第1課時(shí)

目的基因的篩選與獲取、基

因表達(dá)載體的構(gòu)建1.簡(jiǎn)述基因工程的基本操作程序。

2.掌握獲取目的基因的方法。

3.嘗試設(shè)計(jì)某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過程。

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.生命觀念：對(duì)基因工程的基本程序有整體的認(rèn)知。2.科學(xué)思維：結(jié)合基因工程的基本操作程序，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)。3.科學(xué)探究：能復(fù)述PCR技術(shù)的原理和基本過程，了解

擴(kuò)增目的基因的方法。素養(yǎng)要求內(nèi)容索引一、目的基因的篩選與獲取二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建梳理網(wǎng)絡(luò)要語必背隨堂演練知識(shí)落實(shí)課時(shí)對(duì)點(diǎn)練目的基因的篩選與獲取01梳理教材知識(shí)

夯實(shí)基礎(chǔ)1.培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的四個(gè)步驟(1)目的基因的

。(2)

的構(gòu)建。(3)將目的基因?qū)?/p>

。(4)目的基因的

。篩選與獲取基因表達(dá)載體受體細(xì)胞檢測(cè)與鑒定2.目的基因的篩選與獲取目的基因：在基因工程的設(shè)計(jì)和操作中，用于

或____

等的基因。主要指

，如與生物抗逆性、優(yōu)良品質(zhì)、生產(chǎn)藥物、

和工業(yè)用酶等相關(guān)的基因。(1)篩選合適的目的基因：從

的基因中進(jìn)行篩選。改變受體細(xì)胞性狀獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物編碼蛋白質(zhì)的基因毒物降解相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰(2)利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因①PCR的含義：PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫，它是一項(xiàng)根據(jù)_________

的原理，在生物體外提供參與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)。②目的：快速擴(kuò)增目的基因。③原理：

。

④基本條件：DNA模板、4種脫氧核苷酸、

、

的DNA聚合酶、緩沖液。DNA半保留復(fù)制DNA半保留復(fù)制2種引物耐高溫⑤過程a.變性：當(dāng)溫度上升到

時(shí)，

解聚為單鏈。b.復(fù)性：溫度下降至50℃左右時(shí)，

通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合。c.延伸：溫度升至72℃左右時(shí)，溶液中的4種脫氧核苷酸在________

的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈。90℃以上雙鏈DNA兩種引物耐高溫的DNA聚合酶⑥結(jié)果：每一次循環(huán)后，目的基因的量可以

，即成指數(shù)形式擴(kuò)增(約為2n，n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù))。⑦鑒定：采用

鑒定PCR產(chǎn)物。⑧儀器：PCR擴(kuò)增儀。(3)在獲得轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的過程中，還可以通過構(gòu)建

來獲取目的基因。增加一倍瓊脂糖凝膠電泳基因文庫(kù)辨析易錯(cuò)易混練前清障(1)PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)(

)(2)用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列(

)(3)PCR體系中一定要添加從受體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶(

)(4)PCR技術(shù)中，DNA模板鏈上堿基G和C的比例越高，DNA變性解鏈的溫度就越高(

)×√√×思考延伸拓展強(qiáng)化素養(yǎng)圖1、圖2分別是PCR擴(kuò)增技術(shù)相關(guān)過程，請(qǐng)思考回答：(1)圖1所示利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，在第幾輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段？提示第3輪。(2)圖2是某同學(xué)設(shè)計(jì)的兩組引物(只標(biāo)注了部分堿基序列)都不合理，請(qǐng)分別說明理由。提示第1組：引物Ⅰ和引物Ⅱ局部發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效。第2組：引物Ⅰ′自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效。(3)要保證目的基因能與載體相連接，還要對(duì)引物進(jìn)行什么操作？提示

要在兩種引物的5′端分別添加上限制酶的識(shí)別序列?；虮磉_(dá)載體的構(gòu)建02梳理教材知識(shí)

夯實(shí)基礎(chǔ)1.基因表達(dá)載體構(gòu)建的目的使目的基因在受體細(xì)胞中

，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠

和

。穩(wěn)定存在表達(dá)發(fā)揮作用2.基因表達(dá)載體的組成啟動(dòng)子終止子標(biāo)記上游RNA聚合酶下游轉(zhuǎn)錄3.基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程一般用同種或能產(chǎn)生相同末端的

酶分別切割載體和含有目的基因的DNA片段，再利用

酶將目的基因片段拼接到載體的切口處(如圖所示)。限制DNA連接辨析易錯(cuò)易混練前清障(1)基因工程操作程序的核心步驟是目的基因的獲取(

)(2)基因表達(dá)載體中有的含有啟動(dòng)子和終止密碼子(

)(3)標(biāo)記基因不一定是抗生素抗性基因(

)×√×思考延伸拓展強(qiáng)化素養(yǎng)1.請(qǐng)區(qū)分啟動(dòng)子和終止子與起始密碼子和終止密碼子：?jiǎn)?dòng)子和終止子位于

上，是基因表達(dá)載體必需的部分，而起始密碼子和終止密碼子位于

上，決定翻譯的開始和結(jié)束。DNAmRNA限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ識(shí)別序列及切割位點(diǎn)

2.下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，能否用SmaⅠ酶切割質(zhì)粒？為什么？提示不能；因?yàn)镾maⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因。質(zhì)粒上的抗性基因是標(biāo)記基因，便于重組DNA分子的篩選，若被破壞，無法進(jìn)一步篩選。(2)與只使用EcoRⅠ相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)是什么？提示可以防止質(zhì)粒和目的基因的自身環(huán)化以及目的基因與載體的反向連接。歸納總結(jié)如何選擇限制酶②不能選擇切點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇SmaⅠ。③為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和反向連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，如圖甲也可選擇用PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點(diǎn))切割。(1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)確定限制酶的種類①應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶，如圖甲可選擇PstⅠ。(2)根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)確定限制酶的種類①所選限制酶要與切割目的基因的限制酶相一致，以確保具有相同的黏性末端。②質(zhì)粒作為載體必須具有標(biāo)記基因等，所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)。(3)在基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子應(yīng)位于目的基因的首端，終止子應(yīng)位于目的基因的尾端，這樣目的基因才能表達(dá)，即酶切位點(diǎn)應(yīng)位于啟動(dòng)子與終止子之間。梳理網(wǎng)絡(luò)要語必背031.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)物等的基因就是目的基因。它主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因。2.PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫，該技術(shù)的原理是DNA半保留復(fù)制。3.PCR反應(yīng)進(jìn)行的條件有緩沖溶液、DNA模板、引物、4種脫氧核苷酸、耐高溫的DNA聚合酶、溫度條件等。4.PCR擴(kuò)增的過程：變性—復(fù)性—延伸。5.基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心工作，基因表達(dá)載體由啟動(dòng)子、目的基因、標(biāo)記基因、終止子等構(gòu)成。隨堂演練知識(shí)落實(shí)041.基因工程的基本操作程序有：①使目的基因與載體相結(jié)合；②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；③檢測(cè)和鑒定目的基因是否穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性；④篩選和獲取目的基因。正確的操作順序是A.③②④① B.②④①③C.④①②③ D.③④①②√1234562.下列有關(guān)PCR技術(shù)的說法，錯(cuò)誤的是A.PCR是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)B.PCR技術(shù)的原理是DNA分子半保留復(fù)制C.復(fù)性過程中引物與模板鏈的結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則D.PCR擴(kuò)增中需要解旋酶解開雙鏈DNA123456解析

PCR擴(kuò)增中目的基因受熱變性后解鏈為單鏈，不需要解旋酶解開雙鏈DNA，D錯(cuò)誤?！?.(2019·全國(guó)高二課時(shí)練習(xí))下列一般不作為基因工程中的標(biāo)記基因的是A.四環(huán)素抗性基因B.綠色熒光蛋白基因C.產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因D.貯藏蛋白的基因123456解析

貯藏蛋白的基因的表達(dá)產(chǎn)物不能觀察到任何特殊的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所以不能作為基因工程的標(biāo)記基因，D錯(cuò)誤?！?.如圖為基因表達(dá)載體的模式圖，下列有關(guān)說法，錯(cuò)誤的是A.基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在生物體外完成的B.任何基因表達(dá)載體的構(gòu)建都是一樣的，沒有差別123456C.圖中啟動(dòng)子位于基因的上游，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位D.抗生素抗性基因的作用是作為標(biāo)記基因，便于重組DNA分子的篩選√5.右圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)可食用疫苗的部分過程，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性內(nèi)切核酸酶。下列有關(guān)說法正確的是123456A.圖示過程是基因工程的核心工作，所需的限制性內(nèi)切核酸酶均來自真

核生物B.圖示中構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需用到一種限制性內(nèi)切核酸酶C.一種限制性內(nèi)切核酸酶只能識(shí)別一種特定的核糖核苷酸序列D.抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來√123456解析圖示表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，這是基因工程的核心工作，所需的限制性內(nèi)切核酸酶一般來自原核生物，A錯(cuò)誤；此表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)需要用到EcoRⅠ、PstⅠ兩種限制性內(nèi)切核酸酶，B錯(cuò)誤；限制性內(nèi)切核酸酶具有特異性，即一種限制性內(nèi)切核酸酶只能識(shí)別某種特定的脫氧核苷酸序列并在特定的位點(diǎn)切割，C錯(cuò)誤；抗卡那霉素基因作為標(biāo)記基因，主要作用是篩選含有目的基因的受體細(xì)胞，D正確。6.基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。回答下列問題。(1)基因工程中所用的目的基因除了可以利用PCR技術(shù)獲取，也可以通過構(gòu)建________來獲取。(2)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí)，解開DNA雙鏈的酶是______。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是_______________。上述兩個(gè)解鏈過程的共同點(diǎn)是破壞了DNA雙鏈分子中的____。(3)目前在PCR反應(yīng)中不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是________________________________。123456基因文庫(kù)解旋酶加熱至90℃以上氫鍵大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會(huì)失活123456(4)含有限制酶的細(xì)胞中通常還具有相應(yīng)的甲基化酶，這兩種酶對(duì)DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以對(duì)DNA序列進(jìn)行修飾，使限制酶不能對(duì)這一序列進(jìn)行識(shí)別和切割。含有某種限制酶的細(xì)胞，可以利用限制酶切割外源DNA，但不破壞細(xì)胞自身的DNA，其原因可能有①_________________________________________；②______________________________________。(5)利用PCR擴(kuò)增目的基因的過程由高溫變性(90℃以上)、低溫復(fù)性(50℃左右)、適溫延伸(72℃左右)三個(gè)步驟構(gòu)成一個(gè)循環(huán)，為使得DNA聚合酶能夠重復(fù)利用，選用的酶應(yīng)在_________處理后仍然具備催化活性。細(xì)胞自身的DNA分子沒有該限制酶的識(shí)別序列化酶對(duì)細(xì)胞自身的DNA分子進(jìn)行了修飾甲基90℃以上課時(shí)對(duì)點(diǎn)練05A組基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一目的基因的篩選與獲取1.下列關(guān)于PCR技術(shù)的敘述，正確的是A.PCR技術(shù)建立在對(duì)擴(kuò)增的目的基因序列完全已知的基礎(chǔ)上B.該技術(shù)需要解旋酶和耐高溫的DNA聚合酶C.該技術(shù)需要一對(duì)特異性的引物，要求一對(duì)引物的序列是互補(bǔ)的D.該技術(shù)應(yīng)用體內(nèi)DNA半保留復(fù)制原理，也需要模板、原料、能量、酶

等條件√123456789101112131415161718解析

PCR技術(shù)擴(kuò)增的目的基因序列不一定是已知的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該技術(shù)是通過高溫來使DNA解旋的，不需要解旋酶，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該技術(shù)需要的一對(duì)引物，分別能與模板DNA的兩條鏈的末端進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)，其序列不是互補(bǔ)的，C項(xiàng)錯(cuò)誤。1234567891011121314151617182.PCR又稱聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，現(xiàn)在已成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一種常規(guī)手段，它可以在體外很短的時(shí)間內(nèi)將DNA大量擴(kuò)增。你認(rèn)為下列符合在體外進(jìn)行PCR反應(yīng)條件的一組是①穩(wěn)定的緩沖溶液環(huán)境②DNA模板③引物④4種脫氧核苷酸⑤耐高溫的DNA聚合酶⑥解旋酶⑦限制性內(nèi)切核酸酶⑧溫控設(shè)備A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑧ D.①②③④⑤⑧123456789101112131415161718√123456789101112131415161718解析

PCR反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是模擬體內(nèi)DNA復(fù)制，因此需要穩(wěn)定的緩沖溶液環(huán)境，①正確；PCR反應(yīng)需要DNA模板，②正確；PCR反應(yīng)需要一對(duì)引物，③正確；PCR反應(yīng)需要以4種脫氧核苷酸為原料，④正確；PCR反應(yīng)需要耐高溫的DNA聚合酶催化延伸過程，⑤正確；PCR反應(yīng)過程中通過高溫使DNA變性解鏈，不需要解旋酶，⑥錯(cuò)誤；PCR反應(yīng)不需要限制性內(nèi)切核酸酶，⑦錯(cuò)誤；PCR反應(yīng)過程中需要控制的關(guān)鍵因素是溫度，因此需要溫控設(shè)備，⑧正確。3.基因a在人體細(xì)胞中可表達(dá)出蛋白質(zhì)a。有生物學(xué)家從人的DNA中分離出基因a，并通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將其轉(zhuǎn)入了細(xì)菌。經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，該轉(zhuǎn)基因細(xì)菌產(chǎn)生了一種新蛋白質(zhì)X。進(jìn)一步分析表明：蛋白質(zhì)X是基因a僅在細(xì)菌中的表達(dá)產(chǎn)物。下列說法正確的是A.基因a在體外擴(kuò)增需要引物，在人體細(xì)胞中的復(fù)制不需要B.細(xì)菌細(xì)胞和人體細(xì)胞中作為翻譯模板的RNA堿基序列不同C.基因a在體外擴(kuò)增和在人體細(xì)胞中復(fù)制都是在解旋酶的作用下打開雙鏈D.將基因a在體外擴(kuò)增時(shí)，必須要先測(cè)出基因a的所有脫氧核苷酸序列√123456789101112131415161718解析基因a是目的基因，在體外擴(kuò)增需要引物，在人體細(xì)胞中的復(fù)制也需要，A錯(cuò)誤；基因a在人體細(xì)胞中表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)a，而在細(xì)菌細(xì)胞中的表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)X，這說明人體細(xì)胞和細(xì)菌細(xì)胞中作為翻譯模板的RNA堿基序列不同，B正確；基因a在體外擴(kuò)增時(shí)，利用高溫打開DNA的雙鏈，C錯(cuò)誤；將基因a在體外擴(kuò)增時(shí)，不需要測(cè)出基因a的所有脫氧核苷酸序列，D錯(cuò)誤。123456789101112131415161718題組二基因表達(dá)載體的構(gòu)建4.下列哪項(xiàng)不是基因表達(dá)載體的組成部分A.啟動(dòng)子 B.終止密碼子C.標(biāo)記基因 D.目的基因√123456789101112131415161718解析基因表達(dá)載體的組成為目的基因＋啟動(dòng)子＋終止子＋標(biāo)記基因等。終止子位于基因的下游，是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，可使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止；終止密碼子是mRNA上3個(gè)相鄰的堿基，使翻譯過程在相應(yīng)的地方停止。5.在基因工程的操作過程中，獲得重組質(zhì)粒不需要①DNA連接酶②限制性內(nèi)切核酸酶③RNA聚合酶④具有標(biāo)記基因的質(zhì)粒⑤目的基因⑥四種脫氧核苷酸A.③⑥ B.②④ C.①⑤ D.①②④√解析

構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，首先要用限制性內(nèi)切核酸酶切割含有目的基因的DNA片段和質(zhì)粒，其次需要用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接；RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄過程，獲得重組質(zhì)粒時(shí)不需要RNA聚合酶；獲得重組質(zhì)粒時(shí)，需要具有標(biāo)記基因的質(zhì)粒作為載體；重組質(zhì)粒是由目的基因與質(zhì)粒形成的；四種脫氧核苷酸是合成DNA的原料，獲得重組質(zhì)粒不需要四種脫氧核苷酸。1234567891011121314151617186.(2019·廣東汕頭潮南實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二月考)某目的基因兩側(cè)的DNA序列所含的限制性內(nèi)切核酸酶的酶切位點(diǎn)如圖所示，最好選用下列哪種質(zhì)粒作為載體123456789101112131415161718√解析目的基因僅一側(cè)含有限制酶NheⅠ的識(shí)別序列，用此酶切割不能獲取目的基因，A項(xiàng)錯(cuò)誤；123456789101112131415161718目的基因兩側(cè)分別含有限制酶AluⅠ的識(shí)別序列，但只用此酶切割可能會(huì)導(dǎo)致目的基因和質(zhì)粒反向連接或自身環(huán)化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；目的基因兩側(cè)含有限制酶NheⅠ和AluⅠ的識(shí)別序列，但用這兩種酶切割會(huì)產(chǎn)生不含目的基因的片段，C項(xiàng)錯(cuò)誤；目的基因兩側(cè)分別含有限制酶NheⅠ和SmaⅠ的識(shí)別序列，用這兩種酶切割會(huì)獲取目的基因，而且能防止目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和反向連接，D項(xiàng)正確。7.下列關(guān)于基因表達(dá)載體構(gòu)建的相關(guān)敘述中，不正確的是A.需要限制酶和DNA連接酶B.抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因C.在細(xì)胞外進(jìn)行D.啟動(dòng)子位于目的基因的上游，是啟動(dòng)翻譯的一段DNA序列√123456789101112131415161718解析啟動(dòng)子位于目的基因的上游，是啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列，D錯(cuò)誤。8.下列有關(guān)抗蟲基因表達(dá)載體的敘述，正確的是A.切割含抗蟲基因的DNA片段和載體必須用同一種限制酶B.抗蟲基因表達(dá)載體中要有起始密碼子C.抗蟲基因表達(dá)載體必須具備標(biāo)記基因，其作用是篩選含有目的基因的

受體細(xì)胞D.抗蟲基因的表達(dá)開始于復(fù)制原點(diǎn)√123456789101112131415161718解析

切割含抗蟲基因的DNA片段和載體可以用不同的限制酶，只要切割出的末端相同即可，A項(xiàng)錯(cuò)誤；抗蟲基因表達(dá)載體的構(gòu)建必須具備啟動(dòng)子和終止子，起始密碼子位于mRNA上，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因表達(dá)載體必須具備標(biāo)記基因，其作用是檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入到受體細(xì)胞中，從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來，C項(xiàng)正確；抗蟲基因的表達(dá)開始于啟動(dòng)子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。1234567891011121314151617189.下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復(fù)制必需的序列，Ampr為氨芐青霉素抗性基因，Tetr為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示一種限制性內(nèi)切核酸酶的酶切位點(diǎn)。下列有關(guān)敘述正確的是123456789101112131415161718A.基因Ampr和Tetr是一對(duì)等位基因，常作為基因工程中的標(biāo)記基因B.質(zhì)粒指細(xì)菌細(xì)胞中能自我復(fù)制的小型環(huán)狀的DNA和動(dòng)植物病毒的DNAC.限制酶的作用部位是DNA分子中特定的兩個(gè)核苷酸之間的氫鍵D.用質(zhì)粒4將目的基因?qū)氪竽c桿菌，該菌不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)√10.某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamHⅠ酶切后，與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌，結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}：123456789101112131415161718(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有_________________________(答出兩點(diǎn)即可)，而作為基因表達(dá)載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動(dòng)子和終止子等。能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因解析

作為載體必須具備如下特點(diǎn)：①能自我復(fù)制，從而在受體細(xì)胞中穩(wěn)定保存；②含標(biāo)記基因，以便重組DNA的篩選；③具一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段插入其中。123456789101112131415161718123456789101112131415161718(2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的，其原因是____________________________________________________；并且_____________和____________________________________________的細(xì)胞也是不能區(qū)分的，其原因是___________________________________________________。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有_______的固體培養(yǎng)基。二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長(zhǎng)含有質(zhì)粒載體含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或含有重組質(zhì)粒)二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基四環(huán)素上均能生長(zhǎng)123456789101112131415161718解析

在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，只有具有Ampr的大腸桿菌才能夠生長(zhǎng)。而Ampr位于質(zhì)粒上，故未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的大腸桿菌細(xì)胞中無Ampr，故不能在此培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，而僅含有質(zhì)粒載體的和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌均具有Ampr，因而能在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，目的基因的插入破壞了質(zhì)粒載體的Tetr，故含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能在含有四環(huán)素的平板上生長(zhǎng)，從而與僅含有質(zhì)粒載體的大腸桿菌得以區(qū)分。123456789101112131415161718(3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來自_________。受體細(xì)胞解析

噬菌體是病毒，無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，無法自主合成DNA，需借助宿主細(xì)胞完成DNA復(fù)制。B組綜合強(qiáng)化練11.在基因表達(dá)載體的構(gòu)建中，下列說法不正確的是①基因表達(dá)載體的組成只包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子

②有了啟動(dòng)子才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA

③終止子的作用是使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止④所有表達(dá)載體中的標(biāo)記基因都是抗生素抗性基因A.②③ B.①④ C.①② D.③④123456789101112131415161718√123456789101112131415161718解析基因表達(dá)載體的組成包括目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子等，①錯(cuò)誤；有了啟動(dòng)子才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，②正確；終止子的作用是使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止，③正確；不同的基因表達(dá)載體中的標(biāo)記基因不一定都是抗生素抗性基因，④錯(cuò)誤。12.用PCR技術(shù)將DNA分子中的A1片段進(jìn)行擴(kuò)增，設(shè)計(jì)了引物Ⅰ、Ⅱ，其連接部位如圖所示，X為某限制酶識(shí)別序列。擴(kuò)增后得到的絕大部分DNA片段是圖中的123456789101112131415161718√解析

利用PCR技術(shù)將DNA分子中的A1片段擴(kuò)增時(shí)，當(dāng)引物與母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后，子鏈延伸總是從5′端到3′端。據(jù)此依題意和圖示分析可知，擴(kuò)增后得到的絕大部分DNA片段如圖D所示。13.環(huán)境雌激素(EEs)會(huì)影響動(dòng)物和人類的性腺發(fā)育。斑馬魚在EEs的誘導(dǎo)下，會(huì)表達(dá)出卵黃蛋白原(vtg)。已知綠色熒光蛋白(GFP)基因能使斑馬魚發(fā)光，欲獲得能檢測(cè)水中是否含有EEs的轉(zhuǎn)基因斑馬魚，下列操作合理的是A.將EEs基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組B.將vtg基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組C.將GFP基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組D.將GFP基因的啟動(dòng)子與vtg基因重組123456789101112131415161718√解析由題意可知，環(huán)境中的EEs可誘導(dǎo)斑馬魚體內(nèi)vtg基因的表達(dá)，在不含EEs的環(huán)境中，斑馬魚體內(nèi)vtg基因不能表達(dá)。因此，只要將vtg基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組并導(dǎo)入斑馬魚體內(nèi)，便能根據(jù)斑馬魚是否發(fā)光檢測(cè)水中是否含EEs。12345678910111213141516171814.如圖所示為某質(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PCR擴(kuò)增的該基因與該質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒，則擴(kuò)增的該基因兩端需分別引入哪兩種限制酶的識(shí)別序列123456789101112131415161718注：圖中不同限制酶的識(shí)別序列及切割形成的黏性末端均不相同。A.NdeⅠ和BamHⅠ B.NdeⅠ和XbaⅠC.XbaⅠ和BamHⅠ D.EcoRⅠ和KpnⅠ√123456789101112131415161718解析

構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，要將目的基因插入到啟動(dòng)子和終止子之間，而且不能破壞啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、抗生素抗性基因等部位，故只能選用NdeⅠ和BamHⅠ切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段，因此在PCR擴(kuò)增的該基因的兩端需分別引入NdeⅠ和BamHⅠ兩種限制酶的識(shí)別序列。15.為了構(gòu)建重組質(zhì)粒pZHZ2，可利用限制酶E、F切割目的基因和質(zhì)粒pZHZ1，后用相應(yīng)的酶連接。下列敘述中錯(cuò)誤的是123456789101112131415161718A.基因工程的核心就是構(gòu)建基因表達(dá)載體B.質(zhì)粒pZHZ2上存在RNA聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)C.重組質(zhì)粒pZHZ2只能被限制酶G、H切開D.質(zhì)粒pZHZ1、pZHZ2復(fù)制時(shí)一定會(huì)用到DNA聚合酶√16.(2020·山東高二期中)下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述，正確的是A.不同的限制酶切割形成的黏性末端一定不同B.PCR反應(yīng)中周期性的溫度設(shè)置是特定的，與擴(kuò)增的目的基因和引物無關(guān)C.在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)通常需要大量的目的基因和載體D.質(zhì)粒上的目的基因都必須整合到受體細(xì)胞的DNA上并表達(dá)√123456789101112131415161718解析

限制酶具有專一性，不同的限制酶切割形成的黏性末端可能相同，也可能不同，A錯(cuò)誤；PCR反應(yīng)中周期性的溫度可在一定范圍內(nèi)設(shè)置，不是特定的，與擴(kuò)增的目的基因和引物有關(guān)，B錯(cuò)誤；在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)通常需要大量的目的基因和載體，這樣獲得基因表達(dá)載體的概率更高，C正確；質(zhì)粒本身也是DNA，也能自我復(fù)制，所以進(jìn)入受體細(xì)胞以后，既可以自己進(jìn)行表達(dá)，也可以整合到體細(xì)胞的DNA并表達(dá)，D錯(cuò)誤。12345678910111213141516171817.(2019·衡水市高二期末)研究人員利用小鼠的單倍體ES細(xì)胞(只有一個(gè)染色體組)，成功培育出轉(zhuǎn)基因小鼠。其主要技術(shù)流程如圖所示，請(qǐng)分析回答下列問題：123456789101112131415161718注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四種限制酶，箭頭指向的位置為限制酶的切割位點(diǎn)；Ampr是氨芐青霉素抗性基因，Neor是G418抗性基因。(1)利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增目的基因，PCR反應(yīng)體系中除含緩沖溶液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物外，還應(yīng)含有___________________；引物應(yīng)選用