選修3專題1、4基因工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題(編輯修改稿)
2025-02-04 12:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和 DNA 聚合 酶的敘述中，正確的是 ( ) A A．兩者催化同一種化學(xué)鍵形成 B．兩者催化同一種化學(xué)鍵斷裂 C．兩者都參與目的基因與載體的結(jié)合 D．兩者都參與遺傳信息的表達(dá) 解析： DNA 連接酶和 DNA 聚合酶都作用于磷酸二酯鍵， 前者是使 DNA 片段連接，后者是使單個(gè)核苷酸連接成 DNA 子 鏈。 考點(diǎn) 基因工程的基本操作程序 (2)獲取方法 1． 目 的基因的獲取 (1)目的基因：主要是編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因 (人類所需的 )。 ①?gòu)淖匀唤缫延械奈锓N中分離：從基 因文庫(kù)或 cDNA 文庫(kù)中獲取 ②人工合成：反轉(zhuǎn)錄法、化學(xué)合成法 ③ 利用 PCR 技術(shù)擴(kuò)增 【 說(shuō)明 】 基因文庫(kù)就相當(dāng)于某種生物的基因倉(cāng)庫(kù)，儲(chǔ)備著 大量該物種的基因。 ?????DNA 復(fù)制 PCR 技術(shù) 基因克隆 場(chǎng)所 細(xì)胞核 生物體外 細(xì)胞內(nèi) 酶 解旋酶、 DNA 聚合酶 Taq 酶 限制酶、 DNA 連接酶 載體 不需要 不需要 需要 遵循原則 堿基互補(bǔ)配對(duì) 堿基互補(bǔ)配對(duì) 堿基互補(bǔ)配對(duì) 結(jié)果 DNA 分子 DNA 分子片段 DNA 分子片段 DNA 復(fù)制、 PCR 技術(shù)與基因克隆 的比較 2． 基 因表達(dá)載體的構(gòu)建 ——重組質(zhì)粒的構(gòu)建 (1)基因表達(dá)載體的組成 目的基因＋標(biāo)記基因＋啟動(dòng)子＋終止子 (2)構(gòu)建步驟 (3)構(gòu)建載體主要考慮的因素 ① 具有選擇性標(biāo)記基因：如抗生素基因，以便選擇出真正 的轉(zhuǎn)基因生物。 ② 用作載體的質(zhì)粒的插入部位前須有啟動(dòng)子，后須有終止 子。 ③ 使用與獲取目的基因相同的限制酶，這樣形成的黏性末 端堿基之間互補(bǔ)，便于連接。 方法 主要適用范圍 受體細(xì)胞 植物細(xì)胞 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 雙子葉植物、 裸子植物 體細(xì)胞 花粉管通道法 抗蟲(chóng)棉 受精卵 基因槍法 單子葉植物 體細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞 顯微注射法 動(dòng)物 受精卵 病毒侵染法 微生物細(xì)胞 轉(zhuǎn)化法 (CaCl2) 原核生物 大腸桿菌等 3． 目 的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法 (1)導(dǎo)入檢測(cè)： DNA 分子雜交法 (使用 DNA 探針 )檢測(cè)目的 基因。 (2)表達(dá)檢測(cè) ① 轉(zhuǎn)錄檢測(cè)：分子雜交法，用標(biāo)記的目的基因作為探針與 mRNA 雜交，檢測(cè) mRNA。 ② 翻譯檢測(cè)：免疫法，提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗 原－抗體雜交。 (3)個(gè)體生物學(xué)水平鑒定：如作物抗性的鑒定等。 ① 如果來(lái)自動(dòng)物的目的基因含有內(nèi)含子，就不能直接用于 轉(zhuǎn)基因植物，只能用該基因的 cDNA(mRNA 反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的互補(bǔ) DNA 片段 )。 ② 基因的產(chǎn)物如果是糖蛋白分子，那么該基因在原核生物 細(xì)菌中表達(dá)出來(lái)的蛋白質(zhì)就可能不具備天然狀態(tài)下的活性，因 為糖蛋白上的糖鏈?zhǔn)窃趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中加上的，而細(xì)菌細(xì) 胞內(nèi)無(wú)這些細(xì)胞器。 【 典例 2】 (2022 年四川 )北極比目魚(yú)中有抗凍基因，其編碼 的抗凍蛋白具有 11 個(gè)氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越 多，抗凍能 力越強(qiáng)，下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過(guò)程示 意圖，有關(guān)敘述正確的是 ( ) A．過(guò)程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚(yú)基 因組測(cè)序 B．多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因，不 能得到抗凍性增強(qiáng) 的抗凍蛋白 C．過(guò)程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿 菌才能進(jìn)行篩選 D．應(yīng)用 DNA 探針技術(shù)，可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中 目的基因的存在及其完全表達(dá) [解題思路 ]第一步 讀懂圖： 過(guò)程 ①是通過(guò)反轉(zhuǎn)錄 形成目 的基因， ② 是構(gòu)建基 因表達(dá)載體，再通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的 基因?qū)敕洋w細(xì)胞中，經(jīng)組織培養(yǎng)形成抗凍番茄植株。 第二步 拓展基本概念： 基因包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)，編碼 區(qū)能指導(dǎo)蛋白質(zhì)形成，非編碼區(qū)不指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，但其中有調(diào) 控編碼區(qū)的部位，如 RNA 聚合酶結(jié)合位點(diǎn)；原核細(xì)胞的編碼區(qū) 是連續(xù)的，而真核細(xì)胞的編碼區(qū)是不連續(xù)的，包含外顯子和內(nèi)含 子，只有前者能編碼蛋白質(zhì)，經(jīng)轉(zhuǎn)錄后形成的成熟 mRNA 不含 內(nèi)含子所轉(zhuǎn)錄的片段。 第三步 選項(xiàng)分析： 過(guò)程 ①獲得的目的基因已不含非 編碼區(qū) 和內(nèi)含子，因此不能用于比目魚(yú)基因組測(cè)序。 C 項(xiàng)：質(zhì)粒含標(biāo)記 基因，而導(dǎo)入農(nóng)桿菌的目的是為了利用其將目的基因?qū)胧荏w 細(xì) 胞內(nèi)，與篩選無(wú)關(guān)。 D 項(xiàng)： DNA 探針技術(shù)不能檢測(cè)基因是否完
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