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基因工程一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案【實(shí)用文檔】doc文檔可直接使用可編輯,歡迎下載
基因工程學(xué)案基因工程一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案【實(shí)用文檔】doc文檔可直接使用可編輯,歡迎下載【考綱內(nèi)容】1、基因工程的誕生Ⅰ2、基因工程的原理及技術(shù)Ⅱ3、基因工程的應(yīng)用Ⅱ4、蛋白質(zhì)工程Ⅰ【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】一、基因工程的概念:按照人們的愿望,進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì),并通過(guò)____(dá)________(dá)和________等技術(shù),賦予生物以新的遺傳特性,從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的_______(dá)____(dá)_和_______(dá)_____.由于基因工程在__(dá)___(dá)__分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的,因此又叫做________(dá)________。二、DNA重組技術(shù)的基本工具1、限制酶(全稱(chēng):______________(dá)__)(1)來(lái)源:主要從___(dá)_________中分離純化出來(lái)(2)特點(diǎn):識(shí)別___(dá)__(dá)___(dá)____分子的_________(dá)_____(dá)___(dá),并且使每一條鏈中特定部位的__________(dá)__(dá)之間的__(dá)________(dá)__鍵斷開(kāi)。(3)結(jié)果:產(chǎn)生黏性末端或平末端2、DNA連接酶(1)類(lèi)型:根據(jù)酶的來(lái)源不同,可分為_(kāi)_____(dá)____(dá)__(dá)_____和_______(dá)____(dá)__(dá)_____(dá),(2)作用:連接雙鏈DNA片段,恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的________(dá)_______(dá)_。3、載體(1)種類(lèi):通常利用_______(dá)__(dá)___作為載體,另外還有____(dá)________(dá)___(dá)_、___(dá)_________等質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì):_____(dá)______(dá)________(dá)____(dá)_分子(2)特點(diǎn):能____(dá)__(dá)___(dá)___、有______(dá)___(dá)______(dá)__(dá)___(dá)____(dá)、有____(dá)____(dá)____三、基因工程的基本操作程序1、__(dá)_____(dá)__(dá)__(dá)_的獲取(1)目的基因:編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。(2)獲取目的基因的方法:________(dá)______(dá)______(dá)_______(dá)、__(dá)_______(dá)__(dá)__(dá)__________(dá)___、_____(dá)______(dá)__(dá)__________(dá)_____。(3)PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因①原理:______(dá)_____(dá)___(dá)__(dá)_②過(guò)程:第一步:加熱至90~95℃DNA____(dá)_____第二步:冷卻到55~60℃,___(dá)____(dá)_____第三步:加熱至70~75℃,__________(dá)__(dá)____(dá)_2、____(dá)_____(dá)________的構(gòu)建是實(shí)施基因工程的第二步,也是基因工程的__(dá)________(dá)__。(1)目的:使目的基因在受體細(xì)胞中__(dá)___(dá)________(dá)___(dá)_,并且可以_________________(dá),使目的基因能夠___(dá)_______(dá)____(dá)___(dá)。(2)組成:________(dá)___(dá)___(dá)_+____(dá)___(dá)______+__(dá)______(dá)_____+___(dá)__(dá)______(dá)_(如抗生素基因)①啟動(dòng)子:是一段有特殊結(jié)構(gòu)的___(dá)_____(dá)_片段,位于______(dá)_____(dá)___,是___(dá)___(dá)____(dá)_酶識(shí)別和結(jié)合的部位,能驅(qū)動(dòng)基因___(dá)____(dá)_____(dá)___(dá),最終獲得所需的蛋白質(zhì)。②終止子:也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的___(dá)______(dá)________,位于__(dá)_________(dá)____。③標(biāo)記基因的作用:___(dá)____(dá)__________________(dá)____(dá)__(dá)____________(dá)__(dá)___________(dá)____(dá)______(dá)_。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因.3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞生物種類(lèi)植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法____(dá)__(dá)__(dá)_____(dá)__(dá)__________(dá)___________(dá)___(dá)__(dá)__________________(dá)__(dá)___受體細(xì)胞體細(xì)胞_____(dá)___________(dá)_原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過(guò)程將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上→___________(dá)_→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的DNA→表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→__(dá)______→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動(dòng)物____處理細(xì)胞→微生物細(xì)胞壁的通透性增加→重組質(zhì)粒與__(dá)___(dá)____混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收___(dá)___(dá)____4、目的基因的檢測(cè)與鑒定(1)利用___________(dá)_____檢測(cè)目的基因的有無(wú);(2)利用___(dá)_______(dá)____(dá)__(dá)檢測(cè)目的基因的轉(zhuǎn)錄;(3)利用__(dá)________(dá)__(dá)____檢測(cè)目的基因的翻譯;(4)利用___(dá)____(dá)____生物學(xué)水平的檢測(cè)鑒定重組性狀的表達(dá)。四、基因工程的應(yīng)用1、植物基因工程(1)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力(如_________、__(dá)___(dá)___、__(dá)______、___(dá)_____(dá)和____(dá)_____)。(2)改良農(nóng)作物的_______(dá)____。(3)利用植物生產(chǎn)__(dá)____(dá)__等方面。2、動(dòng)物基因工程(1)用于提高動(dòng)物___(dá)___(dá)_速度.(2)用于改良畜產(chǎn)品的____(dá)____(dá)___(dá)。(3)建立_______(dá)_,用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)____(dá)__(dá)____.(4)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作__(dá)______(dá)___(dá)的供體。3、基因治療(1)概念:把___________(dá)_導(dǎo)入病人體內(nèi),使該基因的表達(dá)產(chǎn)物_____(dá)___(dá)__(dá)_。(2)效果:治療___(dá)________的最有效的手段。(3)分類(lèi):_________(dá)_和_____(dá)__(dá)___(dá)。4、基因工程藥物:___________(dá)、_________、________(dá)___、激素等。五、蛋白質(zhì)工程1、概念理解:①基礎(chǔ):蛋白質(zhì)分子的________(dá)__(dá)___及其與____(dá)______(dá)____(dá)的關(guān)系.②操作:___(dá)______(dá)___(dá)__或___(dá)___(dá)____(dá)__(dá)_。③結(jié)果:__(dá)____(dá)___(dá)__(dá)___(dá)_________(dá)___(dá)_____(dá)___。④目的:滿足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活的需求。(2)操作過(guò)程:____________(dá)______(dá)________(dá)__→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→______________(dá)___(dá)__→_____(dá)__(dá)____________(dá)___(dá)_______→合成DNA→基因表達(dá)→產(chǎn)生需要的蛋白質(zhì)。判斷正誤:(1)E·coliDNA連接酶既可連接平末端,又可連接黏性末端()(2)質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子,是基因工程常用的載體()(3)載體的作用是攜帶目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中,使之穩(wěn)定存在并表達(dá)()(4)抗蟲(chóng)基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)(2014·江蘇,23D)()(5)應(yīng)用DNA探針技術(shù),可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)(2011·四川,5D)()(6)將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌,獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株()(7)由大腸桿菌工程菌獲得人的干擾素后可直接應(yīng)用()(8)利用乳腺生物反應(yīng)器能夠獲得一些重要的醫(yī)藥產(chǎn)品,如人的血清白蛋白,這是因?yàn)閷⑷说难灏椎鞍谆驅(qū)肓藙?dòng)物的乳腺細(xì)胞中()(9)蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作,定向改變分子的結(jié)構(gòu)()(10)目前在抗菌性和溶血性均較強(qiáng)的多肽P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)但溶血性弱的多肽藥物,首先要做的是依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計(jì)多條模擬肽(2013·廣東3C)()(11)為培育抗除草劑的作物新品種,導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體()(12)目前,植物基因工程技術(shù)主要應(yīng)用于提高農(nóng)作物的抗逆性、生產(chǎn)某些天然藥物、改良農(nóng)作物的品質(zhì)、作器官移植的供體()(13)基因工程藥物主要來(lái)源于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)()【課后習(xí)題】1.如圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化,圖中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是()A.①②③④B。①②④③C.①④②③D.①④③②2.下列關(guān)于載體的敘述中,錯(cuò)誤的是()A.載體與目的基因結(jié)合后,實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)重組DNA分子B。對(duì)某種限制酶而言,載體最好只有一個(gè)切點(diǎn),但還要有其他多種酶的切點(diǎn)C。目前常用的載體有質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物和動(dòng)植物病毒D。載體具有某些標(biāo)記基因,便于對(duì)其進(jìn)行切割3.若要利用某目的基因(見(jiàn)圖甲)和P1噬菌體載體(見(jiàn)圖乙)構(gòu)建重組DNA(見(jiàn)圖丙),限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)分別是BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。下列分析合理的是()A。用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體4.右圖表示用化學(xué)方法合成目的基因Ⅰ的過(guò)程。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()A.過(guò)程①需要DNA連接酶B。過(guò)程②需要限制性核酸內(nèi)切酶C.目的基因Ⅰ的堿基序列是已知的D.若某質(zhì)粒能與目的基因Ⅰ重組,則該質(zhì)粒和目的基因Ⅰ的堿基序列相同5.下列用于判斷目的基因是否轉(zhuǎn)移成功的方法中,不屬于分子檢測(cè)的是()A.通過(guò)害蟲(chóng)吃棉葉看其是否死亡B.轉(zhuǎn)基因生物基因組DNA與DNA探針能否形成雜交帶C。轉(zhuǎn)基因生物中提取的mRNA與DNA探針能否形成雜交帶D.轉(zhuǎn)基因生物中提取的蛋白質(zhì)能否與抗體形成雜交帶6.將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過(guò)質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶.下列敘述錯(cuò)誤的是()A.每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒B.每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)C。每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)adaD.每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子7.在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過(guò)程中,下列操作錯(cuò)誤的是()A。用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草茶葉病毒的核酸B.用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C.重組DNA分子導(dǎo)入原生質(zhì)體D.除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞8。2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了“發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了水母綠色熒光蛋白“的三位科學(xué)家。將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來(lái)組成一個(gè)融合基因,再將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi),表達(dá)出的蛋白質(zhì)就會(huì)帶有綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中的主要作用是A.追蹤目的基因在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制過(guò)程B.追蹤目的基因插入到染色體上的位置C。追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布D.追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)9.抗菌肽對(duì)治療癌癥有一定作用,下圖表示抗菌肽合成過(guò)程。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()eq\x(\a\al(克隆目,的基因))?eq\x(\a\al(導(dǎo)入畢,赤酵母菌))?eq\x(\a\al(篩選,菌種))?eq\x(\a\al(甲醇誘導(dǎo),抗菌肽表達(dá)))?eq\x(\a\al(分離,純化))?eq\x(\a\al(功能,研究))A。用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶B.基因表達(dá)載體含有啟動(dòng)子和終止子C.篩選菌種時(shí)用基因探針檢測(cè)相關(guān)蛋白質(zhì)D。分離純化的目的是獲得較純凈的抗菌肽非選擇題:1.回答有關(guān)基因工程的問(wèn)題:(1)構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時(shí),用不同類(lèi)型的限制酶切割DNA后,可能產(chǎn)生黏性末端,也可能產(chǎn)生末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進(jìn)行連接,則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生(相同、不同)黏性末端的限制酶.(2)利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時(shí),構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動(dòng)子等,其中啟動(dòng)子的作用是。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí),常用處理大腸桿菌,以利于表達(dá)載體進(jìn)入;為了檢測(cè)胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交,該雜交技術(shù)稱(chēng)為。為了檢測(cè)胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成,常用抗原—抗體雜交技術(shù)。(3)如果要將某目的基因通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞,先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的中,然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞,通過(guò)DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的上.(4)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了。2??茖W(xué)家從預(yù)期人的生長(zhǎng)激素的功能出發(fā),推測(cè)相應(yīng)的脫氧核苷酸序列,并人工合成了雙鏈DNA片段,獲得雙鏈DNA??茖W(xué)家將人的生長(zhǎng)激素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組,并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)。已知限制酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-G↓GATCC-,限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-↓GATC-。據(jù)圖回答:(1)獲得生長(zhǎng)激素基因的方法有__(dá)__(dá)__(dá)_____________(dá)_____(dá)_____(dá)____(dá)__(dá)__(dá)_。用PCR技術(shù)擴(kuò)增基因時(shí)用到的耐高溫酶通常是指__(dá)__(dá)_____(dá)_______(dá)__(dá)_____(dá)__(dá);步驟②用到的酶有_______(dá)________(dá)________。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),必須有___(dá)__(dá)_____、目的基因、終止子以及___(dá)__(dá)_____。(3)為了精確地獲取圖中的目的基因,應(yīng)用____(dá)___(dá)___(dá)切割質(zhì)粒,用____(dá)_切割目的基因。(4)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)菌B之前,要將細(xì)菌B放入一定濃度的____(dá)______(dá)__(dá)_溶液中處理,使之成為感受態(tài)的細(xì)菌。人的基因之所以能與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組并發(fā)揮其功能,是因?yàn)槎叩目臻g結(jié)構(gòu)都是____(dá)_____(dá)_____(dá)___(dá)____。(5)人體的生長(zhǎng)激素基因能在細(xì)菌體內(nèi)成功表達(dá)是因?yàn)開(kāi)_____(dá)___(dá)________(dá)___(dá)___(dá)__.(6)將得到的大腸桿菌B涂布在一個(gè)含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上,能夠生長(zhǎng)的,說(shuō)明已導(dǎo)入了_____(dá)____(dá)_____(dá)______(dá)____,反之則沒(méi)有導(dǎo)入.導(dǎo)入重組質(zhì)粒以后,往往還需要進(jìn)行檢測(cè)和篩選,可用__(dá)__(dá)___(dá)_____(dá)________制成探針,檢測(cè)是否導(dǎo)入了重組基因,在培養(yǎng)基中加入___(dá)___________可將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái).(7)上述方法制備人的生長(zhǎng)激素,運(yùn)用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是__________(dá)__(dá)____(dá)___(dá)__.3.胰島素可以用于治療糖尿病,但是胰島素被注射到人體后,會(huì)堆積在皮下,要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才能進(jìn)入血液,而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解,因此,治療效果受到影響.如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程,請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題:(1)構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵,圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是____(dá)_________(dá)___。(2)通過(guò)DNA合成形成的新基因應(yīng)與___________(dá)_結(jié)合后轉(zhuǎn)移到__(dá)_____(dá)___(dá)__________(dá)中才能得到準(zhǔn)確表達(dá).(3)若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素,需用到的生物工程有___________(dá)_、______(dá)_____(dá)_和發(fā)酵工程。(4)圖中從胰島素模型到新的胰島素基因合成的基本思路是什么?__(dá)____(dá)__(dá)__(dá)_____(dá)_____(dá)___(dá)__(dá)___(dá)__(dá)____(dá)______(dá)______(dá)_____(dá)___(dá)___(dá)____(dá)______(dá)______(dá)___(dá)_____(dá)____(dá)____(dá)___(dá)____(dá)____________。4.如圖是從酵母菌中獲取棉株需要的某種酶基因的流程,結(jié)合所學(xué)知識(shí)及相關(guān)信息回答下列問(wèn)題。(1)圖中cDNA文庫(kù)__(dá)__(dá)____(填“大于”、“等于"或者“小于”)基因組文庫(kù).(2)①過(guò)程提取的DNA需要_______(dá)______的切割,B是___(dá)_________(dá)_過(guò)程。(3)為在短時(shí)間內(nèi)大量獲得目的基因,可用___(dá)_____(dá)_____(dá)擴(kuò)增的方法,其原理是________(dá)____(dá)____(dá)____(dá)。(4)農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T—DNA具有___(dá)______(dá)___(dá)_____(dá)_______的特點(diǎn)。目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是___(dá)________________(dá)___,可以用_______(dá)____(dá)__技術(shù)進(jìn)行檢測(cè).(5)如果要想使該酶活性更高或具有更強(qiáng)的耐受性,需要對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,這要利用基因工程的延伸--蛋白質(zhì)工程。首先要設(shè)計(jì)預(yù)期的__(dá)___(dá)________(dá),再推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列,找到相對(duì)應(yīng)的_______(dá)_。基因工程答案判斷:×√√√×√×××√×××選擇題:CDDCACACC1、(1)平相同(2)RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位Ca2+分子雜交技術(shù)蛋白質(zhì)(3)T—DNA染色體DNA(4)鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞2、(1)從cDNA文庫(kù)中獲取、從基因組文庫(kù)中獲取、人工合成目的基因或PCR擴(kuò)增技術(shù)(任選其中兩項(xiàng)即可)Taq酶(耐高溫的DNA聚合酶)限制酶和DNA連接酶(2)啟動(dòng)子標(biāo)記基因(3)限制酶Ⅰ限制酶Ⅱ(4)CaCl2規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)(5)共用一套(遺傳)密碼子(6)質(zhì)?;蛑亟M質(zhì)粒氨芐青霉素抗性基因氨芐青霉素(7)蛋白質(zhì)工程3、(1)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能(2)載體大腸桿菌等受體細(xì)胞(3)蛋白質(zhì)工程基因工程(4)根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列,推測(cè)出控制其合成的基因中的脫氧核苷酸序列,然后利用DNA合成儀合成出新的胰島素基因4、(1)小于(2)限制酶反轉(zhuǎn)錄(3)PCR技術(shù)DNA雙鏈復(fù)制(4)可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上目的基因是否整合到植物細(xì)胞染色體的DNA上DNA分子雜交(5)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸序列基因工程習(xí)題2017.9.81.利用細(xì)菌大量生產(chǎn)人類(lèi)胰島素,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.用適當(dāng)?shù)拿笇?duì)運(yùn)載體與人類(lèi)胰島素基因進(jìn)行切割與粘合B。用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)處理受體細(xì)菌表面,將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)菌C.通常通過(guò)檢測(cè)目的基因產(chǎn)物來(lái)檢測(cè)重組DNA是否已導(dǎo)入受體細(xì)菌D.重組DNA必須能在受體細(xì)菌內(nèi)進(jìn)行復(fù)制與轉(zhuǎn)錄,并合成人類(lèi)胰島素2.采用基因工程的方法培育抗蟲(chóng)棉,下列導(dǎo)入目的基因的作法正確的是()①將毒素蛋白注射到棉受精卵中②將編碼毒素蛋白的DNA序列,注射到棉受精卵中③將編碼毒素蛋白的DNA序列,與質(zhì)粒重組,導(dǎo)入細(xì)菌,用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞,再進(jìn)行組織培養(yǎng)④將編碼毒素蛋白的DNA序列,與細(xì)菌質(zhì)粒重組,注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵中。A.①②?B.②③?C.③④?D.④①3?;蚬こ淌窃贒NA分子水平進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的,在基因操作的以下步驟中,不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的是()①人工合成目的基因②E.coliDNA連接酶結(jié)合目的基因與運(yùn)載體③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞④目的基因的檢測(cè)和表達(dá)⑤個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。A.①③B.①⑤?C.③⑤D。②③④4..如圖表示基因工程中獲取水稻某目的基因的不同方法.下列相關(guān)敘述中正確的是()A.這三種方法都用到酶,都是在體外進(jìn)行B.①②③堿基對(duì)的排列順序均相同C.圖示a、b、c三種方法均屬人工合成法D.方法a不遵循中心法則5。.如圖表示基因工程中目的基因的獲取示意圖,不正確的是()A。③表示PCR技術(shù),用來(lái)擴(kuò)增目的基因B.從基因文庫(kù)中要得到所需的目的基因可以根據(jù)目的基因的相關(guān)信息來(lái)獲取C.若獲取的目的基因相同,則圖中基因組文庫(kù)小于cDNA文庫(kù)D.若基因比較小,核苷酸序列又已知,則可以直接通過(guò)人工合成的方法獲取6.。以下為形成cDNA過(guò)程和PCR擴(kuò)增過(guò)程示意圖.據(jù)圖分析,下列說(shuō)法正確的是()A.催化②⑤過(guò)程的酶都是DNA聚合酶,都能耐高溫B。催化①過(guò)程的酶是RNA聚合酶C.④過(guò)程發(fā)生的變化是引物與單鏈DNA結(jié)合D.如果RNA單鏈中A與U之和占該鏈堿基含量的40%,則一個(gè)雙鏈DNA中,A與U之和也占該DNA堿基含量的40%7。.下列關(guān)于質(zhì)粒的敘述,正確的是()A.質(zhì)粒是廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞中的一種顆粒狀細(xì)胞器B.細(xì)菌質(zhì)粒的復(fù)制過(guò)程一定是在宿主細(xì)胞外獨(dú)立進(jìn)行的C.質(zhì)粒只有在導(dǎo)入宿主細(xì)胞后才能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制D.質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子8。??茖W(xué)家常選用的細(xì)菌質(zhì)粒往往帶有一個(gè)抗生素抗性基因,該抗性基因的主要作用是()A.提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐熱性B.有利于檢測(cè)目的基因否導(dǎo)入受體細(xì)胞C.增加質(zhì)粒分子的相對(duì)分子質(zhì)量D.便于與外源基因連接9。.下列關(guān)于基因工程工具的說(shuō)法不正確的是()A.構(gòu)建基因文庫(kù)和構(gòu)建基因表達(dá)載體都需要限制酶和DNA連接酶B。DNA連接酶對(duì)所連接的DNA兩端堿基序列有專(zhuān)一性要求C。載體能將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞并使其在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳并表達(dá)D。在基因工程操作中,被用作載體的質(zhì)粒,都是經(jīng)過(guò)人工改造的10.下列敘述符合基因工程概念的是()A。在細(xì)胞內(nèi)將DNA進(jìn)行重組,賦予生物新的遺傳特性B.將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌,獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株C.用紫外線照射青霉菌,使其DNA發(fā)生改變,通過(guò)篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株D。自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上11。下列四條DNA分子,彼此間具有互補(bǔ)粘性末端的一組是()A。①② B.②④ C.③④ D.②③12.下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述,正確的是()A.重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體B.所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列C.選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快D.只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)13。下列提到的物質(zhì)不是基因工程常用的工具的是()①限制性核酸內(nèi)切酶②DNA聚合酶③DNA連接酶④運(yùn)載體⑤解旋酶.A。②④⑤?B.①③④ C。①②③?D。②⑤14.如圖是利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物,生產(chǎn)可食用疫苗的部分過(guò)程示意圖,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制酶。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.圖示過(guò)程是基因工程的核心步驟B.表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)需要用到限制酶SmaⅠC。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)D。除圖示組成外,表達(dá)載體中還應(yīng)該含有啟動(dòng)子和終止子等結(jié)構(gòu)15.一種質(zhì)粒和人的胰島素基因存在的限制酶的酶切位點(diǎn)(用E1表示)如圖所示,a表示標(biāo)記基因,b表示胰島素基因.現(xiàn)用該種限制酶分別切割質(zhì)粒和胰島素基因,然后用DNA連接酶連接切割后的質(zhì)粒和胰島素基因,最不可能出現(xiàn)的是()A。?B.?C。?D.16.利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白是動(dòng)物基因工程的重要應(yīng)用,目前科學(xué)家已在牛和山羊等動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器中獲得了抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)激素和α﹣抗胰蛋白酶等醫(yī)藥產(chǎn)品.下列有關(guān)乳腺生物反應(yīng)器的敘述錯(cuò)誤的是()A。受體細(xì)胞可選用受精卵或胚胎干細(xì)胞B。獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物需利用胚胎移植技術(shù)C.鑒別藥用蛋白基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞一般利用分子雜交法D。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物產(chǎn)生的生殖細(xì)胞可能含有藥用蛋白基因17。美國(guó)科學(xué)家將螢火蟲(chóng)的熒光素基因轉(zhuǎn)入煙草植物細(xì)胞,獲得高水平的表達(dá),長(zhǎng)成的植物通體光亮,堪稱(chēng)奇跡.下列有關(guān)發(fā)光煙草培育的敘述正確的是()A.在培育過(guò)程中需用同一種限制酶分別切割熒光素基因和質(zhì)粒B.將目的基因直接導(dǎo)入煙草細(xì)胞常用的方法是顯微注射法C.受體細(xì)胞只能用煙草的受精卵,因?yàn)槭芫训娜苄宰罡逥.導(dǎo)入目的基因的煙草細(xì)胞不需進(jìn)行植物組織培養(yǎng)就能發(fā)育成一個(gè)完整的植株18。現(xiàn)有一長(zhǎng)度為1000堿基對(duì)(by)的DNA分子,用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR1酶切后得到的DNA分子仍是1000by,用Kpn1單獨(dú)酶切得到400by和600by兩種長(zhǎng)度的DNA分子,用EcoRⅠ,KpnⅠ同時(shí)酶切后得到200by和600by兩種長(zhǎng)度的DNA分子.該DNA分子的酶切圖譜正確的是()A.?B.C.D.19.下列何種技術(shù)能有效地打破物種的界限,定向地改造生物的遺傳性狀,培育農(nóng)作物的新的優(yōu)良品種A.基因工程技術(shù)?B。誘變育種技術(shù)?C。雜交育種技術(shù)?D.組織培養(yǎng)技術(shù)20??茖W(xué)家通過(guò)基因工程的方法,能使馬鈴薯塊莖含有人奶蛋白.以下有關(guān)該基因工程的敘述錯(cuò)誤的是()A。采用逆轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因B.DNA分子雜交技術(shù)可以用來(lái)檢測(cè)人奶基因是否表達(dá)C。馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞D.用同種限制酶處理質(zhì)粒和含有目的基因的DNA,可產(chǎn)生黏性末端而形成重組DNA分子21。下列有關(guān)基因工程中限制性核酸內(nèi)切酶的描述,錯(cuò)誤的是()①一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的脫氧核苷酸序列;②限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度影響;③限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別和切割RNA;④限制性核酸內(nèi)切酶可從原核生物中提??;⑤限制性核酸內(nèi)切酶的操作對(duì)象是原核細(xì)胞。A.②③?B.③④?C.③⑤ D.①⑤22.關(guān)于基因工程和蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法正確的是()A.都是分子水平上的操作B.基因工程就是改造基因的分子結(jié)構(gòu)C.蛋白質(zhì)工程就是改造蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)D.基因工程和蛋白質(zhì)工程都能創(chuàng)造出自然界根本不存在的蛋白質(zhì)23。下列關(guān)于各種與基因工程有關(guān)酶的敘述,不正確的是()A。DNA連接酶能將2個(gè)具有末端互補(bǔ)的DNA片段連接在一起B(yǎng).PCR反應(yīng)體系中的引物可作為DNA聚合酶作用的起點(diǎn)C.限制酶的活性受溫度影響D。逆轉(zhuǎn)錄酶是以核糖核苷酸為原料,以RNA為模板合成互補(bǔ)DNA24.根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí),回答下列問(wèn)題:(1)基因工程的基本操作程序的第四步。目前獲取目的基因常用的方法有、和。(2)限制性?xún)?nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段,其末端類(lèi)型有。(3)質(zhì)粒載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下:為使載體與目的基因相連,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,還可用另一種限制性?xún)?nèi)切酶切割,該酶必須具有的特點(diǎn)是.(4)按其來(lái)源不同,基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類(lèi),即DNA連接酶和E·coliDNA連接酶。(5)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是,產(chǎn)物是。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,常采用技術(shù),此技術(shù)中需要的酶是。(6)基因工程中除質(zhì)粒外,和也可作為運(yùn)載體。(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)被稱(chēng)為第二代基因工程,它的基本途徑有四步,其中第二步是。25.如圖是利用基因工程技術(shù)產(chǎn)生人胰島素的操作過(guò)程示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答:(1)能否利用人的皮膚細(xì)胞來(lái)完成①過(guò)程?原因是.(2)過(guò)程②必須的酶是,過(guò)程③必須的酶是.(3)若A中共有a個(gè)堿基對(duì),其中鳥(niǎo)嘌呤有b個(gè),則③④⑤連續(xù)進(jìn)行4次,至少需要提供胸腺嘧啶個(gè).(4)圖中B應(yīng)該符合的條件為、、.(5)為使過(guò)程⑧更易進(jìn)行可用藥劑處理D.26。某質(zhì)粒上有SalI、Hindm、BamHI三種限制酶切割位點(diǎn),同時(shí)還含有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素基因。利用此質(zhì)粒獲得轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的過(guò)程如下圖所示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)將抗鹽基因?qū)霟煵菁?xì)胞內(nèi),使煙草植株產(chǎn)生抗鹽性狀,這種新性狀(變異性狀)的來(lái)源屬于____(dá)__。
(2)如果將抗鹽基因直接導(dǎo)入煙草細(xì)胞,一般情況下,煙草不會(huì)具有抗鹽特性,原因是抗鹽基因在煙草細(xì)胞中不能______,也不能______。?(3)在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),應(yīng)選用______(dá)和__(dá)__(dá)__兩種隳對(duì)_____(dá)_和______進(jìn)行切割,以保證重組DNA序列的唯一性.?(4)基因工程中的檢測(cè)篩選是一個(gè)重要的步驟.為篩選出導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌,下圖表示運(yùn)用影印培養(yǎng)法(使一系列培養(yǎng)皿的相同位置上能出現(xiàn)相同菌落的一種接種培養(yǎng)方法)檢測(cè)基因表達(dá)載體是否導(dǎo)入了農(nóng)桿菌。培養(yǎng)基除了含有細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖必需的成分外,培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B分別還含有____(dá)__、____(dá)__。從檢測(cè)篩選的結(jié)果分析,含有目的基因的是____(dá)__菌落中的細(xì)菌.為了確定抗鹽煙草是否培育成功,既要用放射性同位素標(biāo)記的______(dá)作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè),又要用____(dá)__方法從個(gè)體水平鑒定煙草植株的耐鹽性。?(5)將轉(zhuǎn)入抗鹽基因的煙草細(xì)胞培育成完整的植株需要用___(dá)__(dá)__技術(shù),愈傷組織經(jīng)____(dá)__進(jìn)而形成完整植株,此過(guò)程除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外還必須向培養(yǎng)基中添加.27。某一質(zhì)粒載體如圖所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因).有人將此質(zhì)粒載體用BamHI酶切后,與用BamHI酶切獲得的目的基因混合,加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng),用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌,結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化,有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種,分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具,應(yīng)具備的基本條件有________(dá)___(dá)__(答出兩點(diǎn)即可)。
而作為基因表達(dá)載體,除滿足上述基本條件外,還需具有啟動(dòng)子和終止子。
(2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中,未被轉(zhuǎn)化的和僅含有環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的,其原因是________(dá)_____(dá)_;并且_____(dá)______(dá)__(dá)_和__(dá)_________(dá)___(dá)的細(xì)胞也是不能區(qū)分的,其原因是__(dá)________(dá)__(dá)_。在上述篩選的基礎(chǔ)上,若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落,還需使用含有是_____(dá)________的固體培養(yǎng)基.
(3)基因工程中,某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體,其DNA復(fù)制所需的原料來(lái)自于____(dá)________(dá)_28。我們?nèi)粘3缘拇竺字需F含量極低,科研人員通過(guò)基因工程等技術(shù),培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻,改良了稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì).下圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過(guò)程示意圖,請(qǐng)分析回答.(1)鐵結(jié)合蛋白基因來(lái)自菜豆,且基因的脫氧核苷酸序列已知,可以用法獲得此目的基因或擴(kuò)增目的基因。(2)構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí),通常要用分別切割.將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時(shí),可以處理農(nóng)桿菌,使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入。(3)將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻細(xì)胞經(jīng)過(guò)獲得的愈傷組織共同培養(yǎng)時(shí),通過(guò)培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng),可以獲得;因?yàn)榕囵B(yǎng)基3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是的濃度比例,所以在培養(yǎng)基3中經(jīng)過(guò)可獲得完整植株.檢測(cè)培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到,需要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻.29.α1-抗胰蛋白缺乏癥是一種在北美較為常見(jiàn)的單基因遺傳病,患者成年后會(huì)出現(xiàn)肺氣腫及其他疾病,嚴(yán)重者甚至死亡。對(duì)于該致病患者??刹捎米⑸淙甩?-抗胰蛋白酶來(lái)緩解癥狀.(1)圖1表示獲取人α1-抗胰蛋白酶基因的兩種方法,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:①a過(guò)程是在酶的作用下完成的,該酶的作用特點(diǎn)是。②c過(guò)程稱(chēng)為,該過(guò)程需要的原料是。③要確定獲得的基因是否是所需的目的基因,可以從分子水平上利用技術(shù)檢測(cè)該基因的堿基序列。(2)利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將控制該酶合成的基因?qū)胙虻氖芫?最終培育出能在乳腺細(xì)胞表達(dá)人α1—抗胰蛋白酶的轉(zhuǎn)基因羊,從而更易獲得這種酶,簡(jiǎn)要過(guò)程如圖2。①獲得目的基因后,常利用技術(shù)在體外將其大量擴(kuò)增。②載體上綠色熒光蛋白(GEP)基因的作用是便于?;虮磉_(dá)載體d,除圖中的標(biāo)示部分外,還必須含有。③若要使轉(zhuǎn)基因羊的后代均保持其特有的性狀,理論上應(yīng)選用技術(shù)進(jìn)行繁殖。30。Ⅰ.限制酶是基因工程中的重要工具酶,下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn),圖甲、圖乙中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)一個(gè)圖甲所示的質(zhì)粒分子經(jīng)SmaⅠ切割前后,分別含有個(gè)和____(dá)___個(gè)游離的磷酸基團(tuán)?(2)若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造,插入的SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多,質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越。(3)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.Ⅱ.原核生物(如大腸桿菌)是基因工程中較理想的受體細(xì)胞,它們具有一些其他生物沒(méi)有的特點(diǎn):①繁殖快②多為單細(xì)胞③__(dá)_________(dá)__(dá)_等優(yōu)點(diǎn).大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是:首先用_________處理細(xì)胞,使之成為__(dá)__________細(xì)胞,然后完成轉(zhuǎn)化。Ⅲ.植物基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞最常用的方法是____(dá)______,且一般將目的基因插入Ti質(zhì)粒的__(dá)__(dá)___(dá)__(dá)__(dá)_中形成重組Ti質(zhì)粒,這樣可將目的基因整合到受體細(xì)胞的染色體上,科學(xué)家發(fā)現(xiàn):這樣得到的轉(zhuǎn)基因植株,其目的基因的傳遞符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律,則該轉(zhuǎn)基因植株一般為__(dá)_____(dá)__(dá)__子.若要避免基因污染,一般需將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的____(dá)______DNA中。31。下圖是從酵母菌獲取某植物需要的某種酶基因的流程,結(jié)合所學(xué)知識(shí)及相關(guān)信息回答下列問(wèn)題:(1)圖中cDNA文庫(kù)基因組文庫(kù)(填“大于”、“等于”或者“小于”)。(2)①過(guò)程提取的DNA需要的切割,B過(guò)程是。(3)為在短時(shí)間內(nèi)大量獲得目的基因,可用擴(kuò)增的方法。目的基因獲取之后,需要進(jìn)行,其組成必須有以及標(biāo)記基因等,此步驟是基因工程的核心。(4)將該目的基因?qū)肽畴p子葉植物細(xì)胞,常采用的方法是,其能否在此植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳可以用技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。1.3基因工程的應(yīng)用一、課標(biāo)解讀課題專(zhuān)題一:基因工程1。3基因工程的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)1、舉例說(shuō)出基因工程應(yīng)用及取得的豐碩成果。2、關(guān)注基因工程的進(jìn)展.3、認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)生產(chǎn)力的提高。考點(diǎn)解讀一、植物基因工程碩果累累二、動(dòng)物基因工程前景廣闊三、基因工程藥物異軍突起四、基因治療曙光初照學(xué)習(xí)重點(diǎn)基因工程在農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等方面的應(yīng)用。學(xué)習(xí)難點(diǎn)基因治療二、導(dǎo)學(xué)指導(dǎo)與檢測(cè)導(dǎo)學(xué)指導(dǎo)檢測(cè)與課堂展示一、植物基因工程碩果累累閱讀教材P17相關(guān)內(nèi)容,思考并討論:1、進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段的四種轉(zhuǎn)基因作物分別是______(dá)___________(dá)________(dá)_____(dá)_____(dá)_,我國(guó)的轉(zhuǎn)基因作物種植面積居世界第_____(dá)____。2、植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的__(dá)____(dá)____(dá)__(dá)(如抗除草劑、抗早蟲(chóng)、抗病、抗干旱、抗鹽堿等),以及改良____(dá)________(dá)_____(dá)__和利用植物________(dá)________(dá)_等方面.(一)抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物閱讀教材P17——18相關(guān)內(nèi)容,思考并討論:1、用于培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物的殺蟲(chóng)基因主要有哪些?2、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉是轉(zhuǎn)入何種抗蟲(chóng)基因?來(lái)自哪種生物體內(nèi)?3、抗蟲(chóng)棉的抗蟲(chóng)原理是什么?為什么對(duì)人體無(wú)毒害作用?4、抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物有何意義?(二)抗病轉(zhuǎn)基因植物閱讀教材P18相關(guān)內(nèi)容,思考并討論:1、引起植物生病的病原微生物主要有哪些?2、抗病轉(zhuǎn)基因植物所含有的基因有哪些?=1\*GB3①抗病毒轉(zhuǎn)基因植物:_____(dá)___(dá)______(dá)__(dá)_____、_____(dá)_______________(dá)_=2\*GB3②抗真菌轉(zhuǎn)基因植物:_____(dá)____(dá)___(dá)___(dá)___(dá)__(dá)_、___(dá)____(dá)_____________(dá)_(三)抗逆轉(zhuǎn)基因植物閱讀教材P18—-19內(nèi)容1、調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因,提高農(nóng)作物的____(dá)______和_____(dá)__(dá)__(dá)_的能力.2、例舉抗逆轉(zhuǎn)基因植物的實(shí)例:(四)利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)閱讀教材P19相關(guān)內(nèi)容,思考并討論:1、如何獲得富含賴(lài)氨酸的轉(zhuǎn)基因玉米?2、怎樣獲取轉(zhuǎn)基因延熟的番茄?3、怎樣獲得原本沒(méi)有的花色變異的轉(zhuǎn)基因牽牛?二、動(dòng)物基因工程前景廣闊閱讀教材P20—21相關(guān)內(nèi)容(一)用于提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度(二)(三)用于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物(四)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體1、動(dòng)物基因工程在哪些方面顯示了廣闊的應(yīng)用前景,舉例說(shuō)明。2、什么是乳腺生物反應(yīng)器?在乳腺生物反應(yīng)器的制作中,應(yīng)將藥用蛋白基因與什么重組在一起?受體細(xì)胞是什么?導(dǎo)入的方法又是什么?3、科學(xué)家將藥用蛋白基因與___(dá)____(dá)____(dá)______(dá)基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,通過(guò)__(dá)___(dá)________等方法,導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的__(dá)________中,然后將受精卵送入母體內(nèi),使其生長(zhǎng)發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)入泌乳期后,可以通過(guò)分泌的乳汁來(lái)生產(chǎn)所需的藥品.4、如何運(yùn)用基因工程解決器官移植過(guò)程中的免疫排斥問(wèn)題?將器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子,以抑制___________(dá)___(dá)_的表達(dá),或設(shè)法除去抗原決定基因,再結(jié)合________技術(shù),培育出沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆器官。二、動(dòng)物基因工程前景廣闊閱讀教材P20—21相關(guān)內(nèi)容(一)用于提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度(二)(三)用于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物(四)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體1、動(dòng)物基因工程在哪些方面顯示了廣闊的應(yīng)用前景,舉例說(shuō)明.2、什么是乳腺生物反應(yīng)器?在乳腺生物反應(yīng)器的制作中,應(yīng)將藥用蛋白基因與什么重組在一起?受體細(xì)胞是什么?導(dǎo)入的方法又是什么?3、科學(xué)家將藥用蛋白基因與______(dá)_____(dá)___(dá)___基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,通過(guò)____(dá)_________(dá)等方法,導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的________(dá)__中,然后將受精卵送入母體內(nèi),使其生長(zhǎng)發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)入泌乳期后,可以通過(guò)分泌的乳汁來(lái)生產(chǎn)所需的藥品。4、如何運(yùn)用基因工程解決器官移植過(guò)程中的免疫排斥問(wèn)題?將器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子,以抑制___(dá)_____(dá)____(dá)___的表達(dá),或設(shè)法除去抗原決定基因,再結(jié)合________技術(shù),培育出沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆器官。三、基因工程藥物異軍突起閱讀教材P21——23相關(guān)內(nèi)容,思考并討論:1、什么是“工程菌”?2、我國(guó)自行生產(chǎn)的基因工程藥物主要有哪些?四、基因治療曙光初照基因治療1).概念:基因治療是把導(dǎo)入病人體內(nèi),使該基因的發(fā)揮功能,從而達(dá)到治療疾病的目的,這是治療遺傳病的最有效的手段。2)方法:體外基因治療和體內(nèi)基因治療體外基因治療:先從病人體內(nèi)獲得某種相關(guān)細(xì)胞,進(jìn)行培養(yǎng),然后在體外完成,再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng),最后重新輸入患者體內(nèi),這種方法叫做體外基因治療。體內(nèi)基因治療:直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治療方法叫做體內(nèi)基因治療。拓展視野——神奇的基因芯片閱讀教材P24—-25相關(guān)內(nèi)容,思考并討論:1、什么是基因芯片?作用是什么?工作原理是什么?基因芯片:通過(guò)___(dá)_______技術(shù),將數(shù)以萬(wàn)計(jì)、乃至百萬(wàn)計(jì)的特定序列的___________(dá)__(dá)(基因探針),有規(guī)律的排列固定于2cm2硅片、玻片等支持物上,構(gòu)成一個(gè)二維DNA探針陣列.作用:主要用于__(dá)_____(dá)____(dá)___工作。工作原理:___(dá)___________________2、基因芯片診斷技術(shù)的特點(diǎn)?說(shuō)明:對(duì)于遺傳病治療最根本的方法是進(jìn)行基因替換或修復(fù)?;蛑委熥罴褧r(shí)期理論上是受精卵時(shí)期,這樣可以使個(gè)體的每個(gè)細(xì)胞都含有正?;?,但在現(xiàn)實(shí)生活中是不可能的,因?yàn)椴豢赡苋巳嗽谑芫褧r(shí)期進(jìn)行基因檢查。其次是對(duì)患者進(jìn)行相關(guān)細(xì)胞的基因替換,如:對(duì)于遺傳性糖尿病患者,只對(duì)胰腺的B細(xì)胞進(jìn)行基因替換,該個(gè)體就能正常分泌胰島素,糖尿病得以治療;但這種局部細(xì)胞的基因替換,并沒(méi)有改變其它部位細(xì)胞的基因,如精原細(xì)胞,其后代很大可能還會(huì)患遺傳性糖尿病.【教材拓展】拓展點(diǎn)1、基因治療的過(guò)程(以鐮刀形細(xì)胞貧血癥的治療為例)步驟過(guò)程獲取正常的血紅蛋白基因用限制性核酸內(nèi)切酶從人的DNA分子中切取血紅蛋白基因形成重組載體用同一種限制性核酸內(nèi)切酶在載體DNA上切開(kāi)一個(gè)切口,用DNA連接酶將正常血紅蛋白基因連接在載體DNA上,形成重組載體重組載體的轉(zhuǎn)化與篩選將攜帶正常血紅蛋白基因的重組載體導(dǎo)入患者的造血干細(xì)胞中,并將重組載體插入到染色體。用選擇培養(yǎng)基篩選出含重組質(zhì)粒的造血干細(xì)胞。將含正常血紅蛋白基因的造血干細(xì)胞回輸給患者骨髓將攜帶正常血紅蛋白基因的造血干細(xì)胞輸入患者骨髓中,此造血干細(xì)胞產(chǎn)生含正常血紅蛋白的紅細(xì)胞,以根治鐮刀形細(xì)胞貧血癥拓展點(diǎn)2、利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性所謂利用微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類(lèi)藥物,是指將人們需要的某種蛋白質(zhì)的編碼基因,構(gòu)建成表達(dá)載體后導(dǎo)入微生物,然后利用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)蛋白質(zhì)類(lèi)藥物.與傳統(tǒng)的制藥相比有以下優(yōu)越性:1.利用活細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng),表達(dá)效率高,無(wú)需大型裝置和大面積廠房就可以生產(chǎn)出大量藥品.2??梢越鉀Q傳統(tǒng)制藥中原料來(lái)源的不足。例如,胰島素是治療糖尿病患者的藥物,一名糖尿病患者每年需用的胰島素需要從40頭牛或50頭豬的胰臟中才能提取到.1978年科學(xué)家用2000L大腸桿菌發(fā)酵液得到100g胰島素,相當(dāng)于從1000kg豬胰臟中提取的量.又如,生長(zhǎng)素是治療侏儒癥患者的藥物,治療一名侏儒癥患者每年需要從80具尸體的腦下垂體中提取生長(zhǎng)素。利用基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)就不需要從動(dòng)物或人體上獲取原料。3。降低生產(chǎn)成本,減少生產(chǎn)人員和管理人員.【檢測(cè)與反饋】考點(diǎn)一、植物基因工程的應(yīng)用【例1】.下列說(shuō)法正確的是()A。用基因工程方法培育抗蟲(chóng)植物也能抗病毒B.基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的目的是培育體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物C.任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分,因此,假單孢桿菌是“超級(jí)細(xì)菌"D.基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物【例2】.目前科學(xué)家把兔子血紅蛋白基因?qū)氲酱竽c桿菌細(xì)胞中,在大腸桿菌細(xì)胞中合成了兔子的血紅蛋白。下列所敘述的哪一項(xiàng)不是這一先進(jìn)技術(shù)的理論依據(jù)()A。所有生物共用一套遺傳密碼子B.基因能控制蛋白質(zhì)的合成C.兔子血紅蛋白基因與大腸桿菌的DNA都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成,都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,都具有相同的空間結(jié)構(gòu)D。兔子與大腸桿菌有共同的原始祖先【例3】.下列高科技成果中,根據(jù)基因重組原理進(jìn)行的是()①我國(guó)科學(xué)家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級(jí)水稻②我國(guó)科學(xué)家將蘇云金桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi),培育出抗蟲(chóng)棉③我國(guó)科學(xué)家通過(guò)返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒④科學(xué)工作者將豬的胰島素轉(zhuǎn)變成人的胰島素⑤將人的α-抗胰蛋白酶基因?qū)氲窖虻腄NA分子中A.①②⑤B.①②④⑤C.②④⑤D。①②③④⑤考點(diǎn)二、動(dòng)物基因工程的應(yīng)用【例4】.原有基因通過(guò)DNA重組技術(shù)得以改造的動(dòng)物稱(chēng)為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。現(xiàn)在這一技術(shù)可使羊奶中含有人體蛋白質(zhì),人類(lèi)控制蛋白質(zhì)合成的基因可以替代羊染色體上的相似基因,下圖表示了這一技術(shù)的基本過(guò)程。請(qǐng)回答:(1)人體蛋白質(zhì)基因之所以能“插入”到羊染色體內(nèi),原因是。(2)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是,將人體蛋白質(zhì)基因“插入”羊體細(xì)胞染色體中的酶是。(3)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。(4)舉出兩例說(shuō)明轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用:①;②。(5)假設(shè)人體蛋白質(zhì)基因含有12000個(gè)堿基對(duì),則該基因控制合成的蛋白質(zhì)共有個(gè)氨基酸.考點(diǎn)三、基因治療【例5】.如果通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù),成功改造了某血友病女性的造血干細(xì)胞,使其凝血功能全部恢復(fù)正常.當(dāng)她與正常男性結(jié)婚,婚后所生子女的表現(xiàn)型為()A.兒子、女兒全部正常B.兒子、女兒中各一半正常C。兒子全部有病,女兒全部正常D.兒子全部正常,女兒全部有病【例6】.下列不屬于基因治療的是:()A.用正常的基因去彌補(bǔ)有缺陷的基因B.轉(zhuǎn)移基因以刺激免疫力,用于腫瘤和愛(ài)滋病的治療C.將可抑制癌基因轉(zhuǎn)錄的DNA序列導(dǎo)入癌細(xì)胞,抑制其增殖D。攝入“健康基因”考點(diǎn)四、生物防治與化學(xué)防治【例7】.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)農(nóng)藥的產(chǎn)量和品種逐年增加。但害蟲(chóng)的抗藥性也不斷增強(qiáng),對(duì)農(nóng)作物的危害仍然很?chē)?yán)重,如近年來(lái)棉鈴蟲(chóng)在我國(guó)大面積爆發(fā)成災(zāi),造成經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)100億元以上,針對(duì)這一情況,科學(xué)家開(kāi)展了“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”的科技攻關(guān)研究,成功地將抗蟲(chóng)基因?qū)嗣藁?xì)胞中,得到的棉花新品種對(duì)棉鈴蟲(chóng)的毒殺效果高達(dá)80%以上。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)害蟲(chóng)抗藥性的增強(qiáng)是的結(jié)果;(2)“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉"抗害蟲(chóng)的遺傳信息傳遞過(guò)程可以表示為。(3)該項(xiàng)科技成果在環(huán)境保護(hù)上的重要作用是。(4)科學(xué)家們預(yù)言,此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉"獨(dú)立種植若干代以后,也將會(huì)出現(xiàn)不抗蟲(chóng)的植株,此現(xiàn)象來(lái)源于?!菊n后訓(xùn)練】1、不屬于基因工程方法生產(chǎn)的藥物是()A、干擾素B、白細(xì)胞介素C、青霉素D、乙肝疫苗2、若利用基因工程技術(shù)培育能固氮的水稻新品種,其在環(huán)保上的重要意義是()A、減少氮肥的使用量,降低生產(chǎn)成本B、減少氮肥的使用量,節(jié)約能源C、避免氮肥施用過(guò)多引起環(huán)境污染D、改良土壤結(jié)構(gòu)3、基因治療是指()A、對(duì)有基因缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù),從而使其恢復(fù)正常,達(dá)到治療疾病的目的B、把健康的外源基因?qū)氲接谢蛉毕莸募?xì)胞中,達(dá)到治療疾病的目的C、運(yùn)用人工誘變的方法,使有基因缺陷的細(xì)胞發(fā)生基因突變恢復(fù)正常D、運(yùn)用基因工程技術(shù),把有缺陷的基因切除,達(dá)到治療疾病的目的4、上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(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30多倍,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指()A、提供基因的動(dòng)物B、基因組中增加外源基因的動(dòng)物C、能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物D、能表達(dá)基因信息的動(dòng)物5、能夠使植物體表達(dá)動(dòng)物蛋白的育種方法是()A.單倍體育種B。雜交育種C.基因工程育種D。多倍體育種6、下列育種需要使用生物工程技術(shù)的是(多選)()A、高產(chǎn)青霉素菌株B、能分泌含抗體的乳汁的母牛C、生長(zhǎng)較快的鯉鯽魚(yú)D、利于貯藏的白菜—甘藍(lán)7.下列轉(zhuǎn)基因生物與所運(yùn)用的目的基因正確是:()(多選)A.抗蟲(chóng)棉—-Bt毒蛋白基因B.抗真菌立枯絲核菌的煙草—-抗毒素合成基因C.抗鹽堿和干旱植物—-調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因D.耐寒的番茄--抗凍蛋白基因小麥根尖細(xì)胞基因分布在()A。染色體,核糖體B。染色體,葉綠體C.染色體,線粒體D。染色體,線粒體,葉綠體有關(guān)基因工程的說(shuō)法,正確的是()(多選)A。在基因工程操作中,只要在受體細(xì)胞中檢測(cè)到目的基因,就能表達(dá)B.基因工程操作的必須的工具有限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和運(yùn)載體C.抗蟲(chóng)棉的目的基因來(lái)自于蘇云金芽胞桿菌D.抗蟲(chóng)棉的后代中可能有不抗蟲(chóng)的個(gè)體10.生產(chǎn)上培育無(wú)籽番茄、青霉素高產(chǎn)菌株、雜交培育矮稈抗銹病小麥、抗蟲(chóng)棉的培育原理依次是()①生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育②染色體變異③基因重組④基因突變⑤基因工程?A。①②③④B.①④③②C.①④②⑤D。①④③③
11.抗病轉(zhuǎn)基因植物成功表達(dá)后,以下說(shuō)法正確的是:()A。抗病毒轉(zhuǎn)基因植物,可以抵抗所有病毒B。抗病毒轉(zhuǎn)基因植物,對(duì)病毒的抗性具有局限性或特異性C.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲(chóng)D.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳,不會(huì)變異課堂訓(xùn)練參考答案一、1、大豆棉花油菜玉米四2、抗逆能力農(nóng)作物品質(zhì)生物藥物(一)1、植物凝集素基因、Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因2、轉(zhuǎn)入Bt毒蛋白基因、蘇云金芽孢桿菌3、4、(略)(二)1、病毒、真菌、細(xì)菌2、①病毒外殼蛋白基因病毒復(fù)制酶基因②幾丁質(zhì)酶基因抗毒素合成基因(三)1、抗鹽堿抗干旱2、耐寒的煙草和蕃茄、抗除草劑的玉米、大豆(四)1、2、3(略)二、1、2(略)3、乳腺蛋白顯微注射受精卵4、抗原決定基因克隆三、1、2(略)四、1、2、3(略)課堂訓(xùn)練1、C2、C 3、B4、B5、C6、BCD7.ABCD8.C9。BCD10.D11.B12。思考題第二章分子克隆工具酶1簡(jiǎn)述基因工程研究用的工具酶的類(lèi)型和作用特點(diǎn)。2。說(shuō)明限制性?xún)?nèi)切核酸酶命名原則(舉例)。3.限制內(nèi)切核酸酶的星活性是指什么?在極端非標(biāo)準(zhǔn)條件下,限制酶能切割與識(shí)別序列相似的序列,這個(gè)改變的特殊性稱(chēng)星星活性.星星活性是限制性?xún)?nèi)切酶的一般性質(zhì),任何一種限制酶在極端非標(biāo)準(zhǔn)條件下都能切割非典型位點(diǎn)。引起星星活性的因素:甘油濃度高(>5%),酶過(guò)量(〉100U/ml),離子強(qiáng)度低(〈25mmol/L),pH值過(guò)高(〉8.0),或是加了有機(jī)溶劑如DMSO(二甲基亞砜)、乙醇、乙二醇、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺,或是用其它2價(jià)陽(yáng)離子如Mn2+、Cu2+、Co2+或Zn2+代替了Mg2+。4.T4DNAligase和E。coliligase有什么異同?5.連接酶的反應(yīng)溫度如何選擇,為什么?連接酶最適的反應(yīng)溫度應(yīng)是37℃,但在這一溫度下粘性末端的氫鍵結(jié)合不穩(wěn)定,因此連接反應(yīng)常采用的最佳溫度一般在4—16℃間,通常多選用12-16℃30分鐘到16小時(shí)。6。什么是Klenow酶?有什么作用?KlenowDNA聚合酶是從全酶中除去5′―3′外切活性的肽段后的大片段肽段,而聚合活性和3′―5′外切活性不受影響.也稱(chēng)為Klenow片段(Klenowfrgment),或E.coliDNA聚合酶Ⅰ大片段(E.coliDNApolymeraseⅠlargefragment).它也可以通過(guò)基因工程得到,分子量為76kDa.由于沒(méi)有5′―3′外切活性,使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。①補(bǔ)平3′凹端,如果使用帶標(biāo)記的dNTP,則可對(duì)DNA進(jìn)行末端標(biāo)記。②抹平DNA3′凸端在3′―5′外切活性③通過(guò)置換反應(yīng)對(duì)DNA進(jìn)行末端標(biāo)記④在cDNA克隆中合成第二鏈⑤隨機(jī)引物標(biāo)記⑥在體外誘變中,用于從單鏈模板合成雙鏈DNA···7。如何利用工具酶來(lái)研究某一個(gè)基因內(nèi)含子的存在?···8.哪些工具酶可以用于探針標(biāo)記?T4DNA聚合酶的替代合成法標(biāo)記DNA探針。反轉(zhuǎn)錄酶還可利用單鏈DNA或RNA作模板合成分子探針.第三章分子克隆載體1.基因工程載體應(yīng)具備哪些特點(diǎn)?能在宿主細(xì)胞中獨(dú)立復(fù)制;有一定的選擇標(biāo)記,易于識(shí)別和篩選;有合適的限制酶位點(diǎn),可插入一段較大的外源DNA,而不影響其本身的復(fù)制;最好有較高的拷貝數(shù),便于載體制備。2.作為一個(gè)最基本的載體,它必須具備哪些功能元件?能獨(dú)立復(fù)制的單鏈或雙鏈DNA;選擇標(biāo)記基因;合適的限制酶位點(diǎn)?!ぁぁ?.請(qǐng)簡(jiǎn)要描述λ噬菌體溶原狀態(tài)和裂解循環(huán)的基因調(diào)控模式及其在構(gòu)建載體中的作用。4.絲狀噬菌體載體克隆中經(jīng)常遇到哪些問(wèn)題?絲狀噬菌體載體的優(yōu)點(diǎn)a.可產(chǎn)生單鏈DNA或雙鏈DNA,分別用于不同的目的單鏈:為絲狀噬菌體,可分泌到細(xì)胞外,用于測(cè)序或制備探針雙鏈:為含雙鏈RFDNA存在于細(xì)菌菌落中,可供基因操作,如酶切,重組、提取、轉(zhuǎn)化均應(yīng)為雙鏈DNA。具有質(zhì)粒的優(yōu)點(diǎn)b.絲狀噬菌體所能包裝的DNA長(zhǎng)度沒(méi)有一定的限制,有些噬菌體顆??砂b比野生型絲狀噬菌體DNA長(zhǎng)7倍的DNA。缺點(diǎn)a。較大的外源DNA片段被克隆以后,在噬菌體擴(kuò)增過(guò)程中往往不穩(wěn)定,很容易發(fā)生缺失的現(xiàn)象,這可能是由于感染較短的噬菌體比長(zhǎng)的噬菌體更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)所致。b.單鏈載體分子感染的細(xì)胞中往往單雙鏈混雜,純化某種類(lèi)型的分子(尤其是雙鏈分子)比較費(fèi)力,同時(shí)由于重組DNA容易產(chǎn)生缺失,培養(yǎng)時(shí)間不能長(zhǎng),故所得DNA的量有限。c.重組中,經(jīng)常出現(xiàn)一些能以?xún)煞N可能方向插入的載體卻僅以一種特定方向插入外源DNA片段的情況,這是因?yàn)橥庠碊NA反向鏈的序列,在不同程度上干擾了載體基因間區(qū)域的功能所致??朔叭笔?的辦法a.侵染菌應(yīng)避免在液體培養(yǎng)基中連續(xù)繼代培養(yǎng)b.應(yīng)用貯存于-70℃,重組phageM13感染細(xì)菌后鋪板,再?gòu)氖删咧醒氩糠痔羧〖?xì)菌后進(jìn)行小規(guī)模培養(yǎng)c。培養(yǎng)時(shí)間應(yīng)盡可能短(通常4-8h)d。收獲噬菌體的培養(yǎng)液不能再做為原液繼續(xù)培養(yǎng)(因在重組子和野生型噬菌體共培養(yǎng)中,野生型具有選擇優(yōu)勢(shì),幾代培養(yǎng)后可消除重組子)。第四章人工染色體載體1.大容量克隆載體有哪些種類(lèi),各有何特點(diǎn)?·····2。簡(jiǎn)述利用YAC克隆載體構(gòu)建基因文庫(kù)的原理?!ぁぁぁぁぃ?。簡(jiǎn)述黏粒、YAC、BAC克隆載體、P1噬菌體載體的基本構(gòu)成元件.4.黏粒載體具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?怎樣克服其缺點(diǎn)?黏粒的優(yōu)點(diǎn)(1)同時(shí)具有λ噬菌體和質(zhì)粒載體的特性(2)具有高容量的克隆能力柯斯質(zhì)粒的缺點(diǎn)a.兩個(gè)粘粒之間,當(dāng)存在同源序列時(shí),可能會(huì)發(fā)生重組,結(jié)果使克隆的外源DNA片段重排或丟失。b。含不同重組DNA的菌落生長(zhǎng)速度不一。當(dāng)柯斯質(zhì)粒文庫(kù)復(fù)制擴(kuò)增時(shí),由于不同的插入片段對(duì)宿主細(xì)胞作用的情況不同,結(jié)果會(huì)出現(xiàn)各種外源DNA片段間的比例失調(diào)。另外不同重組柯斯質(zhì)粒的產(chǎn)量相差懸殊。c。包裝蛋白制備過(guò)程較復(fù)雜,每批包裝蛋白的包裝效率不穩(wěn)定。而且,購(gòu)買(mǎi)包裝蛋白的費(fèi)用較高.第五章表達(dá)載體····1。以大腸桿菌為例,表達(dá)載體比克隆載體多了哪些功能元件,各有什么生物學(xué)功能?2。簡(jiǎn)述利用T7噬菌體啟動(dòng)子的pET系列表達(dá)載體的工作原理?!ぁぁぁ?。何為穿梭載體,在遺傳結(jié)構(gòu)上有何特點(diǎn)?···4。將人的某個(gè)基因在大腸桿菌中表達(dá)應(yīng)注意哪些問(wèn)題?···5.分泌表達(dá)載體需要哪些基本元件?···6。什么是融合表達(dá)?有什么優(yōu)點(diǎn)?第8章PCR技術(shù)及其應(yīng)用···1。簡(jiǎn)述PCR擴(kuò)增的原理和過(guò)程?PCR反應(yīng)特點(diǎn):特異性強(qiáng)靈敏度高簡(jiǎn)便、快速對(duì)標(biāo)本的純度要求低PCR的基本原理是什么?用PCR擴(kuò)增時(shí),必須預(yù)先得知什么信息?a.DNA的半保留復(fù)制原理,在體外進(jìn)行DNA的變性、復(fù)性和引物延伸.b.至少要知道足夠合成一對(duì)引物的靶DNA序列。·過(guò)程:a。變性(denaturation):將模板DNA置于92—96℃,使dsDNA在高溫下解鏈成為ssDNA,且熱變性不改變其化學(xué)性質(zhì);b.退火(annealing):將溫度降至37—72℃,使引物與模板的互補(bǔ)區(qū)相結(jié)合;c.延伸(extension):在72℃條件下,DNA聚合酶將dNTP連續(xù)加到引物的3‘-OH端,合成DNA。這三個(gè)熱反應(yīng)過(guò)程的重復(fù)稱(chēng)為一個(gè)循環(huán),經(jīng)過(guò)20-40個(gè)循環(huán)可擴(kuò)增得到大量位于兩條引物之間序列的DNA片段。PCR引物有哪些基本要求?在多數(shù)試驗(yàn)中人們習(xí)慣使用的引物濃度為各1μM,即1pmol/μl,在100μl反應(yīng)體系中相當(dāng)于6x1013個(gè)分子.如果5%用于擴(kuò)增1kb的DNA片段,可得到3.3μg的產(chǎn)物,足以用于常規(guī)分析。引物設(shè)計(jì)要考慮的幾個(gè)問(wèn)題①長(zhǎng)度:至少16bp,通常為18—30bp,更短的引物一般會(huì)降低擴(kuò)增的特異性,但會(huì)提高擴(kuò)增的有效性。②解鏈溫度(Tm值):兩個(gè)引物之間的Tm值差異最好在2-5℃。③避免引物內(nèi)部或引物之間存在互補(bǔ)序列(3個(gè)堿基)④G+C含量盡量控制在40%-60%之間,4種堿基的分布應(yīng)盡可能均勻.盡量避免嘌呤或嘧啶的連續(xù)排列,以及T在3′末端的重復(fù)排列。⑤引物的3′末端最好是G或C,但不要GC連排。·PCR技術(shù)產(chǎn)生污染的主要原因和預(yù)防方法?污染原因:1、樣本間交叉污染
2、PCR試劑污染
3、PCR擴(kuò)增產(chǎn)物污染
4、實(shí)驗(yàn)室中克隆質(zhì)粒的污染
預(yù)防方法:A。防止污染:試劑小量分裝,吸頭及EP管一次性使用;器皿及工作區(qū)域要分開(kāi);無(wú)菌操作B、設(shè)立對(duì)照:陽(yáng)性對(duì)照
陰性對(duì)照
包括:標(biāo)本對(duì)照和試劑對(duì)照.···PCR技術(shù)有哪些應(yīng)用?···2.T/A克隆的基本原理是什么?第九章DNA序列分析1.簡(jiǎn)述化學(xué)降解法測(cè)序的基本原理以及主要應(yīng)用范圍.a。原理:將待測(cè)DNA片段的5‘端磷酸基團(tuán)作放射性標(biāo)記,再分別采用不同的化學(xué)方法對(duì)特定堿基進(jìn)行化學(xué)修飾并在該位置打斷核酸鏈,從而產(chǎn)生一系列長(zhǎng)度不一且分別以不同堿基結(jié)尾的DNA片段,這些以特定堿基結(jié)尾的片段群通過(guò)并列點(diǎn)樣(lane—by-lane)的方式用凝膠電泳進(jìn)行分離,再經(jīng)放射自顯影,即可讀出目的DNA的堿基序列。b。核心原理:特定化學(xué)試劑可對(duì)不同堿基進(jìn)行特異性修飾并在被修飾的堿基處(5′或3′)打斷磷酸二酯鍵,從而達(dá)到識(shí)別不同堿基種類(lèi)的目的。化學(xué)降解測(cè)序法的基本步驟包括:(1)對(duì)待測(cè)DNA片段的5′端磷酸基團(tuán)作放射性標(biāo)記;(2)用化學(xué)修飾劑修飾特定堿基;(3)凝膠電泳分離和放射自顯影顯示出各片段的長(zhǎng)度(4)讀序,由于在同一反應(yīng)體系中,各DNA片段的標(biāo)記端相同、起始位點(diǎn)相同,所以,根據(jù)斷裂部位至標(biāo)記端起始部位之間的距離(片段長(zhǎng)度),即可得出堿基順序.化學(xué)降解測(cè)序法的應(yīng)用Maxam—Gilbert化學(xué)降解測(cè)序法不需要進(jìn)行酶催化反應(yīng),因此不會(huì)產(chǎn)生由于酶催化反應(yīng)而帶來(lái)的誤差;a。對(duì)未經(jīng)克隆的DNA片段可以直接測(cè)序.b.化學(xué)降解測(cè)序法特別適用于測(cè)定含有如5-甲基腺嘌呤、G+C含量較高的DNA片段以及短鏈的寡核苷酸片段的序列。c.測(cè)定長(zhǎng)度大約250個(gè)堿基2。簡(jiǎn)述Sanger雙脫氧鏈終止法測(cè)序的原理。雙脫氧核苷酸分子的脫氧核糖的3’位置的—OH缺失,致使下位核苷酸的5'磷酸基團(tuán)無(wú)法與之結(jié)合。一旦雙脫氧核苷酸整合到正在合成的DNA鏈中,該股DNA的合成就到此終止.···3.試述化學(xué)降解法和雙脫氧鏈終止法的異同點(diǎn)。第十一章DNA文庫(kù)的構(gòu)建和目的基因的篩選1?;蚪MDNA文庫(kù)有哪些類(lèi)型?其相關(guān)的特點(diǎn)是什么?⑴質(zhì)粒文庫(kù)質(zhì)粒是最早用于構(gòu)建基因組文庫(kù)的載體,質(zhì)粒載體所容納的外源DNA片段一般在10kb以?xún)?nèi)。這類(lèi)基因組DNA文庫(kù)一般應(yīng)用于“鳥(niǎo)槍法"全基因組測(cè)序研究和用于構(gòu)建亞克隆文庫(kù)或亞基因組文庫(kù)。⑵噬菌體文庫(kù)噬菌體文庫(kù)是以細(xì)菌噬菌體基因組衍生的一系列載體系統(tǒng)構(gòu)建的,常用的有l(wèi)噬菌體載體、M13單鏈?zhǔn)删w載體、P1噬菌體載體及由噬菌體衍生的質(zhì)粒載體。M13載體所容納的外源片段較小,一般用于構(gòu)建cDNA文庫(kù)或BAC和PAC亞克隆文庫(kù)。噬菌體文庫(kù)中應(yīng)用最廣泛的是l噬菌體。由于其有利于利用分子雜交的方法進(jìn)行篩選,用l噬菌體構(gòu)建的基因組DNA文庫(kù)在小基因組物種的基因克隆中起著重要作用.⑶黏粒文庫(kù)黏粒又稱(chēng)柯斯質(zhì)粒,是由l噬菌體的cos序列、質(zhì)粒的復(fù)制序列及抗生素抗性基因構(gòu)建而成的一類(lèi)特殊的質(zhì)粒載體。黏粒載體和噬菌體載體類(lèi)似,主要用于構(gòu)建小基因組物種的基因組DNA文庫(kù)。利用它們?cè)诤Y選上的優(yōu)勢(shì)來(lái)分離單個(gè)基因或構(gòu)建一定區(qū)間范圍的亞基因組DNA文庫(kù)等.⑷人工染色體文庫(kù)包括酵母人工染色體文庫(kù)、細(xì)菌人工染色體文庫(kù)和P1人工染色體文庫(kù),也稱(chēng)為大片段基因組DNA文庫(kù),容納的外源DNA片段為100kb-1Mb。主要用于大基因組物種的基因克隆、物理圖譜構(gòu)建和基因組測(cè)序等,在基因組研究中應(yīng)用越來(lái)越廣泛.⑸亞基因組文庫(kù)亞基因組文庫(kù)是相對(duì)于基因組文庫(kù)提出的,文庫(kù)的對(duì)象不是全基因組范圍,而是基因組的某一區(qū)段,如基因組DNA某一特定大小酶切片段的組合、一條染色體或更小的區(qū)段(如一個(gè)YAC或BAC克隆等)?!ぁぁ?。構(gòu)建大片段基因組文庫(kù)過(guò)程中需要注意哪些問(wèn)題?3.均一化cDNA文庫(kù)構(gòu)建的基本原理是什么?mRNA-cDNA雜交方法的原理是用過(guò)量的驅(qū)動(dòng)mRNA與供體的cDNA文庫(kù)質(zhì)粒反復(fù)多輪雜交,去除驅(qū)動(dòng)和供體共同表達(dá)的基因,構(gòu)建均一化的、扣除雜交cDNA文庫(kù).4??鄢齝DNA的基本原理是什么?扣除雜交技術(shù)(subtractivehybridization)將含目的基因的組織或器官的mRNA群體作為待測(cè)樣本(tester),將基因表達(dá)譜相似或相近但不含目的基因的組織或器官的mRNA群體作為對(duì)照樣本(driver)。將tester和driver的cDNA進(jìn)行多次雜交,去掉在二者之間都表達(dá)的基因,而保留兩者之間差異表達(dá)的基因,使低豐度基因在文庫(kù)中的比例大大提高,篩選到差異表達(dá)的基因的可能性也大大提高。···5。全長(zhǎng)cDNA文庫(kù)構(gòu)建的原理?6。酵母雙雜交的基本原理?酵母雙雜交系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)雙雜交系統(tǒng)(two—hybridsystem),也叫相互作用陷阱(interactiontrap),是根據(jù)真核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)控的特點(diǎn)創(chuàng)建的一種體內(nèi)鑒定基因的方法。其篩選的基因不是探針的直接編碼物,而是能夠與其相互作用的蛋白質(zhì)的編碼基因,即篩選與已知基因的產(chǎn)物發(fā)生相互作用的蛋白的編碼基因.·酵母雙雜交系統(tǒng)的基本原理來(lái)自酵母轉(zhuǎn)錄激活因子(transcriptionalactivator)GAL4是一種典型的轉(zhuǎn)錄因子,有兩個(gè)功能域:一是DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域(DNAbindingdomain,BD)靠近羧基端,含有幾個(gè)鋅指結(jié)構(gòu),可與DNA序列中半乳糖苷酶的上游激活序列(upstreamactivatingsequence,UAS)結(jié)合;二是轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域(activationdomain,AD),可與RNA聚合酶或轉(zhuǎn)錄因子TFII相互作用,提高RNA聚合酶的活性。這兩個(gè)結(jié)構(gòu)域的功能是獨(dú)立的.酵母雙雜交系統(tǒng)利用融合蛋白的策略,將要篩選的“探針”蛋白X與BD融合為BD-X(通常稱(chēng)為誘餌,bait);將所要篩選的對(duì)象Y與AD構(gòu)建成融合蛋白的AD—YcDNA文庫(kù)(即將目的cDNA與AD基因構(gòu)建融合基因文庫(kù)),通常稱(chēng)AD—Y為獵物(prey);將它們導(dǎo)入酵母細(xì)胞中共表達(dá),如果X與Y相互作用,則會(huì)導(dǎo)致BD和AD在空間上接近形成一個(gè)有功能的轉(zhuǎn)錄激活因子,激活下游報(bào)告基因的表達(dá).第十三章植物基因工程1.植物基因轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)具備的條件?a.高效穩(wěn)定的再生能力b。較高的遺傳穩(wěn)定性c.具有穩(wěn)定的外植體來(lái)源d。對(duì)選擇抗生素敏感e.對(duì)農(nóng)桿菌有敏感性f.是否具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值或有潛在的生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值2.植物基因工程常用的受體系統(tǒng)有哪些?a.愈傷組織再生系統(tǒng)b。直接分化再生系統(tǒng)c.原生質(zhì)體再生系統(tǒng)d.生殖細(xì)胞受體系統(tǒng)3.植物基因轉(zhuǎn)化方法有哪些?a。原生質(zhì)體介導(dǎo)法包括:PEG介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)化脂質(zhì)體介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)化電激法介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)化顯微注射介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)化激光微束介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)化b?;驑尫╟.根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)法···4.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的基本原理?5.什么是二元載體?和一元載體比有什么優(yōu)點(diǎn)?二元載體(binaryvector)系統(tǒng)是指由兩個(gè)分別含T-DNA和Vir區(qū)的相容性突變質(zhì)粒構(gòu)成的雙質(zhì)粒系統(tǒng)因?yàn)槠洌?DNA與Vir基因在兩個(gè)獨(dú)立的質(zhì)粒上,通過(guò)反式激活T-DNA轉(zhuǎn)移,故稱(chēng)之為反式載體(transvector).二元載體較一元載體有更多的優(yōu)點(diǎn):a.首先,二元載體的構(gòu)建較為方便;而一元載體還需在根癌農(nóng)桿菌中進(jìn)行共整合,構(gòu)建效率相對(duì)較低。b。其次,二元載體的外源基因的轉(zhuǎn)化效率要高于一元載體。所以目前在植物基因工程研究中主要使用二元載體系統(tǒng)。6.植物轉(zhuǎn)化常用的選擇
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