)(3)一种一种限制酶限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列(2012(2012全国卷，全国卷，4A)4A)（4 4）利用）利用DNADNA聚合酶将基因聚合酶将基因B B与质粒连接后导入受体细胞与质粒连接后导入受体细胞（2012 2012 浙江卷浙江卷,6C,6C）(5)(5)应用应用DNADNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达。（目的基因的存在及其完全表达。（20112011四川卷，四川卷，5D 5D）（6 6）动物的生长激素基因转入植物后不能表达。（）动物的生长激素基因转入植物后不能表达。（20102010江苏卷，江苏卷，18C 18C）基因工程基因工程限制酶、DNA连接酶、载体基本工具基本工具诞生延伸蛋白质工程应用基本操作程序考点构建：（1）目的基因的获取）目的基因的获取（2）基因表达载体的构建）基因表达载体的构建（3）将目的基因导入受体细胞）将目的基因导入受体细胞（4）目的基因的检测与鉴定）目的基因的检测与鉴定植物：抗虫、抗病、植物：抗虫、抗病、抗逆；抗逆；动物：加快生长、生动物：加快生长、生产药物等产药物等基因工程药物基因工程药物基因治疗基因治疗练一练：学案例练一练：学案例2+P4,3典例分析有关限制酶问题问题1：能不能选用：能不能选用SmaI切割外源切割外源DNA和质粒？和质粒？问题问题2：若只使用：若只使用EcoRI一种限制酶切割外源一种限制酶切割外源DNA和质粒，构建基和质粒，构建基因表达载体时，可以形成哪些产物？因表达载体时，可以形成哪些产物？问题问题3：若用：若用BamHI和和HindIII两种限制酶切割外源两种限制酶切割外源DNA和质粒，和质粒，构建基因表达载体时，可以形成哪些产物？构建基因表达载体时，可以形成哪些产物？问题问题4：若用两种限制酶与选用一种限制酶切割对比，有什么优点：若用两种限制酶与选用一种限制酶切割对比，有什么优点？问题问题5：在构建基因表达载体时，限制酶的选择上要注意哪些问题：在构建基因表达载体时，限制酶的选择上要注意哪些问题？例例1 就限制酶的选择，回答以下问题就限制酶的选择，回答以下问题 用一种限制酶处理，用一种限制酶处理，易出现质粒和目的基易出现质粒和目的基因因自身环化自身环化，和质粒，和质粒与目的基因的与目的基因的反向连反向连接，影响表达接，影响表达。例例例例2 2 科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。图因抗盐烟草。图因抗盐烟草。图因抗盐烟草。图6 6是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的DNADNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：（1 1）在基因工程中，抗盐基因被称为）在基因工程中，抗盐基因被称为）在基因工程中，抗盐基因被称为）在基因工程中，抗盐基因被称为 _，它可用，它可用，它可用，它可用PCRPCR技术扩增，该技术需用技术扩增，该技术需用技术扩增，该技术需用技术扩增，该技术需用_ 酶。酶。酶。酶。目的基因目的基因目的基因目的基因热稳定热稳定热稳定热稳定DNADNA聚合聚合聚合聚合（2 2）用图中的质粒和目的基因构建重组质粒，不能使用）用图中的质粒和目的基因构建重组质粒，不能使用）用图中的质粒和目的基因构建重组质粒，不能使用）用图中的质粒和目的基因构建重组质粒，不能使用SmaSma切割，原因是切割，原因是切割，原因是切割，原因是_。图中。图中。图中。图中、过程过程过程过程为防止质粒和含目的基因的外源为防止质粒和含目的基因的外源为防止质粒和含目的基因的外源为防止质粒和含目的基因的外源DNADNA片段自身环化，应片段自身环化，应片段自身环化，应片段自身环化，应选用限制酶选用限制酶选用限制酶选用限制酶 _ 对外源对外源对外源对外源DNADNA、质粒进行切割。、质粒进行切割。、质粒进行切割。、质粒进行切割。破坏标记基因、目的基因破坏标记基因、目的基因破坏标记基因、目的基因破坏标记基因、目的基因Bamh I Bamh I 和和和和 Hibd IIIHibd III例例例例2 2 科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。图抗盐烟草。图抗盐烟草。图抗盐烟草。图6 6是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的DNADNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：（3 3）为筛选出已导入重组质粒的农杆菌，应在培养基中）为筛选出已导入重组质粒的农杆菌，应在培养基中）为筛选出已导入重组质粒的农杆菌，应在培养基中）为筛选出已导入重组质粒的农杆菌，应在培养基中加加加加_。MM抗生素抗生素抗生素抗生素（4 4）为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，在个体水平）为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，在个体水平）为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，在个体水平）为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，在个体水平上鉴定之前，常用上鉴定之前，常用上鉴定之前，常用上鉴定之前，常用 _作作作作探针进行分子杂交测试。探针进行分子杂交测试。探针进行分子杂交测试。探针进行分子杂交测试。放射性同位素标记的抗盐基因放射性同位素标记的抗盐基因放射性同位素标记的抗盐基因放射性同位素标记的抗盐基因训练提升学案例1、下列关于限制性核酸内切酶的叙述错误的是 （）A它能在特殊位点切割DNA分子 B同一种限制酶切割不同的DNA分子产生的黏性末端能够很好地进行碱基配对C它能任意切割DNA分子，从而产生大量的DNA片段D每一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列例2、限制性核酸内切酶能识别特定的DNA序列并进行剪切,不同的限制性核酸内切酶可以对不同的核酸 序列进行剪切。现用3种不同的限制性核酸内切酶 对一6.2 kb(千碱基对)大小的线状DNA进行剪切后,用凝胶电泳分离各核酸片段,实验结果见下表。请问:3种不同的限制性核酸内切酶在此DNA片段上的切点位置是图中的 ()变式训练：学变式训练：学案案P4P4练习练习题题1 1，4 4学案例5图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp、BamH、Mbo、Sma4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：(1)图图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由_连接。连接。(2)若用限制酶若用限制酶Sma完全切割图完全切割图1中中DNA片段，产生的末端片段，产生的末端是是_末端，其产物长度为末端，其产物长度为_。脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖平平537kb、790kb、661kb学案例5图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp、BamH、Mbo、Sma4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：(3)若图若图1中虚线方框内的碱基对被中虚线方框内的碱基对被TA碱基对替换，那么基碱基对替换，那么基因因D就突变为基因就突变为基因d。从杂合子中分离出图。从杂合子中分离出图1及其对应的及其对应的DNA片段，用限制酶片段，用限制酶Sma完全切割，产物中共有完全切割，产物中共有_种不同长度的种不同长度的DNA片段。片段。4学案例5图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp、BamH、Mbo、Sma4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：(4)若将图若将图2中质粒和目的基因中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是形成重组质粒，那么应选用的限制酶是_。在导入重。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加添加_的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原不能正确表达，其最可能的原因是因是_。BamH 抗生素抗生素B用一种限制酶，容易产生基因与质粒反向连接。用一种限制酶，容易产生基因与质粒反向连接。与DNA分子相关的酶（学案（学案P4,2）限制酶限制酶DNA连接酶连接酶解旋酶解旋酶DNA聚合酶聚合酶返回返回典例分析基因工程操作程序学案例4：（多选）下列关于基因工程技术的叙述，错误的是()。A切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列BPCR反应中温度的周基因期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记D抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达PCR技术技术训练提升(学案P5,7)下图是利用生物工程技术生产人生长激素的示意图。质粒上的Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因，限制酶Pst、EcoR和Hind 切割形成的末端均不相同。据图回答问题：(1)将人生长激素基因导入小鼠体内来生产生长激素。图中对供体雌鼠甲用促性腺激素处理一段时间后与雄鼠乙交配，然后通过手术的方法从雌鼠甲的_中取出受精卵。图中早期胚胎应保证发育到_阶段，才能进行后续过程的操作。(2)过程不能利用人的皮肤细胞，其原因是_。(3)为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选，切割质粒时应选用的酶是_。(4)大肠杆菌细胞内应不含_基因，以利于筛选出含重组质粒的受体菌。(5)如果从限制酶Pst、EcoR和Hind中任选两种酶对质粒进行切割，均会将质粒切成两段，则形成的DNA片段共有_种，其中含有完整四环素抗性基因的DNA片段占_。(6)按照图示的操作，将三角瓶中的大肠杆菌先接种到甲培养基上，然后分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置，一段时间后，菌落的生长状况如乙、丙图所示。据图分析丙培养基中含人生长激素基因的菌落有_个。输卵管输卵管桑椹胚、囊胚桑椹胚、囊胚皮肤细胞中不表达生长激素基因皮肤细胞中不表达生长激素基因Pst、EcoR标记基因标记基因61/62基因工程基因工程限制酶、DNA连接酶、载体基本工具基本工具诞生延伸蛋白质工程应用基本操作程序考点构建：（1）目的基因的获取）目的基因的获取（2）基因表达载体的构建）基因表达载体的构建（3）将目的基因导入受体细胞）将目的基因导入受体细胞（4）目的基因的检测与鉴定）目的基因的检测与鉴定植物：抗虫、抗病、植物：抗虫、抗病、抗逆；抗逆；动物：加快生长、生动物：加快生长、生产药物等产药物等基因工程药物基因工程药物基因治疗基因治疗基因表达载体的组成：基因表达载体的组成：参见参见5+35+3280280页页a、目的基因、目的基因b、启动子、启动子c、终止子、终止子d、标记基因、标记基因返回返回 构建基因表达载体，构建基因表达载体，使目的基因能在受体细胞使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并可以遗传中稳定存在，并可以遗传给下一代，使目的基因能给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。够表达和发挥作用。为什么要构建基因表达载体？为什么要构建基因表达载体？（1）有少数限制性核酸内切酶可以识别两种以上的核苷酸序列，）有少数限制性核酸内切酶可以识别两种以上的核苷酸序列，如如Hind的识别序列为的识别序列为5GTPyPuAC3，其中其中Py=C或或T；Pu=A或或G；4种种（2）不同种类的限制酶识别的核苷酸序列一定不同吗，）不同种类的限制酶识别的核苷酸序列一定不同吗，切割位点一定不同吗？切割位点一定不同吗？（3）不同种类的限制酶识别的不同的核苷酸序列，是）不同种类的限制酶识别的不同的核苷酸序列，是否一定产生不同的黏性末端？否一定产生不同的黏性末端？XmaI和和SmaI识别序列识别序列C CCGGG和和CCC GGG同裂酶同裂酶Apy I 和和BstO I识别序列和切点均为识别序列和切点均为C C(A/T)GG同裂异切同裂异切同裂同切同裂同切同尾酶同尾酶BamH 和和Bgl识别不同的识别不同的6核苷酸序列，分别为核苷酸序列，分别为G GATCC和和A GATCT，得到的黏性末端均为得到的黏性末端均为GATC限制酶的一些问题：限制酶的一些问题：BamHBamH和和BglBgl切割切割DNADNA后后虽然产生了相同的黏性虽然产生了相同的黏性末端，但如果这样的黏末端，但如果这样的黏性末端相结合，将不能性末端相结合，将不能再被再被BamHBamH或或BglBgl识别识别并切割。并切割。返回返回基因工程（基因工程（genetic engineeringgenetic engineering）又称基）又称基因拼接技术和因拼接技术和DNADNA重组技术，是以分子遗传重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计预先设计的蓝图，在的蓝图，在体外构建体外构建杂种杂种DNADNA分子，分子，然后然后导入导入活细胞，以改变生物原有的遗传活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。特性、获得新品种、生产新产品。返回返回利用利用PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因PCR的基本反应步骤的基本反应步骤变性变性90-95C延伸延伸70-75C退火退火55-60CPCRPCR总结总结：返回返回