基因工程的复习课件

1、(2010年江苏卷)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：(1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有______个游离的磷酸基团。(2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越______。(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是______。(4)与只使用EcoRI相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止______。(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入______酶。(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了______。(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在______的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。2.下列有关基因工程技术的正确叙述是()A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达C3、以重组DNA技术为核心的基因工程正在改善着人类的生活。请回答下列问题：（1）获得目的基因的方法通常包括__________和__________（2）切割和连接DNA分子所使用的酶分别是_________和_________（3）运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或___________，后者的形状呈___________（4）由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率_______。所以在转化后通常需要进行___________（5）将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和___________序列上是相同的。限制性核酸内切酶（限制酶）化学合成（人工合成）酶切获取（从染色体DNA分离/从生物细胞分离）DNA连接酶（连接酶）质粒小型环状（双链环状、环状）低筛选氨基酸五、基因工程的应用1．转基因植物：抗虫转基因植物、抗病转基因植物、抗逆转基因植物、改良植物品质。（见P17-19）2．转基因动物：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物作器官移植的供体.（见P20-21）3．其他应用：基因工程药物、基因治疗。（见P20-21）六、蛋白质工程1．蛋白质工程崛起缘由：基因工程原则上只能生产____________的蛋白质。2．蛋白质工程的概念：蛋白质工程是指以______________结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，对______________进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产或生活需要。自然界原有蛋白质分子现有蛋白质3．蛋白质工程的基本内容目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求,对过程：预期功能→蛋白质三维结构→氨基酸序列(多肽链)→基因→具有预期功能的蛋白质4、特例：教材P26见教材P275、蛋白质工程与基因工程的比较蛋白质工程基因工程区别过程预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→基因→预期蛋白质获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定实质定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品结果可产生自然界没有的蛋白质只能生产自然界已有的蛋白质结果(1)蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程(2)基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造6、前景：见教材P28•习题反馈：见《创》P205（2010年天津卷)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉素抗性基因,BamHIHindIIISmaI直线所示为三种限制酶的酶切位点。高考热点突破：据图回答：(1)图中将人乳蛋白基因插入载体，需用____________限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含____________的培养基上进行。(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_______(填字母代号)。A．启动子B.tetRC．复制原点D.ampR(3)过程①可采用的操作方法是_______(填字母代号)。A．农杆菌转化B.大肠杆菌转化C．显微注射D.细胞融合(4)过程②可采用的生物技术是___________。(5)对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体。这利用了细胞的_______性(6)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用_______(填字母代号)技术。A．核酸分子杂交B.基因序列分析C．抗原—抗体杂交D.PCRHindⅢ和BamHⅠ氨苄青霉素AC胚胎移植技术全能C1．下列关于生物工程相关知识的叙述，正确的是()A．在基因工程操作中为了获得重组质粒，必须用相同的限制性内切酶，露出的黏性末端可以不相同B．若要生产转基因抗病水稻，可将目的基因先导入到大肠杆菌中，再转入水稻细胞中C．植物体细胞杂交，能克服远源杂交不亲和的障碍，培育出的新品种一定不是单倍体D．基因治疗主要是对具有缺陷的体细胞进行全面修复习题反馈：C2．下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是()A．染色体和质粒的化学本质都是DNAB．染色体和质粒都只存在于真核细胞中C．染色体和质粒都与生物的遗传有关D．染色体和质粒都可以作为基因工程的载体C3．基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科，固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子，而待测DNA分子用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对的，它们就会结合起来，并在结合的位置发出荧光或者射线，即出现“反应信号”。下列说法中错误的是()A．基因芯片的工作原理是碱基互补配对B．待测的DNA分子可以直接用基因芯片测序C．基因芯片技术可用来筛选农作物的基因突变D．基因芯片技术将来可以制作“基因身份证”B见教材P244．对基因组文库的描述，不正确的是()A．含有某种生物的全部基因B．基因中含有启动子和内含子C．文库的基因是通过受体菌承载的D．文库中的全部基因可以在物种间交流D见教材P105．下列关于蛋白质工程应用的描述中，错误的是()A．蛋白质工程目前已经发展成熟，展示出诱人的应用前景B．经蛋白质工程改造的胰岛素是速效型药品C．用蛋白质工程方法制成的电子元件具有体积小、耗电少和效率高的特点D．蛋白质工程的进展向人们展示出诱人的前景A见教材P286．(2010年全国卷)下列叙述符合基因工程概念的是A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上B2．(2010年江苏卷)下列关于转基因植物的叙述。正确的是()A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B．转抗虫基因的植物．不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C．动物的生长激素基因转人植物后不能表达D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题解析：本题考查了转基因技术的安全性问题。转入到油菜的基因，可以通过花粉传入环境中，A项正确；由于植物与害虫间是相互选择的，转抗虫基因植物可使昆虫群体抗性基因频率增加，B项错误；动物生长素基因转入植物后也能表达，C项错误；转基因技术的安全性问题，要通过验证才能得到证实，D项错误。答案：A3．(2010年南通模拟)下列有关限制性核酸内切酶识别的叙述，不正确的是()A．从反应类型来看，限制性核酸内切酶催化的是一种水解反应B．限制性核酸内切酶的活性受温度、pH的影响C．一种限制性核酸内切酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列D．限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小解析：限制性核酸内切酶催化两条链上脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键水解断开：限制性核酸内切酶与其他酶一样，它的活性受温度、pH的影响；限制性核酸内切酶具有一定的专一性；限制性核酸内切酶识别序列的长短与该序列在DNA中出现的几率无关，D项错误。答案：D4．2007年10月，美国生物学家克雷格·文特尔及其团队通过将取自不同种生物的基因连接并成功移植到一个没有染色体的细胞中，创造了有史以来的第一个“人造生命”。下列有关叙述，错误的是()A．“人造生命”诞生过程类似于基因工程技术，可以实现不同物种之间的基因重组B．“没有染色体的细胞”为导入基因的表达提供了能量、酶系统等C．“人造生命”的诞生可能引发制造新物种等问题的争论D．“人造生命”的诞生证明人类完全可以制造生命解析：“人造生命”只是基因工程的一个延续，并不能由此就证明人类完全可以制造生命。答案：D6.2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是()A．追踪目的基因在细胞内的复制过程B．追踪目的基因插入到染色体上的位置C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构解析：将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质带有绿色荧光，从而可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。故C正确。答案：C7.2003年在中国大地上最惨烈的事件就是“非典”侵袭、肆虐着人体的健康，夺取了许多人宝贵的生命。医院人满为患，“非典”与“发热”、“疑似”混杂在一起，让医生难以区分。我国科学工作者日夜奋战，利用基因工程迅速研制出“非典”诊断盒。其作用机理是()A．治疗“非典”利用的是抗原—抗体反应B．诊断“非典”利用的是DNA分子杂交原理C．诊断“非典”利用的是抗原—抗体反应D．治疗“非典”利用的是DNA分子杂交原理解析：“非典”系由于“非典”病毒所致，其诊断过程是利用了DNA分子杂交原理，应用“非典”病毒的RNA进行逆转录，可得到DNA探针，再利用DNA探针对血液中的非典”病毒进行诊断；治疗“非典”利用的是抗原一抗体反应，“非典”病毒属于抗原，可引起机体产生免疫反应。答案：B8.下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是()A．a通常存在于细菌体内，目前尚未发现真核生物体内有类似的结构B．b识别特定的核苷酸序列，并将A与T之间的氢键切开C．c连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对D．若要获得真核生物的d，则一般采用人工合成方法解析：限制酶最初是由原核生体内提取出来的，但是在真核生物体内也存在；限制酶切割的是磷酸二酯键而不是氢键；DNA连接酶连接的也是磷酸二酯键；真核生物目的基因一般常用人工合成方法来合成。答案：D10.已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如下图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是()A．3B．4C．9D．12解析：只看一个切点，可得到a和bcd或ab和cd或abc和d(6种片段)，如果看两个切点的话，会在一个切点的基础上再产生b或c或bc(3种片段)，如果看三个切点的话，没有新片段产生，因此应选C。答案：C14．(2008年海南卷)下图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tctR为四环素抗性基因，P启动子，T为终止子