整理基因工程学案Word文档下载推荐.docx
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几种酶的比较：
（1）酶：
能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
（2）酶：
能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。
注意：
使DNA解成两条长链的方法除用酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。
（3酶：
能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。
（4）酶：
是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。
注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。
例5、依右图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是（）
A．切断a处的酶为限制核酸性内切酶
B．连接a处的酶为DNA连接酶
C．切断b处的酶为解旋酶
D．连接b处的酶为DNA连接酶
4、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
（1）分子运载车的分类：
①质粒：
常存在于
中，是一种分子质量较小的环状的裸露的分子，独立于拟核之外。
②病毒：
常用的病毒有、等。
（2）运载体使用的目的：
①是用它做运载工具，将目的基因转运到细胞中去。
②是利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。
（3）作为运载体必须具备的条件：
①在宿主细胞中保存下来并大量复制②有多个
。
③有一定的，便于筛选。
例6、质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是
①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质
⑤环状RNA⑥环状DNA⑦能“友好”地“借居”
A．①③⑤⑦B．①④⑥C．①③⑥⑦D．②③⑥⑦
例7、下列有关质粒的叙述，正确的是（）
A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子
C．质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制
D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
1.1DNA重组技术的基本工具——练习
1．关于限制酶的说法中，正确的是（）
A．限制酶是一种酶，只识别GAATTC碱基序列
B．EcoRI切割的是G—A之间的氢键
C．限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNA
D．限制酶只存在于原核生物中
2．下表关于基因工程中有关基因操作的工具及对应的内容，正确的组合是（）
分子手术刀
分子缝合针
分子运输车
A
限制性内切酶
DNA连接酶
提供目的基因的生物
B
质粒
C
D
接受目的基因的生物
3．下列关于DNA连接酶的叙述中，正确的是（）
A．DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键
B．DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖
C．DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖
D．同一种DNA连接酶可以切出不同的黏性末端
4．DNA连接酶催化的反应是（）
A．DNA复制时母链与子链之间形成氢键B．黏性末端碱基之间形成氢键
C．两个DNA片段黏性末端之间的缝隙的连接D．A、B、C都不正确
5．在受体细胞中能检测出目的基因是因为（）
A．目的基因上有标记B．质粒具有某些标记基因
C．重组质粒能够复制D．以上都不正确
6．关于质粒的叙述正确的是（）
A．质粒是能够自我复制的环状DNA分子B．质粒是唯一的载体
C．重组质粒是目的基因D．质粒可在宿主外单独复制
7．基因工程中可用作载体的是（）
①质粒②噬菌体③病毒④动物细胞核
A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④
8．下列黏性未端属于同一限制酶切割而成的是（）
A．①②B．①③C．①④D．②③
9．要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（）
（1）限制酶
（2）连接酶（3）解旋酶（4）还原酶
A．
（1）
（2）（3）B．
（1）
（2）（4）C．
（1）
（2）D．
（1）（3）
10．下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是（）
A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接
B．RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录
C．一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因
D．胰蛋白酶能作用于离体的动物组织，使其分散成单个细胞
11．下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是（）
A．DNA连接酶和解旋酶
B．DNA聚合酶和限制性核酸内切酶
C．限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D．DNA聚合酶和RNA聚合酶
12．限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。
下图为四种限制酶BamHI，EcoRI，HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。
箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？
其正确的末端互补序列为何？
（）
A．BamHI和EcoRI；
末端互补序列—AATT—
B．BamHI和HindⅢ；
末端互补序列—GATC—
C．EcoRI和HindⅢ；
D．BamHI和BglII；
13．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。
已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
根据图示判断下列操作正确的是（）
A．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
B．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
C．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
D．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割测序工作
14．需要将某些限制性内切核酸酶的限制位点在DNA上定位，使其成为DNA分子中的物理参照点。
这项工作叫做“限制酶图谱的构建”。
假设有以下一项实验：
用限制酶HindⅢ，BamHⅠ和二者的混合物分别降解一个4kb（1kb即1千个碱基对）大小的线性DNA分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，如下图所示。
据此分析，这两种限制性内切核酸酶在该DNA分子上的限制位点数目是以下哪一组？
（）
A．HindⅢ1个，BamHⅠ2个B．HindⅢ2个，BamHⅠ3个
C．HindⅢ2个，BamHⅠ1个D．HindⅢ和BamHⅠ各有2个
15．作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件及理由是（）
A．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达
C．具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件
D．能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选
16．现有一长度为3000碱基对（bp）的线性DNA分子，用限制性核酸内切酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。
用酶H单独酶切，结果如图1。
用酶B单独酶切，结果如图2。
用酶H和酶B同时酶切，结果如图3。
该DNA分子的结构及其酶切图谱是（）
17．在基因工程中，科学家所用的“剪刀”、“针线”和“载体”分别是指（）
A．大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶B．.噬菌体、质粒、DNA连接酶
C．DNA限制酶、RNA连接酶、质粒D．DNA限制酶、DNA连接酶、质粒在DNA
18．限制性内切酶能识别特定的DNA序列并进行剪切，不同的限制性内切酶可以对不同的核酸序列进行剪切。
现以3种不同的限制性内切酶对6．2kb大小的线状DNA进行剪切后。
用凝胶电泳分离各核酸片段，实验结果如图所示。
请问：
3种不同的限制性内切酶在此DNA片段上相应切点的位置是（）
19.质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。
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）是否转移成功。
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），请根据表中提供细菌的生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是：
（）
细菌在含青霉素
培养基上生长情况
细菌在含四环素
①
能生长
②
不能生长
③
A．①是c；
②是b；
③是aB．①是a和b；
②是a；
③是b
C．①是a和b；
③是aD．①是c；
20．限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后形成的黏性未端。
②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后形成的黏性未端。
③在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性未端能否连接起来？
为什么？
21．下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图甲、图乙中箭头表示相关限制酶的酶切位点。
请回答下列问题：
（1）一个图甲所示的质粒分子经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SrnaⅠ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。
22.如图a示基因工程中经常选用的载体-pBR322质粒，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因．目的基因如果插入某抗性基因中，将使该基因失活，而不再具有相应的抗性．为了检查载体是否导入原本没有Ampr和Tetr的大肠杆菌，将大肠杆菌培养在含氨苄青霉素的培养基上，得到如图b的结果（黑点表示菌落）．再将灭菌绒布按到图b的培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布平移按到含四环素的培养基上培养，得到如图c的结果（空圈表示与b对照无菌落的位置）．据此分析并回答：
（1）pBR322质粒的基本组成单位是．在基因工程中，质粒上的Amrr、Tetr称为
（2）与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是，由此说明
目的基因插入了中．
（3）将大肠杆菌培养在含氨苄青霉素、四环素培养基上的过程，属于基因工程基本操作中的
筛选含目的基因的受体细胞步骤，该基因工程中的受体细胞是。
【答案】CCBDBAABCCCDBAAADDA
20.
（1）0、2
（2）高（3）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
（4）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化（5）DNA连接（6）鉴别和筛选含有目的基因的细胞（7）蔗糖为唯一含碳营养物质
③可以连接。
因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的）。
22.脱氧核苷酸标记基因能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素，Tetr大肠杆菌
专题1 §
1.2基因工程的基本操作程序
一、学习导航
1．知识网络
目的基因：
指编码蛋白质结构基因
基因组文库
从基因文库中获取目的基因
部分基因文库
原理：
目的基因的获得方法前提条件：
利用PCR技术扩增目的基因过程：
特点：
人工合成
目的：
使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传
给下一代，并使目的基因能够表达和发挥作用。
基因表达载体的构建目的基因
（基因工程的核心）基因表达载体的组成：
启动子
终止子
标记基因
转化：
目的基因进入受体细胞内并在受体细胞
内维持稳定和表达的过程
农杆菌转化法
将目的基因导入受体细胞导入植物细胞的方法：
基因枪法
花粉通道法
方法：
导入动物细胞的方法：
显微注射技术
导入微生物的方法：
Ca2+
检测转基因生物的染色体上是否插入了目的基因
分子杂交技术（DNA探针+转基因生物DNA）
目的基因的检测和鉴定检测目的基因是否转录
分子杂交技术（DNA探针+转基因生物mRNA）
检测目的基因是否翻译成蛋白质
抗原—抗体杂交
鉴定：
对生物进行个体水平的鉴定
2．学习目标简述基因工程原理及基本操作程序。
3．重难点学习重点：
基因工程基本操作程序的四个步骤。
学习难点：
（1）从基因文库中获取目的基因。
（2）利用PCR技术扩增目的基因。
二、自主学习
基因工程的基本操作程序主要包括4个步骤：
的获取、基因表达
的构建、将 细胞、 的检测与鉴定。
（一）目的基因的获取
1、概念：
目的基因主要是指编码蛋白质的基因,也可以是一些具有调控作用的因子。
2、来源：
（1）可以从自然界中已有 中直接分离出来。
（2）从 中获取目的基因。
3、基因文库：
（1）概念：
将含有某种生物不同基因的许多 片段导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
（2）种类：
基因组文库――含有一种生物的 。
部分基因文库――含有一种生物的 。
（如cDNA文库）
4、获取目的基因的方法：
（1）从基因文库中获取目的基因
根据目的基因的有关信息，如根据基因的 序列，基因的功能、基因在 上的位置、基因的转录产物 ，以及基因的表达产物 等特性来获取目的基因。
（2）利用PCR技术扩增目的基因：
①原理：
PCR技术是一项在生物体外复制 片段的核酸合成技术。
②前提条件：
提供已知 的核苷酸序列，根据这段序列合成 。
③过程：
目的基因DNA 变性形成DNA单链，与 结合，然后在 的作用下延伸形成DNA。
④特点：
扩增，即2n（n为扩增循环次数）。
（3）人工合成方法：
当基因较小，核苷酸序列已知时，可以用人工方法合成（例如，通过 直接合成）。
（二）基因表达载体的构建
1、表达载体的组成
表达载体：
目的基因、 、 、标记基因。
启动子：
它是一段有 ，位于基因的首端，它是 的识别和结合部位，驱动转录mRNA。
终止子：
位于基因的尾端，终止 过程。
标记基因：
用于 受体细胞是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
2、构建表达载体的目的：
使目的基因在受体细胞中 存在，并且 给下一代，同时使 能够表达和发挥作用。
（三）将目的基因导入受体细胞
1、将目的基因导入植物细胞
（1）农杆菌转化法：
①转化：
目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为 。
②农杆菌特点：
在自然条件下能感染 植物和
植物，对 植物没有感染力。
Ti质粒的 可以转移至受体细胞，并整合到受体细胞的 上。
（2）基因枪法又叫 。
（3）花粉管通道法：
利用花粉管通道使目的基因借助 进入 。
2、将目的基因导入动物细胞
（1）方法：
。
（2）操作程序：
目的基因的 提纯→取卵（受精卵）→ →移植输卵管或子宫内→新性状动物
3、将目的基因导入微生物细胞
（1）原核生物的特点：
， 。
（2）转化：
用 处理细胞→ 细胞→表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收 分子，完成转化。
（四）目的基因的检测与测定
1、检测：
①检测转基因生物的染色体DNA上的 ，原理是 技术。
②检测目的基因是否转录出 ，原理是 技术。
③检测目的基因是否翻译成蛋白质，原理是 。
2、鉴定：
个体生物学水平鉴定，如抗虫、抗病鉴定等。
三、知识拓展
1、原核细胞基因结构
（1）编码区和非编码区
能编码蛋白质的区段叫做编码区；
不能编码蛋白质的区段叫做非编码区，在非编码区上有调控遗传信息表达的核苷酸序列。
（2）
2、真核细胞的基因结构
（1）外显子和内含子
外显子能编码蛋白质，内含子不能编码蛋白质。
（2）非编码区和非编码序列
非编码序列包括非编码区和编码区的内含子。
一个典型的真核细胞基因结构示意图
（3）原核细胞的基因结构与真核细胞的基因结构的异同点
原核细胞的基因
真核细胞的基因
不同点
编码区连续；
结构简单
编码区有间隔，不连续；
结构复杂
相同点
都有编码区和非编码区；
编码区都有调控遗传信息表达的核苷酸序列；
编码区上游都有与RNA聚合酶结合的位点
3、原核生物和真核生物的转录
原核生物的编码区转录为相应的mRNA；
真核生物的转录为初级mRNA，接下来内含子转录的部分被切割掉，使外显子转录的部分连接起来才能成为成熟的mRNA。
1.2基因工程的基本操作程序——练习：
1、下列属于获取目的基因的方法的是（）
①利用mRNA反转录形成②从基因组文库中提取
③从受体细胞中提取④利用PCR技术
⑤利用DNA转录⑥人工合成
A．①②③⑤B．①②⑤⑥C．①②③④D．①②④⑥
2、不属于目的基因与运载体结合过程的是（）
A．用一定的限制酶切割质粒，露出黏性末端
B．用同种限制酶切割目的基因，露出黏性末端
C．将切下的目的基因插入到质粒的切口处
D．将重组DNA引入到受体细胞中进行扩增
3、分辨基因工程是否成功是通过（）
A．提取目的基因B．基因表达载体的构建
C．目的基因导人受体细胞D．目的基因的检测与鉴定
4．下列不属于获取目的基因的方法的是（）
A．利用DNA连接酶复制目的基因B．利用DNA聚合酶复制目的基因
C．从基因文库中获取目的基因D．利用PCR技术扩增目的基因
5．哪项不是基因表达载体的组成部分（）
A．启动子B．终止密码C．标记基因D．目的基因
6．在胰岛素的基因与质粒形成重组DNA分子的过程中，下列哪组是所需要的（）
①同一种限制酶切割两者；
②不需同一种限制酶切割两者；
③加入适量的DNA连接酶；
④不需加DNA连接酶
A．①③B．①④C．②④D．②③
7．下列说法中正确的是（）
A．基因表达载体的构建方法是一致的
B．标记基因也叫做抗生素基因
C．显微注射技术是最为有效的一种将目的基因导入植物细胞的方法
D．大肠杆菌是常用的微生物受体
8、下列哪项不是将目的基因导入植物细胞的方法（）
A．基因枪法B．显微注射法C．农杆菌转化法D．花粉管通道法
9．基因工程中常用的受体细胞不包括（）
A．人体细胞B．动物细胞C．植物细胞D．微生物细胞
10．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞。
下列不属于这样做的原因的是
A．结构简单，多为单细胞B．繁殖速度快
C．遗传物质含量少D．性状稳定，变异少
11．要检测目的基因是否成功的插入了受体DNA中，需要用基因探针，基因探针是指（）
A．用于检测疾病的医疗器械B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
C．合成
一球蛋白的DNAD．合成苯丙羟化酶的DNA片段
12．基因工程的正确操作步骤是（）
①构建基因表达载体②将目的基因导入受体细胞
③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④取目的基因
A．③②④①B．②④①③C．④①②③D．③④①②
13．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（）
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和基因进入受体细胞的载体
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主要是因为细菌繁殖快、遗传物质少
D．只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达
14．基因工程中不会出现（）
A．DNA连接酶将黏性末端的碱基连接起来B．限制性内切酶可用于目的基因的获取
C．目的基因必须有载体导入受体细胞D．人工合成目的基因不用限制性核酸内切酶
15、下列哪项不是基因工程技术（）
A．基因转移B．基因扩增C．基因检测D．基因表达
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