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1、1.2 1.2 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤主要包括四个步骤(P13)(P13)1 1）目的基因的获取）目的基因的获取2 2）基因表达载体的构建）基因表达载体的构建3 3）将目的基因导入受体细胞）将目的基因导入受体细胞4 4）目的基因的检测与鉴定）目的基因的检测与鉴定核心核心一、目的基因的获取一、目的基因的获取: :主要指的是主要指的是编码蛋白质编码蛋白质的结构基因的结构基因（二）常用获取方法（二）常用获取方法：（一）目的基因：（一）目的基因：1 1、从、从基因文库基因文库中获取中获取2 2、利用、利用PCRPCR技
2、术技术扩增扩增3 3、利用、利用人工合成人工合成方法方法1 1、从、从基因文库中基因文库中获取目的基因获取目的基因(P14)(P14)、基因文库概念、基因文库概念: : 将含有将含有某种生物不同基因某种生物不同基因的许多的许多DNADNA片片断，导入到断，导入到受体菌的群体受体菌的群体中，各个受体菌分中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。别含有这种生物的不同基因。基因文库的构建模式图 通过对通过对受体受体菌菌的的培养培养而而储储存大量存大量目的基目的基因因多种多种基因文库种类基因文库种类: :基因组文库基因组文库部分基因文库部分基因文库（c DNAc DNA文库文库）如何从基因文库中得到所
3、需要的基因如何从基因文库中得到所需要的基因依据：依据：目的基因的有关信息目的基因的有关信息如：根据基因的核苷酸序列如：根据基因的核苷酸序列 基因的功能基因的功能基因在染色体上的位置基因在染色体上的位置 基因的转录产物基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性基因翻译产物蛋白质等特性多聚酶链式反应多聚酶链式反应2 2、利用、利用PCRPCR技术技术扩增目的基因扩增目的基因分子生物学研究中最强大的实验技术之一分子生物学研究中最强大的实验技术之一其其本质本质是在是在体外体外模拟胞内模拟胞内DNA分子复制分子复制的过程的过程美美国国科科学学家家穆穆利利斯斯(K.B.Mullis)发发明明了了PC
4、R技技术术1993年年诺诺贝贝尔尔奖奖 体内DNA复制：1 1、条件：、条件：2 2、过程：、过程：3 3、特点：、特点：4 4、遵循原则：、遵循原则：5 5、精确复制的原因：、精确复制的原因：原料、模板、原料、模板、能量、酶（解旋酶、能量、酶（解旋酶、DNADNA聚合酶）聚合酶）解旋、形成子链、子链母链缠绕解旋、形成子链、子链母链缠绕边解旋边复制、半保留复制边解旋边复制、半保留复制碱基互补配对（碱基互补配对（A=TA=T、G=C)G=C)独特的双螺旋结构为复制提供精确地模板，独特的双螺旋结构为复制提供精确地模板，碱基互补配对原则保证复制准确无误的进行碱基互补配对原则保证复制准确无误的进行2
5、2、利用、利用PCRPCR技术技术扩增目的基因扩增目的基因）技术的原理：）技术的原理：DNADNA双链复制双链复制在在8080100100的温度范围内，的温度范围内， DNADNA的的双螺旋结双螺旋结构将解体，双链分开，这个过程称为变性。构将解体，双链分开，这个过程称为变性。当温度缓慢降低后，两条彼此分离的当温度缓慢降低后，两条彼此分离的DNADNA链链又又会重新结合成双链。会重新结合成双链。 PCRPCR利用了利用了DNADNA的的热变性原理，通过控制温度热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合，现在使用的来控制双链的解聚与结合，现在使用的PCRPCR仪仪实实质上也是一台能够自动调控温
6、度的仪器。质上也是一台能够自动调控温度的仪器。2 2、利用、利用PCRPCR技术技术扩增目的基因扩增目的基因 酶的特点：酶的特点：耐高温耐高温的的DNADNA聚合酶（聚合酶（TaqDNATaqDNA聚合酶）聚合酶）不能从头开始合成不能从头开始合成DNA,DNA,只能从只能从33端延伸端延伸DNADNA，因此，因此DNADNA的复制需要引物。的复制需要引物。2 2）技术的条件：）技术的条件：原料、模板、能量、原料、模板、能量、酶酶OOOPOHOOH碱碱 基基53碱基碱基碱基碱基脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖磷酸基团磷酸基团磷酸基团磷酸基团碱基碱基碱基碱基脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基
7、碱基碱基脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖53脱氧核苷酸结构简图脱氧核苷酸结构简图 获取的前提：获取的前提：要有一段要有一段已知目的基因的核苷酸序列已知目的基因的核苷酸序列，以，以便根据这一序列合成便根据这一序列合成引物（引物（DNADNA单链）单链） 对引物的要求是：对引物的要求是：1 1、长度通常为、长度通常为20203030个脱氧核苷酸；个脱氧核苷酸；2 2、避免引物内部出现二级结构，、避免引物内部出现二级结构， 避免两条引物间互补，否则会形成引避免两条引物间互补，否则会形成引物二聚体。物二聚体。2 2）技术的条件：）技术的条件：（20112011江苏高考）设计引物是江苏高考）设计引物是P
8、CRPCR技术关键技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物都不合步骤之一。某同学设计的两组引物都不合理请分别说明理由。理请分别说明理由。 第第1 1组：组： ； 第第2 2组：组： 。引物引物I I和引物和引物局部发生碱基互补配对而失效局部发生碱基互补配对而失效引物引物I I自身折叠后会出现局部碱基互补配对而自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效失效变性变性复性复性延伸延伸加热到加热到9090，DNADNA双链双链解旋为单链解旋为单链降到降到5050，引物通过碱基，引物通过碱基互补配对与单链互补配对与单链DNADNA结合结合升温到升温到7272，四种脱氧核苷酸，四种脱氧核苷酸在在DNADNA聚合
9、酶的作用下，根据聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的碱基互补配对原则合成新的DNADNA链链3 3）技术的过程：）技术的过程：PCR的过程的过程 5/3/3/5/5/3/引物引物5/3/引物引物变性变性95oC复性复性55oC延伸延伸72oC5/3/3/5/5 引物引物15 引物引物2第二次复制第二次复制第一次复制第一次复制5 5 5 5 5 5 模板模板DNA5 5 5 5 5 5 5 5 复制N次：只含有引物只含有引物1的的DNA分子分子个个只含有引物只含有引物2的的DNA分子分子个个占得比例占得比例为同同时含有引物含有引物1和和2的的DNA分子占得比例分子占得比例为：111/2n
10、1-（2/2n）每个循环包括：每个循环包括：变性变性 复性复性延伸延伸 从第二轮循环开始，上一次循环的产物也从第二轮循环开始，上一次循环的产物也可以作为模板参与反应，并且由引物可以作为模板参与反应，并且由引物延伸延伸而成的而成的DNADNA单链会与引物单链会与引物结合，进行结合，进行DNADNA的的延伸，这样，延伸，这样，DNADNA聚合酶只能特异性地复制聚合酶只能特异性地复制处处于两个引物之间的于两个引物之间的DNADNA序列序列，使这段固定长度使这段固定长度的序列的序列呈指数扩增。呈指数扩增。PCRPCR的反应过程总结的反应过程总结4 4）结果：）结果： 数量呈数量呈n n扩增扩增引物不同
11、：引物不同：5 5）细胞内复制和）细胞内复制和PCRPCR的主要不同点的主要不同点是否需要解旋酶：是否需要解旋酶：DNADNA聚合酶种类：聚合酶种类：场所不同：场所不同：（20112011江苏）请回答基因工程方面的有关问题江苏）请回答基因工程方面的有关问题1)1)利用利用PCRPCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNADNA复制类似（如下复制类似（如下图所示）。图所示）。从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A A的的DNADNA片段所占的比片段所占的比例为例为 。在第在第 轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的轮循环
12、产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNADNA片段。片段。15/16 15/16 3 3 (2013.江江苏）小鼠）小鼠杂交瘤交瘤细胞表达的胞表达的单克隆抗体用于人体克隆抗体用于人体试验时易易引起引起过敏反敏反应,为了克服了克服这个缺陷个缺陷,可可选择性性扩增抗体的可增抗体的可变区基区基因因(目的基因目的基因)后再重后再重组表达。表达。 下列相关叙述正确的是（多下列相关叙述正确的是（多选）A. 设计扩增目的基因的引物增目的基因的引物时不必考不必考虑表达表达载体的序列体的序列B. 用用 PCR 方法方法扩增目的基因增目的基因时不必知道基因的全部序列不必知道基因的全部序列C. PCR 体系中一定
13、要添加从受体体系中一定要添加从受体细胞中提取的胞中提取的 DNA 聚合聚合酶D. 一定要根据目的基因一定要根据目的基因编码产物的特性物的特性选择合适的受体合适的受体细胞胞BDBD （20112011江苏）江苏）PCRPCR反应体系中含有的反应体系中含有的DNADNA聚聚合酶与细胞内的不同之处是合酶与细胞内的不同之处是 ，下，下面的表达式不能正确反映面的表达式不能正确反映DNADNA聚合酶的功能，聚合酶的功能，这是因为这是因为 。DNADNA聚合酶聚合酶只能只能将单个脱氧核苷酸连续将单个脱氧核苷酸连续结结 合到合到双链双链DNADNA片段的片段的引物链上引物链上耐高温耐高温（20112011江苏
14、）江苏）用限制酶用限制酶EcoRVEcoRV、MbolMbol单独或单独或联合切割同一种质粒，得到的联合切割同一种质粒，得到的DNADNA片段长度片段长度如下图如下图(1 kb (1 kb 即即10001000个碱基对个碱基对) )，请在答题，请在答题卡的指定位置画出质粒上卡的指定位置画出质粒上EcoRVEcoRV、MbolMbol的切的切割位点。割位点。反转录法反转录法根据已知的氨基酸序列合成根据已知的氨基酸序列合成3 3、人工合成目的基因、人工合成目的基因）使用范围：）使用范围：基因较小，核苷酸序列又已知基因较小，核苷酸序列又已知，可以人工合成，可以人工合成）具体方法：）具体方法：二、基因
15、表达载体的构建：二、基因表达载体的构建：核心核心1 1 、表达载体的组成：、表达载体的组成：复制原点复制原点+ +启动子启动子+ +目的基因目的基因+ +终止子终止子+ +标记基因等标记基因等思考：1、表达、表达载体中启体中启动子、子、终止子止子的位置、作用？的位置、作用？RNA聚合聚合酶的的本本质是什么？作用是？是什么？作用是？2、表达、表达载体中的体中的标记基因的作基因的作用？用？试举例例说明。明。3、尝试说明如何构建表达明如何构建表达载体体 位于位于基因首端基因首端，是，是RNARNA聚合酶识别和结合聚合酶识别和结合的的部位，部位，驱动驱动基因基因转录出转录出mRNAmRNA，最终获得蛋
16、白质，最终获得蛋白质启动子：启动子：终止子：终止子：位于位于基因的尾端基因的尾端，能终止，能终止DNADNA的转录的转录 为了为了鉴别受体细胞鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞而将含有目的基因的细胞筛选筛选出来出来标记基因：标记基因：质粒质粒DNADNA分子分子( (含目的基因）含目的基因）限制酶处理限制酶处理一个切口一个切口两个切口两个切口获得获得目的基因目的基因DNADNA连接酶连接酶重组重组DNADNA分子（重组质粒）分子（重组质粒）同一种同一种2 2、构建过程：、构建过程：基因表达载体基因表达载体核心核心二、基因表达载体的构建：二、基因表达载
17、体的构建：3 3、表达载体的功能：、表达载体的功能：1 1）使目的基因在受体细胞中）使目的基因在受体细胞中稳定存在，并能遗传稳定存在，并能遗传2 2）使目的基因能够）使目的基因能够表达和发挥表达和发挥作用作用基本组成基本组成单位单位都都是是四种四种脱氧核苷酸。脱氧核苷酸。双链双链DNADNA分子的分子的空间结构空间结构都都是是规则的规则的双螺旋结双螺旋结构。构。基因能拼接成功的理论基础是什么基因能拼接成功的理论基础是什么? ?常见的几种转化方法：常见的几种转化方法：导入植物细胞：导入植物细胞：导入动物细胞：导入动物细胞：导入微生物细胞：导入微生物细胞：农杆菌转化法农杆菌转化法（最常用最常用）显
18、微注射技术显微注射技术（最常用、最有效最常用、最有效）精子介导精子介导利用感受态细胞利用感受态细胞(CaCl(CaCl2 2) )与重组质粒混合与重组质粒混合基因枪法基因枪法花粉管通道法（花粉管通道法（抗虫棉抗虫棉）三、将目的基因导入受体细胞三、将目的基因导入受体细胞(P20)(P20)（1 1）转化程序：）转化程序： 显微注射技术显微注射技术目的基因目的基因表达载体表达载体提纯提纯显微注射显微注射取卵取卵受精卵受精卵新性状的新性状的动物动物导入导入发育发育三、将目的基因导入受体细胞三、将目的基因导入受体细胞在猴子的未受精卵中加入在猴子的未受精卵中加入附加基因，并利用它成功培育附加基因，并利用
19、它成功培育出健康活泼的小猴出健康活泼的小猴“安迪安迪”。通过对通过对“安迪安迪”的研究我的研究我们可以简单地引进如老年性痴们可以简单地引进如老年性痴呆病的基因、帕金森病基因等，呆病的基因、帕金森病基因等，加快针对这类疾病疫苗的开发加快针对这类疾病疫苗的开发研究。研究。 四、目的基因的检测与鉴定四、目的基因的检测与鉴定(P15) 筛选重组细胞筛选重组细胞 实现功能表达实现功能表达思考：思考：1 1、为什么要筛选重组细胞？根据什么特性筛、为什么要筛选重组细胞？根据什么特性筛选？插入灭活法筛选如何进行？从功能上看选？插入灭活法筛选如何进行？从功能上看该种培养基属于什么培养基？该种培养基属于什么培养基
20、？2 2、从分子的水平如何筛选重组体？、从分子的水平如何筛选重组体？3 3、从个体的水平如何筛选重组体？、从个体的水平如何筛选重组体？分子水平筛选重组细胞分子水平筛选重组细胞1 1、检测染色体的、检测染色体的DNADNA上是否插入了目的基因上是否插入了目的基因检测方法：检测方法： DNADNA分子杂交分子杂交技术技术 需要的工具：需要的工具：探针：探针：在含有在含有目的基因的单链目的基因的单链DNADNA片段片段上用上用放放 射性射性同位素等作同位素等作标记标记方法：方法： 使探针与基因组使探针与基因组DNADNA杂交，如果显示出杂交，如果显示出杂交带，表明插入成功。杂交带，表明插入成功。2
21、2、检测目的基因是否转录出了、检测目的基因是否转录出了mRNAmRNA检测方法检测方法 分子杂交技术分子杂交技术方法：方法： 从转基因生物中提取从转基因生物中提取mRNAmRNA，用，用探针，与探针，与mRNAmRNA杂交杂交，如果显示出杂，如果显示出杂交带，表明转录出了交带，表明转录出了mRNAmRNA。分子水平筛选重组细胞分子水平筛选重组细胞3 3、检测目的基因是否翻译成蛋白质、检测目的基因是否翻译成蛋白质检测方法检测方法 抗原抗体杂交抗原抗体杂交从转基因生物中提取从转基因生物中提取蛋白质蛋白质，用相应的，用相应的抗体抗体进行抗原抗体杂交，若有进行抗原抗体杂交，若有杂交带杂交带出出现，表明
22、形成了相应的蛋白质。现，表明形成了相应的蛋白质。分子水平筛选重组细胞分子水平筛选重组细胞个体水平的鉴定个体水平的鉴定 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等例：如虫吃后例：如虫吃后中毒死亡，则说明中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并摄入了抗虫基因并得到表达。得到表达。外源基因在受体内表达的理论基础外源基因在受体内表达的理论基础生物界共用一套遗传密码子生物界共用一套遗传密码子基因是控制生物性状的独立遗传单位基因是控制生物性状的独立遗传单位1 1、下列有关基因工程技术的叙述，正确的是、下列有关基因工程技术的叙述，正确的是A A、重组、重组DNADNA技术所用的工具酶是限制酶、连技
23、术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体接酶和载体B B、所有的限制酶都只能识别同一种特定的核、所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列苷酸序列C C、选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为、选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快细菌繁殖快D D、只要目的基因进入了受体细胞就能成功实、只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达现表达C C2.2.采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（入目的基因的做法正确的是（ ）。）。将毒素蛋白注射到棉受精卵中将毒素蛋白注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNADNA序列，注射到棉受
24、序列，注射到棉受精卵中精卵中将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNADNA序列，与质粒重组，序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养进行组织培养将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNADNA序列，与细菌质粒序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵重组，注射到棉的子房并进入受精卵A B C D A B C D C C3.20083.2008年年1010月月8 8日，日本下村修、美国沙尔日，日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白（菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白（GFPGFP）等研究方面做出突出贡献，获得等研究方面做出突出
25、贡献，获得20082008年度年度诺贝尔化学奖。诺贝尔化学奖。GFPGFP在紫外光的照射下会发在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据出绿色荧光。依据GFPGFP的特性，你认为该蛋的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是白在生物工程中的应用价值是A A作为标记基因，研究基因的表达作为标记基因，研究基因的表达 B B作为标签蛋白，研究细胞的转移作为标签蛋白，研究细胞的转移C C注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠 D D标记噬菌体外壳，示踪标记噬菌体外壳，示踪DNADNA路径路径B B4.4.基基因因工工程程是是在在DNADNA分分子子水水平平上上进进行行设设计计施施工工的的
26、。在在基基因因操操作作的的基基本本步步骤骤中中，不不进行碱基互补配对的步骤是进行碱基互补配对的步骤是 A A、人工合成目的基因人工合成目的基因 B B、目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合 C C、将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 D D、目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达C C5 5、利利用用苏苏云云金金芽芽孢孢杆杆菌菌的的抗抗虫虫基基因因培培育育的的抗抗虫虫棉棉是否成功，最好检测是否成功，最好检测 A A是否有抗生素产生是否有抗生素产生 B B是否有目的基因表达是否有目的基因表达 C C是否有抗虫的性状出现是否有抗虫的性状出现 D D是否能分离到目的基因是否能分离到目
27、的基因 C C6 6、水水母母发发光光蛋蛋白白由由236236个个氨氨基基酸酸构构成成，其其中中天天冬冬氨氨酸酸、甘甘氨氨酸酸和和丝丝氨氨酸酸构构成成发发光光环环，现现已已将将这这种种蛋蛋白白质质的的基基因因作作为为生生物物转转基基因因的的标标记记，在在转转基基因因技技术术中中，这种蛋白质的作用是这种蛋白质的作用是A A促使目的基因导入受体细胞促使目的基因导入受体细胞 B B促使目的基因在受体细胞内复制促使目的基因在受体细胞内复制C C使目的基因容易被检测出来使目的基因容易被检测出来 D D使目的基因容易成功表达使目的基因容易成功表达C C7 7、下列关于基因工程的叙述，正确的是（、下列关于基
28、因工程的叙述，正确的是（ ） A A、基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因、基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B B、细菌质粒是基因工程常用的运载体、细菌质粒是基因工程常用的运载体C C、通通常常用用一一种种限限制制酶酶处处理理含含目目的的基基因因的的DNADNA，用用另另一种处理运载体的一种处理运载体的DNADNAD D、为为培培育育成成抗抗除除草草剂剂的的作作物物新新品品种种，导导入入抗抗除除草草剂基因时只能以受精卵为载体剂基因时只能以受精卵为载体B B8应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的。这里的
29、基因探针是指（）达到检测疾病的目的。这里的基因探针是指（）A A人工合成的免疫球蛋白的人工合成的免疫球蛋白的DNADNA分子分子 B B人工合成人工合成的苯丙氨酸羟化酶的的苯丙氨酸羟化酶的DNADNA分子分子C C用放射性同位素或荧光分子等标记的蛋白质分子用放射性同位素或荧光分子等标记的蛋白质分子D D用放射性同位素或荧光分子等标记的用放射性同位素或荧光分子等标记的DNADNA分子分子D9、以下有关基因工程的叙述，正确的是以下有关基因工程的叙述，正确的是 A A、基因工程是细胞水平上的生物工程、基因工程是细胞水平上的生物工程 B B、基因工程的产物对人类都是有益的、基因工程的产物对人类都是有益
30、的 C C、基因工程产生的变异属于人工诱变、基因工程产生的变异属于人工诱变 D D、基因工程育种的优点之一是目的性强、基因工程育种的优点之一是目的性强1010、破译生物基因组、破译生物基因组DNADNA的遗传信息或进行基因操作，首先要提的遗传信息或进行基因操作，首先要提取细胞核取细胞核DNADNA。下列不适宜作为。下列不适宜作为DNADNA提取的实验材料是（提取的实验材料是（ ）A A、鸡血细胞、鸡血细胞 B B、蛙的红细胞、蛙的红细胞C C、人的成熟红细胞、人的成熟红细胞 D D、菜花、菜花DC5 5、下下列列高高科科技技成成果果中中，根根据据基基因因重重组组原原理理进进行的是行的是 ( (
31、多选多选) )A A、我我国国科科学学家家袁袁隆隆平平利利用用杂杂交交技技术术培培育育出出超超级水稻。级水稻。 B B、我我国国科科学学家家将将苏苏云云金金杆杆菌菌的的某某些些基基因因转转移移到棉花体内，培育出抗虫棉。到棉花体内，培育出抗虫棉。 C C、我我国国科科学学家家通通过过返返回回式式卫卫星星搭搭载载种种子子培培育育出太空椒。出太空椒。 D D、我国科学家通过体细胞我国科学家通过体细胞克隆克隆技术培育出克技术培育出克隆牛隆牛ABAB6 6、关于限制酶的说法中，正确的是、关于限制酶的说法中，正确的是( (多选多选) )A A主要从真核生物中分离纯化出来主要从真核生物中分离纯化出来B B能
32、在特定的位点上切割能在特定的位点上切割DNADNA分子分子C C对目的基因和运载体必需用两种特定的对目的基因和运载体必需用两种特定的限制性内切酶进行切割，产生特定的黏性限制性内切酶进行切割，产生特定的黏性末端末端D D一种限制性内切酶只能识别一种特定的一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列核苷酸序列BD7 7、（多选）科学家将含人的、（多选）科学家将含人的胰蛋胰蛋白酶基因的白酶基因的DNADNA片段，注射到羊的受精片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含抗卵中，该受精卵发育的羊能分泌含抗 一胰蛋白质的奶。这一过程涉及一胰蛋白质的奶。这一过程涉及A. DNAA. DNA以其一条链
33、为模板合成以其一条链为模板合成RNA RNA B BDNADNA按照碱基互补配对原则自我复按照碱基互补配对原则自我复制制C CRNARNA以自身为模板自我复制以自身为模板自我复制 D D按照按照RNARNA密码子的排列顺序合成蛋密码子的排列顺序合成蛋白质白质ABDABD8 8可以用于重组可以用于重组DNADNA技术的酶是技术的酶是 A ADNADNA聚合酶聚合酶 B B限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 C CDNADNA连接酶连接酶 D D反转录酶反转录酶ABCD 科学家通过基因工程的方法培育抗虫棉时，科学家通过基因工程的方法培育抗虫棉时，需从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，需从苏云金芽孢杆菌
34、中提取出抗虫基因，“放入放入”棉花的细胞中与棉花结合起来并发挥作用，回答：棉花的细胞中与棉花结合起来并发挥作用，回答：1 1）从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具）从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是是 ，此工具主要存在于，此工具主要存在于_中，其特中，其特点是点是: : _ _ 。限制酶限制酶微生物微生物 一种限制酶只能识别一种特定的核苷一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割酸序列，并在特定的切点切割2 2）苏云金芽孢杆菌中一个）苏云金芽孢杆菌中一个DNADNA分子上有许多基因，分子上有许多基因，获得抗虫基因的具体做法是：用获得抗虫基因的具体做法是：用 酶将苏云
35、酶将苏云金芽孢杆菌的金芽孢杆菌的 切成许多片段，然后将这些片切成许多片段，然后将这些片段分别段分别 _ _ ，再通过，再通过 _导入不同的受体细胞中，让它们在各导入不同的受体细胞中，让它们在各个不同的受体细胞中大量个不同的受体细胞中大量 ，从中找出含有，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把目的基因的细胞，再用一定的方法把_ _ _ _ 分离出来。分离出来。3 3）进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是：）进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是： ； ； ； 。限制酶限制酶DNADNA与运载体结合与运载体结合运载体运载体复制复制带有目的基因的带有目的基因的DNADNA片段片段目的基因的获
36、取；目的基因的获取； 基因表达载体的构建；基因表达载体的构建； 将目的基因导入受体细胞；将目的基因导入受体细胞； 目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定8 8、19971997年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的的基因与大肠杆菌的DNADNA分子重组，并且在大肠杆分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功。请据右下图回答问题。菌中表达成功。请据右下图回答问题。1)1)此图是采取此图是采取 合成基合成基因的方法获取因的方法获取 基因的基因的过程。过程。2)2)图中图中DNADNA是以是以_ 为模板，形成单链为模板，形成单链DNADNA，在，在酶的作
37、用下合成双链酶的作用下合成双链DNADNA，从而获得了所需要的目的从而获得了所需要的目的基因。基因。人工人工目的目的 控制胰岛控制胰岛素合成的信使素合成的信使RNARNA(3) (3) 图中图中代表代表 ，它往往含，它往往含_ 基因，以便对目的基因的检测。基因，以便对目的基因的检测。(4) (4) 图中图中表示表示 _ _ 。（5 5）图中）图中表示表示 随大肠杆菌的繁殖随大肠杆菌的繁殖而进行增殖，此目的基因在大肠杆菌内表达的标志而进行增殖，此目的基因在大肠杆菌内表达的标志是是_ 。重组重组DNADNA分子分子标记标记目的基因导入受体细胞目的基因导入受体细胞目的基因目的基因大肠杆菌能产生人的胰
38、岛素大肠杆菌能产生人的胰岛素9农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因采用基因工程技工程技术将将该基因基因转入棉花，培育抗病棉花品系。入棉花，培育抗病棉花品系。(1)要要获得得该抗病基因，可采用抗病基因，可采用、等方法。等方法。为了能把了能把该抗病基因抗病基因转入到棉花入到棉花细胞中，常用的胞中，常用的载体是体是。(2)要使要使载体与体与该抗病基因抗病基因连接，首先接，首先应使用使用进行切割。假如行切割。假如载体被切割后，得到的分子末端序列体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与能与该载体体连接的抗病基因分子末端是接的抗病基因分子末端是( ) 基
39、因文库、基因文库、PCR、 人工合成基因人工合成基因质粒质粒限制酶限制酶A A(3)切割完成后，采用切割完成后，采用酶将将载体与体与该抗病基因抗病基因连接，接，连接后得到的接后得到的DNA分子称分子称为。(4)再将再将连接得到的接得到的DNA分子分子导入入农杆菌，然后用杆菌，然后用该农杆菌去杆菌去棉花棉花细胞，利用植物胞，利用植物细胞具有的胞具有的性性进行行组织培养，从培养出的植株中培养，从培养出的植株中出抗出抗病的棉花。病的棉花。(5)该抗病基因在棉花抗病基因在棉花细胞中表达的胞中表达的产物是物是A淀粉淀粉B脂脂类C蛋白蛋白质D核酸核酸(6)转基因棉花基因棉花获得的得的是由是由该表达表达产物
40、来体物来体现的。的。DNADNA连接酶连接酶重组重组DNADNA感染感染全能全能筛选筛选( (选择选择) )C C抗病性状抗病性状9 9基因工程又叫基因拼接技术。基因工程又叫基因拼接技术。(1)(1)在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的以目的基因转录的 为模板，为模板， 成互补的单链成互补的单链DNADNA，然，然后在酶的作用下合成后在酶的作用下合成 。(2)(2)基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、 。(3)(3)假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性内切酶假设
41、以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，并加入并加入DNADNA连接酶。连接产物至少有连接酶。连接产物至少有 种环状种环状DNADNA分子，它们分分子，它们分别是别是 。mRNA 反转录反转录 双链双链DNA(DNA(目的基因目的基因) ) 动植物细胞动植物细胞 3 载体自连的、目的基因片段自连的、载载体自连的、目的基因片段自连的、载体与目的基因片段相连的环状体与目的基因片段相连的环状DNADNA分子分子通过通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称重组技术使原有基因得
42、以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该工程白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因中所用的基因“剪刀剪刀”能识别的序列和切点是一能识别的序列和切点是一GGATCC一，请回答：一，请回答：(1)从羊染色体中从羊染色体中“剪下剪下”羊蛋白质基因的酶是羊蛋白质基因的酶是_ ,人体蛋白质基因人体蛋白质基因“插入插入”后连接在后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是羊体细胞染色体中时需要的酶是 _.(2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。(3)人体
43、蛋白质基因之所以能人体蛋白质基因之所以能“插入插入”到羊的染到羊的染色体内，原因是色体内，原因是_ ,“插入插入”时常用的运输时常用的运输工具是工具是_ .限制酶限制酶DNA连接酶连接酶人和羊的人和羊的DNA分子都由四种脱氧核苷酸组成分子都由四种脱氧核苷酸组成,都呈双螺旋都呈双螺旋,且且都遵循碱基互补配对原则都遵循碱基互补配对原则病毒病毒1、一个、一个图1所示的所示的质粒分子粒分子经Sma 切割切割前后，分前后，分别含有含有个游离的磷酸基个游离的磷酸基团。2、若、若对图中中质粒粒进行改造，插入的行改造，插入的Sma酶切位点越多，切位点越多，质粒的粒的热稳定性越定性越。0、2高高3、用、用图中的
44、中的质粒和外源粒和外源DNA构建重构建重组质粒，粒，不能使用不能使用Sma 切割，原因是切割，原因是。Sma会破坏质粒的抗性基因和外源会破坏质粒的抗性基因和外源DNA的的目的基因目的基因4、与只使用、与只使用EcoR I相比相比较，使用，使用BamH 和和Hind 两种限制两种限制酶同同时处理理质粒、外源粒、外源DNA的的优点在于可以防止点在于可以防止。质粒和含目的基因的外源质粒和含目的基因的外源DNA自身环化自身环化5、为了了获取重取重组质粒，将切割后的粒，将切割后的质粒与粒与目的基因片段混合，并加入目的基因片段混合，并加入酶。6、重、重组质粒中抗生素抗性基因的作用是粒中抗生素抗性基因的作用是为了了。7、为了从了从cDNA文文库中分离中分离获取蔗糖取蔗糖转运蛋运蛋白基因，将重白基因，将重组质粒粒导入入丧失吸收蔗糖能失吸收蔗糖能力的大力的大肠杆菌突杆菌突变体，然后在体，然后在的培养基中培养，以完成目的基因表达的初的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步步检测。限制酶、限制酶、DNA连接连接鉴别和筛选含有目的基因的细胞鉴别和筛选含有目的基因的细胞 蔗糖为唯一含碳营养物质蔗糖为唯一含碳营养物质
