《考点1基因工程原理及特点培训资料》由会员分享,可在线阅读,更多相关《考点1基因工程原理及特点培训资料(66页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、考点1:基因工程原理及特点,外源基因在受体细胞中能够表达. 原因: (1)不同生物间DNA分子的结构基本相同; (2)不同生物进行基因表达时都遵循“中心法则”; (3)所有生物共用一套遗传密码,专题1 基因工程,1.人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内,原因是_. 2.为什么羊乳能分泌人体蛋白质,原因是_.,不同生物DNA分子的结构基本相同,因为生物界共用一套遗传密码,不同生物进行基因表达时都遵循“中心法则”,切取某动物合成生长激素的基因,用某方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中,从而使鲇鱼比同类个体大了34倍,此项研究遵循的原理是( ),D,基因工程育种优点: (1)与杂交育种相比: (
2、2)与诱变育种相比: 基因工程育种原理:,基因重组,克服远缘杂交不亲和的障碍;,定向改造生物遗传特性;,考点2:基因工程的工具,注:载体属于工具,不属于工具酶.,填写创新P214页,据图所示,有关工具酶功能的叙述错误的是( ),A.限制性核酸内切酶可以切断a处 B.DNA聚合酶可以连接a处 C.解旋酶可以使b处解开 D.DNA连接酶可以连接c处,D,提醒: .氢键的断裂需要解旋酶的作用,而重新形成是自然形成的,不需要酶的作用。 .DNA连接酶无识别的特异性,凡两个黏性末端(或平末端)能互补配对,DNA连接酶就能催化其“缝合”,重新形成DNA分子。,(2010苏州模拟)下图为DNA分子在不同酶的
3、作用下所发生的变化,图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是 ( ),A B C D,(2007全国)下列有关基因工程中限制内切酶的描述,错误的是 A、一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B、限制性内切酶的活性受温度的影响 C、限制性内切酶能识别和切割RNA D、限制性内切酶可从原核生物中提取,答案:C,下列所示的黏性末端是由几种限制性核酸内切酶作用产生的( ) A.1种 B.2种 C.3种 D.4种,D,提醒: .不同DNA分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端都相同;不同限制酶切割不同DNA分子也可以形成相同的黏性末端。,.限制酶对外不对
4、内,主要切割外源,而对自身的不起作用,达到保护自身的目的;,(2013湛江二模)下图A为4种限制酶的识别序列和酶切位点,图B为含有荧光素酶基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。若需利用酶切法获得荧光素酶基因,最应选择的限制酶是 _。,Msp,载体的类型有哪些?最常用的又是什么?,质粒(最常用) 噬菌体的衍生物 动植物病毒等,载体的化学本质是分子,噬菌体的衍生物、动植物病毒作运载体时,实质上是它们内部的充当载体。,进入受体细胞能复制或整合到染色体DNA上随染色体同步复制,有切割位点(一个或多个),标记基因: 筛选含有目的基因的受体细胞,此质粒来自大肠杆菌-说明没有危害,最常用的载体:质粒,(真正
5、用作载体的质粒,都必须在细胞外经人工改造),考点3:基因工程的操作步骤,说出基因工程的基本操作步骤?核心步骤是?哪几步用到了限制酶,又有哪几步涉及碱基互补配对?,1、从基因文库中获取 (适用于目的基因序列为末知情况),2、利用PCR技术扩增 (适用于目的基因的序列为已知且基因比较大),3、人工合成(化学方法) (基因比较小,序列已知),一、获取目的基因,1.下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( ) 从基因组文库中获取目的基因 利用PCR技术扩增目的基因 反转录法 通过DNA合成仪利用化学方法人工合成 A. B. C. D.,区别:基因组文库、cDNA文库、基因库,基因组文库:包含了某种生物
6、全部基因。 cDNA文库:只包含某种生物的部分基因。 基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。,(2014湛江一模2)下列有关叙述正确的是 A人类基因组计划是从分子水平研究人类遗传物质的系统工程 B人类基因组计划只需测定人的1个染色体组的基因序列 C人类的基因组文库只包含一个城市中全部人的全部基因 D人类的基因库仅含有男性的全部基因,区别启动子和起始密码、终止子与终止密码,启动子、终止子是属于基因的结构,启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,它驱动基因转录出mRNA,终止子位于基因的尾端,使转录在所需要地方停止下来。,起始密码和终止密码是位于mRNA上
7、,起始密码位于mRNA的首端,它驱动mRNA翻译成多肽链,终止密码位于mRNA的尾端,使翻译停止。,二、构建基因表达载体,基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤,原因是什么?,原因是该步骤决定目的基因进入受体细胞后是否能够稳定的存在、复制和表达。,质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转入成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供的细菌生长情况,推测三种重组后细菌的外源基因插入点。,是c;是b;是a,三.将目的基因导入受体细胞(转化),植物细胞 农杆菌转化法(双子叶、裸子植物) 基因
8、枪法(单子叶植物) 花粉管通过道法(开花植物) 动物细胞 显微注射技术(导入受精卵) 微生物(原核细胞): Ca2+处理法,转化(P12):将目的基因导入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。,注:受体细胞的种类 植物:可以是受精卵、体细胞(可经组织培养成为完整个体) 动物:受精卵(体细胞的全能性受到抑制),1.抗虫棉的培养,1.获得抗虫基因主基要途径有哪些?若对目的基因进行大量扩增用什么技术?在基因表达载体中,Bt毒蛋白基因的首端必须含有什么结构?基因表达载体构建中用到哪些工具? 2.在培育转基因植物的过程中,抗卡那霉素基因常作为标记基因,则在培育愈伤组织的培养基中,除含有必要的
9、营养物质、琼脂、激素外,还必须加入什么物质?,2.转基因动物,获得目的基因后,常利用技术将目的基因导入受精卵? 载体上绿色荧光蛋白(GFP)基因的作用?基因表达载体d,除图中的标出部分外,还必须含有?,3、“工程菌”,(1)首先从口蹄疫病毒中提取合成病毒蛋白的RNA,原因是病毒蛋白质具有_特性,又不会使动物致病;(2) 将重组质粒导入大肠杆菌前需先将大肠杆菌处理为_细胞。 (3)为什么选择大肠杆菌作受体细胞?,抗原,感受态,四、分子水平检测与个体水平(检测)鉴定,(1)分子水平检测法,检测DNA分子(基因)- 检测RNA- 检测蛋白质-,DNA分子杂交技术,分子杂交技术,抗原-抗体杂交,若要鉴
10、定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌,可采用的检测方法是_;若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶,可采用 _检测。 可用大肠杆菌中表达的蛋白和康复病人血清进行_特异性反应实验。 免疫学的检测H7N9禽流感病毒的方法的原理是 _技术。,DNA分子杂交技术,抗原抗体杂交,抗原抗体,抗原抗体杂交,为了检测抗虫棉是否具有抗虫能力,可采用的方法是?,对棉花叶子进行害虫的接种实验,观察害虫的存活情况。,为了检测杂种植株是否获得抗黑腐病菌的能力,可采用什么方法?,对杂种植株进行黑腐病菌的接种实验,观察杂种植株的生长情况.,为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功,又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。,一定浓度盐水
11、浇灌,(2014月考)为了确定耐受重金属的转基因植物是否成功,又要用_方法从个体水平鉴定植物对重金属的耐受性。,用含重金属的土壤种植转基因植物,1.(2012浙江)天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是( ) A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞,2.(2011浙江高考)将ada(腺苷
12、酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是( ) A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒 B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada D.每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子,3.(2010浙江高考T2)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误的是 A.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C.将重组DNA分子导入烟草原生质体 D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞,基因探针(基因芯片),基因探针(基因芯片)
13、,原理,DNA分子杂交技术,原理,碱基互补配对原则,1.基因探针(基因芯片)的作用(选修3P24),基因芯片上成千上万的探针分子,与被检测的带有标记的基因样品,按照碱基互补配对原理进行杂交。 基因芯片诊断技术特点:快速、高效、自动化。,2.作为基因探针应符合哪些条件?,应是单链,若是双链,必须先变性处理;应带有容易被检测的标记(荧光或放射性同位素)。,选修3P14:在含有目的基因的DNA片断上用放射性同位素或荧光分子等作探针。,DNA分子杂交技术:显示出杂交带,(2014月考)为了确定耐受重金属的转基因植物是否成功,既要用放射性同位素标记的 _作探针进行分子检测。,耐受重金属的基因,下列关于“
14、基因探针”的叙述中,错误的是: A.基因探针的工作原理是碱基互补配对 B.待测的DNA分子首先要解旋变为单链,才可用基因探针测序. C.待测的DNA分子可以直接用基因探针测序 D.基因探针技术可用于疾病诊断和环境监测.,答案:C,以下关于基因芯片的说法不正确的是( ) A.利用的是分子杂交原理 B.基因探针用同位素或荧光分子标记 C.可进行遗传性疾病等疾病的诊断和治疗 D.基因芯片在新药筛选、临床用药的指导等方面,也有重要作用,下列技术依据DNA分子杂交原理的是 用DNA分子探针诊断疾病 淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交 快速灵敏地检测饮用水中病毒含量 目的基因与运载体结合形成重组DNA分子 A B
15、C D,形成重组DNA过程有碱基互补配对,但无依据DNA分子杂交原理。,北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具11个有氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强,下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是,A过程获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序 B多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因,不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白, C过程构成的重组质粒缺乏标记基因,需要转入农杆菌才能进行筛选 D应用DNA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,基因治疗,基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的。这是治疗遗传病的最有效的手段。,复合型免疫缺陷症,囊性纤维化病,(缺失腺苷酸脱氨酶基因),获取正常的治疗基因,构建表达载体,重组载体导入受体细胞,将含有正常基因的淋巴细胞回输给患者,基因治疗,1、体外基因治疗:复合型免疫缺陷症,(腺苷酸脱氨酶基因),(病毒作为载体),(患者的T淋巴细胞),患者体内合成腺苷酸脱氨酶,