1、2022-8-7第一轮复习基因工程基因工程2022-8-7第一轮复习基因工程的考纲要求基因工程的考纲要求内容内容要求要求基因工程的诞生基因工程的诞生基因工程的原理及技术基因工程的原理及技术基因工程的应用基因工程的应用转基因生物的安全性转基因生物的安全性知道所列知识点的含义，并能够在试题所给予的相对简知道所列知识点的含义，并能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们单的情境中识别和使用它们理解所列知识与相关知识之间的联系和区别，并能在较理解所列知识与相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。2022
2、-8-7第一轮复习阅读以下资料，思考回答有关问题：阅读以下资料，思考回答有关问题：n1978年年9月月,加州大学加州大学,ltakuna等人用人工等人用人工合成的人胰岛素基因与大肠杆菌的质粒构合成的人胰岛素基因与大肠杆菌的质粒构成重组体，转染大肠杆菌，成功地生产出成重组体，转染大肠杆菌，成功地生产出人的胰岛素。目前用人的胰岛素。目前用2000L细菌培养液，细菌培养液，就能提取出就能提取出100g胰岛素，其产量相当于胰岛素，其产量相当于从从1t猪胰脏中提取出的产量，前者比后者猪胰脏中提取出的产量，前者比后者便宜便宜50%，这项技术的应用为全世界数千，这项技术的应用为全世界数千万糖尿病患者带来了福
3、音。万糖尿病患者带来了福音。n问题问题例题例题2022-8-7第一轮复习问题问题1n该技术是什么技术？该技术是什么技术？n什么是基因工程？什么是基因工程？n基因工程的核心是什么？基因工程的核心是什么？基因工程的核心：构建重组基因工程的核心：构建重组DNADNA分子。分子。把一种生物的基因转入另一种生物体中，使其把一种生物的基因转入另一种生物体中，使其产生我们需要的基因产物，或让它获得新的遗产生我们需要的基因产物，或让它获得新的遗传性状。定向改造生物的新技术。传性状。定向改造生物的新技术。2022-8-7第一轮复习问题2n（1）人的胰岛素基因为什么能与大肠杆菌的质）人的胰岛素基因为什么能与大肠杆
4、菌的质粒拼接在一起呢？粒拼接在一起呢？n（2）大肠杆菌体内为什么能表达人胰岛素基因）大肠杆菌体内为什么能表达人胰岛素基因的基因产物呢？的基因产物呢？它们都是它们都是DNADNA（或（或DNADNA片段），不同生物的片段），不同生物的DNADNA都由都由4 4种脱氧核苷酸组成，都具有相同种脱氧核苷酸组成，都具有相同的双螺旋结构的双螺旋结构不同生物的表达机制相同，都经转录、不同生物的表达机制相同，都经转录、翻译合成蛋白质。所有生物共用一套密翻译合成蛋白质。所有生物共用一套密码子。码子。2022-8-7第一轮复习问题3n在该基因工程中用到了哪些工具？在该基因工程中用到了哪些工具？n限制性核酸内切酶限
5、制性核酸内切酶nDNA连接酶连接酶n载体载体来源、功能、作用实质、特性、作用结果来源、功能、作用实质、特性、作用结果功能、作用实质、作用结果、与功能、作用实质、作用结果、与DNA聚合酶的比较聚合酶的比较本例中的载体是什么？本例中的载体是什么？常用的载体有哪些？常用的载体有哪些？作载体的条件是什么？作载体的条件是什么？2022-8-7第一轮复习常见的常见的2种限制酶：种限制酶：EcoRI 和和 Sma1I 识别的序列均为识别的序列均为6个核苷酶个核苷酶2022-8-7第一轮复习DNA连接酶连接酶基因的针线：基因的针线：DNA连接酶连接酶G A A T T CC T T A A GG A A T
6、T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶切割用同种限制酶切割2022-8-7第一轮复习问题4n简述该基因工程的具体操作步骤：简述该基因工程的具体操作步骤：1.1.获得目的基因获得目的基因2.2.形成重组形成重组DNADNA分子分子3.3.将重组将重组DNADNA分子导入受体细胞分子导入受体细胞4.4.筛选含有目的基因的受体细胞筛选含有目的基因的受体细胞5.5.目的基因的表达目的基因的表达2022-8-7第一轮复习基因工程的原理和技术基因工程的原理和技术？20
7、22-8-7第一轮复习？提取目的基因的方法？提取目的基因的方法n反转录法：反转录法：n直接合成法直接合成法n（2）利用）利用聚合酶链式反应聚合酶链式反应（PCR）特异性）特异性地扩增所需要的目的基因片段；地扩增所需要的目的基因片段；（1 1）化学法合成（已知目的基因序列）化学法合成（已知目的基因序列）（3 3）建立基因文库建立基因文库，从基因文库中获取，从基因文库中获取（不知目的基因序列）（不知目的基因序列）蛋白质中氨基酸的序列蛋白质中氨基酸的序列mRNAmRNA中的碱基序列中的碱基序列DNADNA碱基序列目的基因碱基序列目的基因目的基因目的基因2022-8-7第一轮复习 聚合酶链式反应（聚合
8、酶链式反应（PCR）l变性、退火、延伸三步曲变性：变性：双链双链DNADNA解链解链成为单链成为单链DNADNA退火：退火：部分引物与部分引物与模板的单链模板的单链DNADNA的特的特定互补部位相配对定互补部位相配对和结合和结合延伸：延伸：以目的基因以目的基因为模板，合成互补为模板，合成互补的新的新DNADNA链链2022-8-7第一轮复习PCR(多聚酶链式反应)2022-8-7第一轮复习基因组基因组DNA文库的构建：文库的构建：将总将总DNADNA经过酶解，分离不经过酶解，分离不同长短的同长短的DNADNA片段。包含的基因组片段分别克隆在质粒片段。包含的基因组片段分别克隆在质粒或噬菌体载体上
9、，转染细菌或体外包装到噬菌体颗粒或噬菌体载体上，转染细菌或体外包装到噬菌体颗粒上便构成了该生物的基因组文库。上便构成了该生物的基因组文库。2022-8-7第一轮复习？形成重组形成重组DNA需要用到哪些工具酶需要用到哪些工具酶n若考虑若考虑DNA片段之间两两结合可能出现什么片段之间两两结合可能出现什么结果结果？n怎么才能防止目的基因和质粒之间的任意结合？怎么才能防止目的基因和质粒之间的任意结合？2022-8-7第一轮复习？本例中的受体细胞是什么？本例中的受体细胞是什么？常用的受体细胞有哪些？常用的受体细胞有哪些？重组重组DNA导入受体细胞的方法？导入受体细胞的方法？n植物细胞（体细胞、卵细胞等）
10、植物细胞（体细胞、卵细胞等）n动物细胞（受精卵、胚胎干细胞等）动物细胞（受精卵、胚胎干细胞等）n微生物细胞（如细菌）微生物细胞（如细菌）农杆菌转化法等农杆菌转化法等显微注射法显微注射法感受态细胞法，感受态细胞法，用用CaClCaCl2 2处。处。2022-8-7第一轮复习农杆菌转化法农杆菌转化法2022-8-7第一轮复习？为什么要检测？为什么要检测？如何检测？如何检测？n导入检测导入检测n表达检测表达检测n个体水平检测个体水平检测利用抗生素抗性基因利用抗生素抗性基因DNA分子杂交分子杂交转录检测：分子杂交法检测转录检测：分子杂交法检测mRNA翻译检测：免疫法（抗体抗原）翻译检测：免疫法（抗体抗
11、原）如作物的抗虫性、抗旱性等如作物的抗虫性、抗旱性等2022-8-7第一轮复习问题问题5n由该资料可看出基因工程的应用之一是由该资料可看出基因工程的应用之一是n基因工程有哪些应用呢？（课后看书）基因工程有哪些应用呢？（课后看书）问题问题6我们应该怎样使用这种曾经只属于自然的伟大我们应该怎样使用这种曾经只属于自然的伟大力量制造新的微生物、植物甚至动物？力量制造新的微生物、植物甚至动物？2022-8-7第一轮复习n 图为某种质粒表到载体简图，小箭头所指图为某种质粒表到载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，为青
12、霉素抗性基因，tctR 为四环素抗性基因，为四环素抗性基因，P启动子，启动子，T为终止子，为终止子，ori为复制原点。已知目的为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种在内的多种酶的酶切位点。酶的酶切位点。n据图回答：据图回答：(2008海南海南)2022-8-7第一轮复习n（1）将含有目的基因的）将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分与质粒该表达载体分别用别用EcoRI酶切，酶切产物用连接酶进行连酶切，酶切产物用连接酶进行连接后，其中由两个接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物片段之间连接形成的产物有有 、n 、三种三种。若要从这些连
13、接。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进需要对这些连接产物进行行分离纯化分离纯化。载体和载体连接物载体和载体连接物目的基因目的基因-载体连接物载体连接物目的基因目的基因-目的基因连接物目的基因连接物2022-8-7第一轮复习n（2）用上述）用上述3种连接产物与无任何抗药性的种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物的原核宿主细胞所含有的连接产物是是 ；若接种到含青霉素的；若接种到含青霉素的
14、培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是连接产物是 _ n（3）在上述实验中，）在上述实验中，为了防止目的基因和质为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶酶切时应选用的酶是是 。EcoRIEcoRI、BamHI BamHI 载体和载体连接物载体和载体连接物 载体和载体连接物、载体和载体连接物、目的基因目的基因-载体连接物载体连接物ampR为青霉素抗性基因，为青霉素抗性基因，tctR 为四环素抗性基因，为四环素抗性基因，2022-8-7第一轮复习n（4）基因工程是一柄）基
15、因工程是一柄“双刃剑双刃剑”，一方，一方面可以极大地提高栽培作物的基因潜力，面可以极大地提高栽培作物的基因潜力，打破了种间的打破了种间的 隔离，从变异的角隔离，从变异的角度看，基因工程的原理是度看，基因工程的原理是 ；另一方面也可能给生态系统和人类带来另一方面也可能给生态系统和人类带来安全隐患，举一例简要说安全隐患，举一例简要说明：明：。生殖生殖 基因重组基因重组 基因的影响不容易控制，可能影响受体基因的影响不容易控制，可能影响受体基因组的正常表达（危害其他生物的生基因组的正常表达（危害其他生物的生存或个人隐私的外泄或生物武器的制造存或个人隐私的外泄或生物武器的制造和使用等）和使用等）2022
16、-8-7第一轮复习n 将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。(2008江苏江苏)(4)2022-8-7第一轮复习n（1）图）图1步骤所用的步骤所用的DNA连接酶对所连接酶对所连接的连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要两端碱基序列是否有专一性要求？求？。n（2）饲喂转基因马铃薯后使动物获得免）饲喂转基因马铃薯后使动物获得免疫力，此过程属于基因工程操作基本步骤疫力，此过程属于基因工程操作基本步骤中
17、的中的 ()n A从马铃薯中获取目的基因从马铃薯中获取目的基因 nB目的基因与载体质粒结合目的基因与载体质粒结合nC将目的基因导入动物受体细胞将目的基因导入动物受体细胞n D目的基因的表达目的基因的表达否否D D 2022-8-7第一轮复习(4)n(3)为将外源基因转入马铃薯，图为将外源基因转入马铃薯，图1步骤步骤6转基转基因所用的细菌因所用的细菌B通常为通常为_n 对符合设计要求的重组质粒对符合设计要求的重组质粒T进行酶切，。进行酶切，。假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图据图1中标示的酶切位点和表中标示的酶切位点和表2所列的识别序列，所列的识
18、别序列，对以下酶切结果作出判断。对以下酶切结果作出判断。n采用采用EcoR和和Sma酶切，得到酶切，得到_种种DNA片断。片断。n采用采用EcoR和和Pst酶切，得到酶切，得到_种种DNA片断。片断。图图1 12 2农杆菌农杆菌2022-8-7第一轮复习2022-8-7第一轮复习Bn5.下列叙述符合基因工程概念的是下列叙述符合基因工程概念的是nAB淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有中含有B淋巴细胞中的抗体基因淋巴细胞中的抗体基因nB将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠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杆菌，获得能产生人干扰
19、素的菌株nC用紫外线照射青霉菌，使其用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株通过筛选获得青霉素高产菌株nD自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其后其DNA整合到细菌整合到细菌DNA上上2022-8-7第一轮复习An2.在用基因工程技术构建抗除草剂的转在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是基因烟草过程中，下列操作错误的是nA.用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸毒的核酸nB.用用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体基因和载体nC.
20、将重组将重组DNA分子导入烟草原生质体分子导入烟草原生质体nD.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞细胞2022-8-7第一轮复习An18下列关于转基因植物的叙述。正确的是下列关于转基因植物的叙述。正确的是nA转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中粉传入环境中nB转抗虫基因的植物不会导致昆虫群体抗转抗虫基因的植物不会导致昆虫群体抗性基因频率增加性基因频率增加nC动物的生长激素基因转入植物后不能表达动物的生长激素基因转入植物后不能表达nD如转基因植物的外源基因来源于自然界，如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安
21、全性问题则不存在安全性问题2022-8-7第一轮复习2010 天津n .（14分）下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺分）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。图中生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，表示氨苄青霉素抗性基因，BamHI、HindIII、SmaI直线所示为三种限制酶的酶切位点。直线所示为三种限制酶的酶切位点。n据图回答：据图回答：n（1）图中将人乳蛋白基因插入载体，需用）图中将人乳蛋白基因插入载体，需用 限制酶同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时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含
22、有重组载体的大肠杆菌首先需要在含杆菌首先需要在含 的培养基上进行。的培养基上进行。n（2）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控）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序列是 （填字母代号）。（填字母代号）。nA.启动子启动子 B.tetR C.复制原点复制原点 D.ampR2022-8-7第一轮复习n（3）过程可采用的操作方法是）过程可采用的操作方法是 （填字母代号）。（填字母代号）。nA.农杆菌转化农杆菌转化 B.大肠杆菌转化大肠杆菌转化 nC.显微注射显微注射 D.细胞融合细胞融合n（4）过程可采用的生物技术是）过程可采用的生物技术是 。n（5）对早期胚胎进行切割，
23、经过程可获得多个新个体。）对早期胚胎进行切割，经过程可获得多个新个体。这利用了细胞的这利用了细胞的 性。性。n（6）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用 （填字（填字母代号）技术。母代号）技术。nA.核酸分子杂交核酸分子杂交 B.基因序列分析基因序列分析 nC.抗原抗原抗体杂交抗体杂交 D.PCR2022-8-7第一轮复习n.（14分）（分）（1）Hind和和BamH；氨苄青；氨苄青霉素霉素 An（2）C 胚胎移植技术胚胎移植技术 （3）全能（）全能（4）C2022-8-7第一轮复习2010江苏n 27（8分）下表中列出了几种限制酶分）下表中列出了几种限制
24、酶识别序列及其切割位点，图识别序列及其切割位点，图1、图、图2中箭头表示相关限中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：制酶的酶切位点。请回答下列问题：n（1）一个图）一个图1所示的质粒分子经所示的质粒分子经Sma切割前后，切割前后，分别含有分别含有 个游离的磷酸基团。个游离的磷酸基团。2022-8-7第一轮复习n（2）若对图中质粒进行改造，插入的）若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，酶切位点越多，质粒的热稳定性越质粒的热稳定性越 。n（3）用图中的质粒和外源）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用构建重组质粒，不能使用Sma 切割，原因是切割，原因是 。n（4）与只
25、使用）与只使用EcoR I相比较，使用相比较，使用BamH 和和Hind 两两种限制酶同时处理质粒、外源种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止的优点在于可以防止 。2022-8-7第一轮复习n（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入混合，并加入 酶。酶。n（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 。n（7）为了从）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将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，然后重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力
26、的大肠杆菌突变体，然后在在 的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。2022-8-7第一轮复习n【答案答案】（1）0、2n（2）高）高n（3）Sma会破坏质粒的抗性基因、外源会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的中的目的基因目的基因n（4）质粒和含目的基因的外源）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化片段自身环化n（5）DNA连接连接n（6）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n（7）蔗糖为唯一含碳营养物质）蔗糖为唯一含碳营养物质2022-8-7第一轮复习2010上海n （七）分析有关基因表达的资料，回答问题。（七）分析
27、有关基因表达的资料，回答问题。n取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如右取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如右图。图。n45.基因基因18中有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，中有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因则该基因最有可能是基因 。n46.图所示细胞中功能最为近似的是细胞图所示细胞中功能最为近似的是细胞 。nA.1与与6B.2与与5nC.2与与3D.4与与5n47.判断图中细胞功能判断图中细胞功能n近似程度的依据是近似程度的依据是n 。2022-8-7第一轮复习n48.现欲研究基因现欲研究基因1和基因和基因7连接后形成的新基因的连接后形成的新
28、基因的功能，导入质粒前，用限制酶切割的正确位置功能，导入质粒前，用限制酶切割的正确位置是是 。2022-8-7第一轮复习n49.右上图是表达新基因用的质粒的示意图，若要右上图是表达新基因用的质粒的示意图，若要将新基因插入到质粒上的将新基因插入到质粒上的A处，则切割基因时可处，则切割基因时可用的限制酶是用的限制酶是 。nA.Hind nB.EcoR InC.Eco BnD.Pst I2022-8-7第一轮复习n50.新基因与质粒重组后的新基因与质粒重组后的DNA分子导入受体分子导入受体细胞的概率很小，因此需进行细胞的概率很小，因此需进行 ，才能确，才能确定受体细胞已含有目的基因。定受体细胞已含有目的基因。n51.在已确定有目的基因的受体细胞中，若质在已确定有目的基因的受体细胞中，若质粒的抗青霉素基因缺失了两个碱基，将这样的粒的抗青霉素基因缺失了两个碱基，将这样的受体细胞接种到含有青霉素的培养基中，该细受体细胞接种到含有青霉素的培养基中，该细胞中可能出现的结果是胞中可能出现的结果是nA.抗青霉素基因不能转录抗青霉素基因不能转录nB.基因基因1和和7没有表达没有表达nC.基因基因1和和7不能连接不能连接nD.质粒上的酶切位置发质粒上的酶切位置发n生改变生改变2022-8-7第一轮复习2022-8-7第一轮复习2022-8-7第一轮复习
