20xx人教版高中生物選修3專(zhuān)題1第2節(jié)基因工程的基本操作程序(完整版)
【正文】 A分子 四、目的基因的檢測(cè)與鑒定 1 ．分子檢測(cè) (1) 首先檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的 DNA 上是否插入了 ○39______ _ __ __ ，可用 ○40 ____ __________ ____ ； (2) 其次檢測(cè)目的基因是否 ○41 ______________ ，可用 ○42______________________________ ； (3) 最后檢測(cè)目的基因是否 ○43 ____________________ ，可用○44 ____________________ 。 如果用某種生物發(fā)育的某個(gè)時(shí)期的 mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補(bǔ) DNA(也叫 cDNA)片段 ， 與載體連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群中 ， 那么 ， 這個(gè)受體菌群體就叫做這種生物的cDNA文庫(kù) 。 (2)化學(xué)合成法：即依照某一蛋白質(zhì)的氨基酸序列 ， 通過(guò)密碼子推算出其基因序列 ， 然后直接合成目的基因 。 [解析 ] 獲取目的基因的方法較多 ， 甲是通過(guò)限制酶獲取目的基因 ， 但由于切割位點(diǎn)可能在基因內(nèi)部 ， 故可能得不到想要的目的基因；乙是通過(guò)信使 RNA逆轉(zhuǎn)錄形成 DNA(目的基因 )的過(guò)程；此外 ， 還可通過(guò)蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序推測(cè)基因的脫氧核苷酸序列 ， 再進(jìn)行化學(xué)合成 。 (1)目的基因 外源 DNA分子的有效片段 。 (3)將切下的基因片段 ， 插入到質(zhì)粒的切口處 ， 再加入適量DNA連接酶 ， 使質(zhì)粒與目的基因結(jié)合成重組質(zhì)粒 。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)一個(gè)圖 1所示的質(zhì)粒分子經(jīng) SmaⅠ 切割前后 ， 分別含有________個(gè)游離的磷酸基團(tuán) 。 (2)因?yàn)?SmaⅠ 識(shí)別序列中均為 G—C堿基對(duì) ， G、 C之間含三個(gè)氫鍵 ， 熱穩(wěn)定性高 。 三 、 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞是實(shí)施基因工程的第三步 。 基因工程的操作步驟是：目的基因的獲取 ―→ 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 ―→ 目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 ―→ 目的基因的檢測(cè)和鑒定 。 由于各種因素的影響 ， 有時(shí)還需要采取一定的措施去促使目的基因的表達(dá) 。 下列各項(xiàng)中能說(shuō)明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是 ( ) A． 棉花二倍體細(xì)胞中檢測(cè)到細(xì)菌的抗蟲(chóng)基因 B． 大腸桿菌中檢測(cè)到人胰島素基因及其 mRNA C． 山羊乳腺細(xì)胞中檢測(cè)到人生長(zhǎng)激素 DNA序列 D． 酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白 [答案 ] D [ 解析 ] 目的基因表達(dá)的依據(jù)― →得到相應(yīng)的蛋白質(zhì)― → D 項(xiàng)正確 ??????A 、 C 項(xiàng) ― →完成目的基因的導(dǎo)入B 項(xiàng) ― →完成目的基因的轉(zhuǎn)錄― → 都未表達(dá) 思 維 升 華 一 、 易混淆概念辨析 1． 基因 、 基因文庫(kù) 、 目的基因 (1)基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA片段 ， 是控制性狀的遺傳物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位 ， 基因的脫氧核苷酸序列代表遺傳信息 。 通過(guò)細(xì)胞增殖而構(gòu)成各個(gè)片段的無(wú)性繁殖系 。 [解析 ] 由于 mRNA是以 DNA一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄出來(lái)的 ，所以 A、 C可以使用同一種探針篩選含目的基因的菌株 。 植酸易同鐵 、 鈣等金屬離子或蛋白質(zhì)結(jié)合排出體外 ， 是多種動(dòng)物的抗?fàn)I養(yǎng)因子；同時(shí) ， 排出的大量磷進(jìn)入水體易引起水華 。 建立基因文庫(kù)的目的就是為獲得大量的目的基因作準(zhǔn)備 。 DNA分子雜交是指 DNA片段在適合的條件下能和與之互補(bǔ)的另一個(gè)片段結(jié)合 。 [答案 ] C (2020 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法很多 ， 應(yīng)具體情況具體分析 。 (4)若用同種限制性?xún)?nèi)切酶切割質(zhì)粒和外源 DNA中的目的基因 ， 因?yàn)閮啥说酿ば阅┒四軌蚧パa(bǔ)配對(duì) ， 會(huì)出現(xiàn)自身環(huán)化的情況 。 (3)用圖中的質(zhì)粒和外源 DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒 ， 不能使用SmaⅠ 切割 ， 原因是 ________。 知識(shí)貼士： ① 生物之間進(jìn)行基因交流 ， 需使用啟動(dòng)子和終止子才能比較有利于基因的表達(dá) 。 (3)終止子 位于基因的尾端 ， 也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA短片段 。 即將雙鏈 DNA之間的氫鍵打開(kāi) ， 變成單鏈 DNA， 作為聚合反應(yīng)的模板 。 目的基因的分離是基因工程研究中的主要方面和操作關(guān)鍵 。 2． 利用 PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因： PCR技術(shù)是利用 DNA雙鏈復(fù)制的原理 ， 將基因的核苷酸序列不斷地加以復(fù)制 ， 使其數(shù)量呈指數(shù)方式增加 。 目的基因 DNA分子雜交技術(shù) 轉(zhuǎn)錄出 mRNA mRNA與 DNA雜交技術(shù) 翻譯成蛋白質(zhì) 抗原 — 抗體雜交法 [思維激活 ] 1． 為什么要用同一種限制酶切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA分子 ？ 2． 用于構(gòu)建基因表達(dá)載體的質(zhì)粒為什么必須具有啟動(dòng)子和終止子 ？ 3． 植物基因工程常用的受體細(xì)胞為什么可以是體細(xì)胞 ，而動(dòng)物基因工程一般只用受精卵 ？ [答案 ] 1． 目的是產(chǎn)生相同的黏性末端 ， 便于兩者完全拼接 。 是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并可以遺傳給下一代，同時(shí)，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 結(jié)構(gòu)基因 啟動(dòng)子 DNA片段 RNA聚合酶 蛋白質(zhì) 為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基
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