20xx人教版高中生物選修3專題1第2節(jié)基因工程的基本操作程序(編輯修改稿)
2024-12-22 22:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (3)根據(jù)已知蛋白質(zhì)中的氨基酸序列 ， 可以推知基因的脫氧核苷酸序列 ， 再進行化學合成 下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是 ( ) ① 從基因文庫中獲取目的基因 ② 利用 PCR技術(shù)擴增目的基因 ③ 反轉(zhuǎn)錄法 ④ 通過 DNA合成儀利用化學方法人工合成 A． ①②③④ B． ①②③ C． ②③④ D． ②③ [答案 ] D [解析 ] PCR利用的是 DNA雙鏈復制原理 。 即將雙鏈 DNA之間的氫鍵打開 ， 變成單鏈 DNA， 作為聚合反應的模板 。 反轉(zhuǎn)錄法則是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使 RNA為模板 ， 在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下 ， 先反轉(zhuǎn)錄形成互補的單鏈 DNA， 再合成雙鏈的DNA。 ①④ 則均不需要模板 。 二 、 基因表達載體的構(gòu)建 基因表達載體的構(gòu)建是實施基因工程的第二步 ， 也是基因工程的核心 。 1． 構(gòu)建目的：其目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在 ， 并且可以遺傳給下一代 ， 同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用 。 2． 表達載體的組成：啟動子＋目的基因＋終止子＋標記基因 。 (1)目的基因 外源 DNA分子的有效片段 。 (2)啟動子 一段有特殊結(jié)構(gòu)的 DNA片段 ， 位于基因的首端 ， 它是 RNA聚合酶的識別和結(jié)合部位 ， 有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出 mRNA， 最終獲得所需的蛋白質(zhì) 。 (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 。 終止子相當于一盞紅色信號燈 ， 使轉(zhuǎn)錄到此終止 。 (4)標記基因 鑒別受體細胞中是否含有目的基因 ， 從而將含有目的基因的細胞篩選出來 ， 如抗生素抗性基因就可以作為這種基因 。 3． 目的基因與載體的結(jié)合： 將目的基因與載體結(jié)合的過程 ， 實際上是不同來源的 DNA重新組合的過程 。 如果以質(zhì)粒為載體 ， 將目的基因與質(zhì)粒結(jié)合的步驟是： (1)用一定的限制酶切割質(zhì)粒 ， 使其出現(xiàn)一個有黏性末端的切口 。 (2)用同種限制酶切斷目的基因 ， 產(chǎn)生相同的黏性末端 。 (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 。 4． 差異性：由于受體細胞有動物 、 植物 、 微生物之分 ，加之目的基因?qū)胧荏w細胞的方法不同 ， 所以表達載體的構(gòu)建也會有差異性 。 知識貼士： ① 生物之間進行基因交流 ， 需使用啟動子和終止子才能比較有利于基因的表達 。 如通過 cDNA文庫獲得的目的基因沒有啟動子 ， 只將編碼序列導入受體生物中 ， 此目的基因無法進行轉(zhuǎn)錄 。 ② 目的基因是否導入受體生物中需要有篩選標記 。 ③ 為了增強目的基因的表達水平 ， 往往還要增加一些其他調(diào)控元件 ， 如增強子等 。 ④ 有時需要確定目的基因表達的產(chǎn)物存在于細胞的什么部位 ， 往往要加上可以標記存在部位的基因 (或做成目的基因與標記基因的融合基因 )， 如綠色熒光蛋白基因等 。 下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點 ， 圖 圖 2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切點 。 請回答下列問題： (1)一個圖 1所示的質(zhì)粒分子經(jīng) SmaⅠ 切割前后 ， 分別含有________個游離的磷酸基團 。 (2)若對圖中質(zhì)粒進行改造 ， 插入的 SmaⅠ 酶切位點越多 ，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越 ________。 (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 ________。 (4)與只使用 EcoRⅠ 相比較 ， 使用 BamHⅠ 和 HindⅢ 兩種限制酶同時處理質(zhì)粒 、 外源 DNA的優(yōu)點在于可以防止________。 (5)為了獲取重組質(zhì)粒 ， 將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合 ， 并加入 ________酶 。 (6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了 ________。 [解析 ] (1)切割前質(zhì)粒為環(huán)狀 ， 不含游離的磷酸基團 。 切割后質(zhì)粒成了一個鏈狀的雙鏈 DNA分子 ， 含兩個游離的磷酸基團 。 (2)因為 SmaⅠ 識別序列中均為 G—C堿基對 ， G、 C之間含三個氫鍵 ， 熱穩(wěn)定性高 。 (3)據(jù)題圖可知 ， SmaⅠ 既會破壞標記基因 ， 也會破壞目的基因 。 (4)若用同種限制性內(nèi)切酶切割質(zhì)粒和外源 DNA中的目的基因 ， 因為兩端的黏性末端能夠互補配對 ， 會出現(xiàn)自身環(huán)化的情況 。 而用兩種限制性內(nèi)切酶切割 ， 因為兩端形成的黏性末端不能夠互補配對 ， 不會出現(xiàn)自身環(huán)化 。(5)DNA連接酶可以連接具有能夠互補配對黏性末端的 DNA片段 。 (6)標記基因可以鑒別受體細胞是否含有目的基因 。 [答案 ] (1)0、 2 (2)高 (3)SmaⅠ 會破壞質(zhì)粒的抗生素抗性基因 、 外源 DNA中的目的基因 (4)質(zhì)粒和含目的基因的外源 DNA片段自身環(huán)化 (5)DNA連接 (6)鑒別和篩選含有目的基因的細胞 (2020聊城檢測 )下列關(guān)于基因表達載體的構(gòu)建描述錯誤的是 ( ) A． 基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心 B． 基因表達載體的構(gòu)建包括目的基因 、 啟動子 、 終止子 、 標記基因等部分 C． 目的基因主要是指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因
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