dna重組 限制性內(nèi)切酶 特異性 即一種限制酶只能識別一種特定核苷酸序列 并在特定位置切開dna分子 dna連接酶 相同的黏性末端 運載體 鳥槍法 反轉錄 氨基酸序列 運載體 受體細胞 檢測和表達 基因工程藥品 基因治療 動 植物 環(huán)境監(jiān)測 被污染環(huán)境的凈化 考點1與dna分子相關的幾種酶及基因工程的其他工具1 與dna分子相關的酶 1 幾種酶的比較 2 限制酶與dna連接酶的關系 限制酶不切割自身dna的原因是 原核生物中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾 dna連接酶起作用時不需要模板 2 載體 1 作用 作為運載工具 將目的基因轉移到宿主細胞內(nèi) 利用它在宿主細胞內(nèi)復制 對目的基因進行大量復制 2 具備的條件 能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復制 有多個限制酶切割位點 以便與外源基因連接 具有特殊的標記基因 以便進行篩選 3 種類 質粒 一種裸露的 結構簡單 獨立于細菌擬核dna之外 能夠自我復制的很小的雙鏈環(huán)狀dna分子 噬菌體的衍生物 動植物病毒 一般來說 天然載體往往不能滿足人類的所有要求 因此人們根據(jù)不同的目的和需要 對某些天然的載體進行人工改造 限制酶切割位點所處的位置必須是在所需的標記基因之外 這樣才能保證標記基因的完整性 有利于對目的基因的檢測 走進高考1 2007 全國 理綜 6分 下列有關基因工程中限制性內(nèi)切酶的描述 錯誤的是 a 一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列b 限制性內(nèi)切酶的活性受溫度影響c 限制性內(nèi)切酶能識別和切割rnad 限制性內(nèi)切酶可從原核生物中提取 解析 基因工程中的dna限制性內(nèi)切酶簡稱限制酶 一種限制性內(nèi)切酶只能識別dna中一種特定的脫氧核苷酸序列 不能切割rna 酶的活性都受溫度的影響 限制酶一般從原核生物中提取 答案 c 考點2基因工程基本操作程序1 目的基因的獲取途徑 1 直接分離 從自然界已有的物種中分離 如從基因庫中獲取 2 人工合成目的基因常用的方法有 已知核苷酸序列的較小基因 直接利用dna合成儀用化學方法合成 不需要模板 以rna為模板 在逆轉錄酶作用下人工合成 3 pcr技術與dna復制的比較 2 基因表達載體的構建 1 基因表達載體的組成 啟動子 目的基因 終止子以及標記基因等 2 基因表達載體的構建方法 導入的目的基因的表達需要調(diào)控序列 因此在插入目的基因的部位之前需有啟動子 之后需有終止子 3 將目的基因導入受體細胞 4 目的基因的檢測與鑒定 1 分子水平檢測 導入檢測 dna分子雜交技術 即使用放射性同位素標記的含目的基因的dna片段作探針檢測 5 基因檢測 1 概念 指通過基因芯片對被檢測者細胞中的dna分子進行檢測 分析出被檢測者所含的各種致病基因和疾病易感基因的情況的一種技術 2 爭論焦點 基因檢測能否達到預防疾病的目的 是否引起基因歧視及其他危害 走進高考2 2009 福建理綜 轉基因抗病香蕉的培育過程如圖所示 質粒上有pst sma ecor apa 等四種限制酶切割位點 請回答 1 構建含抗病基因的表達載體a時 應選用限制酶 對 進行切割 2 培養(yǎng)基中的卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細胞的生長 欲利用該培養(yǎng)基篩選已導入抗病基因的香蕉細胞 應使基因表達載體a中含有 作為標記基因 3 香蕉組織細胞具有 因此 可以利用組織培養(yǎng)技術將導入抗病基因的香蕉組織細胞培育成植株 圖中 依次表示組織培養(yǎng)過程中香蕉組織細胞的 解析 1 抗病基因在pst 和ecor 之間 所以應選用限制酶pst 與ecor 對含抗病基因的dna 質粒進行切割 若選用sma 會將抗病基因切為兩段 2 抗卡那霉素基因應是標記基因 根據(jù)是否在含卡那霉素的培養(yǎng)基上生長來判斷是否有抗病基因 3 植物組織培養(yǎng)過程包括脫分化形成愈傷組織 再分化形成具根芽的結構 再分化成試管苗 答案 1 pst ecor 含抗病基因的dna 質粒 2 抗卡那霉素基因 3 全能性脫分化 再分化 考點3基因工程的應用 1 乳腺生物反應器與微生物生產(chǎn)的比較 2 基因治療 走進高考3 2006 全國 理綜 采用基因工程技術將人凝血因子基因導入山羊受精卵 培育出了轉基因羊 但是 人凝血因子只存在于該轉基因羊的乳汁中 以下有關的敘述 正確的是 a 人體細胞中凝血因子基因編碼區(qū)的堿基對數(shù)目 等于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍b 可用顯微注射技術將含有人凝血因子基因的重組dna分子導入羊的受精卵c 在該轉基因羊中 人凝血因子基因存在于乳腺細胞 而不存在于其他體細胞中d 人凝血因子基因開始轉錄后 dna連接酶以dna分子的一條鏈為模板合成mrna 解析 人的基因中的編碼區(qū)的內(nèi)含子不編碼蛋白質中的氨基酸 轉錄成的信使rna中的終止密碼也不對應蛋白質中的氨基酸 所以人體細胞中凝血因子基因編碼區(qū)的堿基對數(shù)目 遠大于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍 基因工程中將重組dna分子導入受精卵中可用顯微注射法 在該轉基因羊中 人凝血因子基因存在于其所有體細胞中 只是由于基因的選擇性表達 人凝血因子只存在于該轉基因羊的乳汁中 轉錄時 rna聚合酶催化以dna分子的一條鏈為模板合成mrna 答案 b 類型一基因工程的工具例1 2010 江蘇高考 下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點 圖1 圖2中箭頭表示相關限制酶的酶切位點 請回答下列問題 1 一個圖1所示的質粒分子經(jīng)sma 切割前后 分別含有 個游離的磷酸基團 2 若對圖中質粒進行改造 插入的sma 酶切位點越多 質粒的熱穩(wěn)定性越 3 用圖中的質粒和外源dna構建重組質粒 不能使用sma 切割 原因是 4 與只使用ecor 相比較 使用bamh 和hind 兩種限制酶同時處理質粒 外源dna的優(yōu)點在于可以防止 5 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 6 重組質粒中抗生素抗性基因的作用是為了 7 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 解析 本題考查基因工程的相關知識 限制性內(nèi)切酶具有特異性 能識別特定的堿基序列并在特定的位點切割dna分子 答案 1 0 2 2 高 3 sma 會破壞質粒的抗性基因 外源dna中的目的基因 4 質粒和含目的基因的外源dna片段自身環(huán)化 5 dna連接 6 鑒別和篩選含有目的基因的細胞 7 蔗糖為唯一含碳營養(yǎng)物質 類型二基因工程的操作過程例2 2010 天津理綜 下圖是培育表達人乳鐵蛋白的乳腺生物反應器的技術路線 圖中tetr表示四環(huán)素抗性基因 ampr表示氨芐青霉素抗性基因 bamh hind sma 直線所示為三種限制酶的酶切位點 據(jù)圖回答 1 圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體 需用 限制酶同時酶切載體和人乳鐵蛋白基因 篩選含有重組載體的大腸桿菌首先需要在含 的培養(yǎng)基上進行 2 能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細胞中特異性表達的調(diào)控序列是 填字母代號 a 啟動子b tetrc 復制原點d ampr 3 過程 可采用的操作方法是 填字母代號 a 農(nóng)桿菌轉化b 大腸桿菌轉化c 顯微注射d 細胞融合 4 過程 采用的生物技術是 5 對早期胚胎進行切割 經(jīng)過程 可獲得多個新個體 這利用了細胞的 性 6 為檢測人乳鐵蛋白是否成功表達 可采用 填字母代號 技術 a 核酸分子雜交b 基因序列分析c 抗原 抗體雜交d pcr 解析 載體上不含sam 限制酶的酶切位點 若用sam 酶切目的基因 則無法與載體連接 因為四環(huán)素抗性基因在酶切后被破壞 所以只能用氨芐青霉素進行篩選 啟動子可啟動基因的轉錄過程 動物細胞常用顯微注射法導入重組載體 要檢測基因是否成功表達 需檢測人乳鐵蛋白是否合成 所以需采用抗原 抗體雜交技術 答案 1 hind 和bamh 氨芐青霉素 2 a 3 c 4 胚胎移植技術 5 全能 6 c 1 2011 山東濟南一模 下列關于基因工程的敘述 錯誤的是 a 目的基因和受體細胞均可來自動 植物或微生物b 限制性核酸內(nèi)切酶和dna連接酶是兩類常用的工具酶c 人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性d 載體上的抗性基因有利于篩選含重組dna的細胞和促進目的基因的表達 答案d解析人胰島素原基因可以在大腸桿菌體內(nèi)得以表達 但是由于大腸桿菌是原核生物 沒有內(nèi)質網(wǎng) 高爾基體等細胞器的加工 因此在大腸桿菌中表達后無生物活性 載體上的抗性基因有利于篩選含重組dna的細胞 但由于它和目的基因是相互獨立的 并不能促進目的基因的表達 2 2010 安徽池州調(diào)研 如圖是將人的生長激素基因導入細菌b細胞內(nèi)制造 工程菌 的示意圖 已知細菌b細胞內(nèi)不含質粒a 也不含質粒a上的基因 判斷下列說法正確的是 a 將重組質粒導入細菌b常用的方法是顯微注射法b 將完成導入過程后的細菌涂布在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上 能生長的只是導入了重組質粒的細菌c 將完成導入過程后的細菌涂布在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上 能生長的就是導入了質粒a的細菌d 目的基因成功表達的標志是受體細胞能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長 答案c解析將目的基因導入到細菌細胞中常用的方法是ca2 處理法 基因必須保持結構的完整性才能得以表達 結構完整的抗氨芐青霉素基因能夠表達而使細菌具有對氨芐青霉素的抗性 故在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能存活的是導入了質粒a或導入了重組質粒的細菌 由于將人的生長激素基因導入到質粒的抗四環(huán)素基因上 破壞了抗四環(huán)素基因的完整性 導入了重組質粒的細菌沒有對四環(huán)素的抗性 在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能存活 能存活的是含質粒a的細菌 目的基因成功表達的標志是產(chǎn)生出人的生長激素 3 2010 江蘇南京二調(diào) 下列敘述符合基因工程概念的是 a b淋巴細胞與腫瘤細胞融合 雜交瘤細胞中含有b淋巴細胞中的抗體基因b 將人的干擾素基因重組到質粒后導入大腸桿菌 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菌后其dna整合到細菌dna上答案b 4 2011 河南鄭州質檢 近日 加拿大科學家研究發(fā)現(xiàn)選擇特定的外源dna 脫氧核糖核酸 片段并將其嵌入到細菌基因組的特定區(qū)域 這些片段便可作為一種免疫因子 抵抗dna裂解酶入侵 此項技術有望解決某些細菌對抗生素產(chǎn)生抗藥性的難題 這種技術所依據(jù)的原理是 a 基因突變b 基因重組c 染色體變異d dna分子雜交 答案b解析該技術是利用外源基因與細菌基因組重組 屬于基因重組 5 2010 濟寧測試 應用生物工程技術能獲得人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品 請據(jù)圖回答下列問題 1 在培育轉人生長激素基因牛的過程中 過程需要的工具酶是 過程常用的方法是 2 轉基因?？赏ㄟ^分泌的乳汁來生產(chǎn)人生長激素 則說明基因工程能夠突破自然界的 在基因表達載體中 人生長激素基因的前端必須有 3 prg能激發(fā)細胞不斷分裂 通過基因工程導入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體 最可能是 細胞 代表的細胞具有 的特點 4 在抗蟲棉培育過程中 進行 過程最常用的方法是 答案 1 限制酶 dna連接酶顯微注射法 2 生殖隔離啟動子 3 漿 或效應b 既能無限增殖又能產(chǎn)生特定抗體 4 農(nóng)桿菌轉化法 解析培養(yǎng)轉人生長激素基因牛的過程中 是基因表達載體的構建過程 需限制酶和dna連接酶 是目的基因導入受體細胞受精卵 常用顯微注射法 基因表達載體組成包括目的基因 啟動子 終止子和標記基因 漿 或效應b 細胞能合成和分泌抗體 但不能無限增殖 把prg導入漿細胞后 漿細胞就會變成既能無限增殖又能產(chǎn)生特定抗體的細胞 重組ti質粒導入植物細胞最常用的是農(nóng)桿菌轉化法 6 2010 江蘇寧波一模 1 飼料加工過程溫度較高 要求植酸酶具有較好的高溫穩(wěn)定性 利用蛋白質工程技術對其進行改造時 首先必須了解植酸酶的 然后改變植酸酶的 從而得到新的植酸酶 2 培育轉植酸酶基因的大豆 可提高其作為飼料原料時磷的利用率 將植酸酶基因導入大豆細胞常用的方法是 請簡述獲得轉基因植株的完整過程 3 為了提高豬對飼料中磷的利用率 科學家將帶有植酸酶基因的重組質粒通過 轉入豬的受精卵中 該受精卵培養(yǎng)至一