【期中復(fù)習(xí)】2023-2024學(xué)年（人教版2019選擇性必修3）高二生物下冊(cè)之考點(diǎn)復(fù)習(xí) 第3章基因工程課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

1. 探究DNA的物理與化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行DNA分子的提取與鑒定。2. 結(jié)合實(shí)例，采用文字和圖示方式說(shuō)明基因工程的基本操作程序。3. 針對(duì)人類生產(chǎn)和生活的某一需求，嘗試提出初步的基因工程構(gòu)想，完成初步設(shè)計(jì)。4. 基于基因工程在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和食品工業(yè)應(yīng)用的實(shí)例，說(shuō)明基因工程給社會(huì)帶來(lái)的巨大進(jìn)步。5. 嘗試通過(guò)蛋白質(zhì)工程技術(shù)，根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)改造某一蛋白質(zhì)的設(shè)計(jì)流程。
1. 運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀說(shuō)明基因工程的各種工具的特點(diǎn)。2. 運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀等觀念理解PCR技術(shù)的過(guò)程、原理、條件等。3. 說(shuō)明基因的堿基排列順序—蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)—蛋白質(zhì)功能的關(guān)系。
1. 探究DNA的物理與化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行DNA分子的提取與鑒定。2.聯(lián)系當(dāng)?shù)厣a(chǎn)、生活中的具體實(shí)例，思考用基因工程的方法解決實(shí)際問(wèn)題,基于基因工程在各方面發(fā)展的前景，理性看待基因工程的安全性。3. 嘗試運(yùn)用逆向思維分析和解決問(wèn)題。
01 DNA的粗提取及鑒定
02 DNA重組技術(shù)
03 基因工程的基本操作程序
04 基因工程的應(yīng)用
05 蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用
考點(diǎn)一：DNA的粗提取及鑒定
DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精
DNA能溶于物質(zhì)的量濃度為2 ml/L的NaCl溶液
在一定溫度下，DNA被二苯胺試劑染成藍(lán)色
DNA含量相對(duì)較高的生物組織，如新鮮洋蔥、香蕉、菠菜、菜花和豬肝等。
不能選擇哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞，因?yàn)椴溉閯?dòng)物成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有細(xì)胞核和線粒體，幾乎不含DNA
體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精
2ml/L 的NaCl溶液
鑒定DNA，要現(xiàn)配現(xiàn)用
稱取，切碎，放入研缽，倒入，研磨。
研磨不充分，會(huì)使DNA分子不能從細(xì)胞核中釋放出來(lái)，從而使研磨液中的DNA含量較低，影響最終提取的DNA量。
在漏斗中墊上過(guò)濾研磨液，4℃冰箱中靜置后取；或?qū)⒀心ヒ旱谷胨芰想x心管中離心，取。
不可以用濾紙代替紗布。因?yàn)镈NA會(huì)被吸附到濾紙上而大量損失，影響最終提取的DNA量。
3.DNA的粗提取——
在上清液中加入體積相等的溶液，靜置2~3min，溶液中出現(xiàn)的就是粗提取的DNA 。
酒精作用：使蛋白質(zhì)等溶解在酒精中，DNA不溶于酒精而析出。
①可抑制核酸水解酶的活性，進(jìn)而抑制DNA降解；
②抑制分子運(yùn)動(dòng)，使DNA易形成沉淀析出；
③低溫有利于增加DNA分子的柔韌性，減少其斷裂。
用玻璃棒沿攪拌，卷起，并用濾紙吸去上面的水分：或?qū)⑷芤旱谷胨芰想x心管中離心，取晾干。
為什么要用玻璃棒沿一個(gè)方向緩慢攪拌？
避免破壞DNA
將絲狀物或沉淀物溶于溶液中，加入試劑，混合均勻后，將試管置于沸水中加熱5min。
在等體積的NaCl溶液中加入二苯胺試劑，將試管置于同等沸水浴中加熱5min。
加入2ml/L氯化鈉溶液
——看與二苯胺反應(yīng)顏色的深淺
例1．關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）
A．粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)B．過(guò)濾液沉淀過(guò)程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解C．在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色D．離心研磨液是為了加速DNA的沉淀
6．“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)需要對(duì)材料進(jìn)行選擇、處理。為了提取出DNA相對(duì)含量較高的白色絲狀物，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇和處理，正確的是（）
A．以豬成熟紅細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，可在濾液中加入適量的木瓜蛋白酶B．以菜花為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，在研磨過(guò)程中可加入適量的纖維素酶C．以植物葉片為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，一般使用體積分?jǐn)?shù)為50%的預(yù)冷酒精提取DNAD．以香蕉為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，將研磨液在4℃的冰箱中放置幾分鐘后，取沉淀物進(jìn)行離心
考點(diǎn)二：重組DNA技術(shù)（限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”）
限制酶不是一種酶，而是一類酶
（1）識(shí)別雙鏈DNA分子特定核苷酸序列
一般為4~8個(gè)或其他數(shù)量的核苷酸，最常見(jiàn)的為6個(gè)核苷酸。
屬名Escherichia首字母
種名cli 前兩個(gè)字母
從中分離的第一個(gè)限制酶
例如：流感嗜血桿菌(Haemphilus influenzae)d株中先后分離到3種限制酶，則分別命名為:
圖甲　　　　　圖乙
考點(diǎn)二：重組DNA技術(shù)（DNA連接酶——“分子縫合針”）
E.cli DNA連接酶
都能將雙鏈DNA片段“縫合“起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的磷酸二酯鍵。
都能催化形成磷酸二酯鍵
需要DNA的一條鏈作模板
形成完整的重組DNA分子
在兩個(gè)DNA片段間形成磷酸二酯鍵
將單個(gè)核苷酸連接到已有DNA片段，形成磷酸二酯鍵
將兩個(gè)DNA片段連接為一個(gè)DNA分子
將單個(gè)脫氧核苷酸依次連接到單鏈末端
將DNA片段水解為單個(gè)脫氧核苷酸
將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈
考點(diǎn)二：重組DNA技術(shù)（基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 — “分子運(yùn)輸車”）
①能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。②具一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段（目的基因）插入其中。③具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行鑒定和選擇。④必須是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。
①作為運(yùn)載工具，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中②在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制
①細(xì)菌的質(zhì)粒：質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。②病毒：λ噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒等。
在基因工程中真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行人工改造的
簡(jiǎn)言之一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子
特殊的標(biāo)記基因復(fù)制原點(diǎn) 啟動(dòng)子終止子目的基因插入位點(diǎn)
考點(diǎn)二：重組DNA技術(shù)
例3.某細(xì)菌質(zhì)粒上有標(biāo)記基因如圖所示，通過(guò)標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)入成功。外源基因插入的位置不同，細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況也不同，如圖所示是外源基因插入位置(插入點(diǎn)有a、b、c)示意圖，請(qǐng)根據(jù)表中提供的細(xì)菌生長(zhǎng)情況，推測(cè)①②③三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點(diǎn)，正確的一組是（）
A.①是c；②是b；③是a B.①是a和b；②是a；③是bC.①是a和b；②是b；③是a D.①是c；②是a；③是b
例4.DNA連接酶是重組DNA技術(shù)中常用的一種工具酶。下列相關(guān)敘述正確的是（）
A.能連接DNA分子雙鏈堿基對(duì)之間的氫鍵B.能將單個(gè)脫氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵C.能連接用同種限制酶切開(kāi)的兩條DNA片段，重新形成磷酸二酯鍵D.DNA連接酶只能連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端
質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒
考點(diǎn)三：基因工程的基本操作技術(shù)（①目的基因的篩選與獲取）
主要指的是編碼蛋白質(zhì)的基因
概念：在基因工程的設(shè)計(jì)和操作中，用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物等的基因。
實(shí)例：與生物抗逆性、優(yōu)良品質(zhì)、生產(chǎn)藥物、毒物降解和工業(yè)用酶等相關(guān)的基因。
（二）篩選合適目的基因：
篩選方法：從相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的基因中進(jìn)行篩選
（三）利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因：
它是一項(xiàng)根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理，在體外提供參與DNA復(fù)制的各種組分與反應(yīng)條件，對(duì)目的基因的核苷酸序列進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)。
主要是DNA單鏈或RNA,使耐高溫的DNA聚合酶能夠從引物的3’端開(kāi)始連接脫氧核苷酸
提供合適的酸堿度和離子，DNA聚合酶需要Mg2＋激活
(1)引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核酸。用于PCR的引物通常為20~30個(gè)核苷酸。在細(xì)胞中為一段單鏈RNA，在PCR中為一段人工合成的單鏈DNA。
(2)引物為DNA聚合酶提供了游離的3′端，使DNA聚合酶從3′端延伸子鏈。（DNA聚合酶不具有從頭合成子鏈的功能）
溫度上升到90℃以上，雙鏈DNA解聚為單鏈
當(dāng)溫度下降到50℃左右時(shí)，兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合。
溫度上升到72℃左右時(shí)，溶液中的4種脫氧核苷酸在耐高溫的DNA聚合酶的作用下合成新的DNA鏈。
由于一個(gè)循環(huán)得到的產(chǎn)物又可以作為下一個(gè)循環(huán)的模板，因而每一次循環(huán)后目的基因的量可以增加一倍。
即成形式擴(kuò)增（約為，其中n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù)）。
PCR過(guò)程可以在中自動(dòng)完成，完成以后，常采用來(lái)鑒定PCR的產(chǎn)物
PCR技術(shù)與DNA復(fù)制過(guò)程比較
例5.下列有關(guān)PCR技術(shù)的敘述,錯(cuò)誤的是(　　)
A.每一次循環(huán)后目的基因的數(shù)量可以增加一倍B.PCR反應(yīng)過(guò)程中需要3個(gè)不同的溫度范圍C.PCR反應(yīng)過(guò)程中加入的酶的顯著特性是耐高溫D.模板DNA和引物能在每一次擴(kuò)增中重復(fù)使用
例6.在核酸分子雜交技術(shù)中,常常使用已知序列的單鏈核酸片段作為探針(探針是指以放射性同位素、生物素或熒光染料等進(jìn)行標(biāo)記的已知核苷酸序列的核酸片段)。為了獲得B鏈作探針,可應(yīng)用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增,應(yīng)選擇的引物種類是(　　)
A.引物1與引物2 B.引物3與引物4C.引物2與引物3 D.引物1與引物4
例7．如圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過(guò)程，有關(guān)說(shuō)法不正確的是（　?。?br/>A．a(chǎn)→b過(guò)程中一般用4種脫氧核苷酸為原料，并加入兩種引物B．b→c為轉(zhuǎn)基因綿羊的培育過(guò)程，常選用的受體細(xì)胞是受精卵C．a(chǎn)→b過(guò)程利用了DNA半保留復(fù)制的原理，需要使用RNA聚合酶D．b→d為轉(zhuǎn)基因植物的培育過(guò)程，其中④過(guò)程常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法
考點(diǎn)三：基因工程的基本操作技術(shù)（②基因表達(dá)載體的構(gòu)建）
①讓基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代;
基因的前端，RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位；驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA
基因的尾端，能終止mRNA的轉(zhuǎn)錄
作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)
②使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。
目的基因插入位點(diǎn)不是隨意的：基因表達(dá)載體需要啟動(dòng)子與終止子的調(diào)控，所以目的基因應(yīng)插入，若目的基因插入啟動(dòng)子部位，啟動(dòng)子將失去原功能。
啟動(dòng)子和終止子之間的部位
用同一種限制酶或產(chǎn)生相同黏性末端的限制酶分別切割質(zhì)粒和含有目的基因的DNA片段
在DNA連接酶的作用下，目的基因被環(huán)化。
在DNA連接酶的作用下，目的基因與質(zhì)粒反向連接，造成目的基因不能正確表達(dá)。
用兩種限制酶切割質(zhì)粒和含有目的基因的DNA片段。
A.NdeⅠ和BamHⅠB.NdeⅠ和XbaⅠC.XbaⅠ和BamHⅠD.EcRⅠ和KpnⅠ
例8.如圖為某質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。某基因不含圖中限制酶識(shí)別序列，為使該基因與該質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒，切割目的基因和質(zhì)粒時(shí)應(yīng)該選擇哪兩種酶( )
例9.如圖甲、乙中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)，下列關(guān)于培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的敘述，錯(cuò)誤的是（）
A.若通過(guò)PCR技術(shù)提取該目的基因應(yīng)　該選用引物甲和引物丙B.圖1中的質(zhì)粒用BclⅠ切割后，含有　2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)C.構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)為了防止目的　基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化，可以選用BamHⅠ和HindⅢ剪切D.在導(dǎo)入目的基因的受體細(xì)胞中，四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因不能同時(shí)表達(dá)
（1）花粉管通道法（我國(guó)科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)）
方法2：在植物受粉后的一定時(shí)間內(nèi)，剪去柱頭，將DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道進(jìn)入胚囊。
方法1：用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注入子房中
轉(zhuǎn)化：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。實(shí)質(zhì)是基因重組。
易感染雙子葉植物和裸子植物，對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒(méi)有感染能力。
Ti質(zhì)粒上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移到被侵染的受體細(xì)胞，并將其整合到該細(xì)胞染色體的DNA上。
1.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞
考點(diǎn)三：基因工程的基本操作技術(shù)（③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞）
2.將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞
（1）常用方法：（2）受體細(xì)胞:
①體積大，易操作。②易表現(xiàn)出全能性。
構(gòu)建基因表達(dá)載體并提純
利用顯微注射將基因表達(dá)載體注入動(dòng)物的受精卵中
3.將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞
實(shí)例：利用轉(zhuǎn)基因大腸桿菌生產(chǎn)藥物
表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合
感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子
可使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)。
（1）原核細(xì)胞（常選擇大腸桿菌）（2）優(yōu)點(diǎn)：繁殖快，多為單細(xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，易于培養(yǎng)。
A.圖中Ⅰ是質(zhì)粒，步驟①需要用到限制酶和DNA連接酶B.圖中Ⅱ是含目的基因的重組質(zhì)粒，步驟②是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入棉花細(xì)胞C.圖中Ⅲ 是農(nóng)桿菌，通過(guò)步驟③將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞D.剔除培育成功的抗蟲(chóng)棉體內(nèi)的四環(huán)素抗性基因不會(huì)影響抗蟲(chóng)基因的表達(dá)
例10.如圖為科學(xué)家通過(guò)基因工程培育抗蟲(chóng)棉時(shí)，從蘇云金桿菌中提取抗蟲(chóng)基因“放入”棉花細(xì)胞中，與棉花的DNA分子“結(jié)合起來(lái)”而發(fā)揮作用的過(guò)程示意圖。以下相關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
考點(diǎn)三：基因工程的基本操作技術(shù)（④目的基因的檢測(cè)與鑒定）
檢測(cè)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，是否穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性
①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體DNA上是否插入了目的基因
②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA
③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)
——“抗原—抗體雜交技術(shù)”
2.個(gè)體生物學(xué)水平鑒定
抗性檢測(cè)：功能活性比較：
PCR技術(shù)或分子雜交技術(shù)
基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的功能活性比較
——檢測(cè)是否具有抗性以及抗性強(qiáng)度等
如：胰島素注射到糖尿病模型小鼠
例11.人血白蛋白在臨床上被廣泛應(yīng)用。我國(guó)科學(xué)家通過(guò)生物工程技術(shù)在水稻胚乳中提取到人血白蛋白，其流程如下圖所示。下列敘述正確的是（　?。?br/>A．PCR擴(kuò)增時(shí)需要DNA模板、引物、耐高溫的RNA聚合酶等條件B．過(guò)程①需用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將人血白蛋白基因直接導(dǎo)入水稻胚乳細(xì)胞中C．過(guò)程①需將目的基因與胚乳中特異性表達(dá)基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組D．過(guò)程②改變生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度及比例不影響細(xì)胞的脫分化過(guò)程
例12.科研人員利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將抗病毒蛋白基因C 導(dǎo)入番木瓜，培育出轉(zhuǎn)基因抗病番木瓜，所用的 Ti 質(zhì)粒如圖所示。下列敘述正確的是（）
A．該技術(shù)的原理是農(nóng)桿菌的擬核DNA 與番木瓜基因發(fā)生重組B．構(gòu)建基因表達(dá)載體需要限制酶和耐高溫的 DNA 聚合酶C．可利用 PCR 技術(shù)篩選出含有抗病毒蛋白基因C 的受體細(xì)胞D．可利用卡那霉素抗性基因檢測(cè)是否成功構(gòu)建抗病毒番木瓜
考點(diǎn)三：基因工程的基本操作技術(shù)（⑤ DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定）
（一）DNA體外擴(kuò)增的原理：
①PCR利用了DNA的熱變性原理，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度來(lái)控制DNA雙鏈的解聚與結(jié)合，PCR儀實(shí)質(zhì)上就是一臺(tái)能夠自動(dòng)調(diào)控溫度的儀器，一次PCR一般要經(jīng)歷30次循環(huán)。
②PCR擴(kuò)增DNA片段還利用了DNA半保留復(fù)制的原理；
PCR 的產(chǎn)物一般通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定。
DNA分子具有可解離的基團(tuán)，在一定的PH下，這些基團(tuán)可以帶上正電荷或負(fù)電荷。在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與它所帶電荷相反的電極移動(dòng)，這個(gè)過(guò)程就是電泳。
凝膠中的DNA分子通過(guò)染色，可以在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來(lái)。
在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)像等有關(guān)。
（二）DNA片段電泳鑒定原理：
（一）DNA片段擴(kuò)增的具體過(guò)程：
移液：用微量移液器按照PCR反應(yīng)體系配方或PCR試劑盒的說(shuō)明書(shū)，在微量離心管中依次加入各組分。
離心：待所有組分都加入后，蓋嚴(yán)離心管的蓋子，將微量離心管放入離心機(jī)里，離心約10s，使反應(yīng)液集中在離心管的底部（提高反應(yīng)速率）。
擴(kuò)增：參照下表的參數(shù)，設(shè)置好PCR儀的循環(huán)程序。將裝有反應(yīng)液的微量離心管放入PCR儀中進(jìn)行反應(yīng)。
（二）PCR擴(kuò)增產(chǎn)物電泳鑒定的具體過(guò)程：
電泳緩沖液配制瓊脂糖溶液，一般配制質(zhì)量體積比0.8%～1.2%的瓊脂糖溶液。在沸水浴或微波爐內(nèi)加熱至瓊脂糖熔化。稍冷卻后，加入適量的核酸染料混勻。
將溫?zé)岬沫傊侨芤貉杆俚谷肽＞?，并插入合適大小的梳子，以形成加樣孔。
待凝膠溶液完全凝固，小心拔出梳子，取出凝膠放入電泳槽內(nèi)。
將電泳緩沖液加入電泳槽中，電泳緩沖液沒(méi)過(guò)凝膠1mm為宜。
擴(kuò)增得到的PCR產(chǎn)物與凝膠載樣緩沖液(內(nèi)含指示劑)混合，再用微量移液器將混合液緩慢注入凝膠的加樣孔內(nèi)。留一個(gè)加樣孔加入指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)參照物。
接通電源，根據(jù)電泳槽陽(yáng)極至陰極之間的距離來(lái)設(shè)定電壓，一般為1～5V/cm。待指示劑前沿遷移接近凝膠邊緣時(shí)，停止電泳
取出凝膠置于紫外燈下觀察和照相。
例13.用PCR方法檢測(cè)轉(zhuǎn)基因植株是否成功導(dǎo)入目的基因時(shí)，得到以下電泳圖譜，其中1號(hào)為DNA標(biāo)準(zhǔn)樣液(Marker)，10號(hào)為蒸餾水。PCR時(shí)加入的模板DNA如圖所示。據(jù)此做出分析不合理的是(　　)
A.PCR產(chǎn)物的分子大小在250至500 bp之間B.3號(hào)樣品為不含目的基因的載體DNAC.9號(hào)樣品對(duì)應(yīng)植株不是所需的轉(zhuǎn)基因植株D.10號(hào)的電泳結(jié)果能確定反應(yīng)體系等對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有干擾
A.該 DNA 最可能是線狀 DNA 分子B.兩種限制酶在該 DNA 上各有兩個(gè)酶切位點(diǎn)C.限制酶 R1與 R2的切點(diǎn)最短相距約 200 bpD.限制酶 R1與 R2的切點(diǎn)最長(zhǎng)相距約 800 bp
例14.在基因工程操作過(guò)程中，科研人員利用識(shí)別兩種不同序列的限制酶(R1和 R2)處理某 DNA，進(jìn)行凝膠電泳檢測(cè)，結(jié)果如圖所示。以下相關(guān)敘述中，正確的是( )
考點(diǎn)四：基因工程的應(yīng)用
例15．下列有關(guān)基因工程應(yīng)用的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）
A．將外源生長(zhǎng)激素基因?qū)雱?dòng)物體內(nèi)可提高動(dòng)物生長(zhǎng)速率B．將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)基因?qū)朕r(nóng)作物，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)C．利用基因工程技術(shù)，得到的乳腺生物反應(yīng)器可以解決很多重要的藥品的生產(chǎn)問(wèn)題D．用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作為器官移植的供體時(shí)，由于導(dǎo)入的是調(diào)節(jié)因子，而不是目的基因，因此無(wú)法抑制抗原的合成
例16 ．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)的新技術(shù)，要變成實(shí)際應(yīng)用，需要很多的實(shí)驗(yàn)才能應(yīng)用到實(shí)際中。早在2006年，兩個(gè)研究小組幾乎同時(shí)發(fā)現(xiàn)，將四個(gè)特定基因?qū)胩幱诟叨确只捏w細(xì)胞(如成纖維細(xì)胞等)中，可誘導(dǎo)其形成具有胚胎干細(xì)胞樣分化潛能的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞。雖然至今這項(xiàng)技術(shù)還在深入研究，但這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的潛在應(yīng)用前景是（）
A．突破干細(xì)胞定向分化的障礙 B．改造和優(yōu)化人類基因組結(jié)構(gòu)C．克隆具有優(yōu)良品質(zhì)的動(dòng)物個(gè)體 D．解決異體組織/器官排斥難題
例17．如圖是將目的基因?qū)氪竽c桿菌內(nèi)制備“基因工程菌”的示意圖，其中引物1-4在含有目的基因的DNA上的結(jié)合位置如甲圖所示，限制酶BamHⅠ、EcRⅠ、HindⅢ在質(zhì)粒上的識(shí)別位點(diǎn)如乙圖所示。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A．PCR第一輪循環(huán)的產(chǎn)物可作為第二輪反應(yīng)的模板B．若已經(jīng)合成了圖甲所示4種引物，應(yīng)選擇引物2和3擴(kuò)增目的基因C．過(guò)程①中應(yīng)使用限制酶BamHⅠ切割質(zhì)粒D．對(duì)于轉(zhuǎn)化失敗的大腸桿菌及其培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌處理，以防其污染環(huán)境
考點(diǎn)五：蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用
（一）蛋白質(zhì)工程概念：
以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)改造或合成基因，來(lái)改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。
蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程，是涉及多學(xué)科的綜合科技工程。
根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。
通過(guò)改造或合成基因，來(lái)定向改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)。
生產(chǎn)出自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì)。
（二）蛋白質(zhì)工程原理：
②設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)
③推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列
④找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因
逆中心法則，與天然蛋白質(zhì)合成的過(guò)程相反
預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)氨基酸序列→找到并改變對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)
目的基因的篩選與獲取→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定
可生產(chǎn)自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì)
生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)
通過(guò)改造或合成基因來(lái)定向改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)
將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀
①蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的第二代基因工程；②蛋白質(zhì)工程離不開(kāi)基因工程，其包含基因工程的基本操作。
例18．近年來(lái)，人工智能(AI)算法在蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)被開(kāi)發(fā)，下列關(guān)于AI算法在蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域應(yīng)用的設(shè)想中，實(shí)現(xiàn)難度最大的是（）
A．根據(jù)人類對(duì)蛋白質(zhì)的功能需求設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)B．根據(jù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)推測(cè)其氨基酸序列C．按照設(shè)定的氨基酸序列推測(cè)mRNA的堿基序列D．按照設(shè)定的mRNA的堿基序列設(shè)計(jì)新基因
例19．已知生物體內(nèi)有一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Y，由300個(gè)氨基酸組成。如果將Y中157位的L異亮氨酸變成亮氨酸，261位的酪氨酸變成絲氨酸，改變后的蛋白質(zhì)Y1不但保留了原有Y的功能，且具備了催化活性。下列說(shuō)法正確的是（　?。?br/>A．蛋白質(zhì)工程和基因工程的根本區(qū)別是操作對(duì)象的差異B．可以通過(guò)對(duì)Y蛋白基因進(jìn)行修飾或人工合成獲得Y1蛋白基因C．蛋白質(zhì)工程操作過(guò)程中，不需要酶和載體作為工具D．細(xì)胞內(nèi)合成Y1蛋白與Y蛋白的過(guò)程中，遺傳信息的流向是相反的
例20．T4溶菌酶（AO）在溫度較高時(shí)易失去活性。研究人員通過(guò)蛋白質(zhì)工程對(duì)T4溶菌酶第3位上的異亮氨酸改成半胱氨酸，該處半胱氨酸可與第97位半胱氨酸之間形成一個(gè)二硫鍵，獲得了熱穩(wěn)定性高的T4溶菌酶（A1）。下列說(shuō)法正確的是（）
A．蛋白質(zhì)工程和基因工程的根本區(qū)別是操作對(duì)象的差異B．蛋白質(zhì)工程與中心法則的流程方向一致，即DNA→mRNA→蛋白質(zhì)C．檢測(cè)A1活性時(shí)可先將A1與底物混合，再置于高溫環(huán)境中D．AO和A1空間結(jié)構(gòu)的差異是二者熱穩(wěn)定性不同的直接原因

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