第十一单元 第1讲 基因工程
2020版赢在微点高考生物人教版一轮复习讲义:第十一单元第01讲 基因工程含答案
第十一单元 现代生物科技专题第01讲 基 因 工 程考点一 基因工程的基本工具及操作过程1.基因工程的基本工具(1)限制酶(2)DNA 连接酶①作用:将限制酶切割下来的DNA 片段拼接成DNA 分子。
②类型(3)载体①常用载体——质粒⎩⎪⎨⎪⎧ 化学本质:双链环状DNA 分子特点⎩⎪⎨⎪⎧ 能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因②其他载体:λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。
③载体的作用:携带外源DNA 片段进入受体细胞。
2.基因工程的基本操作程序答案不相同。
DNA连接酶连接的是两个DNA片段,而DNA 聚合酶连接的是单个的脱氧核苷酸。
走出误区误认为切取目的基因与切取载体时“只能”使用“同一种酶”1.在获取目的基因和切割载体时通常用同种限制酶,以获得相同的黏性末端。
但如果用两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同时,在DNA连接酶的作用下目的基因与载体也可以连接起来。
2.为了防止载体或目的基因的黏性末端自己连接即所谓“环化”可用不同的限制酶分别处理目的基因和载体,使目的基因两侧及载体上具有两个不同的黏性末端。
(1)限制酶只能用于切割目的基因。
(×)(2)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列。
(×)(3)DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来。
(×)(4)E·coli DNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端。
(×)(5)限制酶也可以识别和切割RNA。
(×)(6)限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶。
(×)(7)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。
(×)(8)载体的作用是将携带的目的基因导入受体细胞中,使之稳定存在并表达。
(√)(9)外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制。
(×)(10)设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列。
《基因工程说课》课件
CATALOGUE
目 录
• 基因工程简介 • 基因工程的基本技术 • 基因工程实验操作流程 • 基因工程的安全与伦理问题 • 未来展望
01
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基因工程简介
基因工程的定义
基因工程是指通过人工操作将外源基因导入细胞或生物体内,以改变其遗传物质, 从而达到改良生物性状、生产生物制品或治疗遗传性疾病目的的技术。
基因工程是生物工程的一个重要分支,它利用分子生物学和分子遗传学的原理和技 术,对生物体的遗传物质进行操作和改造。
基因工程的基本操作包括基因克隆、基因转移、基因表达和基因沉默等,这些技术 为人类提供了强大的工具来探索和利用生命系统的奥秘。
基因工程的历史与发展
基因工程的起源可以追溯到20世纪70 年代初期,当时科学家们开始探索限制 性内切酶和DNA连接酶等基本工具,
健康风险
基因工程可能对人类健康产生负面 影响,如基因治疗中的副作用。
安全风险
基因工程可能被用于制造生物武器 或生物恐怖主义。
基因工程的伦理问题
人类基因编辑
基因资源与知识产权
基因工程应用于人类胚胎编辑可能引 发一系列伦理问题,如设计婴儿等。
基因资源属于全人类共享的遗产,涉 及知识产权和利益分配问题。
为基因操作奠定了基础。
1973年,美国科学家斯坦利·柯恩和赫 伯特·博耶利用限制性内切酶和DNA连 接酶,成功地将SV40病毒的DNA切割 并重新连接,从而实现了第一个重组
DNA分子。
自此以后,基因工程技术不断发展,逐 渐形成了完整的理论体系和技术体系, 并在医学、农业、工业和基础研究中得
到了广泛应用。
基因歧视
基因信息可能被用于歧视某些人群, 如保险、就业等方面。
11 基因工程基本概念与基本原理
SCID患者生存在无菌环境中
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LuDong University
基因治疗SCID的过程
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二、 基因工程与农牧业、食品工业
运用基因工程技术,不但可以培养 优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽 新品种,还可以培养出具有特殊用途的 动、植物。
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LuDong University
第十一章 基因工程基本概念 和基本原理
第一节、基因工程的成果和发展前景
第二节、基因工程的基本概念
第三节、基因工程的基本原理
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LuDong University
第一节 基因工程的成果和发展前景
1. 一、基因工程与医药卫生 2. 二、基因工程与农牧业、食品工
业 3. 三、基因工程与环境保护
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我国研究人员正在制备用于 基因治疗的基因工程细胞
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SCID的基因工程治疗
▪ 重症联合免疫缺陷(SCID) 患者缺乏正常的人体免疫功 能,只要稍被细菌或者病毒 感染,就会发病死亡。这个 病的机理是细胞的一个常染 色体上编码腺苷酸脱氨酶 (简称ADA)的基因(ada) 发生了突变。可以通过基因 工程的方法治疗。
(一)历史
1917 :提出
1953:基因的奠基人-詹姆斯.沃森和弗朗西斯.克里 一 克,他们发现DNA的双螺旋结构。--DNA之父。 、 DNA之母:罗莎琳德.富兰克林,她用X射线衍射DNA晶体
得到了影像,从而分辨出这种分子的维度、角度和形状; 引 她发现DNA是螺旋结构,至少两股,其化学“信息”面向 言 进里面。
基因工程-PPT课件
干扰素 1200 升人血 2-3 万美元 / 病人
1 升发酵液 200-300 美元 / 病人
国外生物医药的发展
➢1976年第一家基因工程技术开发药物的公司建立。 ➢1982年第一个基因工程药物重组人胰岛素正式生产,推向市场。 ➢2019年全球生物技术公司总数已达4284家,美国占34%。 ➢2019年基因重组生物技术药物的年销售额已经突破400亿美元。 ➢2019年市场上的生物技术药物达到200种左右,而在研的药物为600种。 ➢全世界已有2.5亿人使用生物技术药物和疫苗。
• 曼哈顿计划 • 阿波罗计划
20世纪科学史上3个里程碑
HGP的意义
• 了解生命的起源与进化 – 认识种属之间和个体之间存在差异的起因 – 五种“模式生物” 基因组的研究:大肠杆菌、酵母、 线虫、果蝇和小鼠
• 解码生命,认识自身 – 了解生命体生长发育的规律
• 认识疾病产生的机制,掌握生老病死规律 – 疾病的诊断和治疗
甜椒在栽培的过 程中,容易受病毒的 感染。我国科学工作 者,采用转基因技术, 培育出抗病毒的甜椒。
油菜是人们食用油的主要来源之一。一般油菜 籽的含油量约为40%左右。通过转基因技术,培育 出来的油菜籽,可以大大地提高它的出油率。而且 油的纯度质量更好。
玉米是主要粮食之一,又可以提炼油脂,也可以 用作食品和工业的原料以及作饲料,浑身是宝。人们称 它是含金的植物。如今培育出转基因玉米,品质更好, 产量更高。
淋巴细胞ADA酶恢复至正常水平的5%-10% 维持免疫系统功能,改善病人症状
遗传缺陷病人
腺病毒 adenovirus
修正基因
插入修正基因
感染病人細胞
取出病人細胞
修正基因转入到患者体内
注射修正基因
基因工程-1 ppt课件
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2、基因工程
基因工程是指重组DNA技术的产业化设 计与应用,包括上游技术和下游技术两大组 成部分。
上游技术指的是基因重组、克隆和表达 的设计与构建(即重组DNA技术);
下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大 规模培养以及基因产物的分离纯化过程。
理论上的三大发现 技术上的三大发明 对于基因工程的诞生起到了决定性的作用。
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(三) 基因工程产生背景 1. 发现DNA是遗传物质
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Oswald Theodore Avery 1877~1955
光滑型注入小鼠体内,小鼠死。
粗糙型注入小鼠体内,小鼠活。
光滑型加热杀死,再注入小鼠体 内,小鼠活。
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第一章 基因工程概述
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主要内容
• 重组DNA技术与基因工程的基本概念 • 基因工程的特点与基本步骤 • 研究背景 • 基因工程的研究与发展 • 基因工程的分子生物学原理 • 基因工程的支撑技术
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(一) 基本概念
1、重组DNA技术
重组DNA技术是指将一种生物体的基因(供体) 与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物 体(受体)内进行无性繁殖,使重组基因在受体细 胞内表达,产生出人类所需要的基因产物或新性状 的DNA体外操作程序,也称为分子克隆技术。
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基因工程的别名
DNA重组技术
操作环境
生物பைடு நூலகம்外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
结果
人类需要的基因产物
高中生物基因工程课件
斯坦利·科恩和赫伯特·伯洛克首次成功进行基因重组实验。
2
1983年
库里和米尔斯获得第一个成功的重组疫苗——乙肝疫苗。
3
1990年代
人类基因组计划的启动,标志着基因工程进入全基因组时代。
基因工程的应用
医学研究
基因工程在疾病诊断、药物 研发和治疗方面有着广泛的 应用,为医学领域带来革命 性变革。
农业改良
个体化疾病诊断 精准医学 基因药物研发
通过基因检测,实现对个体疾病易感性和风险的 准确评估。
利用基因工程技术,制定个性化治疗方案,提高 疗效和降低药物不良反应。
基因工程为创新药物的研发提供了新的方向,有 望开发更有效的药物来治疗疾病。
高中生物基ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工程ppt课件
欢迎来到高中生物基因工程的PPT课件。让我们一起探索基因工程的定义、历 史、应用、基因组编辑技术、优势与风险、伦理问题以及医学领域的前景。
基因工程的定义
基因工程是一种利用人工手段对生物体的基因进行改造和调控的技术,以实 现特定目的的生物工艺过程。
基因工程的历史
1
1973年
TALEN技术
TALEN是另一种基因组编辑技术, 具有高度的精确性和特异性。
基因工程的优势与风险
1 优势
基因工程能够提供潜在的医学和农业解决方案,推动科技进步和经济发展。
2 风险
基因工程可能带来伦理问题、生态风险和技术滥用的风险,需要谨慎使用和监管。
基因工程的伦理问题
隐私保护
个人基因信息的收集和使用如 何保护隐私和数据安全是一个 重要的伦理问题。
公平分配
基因治疗等高技术手段的费用 和资源如何公平分配,涉及社 会正义和公共利益问题。
基因工程课件
转基因植物的安全性争论
• 支持派认为:如果转基因农业生物技术得 不到社会支持,这一研究将被扼杀,并且 强调,迄今为止并没有发现转基因食品危 害人体健康和环境的确切证据。
• 美国人食用转基因食品已多年,超级 市场上有4000多种商品是含有转基因 植物成分的,还没有事例证明人吃了 以后会得病,甚至会引起死亡。
三、基因工程的操作步骤
• 目的基因与运载体结合
目的基因与运载体结 合的结果可能有三种情
作用:将外源基因送入 受体细胞
况:目的基因与目的基
因结合,质粒与质粒结
合,目的基因与质粒结
合。所以需要筛选。
用与提取目的基因相同 的限制酶切割质粒使之出现 一个切口,将目的基因插入 切口处,让目的基因的黏性 末端与切口上的黏性末端互 补配对后,在连拉酶的作用 下连接形成重组DNA分子。
二、基因工程的操作步骤
• 目的基因的提取方法
直接分离基因 :鸟枪法
人工合成基因
反转录法
根据已知的氨基酸序列 合成DNA
⑴直接分离基因——鸟枪法
将供体细胞中的DNA用限制 酶切割为许多片段,再用运载体 将这些片段都运载到不同的受体 细胞中去,让这些DNA片段在受 体细胞中扩增。从中找出含有目 的基因细胞,并将含有目的基因 的DNA片段分离出来。
⑵ 环境污染治理: 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分
解多种污染环境的物质。
通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类, 用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解 石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化 汞、镉等重金属,分解DDT等毒害物质。
五、转基因生物和转基因食品的安全性
阅读课本P105讨论:转基因食品安全吗?
人造血液及其生产
高一生物基因工程简介知识点讲解
高一生物基因工程简介知识点讲解高一生物基因工程简介知识点讲解生物是高中学科中理科性很强的一门学科,高中生物一部分知识由于比较抽象,很多同学难以理解。
小编为大家整理了“高一生物基因工程简介知识点讲解”一文,希望能够帮助到各位同学们的复习。
高一生物基因工程简介知识点讲解(1)基因工程的概念标准概念:在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组细胞在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物。
通俗概念:按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
(2)基因操作的工具A.基因的剪刀——限制性内切酶(简称限制酶)。
①分布:主要在微生物中。
②作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
③结果:产生黏性未端(碱基互补配对)。
B.基因的针线——DNA连接酶。
D.目的基因检测与表达检测方法如:质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中,如果正常生长,说明细胞中含有重组质粒。
表达:受体细胞表现出特定性状,说明目的基因完成了表达过程。
如:抗虫棉基因导入棉细胞后,棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。
(4)基因工程的成果和发展前景 A.基因工程与医药卫生B.基因工程与农牧业、食品工业C.基因工程与环境保护记忆点:1. 作为运载体必须具备的特点是:能够在宿主细胞中复制并稳定地保存;具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接;具有某些标记基因,便于进行筛选。
质粒是基因工程最常用的运载体,它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,是能够自主复制的很小的环状DNA分子。
2.基因工程的一般步骤包括:①提取目的基因②目的基因与运载体结合③将目的基因导入受体细胞④目的基因的检测和表达。
3.重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程。
专题1《基因工程》课件1
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是:具有多个 限制酶切点,以便与外源基因连接
D、基因控制的性状都能在后代表现出来
练习
2)不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制
( D)
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNA
练习
3)有关基因工程的叙述中,错误的( A )
控 操纵基因结合,使得结构基因进行转录。
第二步: 基因表达载体的构建
核心
目的基因与载体结合成为重组基因
需要 哪两种
工具
总结:表达载体需由哪几部分组成
• 复制原点 • 启动子 • 目的基因 • 终止子 • 标记基因
它们的作用是?
第三步:将目的基因导入受体细胞
什么叫转化
常用的转化方法有哪些?
将目的基因导入植物细胞 将目的基因导入动物细胞
成与供体具有相同性状的个体。该技术称
为 核移植(或克隆)
。
1.2基因工程的 基本操作程序
为什么要获得目的基因 为什么要把目的基因 与载体结合 受体细胞是指什么
为什么要进行检测
第一步:获取式图
通过对 受体菌的 培养而 储存基因
第一步:获取目的基因
• 基因的针线——DNA连接酶
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝 隙“缝合”起来,即把梯子两边扶手的 断口连接起来(形成磷酸二酯键),这样一 个重组的DNA分子就形成了。
(3)运载体
①作用:将外源基因送入受体细胞。
为什么 要具备 这些条件
②具备的条件: 能在宿主细胞内复制,并稳定地保存 有多个限制酶切点,与外源基因连接。 具有某些标记基因, 便于进行筛选 对受体术合成DNA
高中生物教师教案——基因工程(共11张PPT)
1
第1页,共11页。
一、基因工程的概念:
按照预先设计的蓝图,用人工的方法 将某种生物的基因结合到另一种生物的DNA
中使其表达,使后者获得新的遗传性状,产 生出人类所需要的产物,或创造出新的生物 类型的现代生物技术。
2
第2页,共11页。
二、基因工程诞生的基础
1. 理论上的三大发现:
基因工程可以使基因在微生物、植物、动物 之间交流,迅速并定向的获得人类需要的新的生 物类型 。
概括地讲,其意义体现在以下三个方面:
1、大规模生产生物分子(胰岛素、生长素);
2、用于基因诊断和基因治疗(“定制婴儿”) 3、设计构建新物种;
10
第10页,共11页。
11
第11页,共11页。
质粒分子结构示意图
细菌细胞内核区以外的的环状DNA,
可以在细菌之间传递遗传基因。
8
第8页,共11页。
四、基因工程的过程
剪切 (一)获取目的基因
拼接 导入
(二)目的基因与载体重组 (形成重组DNA分子)
(三)将重组DNA分子导入受体细胞
表达 (四)目的基因的检测和表达
9
第9页,共11页。
五、基因工程的研究意义
4
第4页,共11页。
作用:将被限制酶切断的DNA末端连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。 2、用于基因诊断和基因治疗(“定制婴儿”) 目前已发现的限制酶有500多种。 1基因的剪刀──限制性内切酶(限制酶) 3、基因的运输工具——载体 2、基因的浆糊──DNA连接酶 2、基因的浆糊──DNA连接酶 二、基因工程诞生的基础 运载体必须同时满足三个要求: (四)目的基因的检测和表达 按照预先设计的蓝图,用人工的方法将某种生物的基因结合到另一种生物的DNA中使其表达,使后者获得新的遗传性状,产生出人类所需要的 产物,或创造出新的生物类型的现代生物技术。 中心法则和三联体密码子系统的建立 2、用于基因诊断和基因治疗(“定制婴儿”) 证明了生物的遗传物质是DNA (二)目的基因与载体重组
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[课时作业·巩固提升]单独成册方便使用1.(2020·河北石家庄质检)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白在害虫的消化道内能被降解成有毒的多肽,最终造成害虫死亡,因此Bt基因广泛用于培育转基因抗虫植物。
(1)培育转基因抗虫棉所需的目的基因来自________的基因组,再通过PCR技术扩增。
PCR反应中温度呈现周期性变化,其中加热到90~95 ℃的目的是________________,然后冷却到55~60 ℃使引物与互补DNA链结合,继续加热到70~75 ℃,目的是__________________________。
(2)限制酶主要从________中获得,其特点是能够识别DNA分子中某种________,并在特定位点切割DNA。
(3)科研人员在培育某品种转基因抗虫棉的过程中,发现植株并未表现抗虫性状,可能的原因是__________________________________________________。
(4)在基因表达载体中,目的基因的首端和尾端必须含有________,这样目的基因才能准确表达。
解析:(1)根据题干可知Bt基因编码Bt毒蛋白,苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白在害虫的消化道内能被降解成有毒的多肽,因此培育转基因抗虫棉所需的目的基因来自苏云金芽孢杆菌的基因组。
在PCR技术扩增目的基因的过程中,加热到90~95 ℃的目的是使DNA受热变性后解链为单链,然后冷却到55~60 ℃的目的是使引物与互补DNA链结合,继续加热到70~75 ℃,目的是在DNA聚合酶的作用下进行延伸。
(2)限制酶主要从原核生物中获取,能够识别DNA分子中某种特定的核苷酸序列,并在特定位点切割DNA。
(3)科研人员在培育某品种转基因抗虫棉的过程中,发现植株并未表现抗虫性状,造成这一结果的可能原因是基因未导入或导入后不能稳定遗传,或者是基因未表达或表达的蛋白质结构功能异常。
(4)由于基因表达需要启动子与终止子的调控,所以在基因表达载体中,目的基因的首端和尾端必须含有启动子和终止子才能准确表达。
答案:(1)苏云金芽孢杆菌使DNA解链(变性、解旋,受热变性后解链为单链)在DNA聚合酶的作用下进行延伸(2)原核生物(或微生物)特定的核苷酸序列(3)所转的基因未成功导入,导入的基因未能准确表达(4)启动子和终止子2.(2020·江西南昌模拟)科学家提出,将蓝藻细胞中的ictB基因导入水稻细胞内,可以提高水稻的产量。
请回答下列相关问题:(1)基因工程最核心的步骤是________,这个过程需要________酶和________酶参与催化。
(2)若用农杆菌转化法将表达载体导入受体细胞,则必须将ictB基因插入农杆菌的________质粒的________内部,再将含有目的基因的农杆菌和水稻愈伤组织混合处理。
(3)要检测ictB基因是否成功导入水稻细胞,可以用________作为探针,使探针和提取出的转基因水稻基因组DNA杂交,如果出现________,表明目的基因已经成功导入水稻细胞。
(4)要确认高产水稻是否培育成功,必须要对培育出的水稻做什么检测?________________________________________。
解析:(1)基因表达载体的构建是基因工程最核心的步骤,这个过程需要限制酶和DNA连接酶参与催化。
(2)若用农杆菌转化法将表达载体导入受体细胞,需将ictB基因插入农杆菌的Ti质粒的T-DNA(可转移的DNA)内部。
(3)用放射性同位素(或荧光物质)等标记的目的基因作为探针,使探针和提取出的转基因水稻基因组DNA杂交,可以检测ictB基因是否成功导入水稻细胞。
如果出现杂交带,表明目的基因已经成功导入水稻细胞。
(4)通过检测水稻的产量可进一步确认高产水稻是否培育成功。
答案:(1)基因表达载体的构建限制DNA连接(2)Ti T-DNA(3)放射性同位素(或荧光物质)等标记的目的基因杂交带(4)检测水稻产量是否确实提高了(水稻是否增产)3.(2020·吉林长春质量监测)肺细胞中的let-7基因表达减弱,癌基因RAS表达增强,会引发肺癌。
研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达,发现肺癌细胞的增殖受到抑制。
该基因工程技术基本流程如图1。
请回答:(1)进行过程①时,需用相关酶切开载体以插入let-7基因,该酶破坏的化学键是________。
重组载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位,该部位称为________,同时,重组载体还应有________以驱动自身复制,以及____________________以鉴别受体细胞是否含有目的基因。
(2)进行过程②时,当细胞生长到表面________时,需用________酶处理贴附在培养瓶壁上的细胞并进行______后继续培养。
(3)研究发现,let-7基因影响癌基因RAS表达的机理如图2所示。
据图分析,肺癌细胞增殖受到抑制,可能是由细胞中________含量减少引起的,作出该假设的依据是__________________________________________________________。
解析:(1)①表示构建基因表达载体,该过程需用限制酶切割载体以插入目的基因,该酶破坏的化学键是磷酸二酯键。
RNA聚合酶识别和结合的部位为启动子,驱动重组载体自身复制的部位为复制原点,鉴别受体细胞是否含有目的基因需借助标记基因。
(2)②过程为动物细胞培养,动物细胞生长到相互接触时,需用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)等处理贴附在瓶壁上的细胞,进行分瓶后继续培养。
(3)分析题图,let-7基因转录产生的miRNA与RAS基因转录产生的mRNA进行碱基互补配对,从而抑制RAS基因表达产生RAS蛋白,再结合题干信息“癌基因RAS 表达增强,会引发肺癌”,可推测RAS蛋白的作用是促进细胞癌变。
答案:(1)磷酸二酯键启动子复制原点标记基因(2)相互接触胰蛋白(胶原蛋白)分瓶(3) RAS蛋白miRNA和RAS mRNA互补配对,抑制了翻译过程4.现代生物科学技术应用广泛,请回答下列问题:(1)基因工程中目的基因能在受体细胞中表达,说明不同生物__________。
(2)植物组织培养时,常用的激素是________和________。
(3)利用体细胞核移植技术培育克隆鼠时,所用的去核卵母细胞要培养至________期。
所用供体细胞一般选择10代以内的细胞,原因是这样的细胞__________________________。
(4)若以精子作为目的基因的载体,则目的基因能够整合到精子的________上是提高转化率的关键。
(5)某生态农业系统把鱼塘、农田、果园和牛、羊养殖场有机地组合在一起,优化了系统结构,遵循系统学和工程学原理中的________原理。
解析:(1)基因工程中目的基因能在受体细胞中表达,合成出所需蛋白质,说明不同生物共用一套遗传密码。
(2)植物组织培养时常用的植物激素为生长素和细胞分裂素。
(3)核移植中去核卵母细胞在体外要培养至减数第二次分裂中期。
培养10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。
(4)若以精子作为目的基因的载体,目的基因整合到精子的细胞核染色体上是提高转化率的关键。
(5)考虑系统内不同组分之间的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的,这遵循了系统学和工程学原理中的系统的结构决定功能原理。
答案:(1)共用一套密码子(遗传密码)(2)细胞分裂素生长素(无先后顺序) (3)MⅡ中能保持正常的二倍体核型(4)细胞核染色体(5)(系统的)结构决定功能5.(2020·山西晋中调研)为增加菊花的花色类型,研究者从其他植物的cDNA文库中提取出花色基因C(图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花细胞中。
图3从上到下依次表示Eco RⅠ、Bam HⅠ和Sau3AⅠ三种限制酶的识别序列与切割位点。
请分析回答:(1)利用PCR技术扩增目的基因C的原理是________。
(2)图2所示质粒被________切割获得的产物可与图1所示基因C连接,理由是____________________________________________________________。
(3)经Bam HⅠ处理后构建的重组质粒导入菊花细胞后,基因C不能表达,原因是质粒酶切部位的两端无________________,导致基因C不能________。
(4)在添加四环素的固体培养基上,________(填“能”或“不能”)筛选出含有插入基因C的重组质粒的农杆菌单菌落,原因是___________________________。
解析:(1)利用PCR技术扩增目的基因C的原理是DNA双链复制。
(2)据图3可知,由于Bam HⅠ和Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端,因此图2所示质粒被Bam HⅠ和Eco RⅠ切割获得的产物可与图1所示基因C连接。
(3)据图可知,经Bam HⅠ处理后构建的重组质粒导入菊花细胞后,基因C不能表达,原因是质粒酶切部位的两端无启动子和终止子,导致基因C不能转录。
(4)由于含质粒的农杆菌和含重组质粒的农杆菌均含有四环素抗性基因,在含四环素的培养基上均能生长,所以在添加四环素的固体培养基上,不能筛选出含有插入基因C的重组质粒的农杆菌单菌落。
答案:(1)DNA双链复制(2)Bam HⅠ和Eco RⅠBam HⅠ和Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(3)启动子和终止子转录(4)不能含质粒的农杆菌和含重组质粒的农杆菌均含有四环素抗性基因,在含四环素的培养基上均能生长6.(2020·河南中原名校质检)干旱会影响农作物产量,科学家们对此进行了研究。
如图为用探针检验某一抗旱植物基因型的原理,相关基因用R和r表示。
(1)基因R与r的本质区别是______________________的不同。
在利用PCR技术扩增R或r基因过程中,利用________可寻找抗旱基因的位置并进行扩增。
(2)若被检植株发生A现象,不发生B、C现象,则被检植物的基因型为________。
(3)用从基因文库中获取目的基因的方法获取抗旱基因时需要用到限制酶,限制酶的具体作用部位是______________________。
(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,其主要依据:当植物受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,这时农杆菌中的________________________________。
(5)经检测,抗旱基因已经导入烟草细胞,但未检测出抗旱基因转录出的mRNA,从构建基因表达载体的角度推测,最可能的原因是_______________________。