易错点28 基因工程（教师版）.docx

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1、易错点28基因工程易错分析1.有关“启动子、起始密码子、终止子、终止密码子”位置作用启动子位于DNA分子上RNA聚合酶识别和结合位点，启动转录过程起始密码子位于mRNA分子上决定翻译的开始终止子位于DNA分子上决定转录的结束终止密码子位于mRNA分子上决定翻译的结束2.有关“DNA有关的酶名称作用部位作用底物作用结果限制酶磷酸二酯键DNA将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键DNA片段将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶或热稳定DNA聚合酶（7f酶）磷酸二酯键脱氧核甘酸将单个脱氧核甘酸依次连接到DNA单链末端DNA（水解）酶磷酸二酯键DNA将DNA片段水解为单个脱氧核昔酸解旋前

2、碱基对之间的氢键DNA将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链RNA聚合醐磷酸二酯键核糖核甘酸将单个核糖核甘酸依次连接到RNA单链末端3.有关“质粒”质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。4.有关“基因治疗”基因治疗：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病的最有效手段。方法比Q体外基因治疗体内基因治疗不同途径从患者体内获取某种细胞一体外完成基因转移T筛选、细胞扩增一输入体内直接向患者体内组织细胞中转移基因点特点操作复杂，但效果可靠方法较简单，但效果难以控制相同点都是将外源基因导入

3、靶细胞，以纠正缺陷基因，目前两种方法都处于临床试验阶段错题纠正1.下图为不同限制性核酸内切膀识别的序列及切割位置（箭头所指），下列叙述错误的是（）EcoR5,-GAATTC-3,13,-CTTAAG-5,BamHI5,-GGATCC-3,3,-CCTAGG-5,.Bg1115,-AGATCT-3,3,-TCTAGA-5,TNotI5,-GGGGCCCC-3,3,-CGCCGGCG-5,A.图示4种限制性核酸内切能均不能够识别和切割RNA分子内的核甘酸序列B.若DNA上的碱基随机排列，NW1限制性核酸内切酶切割位点出现频率较其他三种限制性核酸内切酶高C.酶切时使用两种限制酶同时处理是为了防止质粒

4、和含目的基因的外源DNA片段自身环化D.用酶3gH切出的目的基因与酶及力H1切割的质粒重组后，则不能再被这两种酶切开【答案】B【分析】1、常用的运载体：质粒（质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我更制能力的双链环状DNA分子）、噬菌体的衍生物、动植物病毒。2、作为运载体必须具备的条件：要具有限制醐的切割位点；要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后亚组子的筛选；能在宿主细胞中稳定存在并复制；是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。3、天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。【详解】A、酶具有专一性，限制酶是专

5、门切割DNA序列中一定部位的酶，所以图示4种限制性核酸内切酶均不能够识别和切割RNA分子内的核昔酸序列，A正确；B、由于NoII限制性核酸内切酶识别的序列比其他三种酶的序列长，若DNA上的碱基随机排列，NOt1限制性核酸内切酶切割位点出现频率较其他三种限制性核酸内切酶低，B错误；C、两种不同的限制前可产生不同的黏性末端，所以使用两种限制醐同时处理是为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，C正确；D、用酶Bg1H切出的目的基因与酶BamH1切割的质粒重组后，重组DNA分子序列为5-AGATCC-3,3TCTAGGp,6个脱氧核甘酸对序列既不能被限制醐Bg1II识别，也不能被BamHI识

6、别，所以不可能被这两种酶切开，D正确。故选B。2 .下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是（）A.将重组质粒导入细菌B常用的方法是用Ca?+处理细菌B.将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的是只导入了质粒A的细菌C.目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有四环素的培养基上生长D.工程菌产生的生长激素可以直接使用效果良好【答案】A【分析】题图分析：图示表示将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的过程。质粒A上含有四环素抗性基因和氨藻青霉素抗性基因，构建基因表达载体后，破坏

7、了质粒A的氨平青霉素抗性基因，但四环素抗性基因正常，所以导入重组质粒或普通质粒的大肠杆菌都能抗四环素，但导入重组质粒的大肠杆菌不能抗氨苇青霉素。【详解】A、将重组质粒导入细菌B常用的方法是钙离子处理法（Caa2溶液），使细菌处于易于吸收外源DNA的状态，A正确；B、因为目的基因插入了氨羊青霉素抗性基因，而四环素抗性基因正常，因此导入了重组质粒的细菌能在含有四环素的培养基上生长，但导入空白质粒的细菌也能在此培养基上生长，B错误；C、目的基因成功表达的标志是合成人的生长激素，而不是在含有四环素的培养基上生长，C错31天；D、由于细菌无内质网和高尔基体，对合成的生长激素不能加工、修饰，故工程菌产生的

8、生长激素不能直接使用，D错误。故选Ao3 .某种荧光蛋白（GFP）在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白（11）基因连接在GFP基因的5,端，获得了1I-GFP融合基因（简称为n）,并将其插入质粒P,构建基因表达载体P1,其部分结构和酹切位点的示意图如下（图中E1E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同）。启动子1I基因GFP基因终止子I111EiEiEsE4回答下列问题：（1）据图推断，该团队在将n插入质粒P时，应使用图示中的进行酶切，这是为了保证O（2）体外利用PCR技术扩增基因n时，使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的

9、主要原因是:利用PCR技术扩增基因n时，设计的引物之间不能,以避免影响引物与相应单链的结合。（3）将P1转入大肠杆菌后，若在该大肠杆菌中观察到了绿色荧光，则说明11基因在大肠样菌中依次完成了过程。（4）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加的抑制剂。【答案】（1）EI和E4保证n（11GFP融合基因）的完整性（2）Taq酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活碱基互补配对（3）转录和翻译（4）蛋白酶缺陷型蛋白酶【分析】利用PCR技术扩增目的基因时需使用一种特殊的醐

10、，即热稳定的DNA聚合酎（或Taq酶）o利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便据此合成引物，PCR扩增的过程是:目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合前作用下延伸，如此重复循环多次。【详解】（I）1I-GFP融合基因（n）将作为目的基因插入质粒P,在将n插入质粒P时，应使用图示中的E1和E4进行酶切，这是为了保证1I-GFP融合基因（或n）的完整性。（2）目前在PCR反应中使用Taq解而不使用大肠杆菌DNA聚合防的主要原因是Taq酷热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活。引物通过碱基互补配对形成氢键和相应的模

11、板单链结合，利用PCR技术扩增基因n时，设计的引物之间不能碱基互补配对，以避免影响引物与相应单链的结合。（3）将P1转入大肠杆菌后，若在该大肠杆菌中观察到了绿色荧光，说明有荧光蛋白合成，则说明11基因在大肠样菌中依次完成了转录和翻译过程。（4）真核生物基因（的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解，为防止蛋白质被降解，选择的大肠杆菌体内应该没有可以降解蛋白质的酶，所以选择蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加蛋白酶的抑制剂。知识总结1 .限制酶的选择方法根据目的基因两端的限制酶切割位点、质粒上的限制酶切割位点以及是否破坏目的基因和标记基因等来确定限制酶

12、的种类。PstISmaIPstI1抗病基因IEcoRIJYEcoRISma口标记基因（1）应选择酶切位点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择RfI；不能选择酶切位点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SwI。（2）为避免目的基因及质粒的自身环化、反向连接，也可使用不同的限制酶（非同尾酶）切割目的基因所在片段和质粒（双酶切），如图甲可选择用PstI和ECORI两种限制酶（但要确保质粒上也有这两种酶的切割位点）。（3）切割质粒的限制酶不能同时切开质粒上的所有标记基因，即至少要保留一个标记基因，以用于重组DNA的鉴定和筛选，如图乙中的质粒不能使用SmaI切割。2 .标记基因的作用标记基因可用于

13、检测目的基因是否导入受体细胞：目的基因含有抗氨节青霉素基因的质粒培养基上培养有的大肠杆菌中有载体进入,有的没有载体进入只有含有载体,并且载体上的抗性基因表达的大肠杆菌才能存活并增殖进入受体细胞T-DNA构建基因表达载体感染目的基因3 .农杆菌转化法分析组织体DNA中受体细胞插入染色（I）构建基因表达载体需要两种工具酶：限制酶和DNA连接酶。（2）基因表达载体（重组质粒）导入农杆菌细胞时，要用Ca?+处理农杆菌细胞，使其处于感受态，有利于重组质粒的导入。（3）将导入目的基因的受体细胞培育成完整的植株要用到植物组织培养技术。【拓展】如何筛选出含有目的基因的受体细胞（1）原理：将目的基因插入含有两种

14、抗生素抗性基因的载体时，如果插入某种抗生素抗性基因内部，则会导致该抗生素抗性基因失活。如下图，目的基因插入四环素抗性基因内部，则四环素抗性基因失活。（2）被转化的细菌有三种：含环状目的基因的细菌、含重组质粒的细菌、含自身环化质粒的细菌。（3）筛选方法：将混合处理后的细菌先放在含氨节青霉素的培养基上培养，能生长的是含重组质粒的细菌和含自身环化质粒的细菌，如图1、2、3、4、5菌落，再利用无菌的绒布影印到含有四环素的培养基上，如图能生长的菌落为2、3、4,则在含四环素培养基上不生长的即为含有目的基因的菌落，如图1、5菌落。最后，可在含氨苇青霉素的培养基上挑取1、5菌落进行培养。含氨节青含四环素霉素

15、的培的培养基养基4.几种获取目的基因方法的比较项目从基因文库中获取人工合成方法从基因组文库中获取从CDNA文库中获取化学合成法反转录法过程供体细胞中的DNA1限制酶许多DNA片段1插入载体1导入受体菌群（基因组文库）I外源DNA扩增，产生特定性状1分离目的基因目的基因的mRNA1反转录单链DNA1合成双链DNA1插入载体1导入受体菌群（cDNA文库）1分离目的基因蛋白质的氨基酸序列1推测mRNA的核昔酸序列I推测基因的核昔酸序列1化学合成目的基因目的基因的mRNA1反转录单链DNAI合成双链DNA（即目的基因）说明将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库，包括基因组文库和CDNA文库适用于片段较小，核伴酸序列已知