《专题1《基因工程》专题整合.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题1《基因工程》专题整合.ppt（21页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专专 题题 整整 合合几种重要酶的比较几种重要酶的比较 种种类类项项目目限制限制酶酶DNA连连接接酶酶DNA聚合聚合酶酶解旋解旋酶酶作用底物作用底物DNA分子分子DNA分子分子片段片段脱氧核脱氧核苷酸苷酸DNA分子分子作用部位作用部位磷酸二磷酸二酯键酯键磷酸二磷酸二酯键酯键磷酸二磷酸二酯键酯键碱基碱基对对间间的的氢键氢键作用作用特点特点切割目的基因及切割目的基因及载载体，能体，能专专一性一性识别识别双双链链DNA分子的分子的某种特定的核苷酸某种特定的核苷酸序列，并且使每一序列，并且使每一条条链链中特定部位的中特定部位的两个核苷酸之两个核苷酸之间间的的磷酸二磷酸二酯键酯键断开断开将双将双链链DN
2、A片片段段“缝缝合合”起来，起来，恢复被限制恢复被限制酶酶切开了的两个切开了的两个核苷酸之核苷酸之间间的的磷酸二磷酸二酯键酯键只能将只能将单单个脱个脱氧核苷氧核苷酸添加酸添加到脱氧到脱氧核苷酸核苷酸链链上上将将DNA两条两条链链之之间间的的氢键氢键打打开开作用作用结结果果形成黏性末端或平形成黏性末端或平末端末端形成重形成重组组DNA分子分子形成新形成新的的DNA分子分子形成形成单单链链DNA分子分子1概念概念(1)乳乳腺腺生生物物反反应应器器是是指指将将外外源源基基因因在在哺哺乳乳动动物物的的乳乳腺腺中中特特异异表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白。表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白。(2)
3、工工程程菌菌是是指指用用基基因因工工程程的的方方法法，使使外外源源基基因因得得到到高高效效表表达达的菌类细胞株系。的菌类细胞株系。乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较 2两者的区别两者的区别比比较项较项目目乳腺生物反乳腺生物反应应器器工程菌工程菌基因基因结结构构动动物基因的物基因的结结构与人构与人类类基因的基因的结结构基本相同构基本相同细细菌或酵母菌等生物基因菌或酵母菌等生物基因的的结结构与人构与人类类基因的基因的结结构构有有较较大差异大差异基因表达基因表达合成的合成的药药物蛋白与天然物蛋白与天然蛋白蛋白质质相同相同细细菌菌细细胞内没有内胞内没有内质质网、网
4、、高高尔尔基体等基体等细细胞器，胞器，产产生生的的药药物蛋白可能没有活性物蛋白可能没有活性受体受体细细胞胞动动物的受精卵物的受精卵微生物微生物细细胞胞导入目的基导入目的基因的方式因的方式显显微注射法微注射法感受感受态细态细胞法胞法生生产产条件条件不需不需严严格格灭灭菌，温度等外菌，温度等外界条件界条件对对其影响不大其影响不大需需严严格格灭灭菌，菌，严严格控制格控制工程菌所需的温度、工程菌所需的温度、pH、营营养物养物质浓质浓度等外界度等外界条件条件药药物提取物提取从从动动物乳汁物乳汁中提取中提取从微生物细胞中提取从微生物细胞中提取生生产设备产设备畜牧畜牧业业生生产产，加提取，加提取设备设备工工
5、业业生生产产，设备设备精良精良基因组文库与基因组文库与cDNA文库的主要区别文库的主要区别 文文库类库类型型cDNA文文库库基因基因组组文文库库文文库库大小大小小小大大基因中启基因中启动动子子无无有有基因中内含子基因中内含子无无有有基因多少基因多少某种生物的部分基因某种生物的部分基因 某种生物的全部基因某种生物的全部基因物种物种间间的基因交流的基因交流可以可以部分基因可以部分基因可以【典典例例1】下下列列关关于于cDNA文文库库和和基基因因组组文文库库的的说说法法中中，不不正正确确的的是是 ()。AcDNA文文库库中中只只含含有有某某种种生生物物的的部部分分基基因因，基基因因组组文文库库中中含
6、有某种生物的全部基因含有某种生物的全部基因B如如果果某某种种生生物物的的cDNA文文库库中中的的某某个个基基因因与与该该生生物物的的基基因因组组文文库库中中的的某某个个基基因因控控制制的的性性状状相相同同，则则这这两两个个基基因因的的结结构构也完全相同也完全相同CcDNA文文库库中的基因都没有启中的基因都没有启动动子子D一一种种生生物物的的cDNA文文库库可可以以有有许许多多种种，但但基基因因组组文文库库只只有有一种一种解解析析cDNA文文库库中中的的DNA来来源源于于mRNA的的反反转转录录过过程程，所所以以该该DNA(或或基基因因)与与该该生生物物体体内内的的原原DNA在在结结构构上上是是
7、有有区区别别的的，如如不不含有启动子、内含子等。故正确答案为含有启动子、内含子等。故正确答案为B。答案答案B区分启动子与起始密码、终止子与区分启动子与起始密码、终止子与终止密码终止密码 比比较较位置位置作用作用启启动动子子位于位于DNA分子上分子上位于基因首端，是位于基因首端，是RNA聚合聚合酶酶识别识别、结结合的部位启合的部位启动转录过动转录过程程起始起始密密码码位于位于mRNA分子上分子上是是mRNA分子中决定第一个氨基分子中决定第一个氨基酸的三个相酸的三个相邻邻碱基碱基终终止子止子位于位于mRNA分子上分子上位于基因尾端，它可使位于基因尾端，它可使转录过转录过程程停止停止终止终止密密码码
8、位于位于mRNA分子上分子上是是mRNA分子上不决定氨基酸的分子上不决定氨基酸的三个相三个相邻邻碱基碱基联联系系(1)启启动动子与子与终终止子均是基因止子均是基因结结构的构的组组成部分，它成部分，它们们均均是一段有特殊序列的是一段有特殊序列的DNA片段。片段。(2)起始密起始密码码与与终终止密止密码码均属于均属于mRNA分子上三个相分子上三个相邻邻碱基，只是前者有碱基，只是前者有对对应应的氨基酸和的氨基酸和转转运运RNA，后者无，后者无对应对应的氨基酸和的氨基酸和转转运运RNA【典例典例2】表表达达载载体中启体中启动动子的作用是子的作用是()。A使目的基因的使目的基因的导导入更容易入更容易B具
9、有具有RNA聚合聚合酶酶的的结结合部位，启合部位，启动转录过动转录过程程C鉴别鉴别受体受体细细胞是否胞是否导导入目的基因入目的基因D具有具有DNA聚合聚合酶酶的的结结合部位，启合部位，启动动复制复制过过程程解解析析启启动动子子在在表表达达载载体体中中位位于于目目的的基基因因的的首首端端，具具有有RNA聚聚合合酶酶的的结结合合部部位位，可可启启动动转转录录过过程程。鉴鉴别别受受体体细细胞胞是是否否导导入目的基因是标记基因的作用。故正确答案为入目的基因是标记基因的作用。故正确答案为B。答案答案B【例例】(2011江苏江苏)请请回答基因工程方面的有关回答基因工程方面的有关问题问题。(1)利利用用PC
10、R技技术术扩扩增增目目的的基基因因，其其原原理理与与细细胞胞内内DNA复复制制类类似似(如如图图所所示示)。图图中中引引物物为为单单链链DNA片片段段，它它是是子子链链合合成成延延伸伸的的基基础础。从从理理论论上上推推测测，第第四四轮轮循循环环产产物物中中含含有有引引物物A的的DNA片片段段所所占占的比例的比例为为_。在在第第_轮轮循循环环产产物物中中开开始始出出现现两两条条脱脱氧氧核核苷苷酸酸链链等等长长的的DNA片段。片段。(2)设设计计引引物物是是PCR技技术术关关键键步步骤骤之之一一。某某同同学学设设计计的的两两组组引引物物(只只标标注了部分碱基序列注了部分碱基序列)都不合理都不合理(
11、如如图图)，请请分分别说别说明理由。明理由。第第1组组：_；第第2组组：_。(3)PCR反反应应体系中含有体系中含有热稳热稳定定DNA聚合聚合酶酶，下面的表达式不能正，下面的表达式不能正确反映确反映DNA聚合聚合酶酶的功能，的功能，这这是因是因为为_。(4)用限制用限制酶酶EcoR、Mbo 单单独或独或联联合切割同一种合切割同一种质质粒，得到粒，得到的的DNA片段片段长长度如下度如下图图(1 kb即即1 000个碱基个碱基对对)，请请在指定位置画在指定位置画出出质质粒上粒上EcoR、Mbo 的切割位点。的切割位点。解析解析(1)依据图解特点，第四轮循环产物中可以得到依据图解特点，第四轮循环产物
12、中可以得到16个个DNA分子，其中有分子，其中有16个含引物个含引物B的单链、的单链、15个含引物个含引物A的单链，的单链，以及一个不含引物以及一个不含引物A的模板链。的模板链。从图解原从图解原DNA的引物的引物A、B的比的比例关系分析，经三次复制后开始出现两条脱氧核苷酸链等长的例关系分析，经三次复制后开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。片段。(2)比较第一组引物的碱基顺序，可以发现引物比较第一组引物的碱基顺序，可以发现引物与与引物引物有两对碱基能发生互补配对，形成局部双链结构而失效；有两对碱基能发生互补配对，形成局部双链结构而失效；而第二组引物中，引物而第二组引物中，引物折叠后会发生碱
13、基互补配对而导致失效。折叠后会发生碱基互补配对而导致失效。(3)在在PCR反应体系中，引物首先与模板反应体系中，引物首先与模板DNA单链互补配对形成单链互补配对形成局部双链局部双链DNA片段，然后在片段，然后在DNA聚合酶的作用下将单个脱氧核苷聚合酶的作用下将单个脱氧核苷酸依次连接到引物链上。酸依次连接到引物链上。(4)分析本小题中图解可知，用分析本小题中图解可知，用EcoR V切割切割质粒只得到长度为质粒只得到长度为14 kb的一个片段，说明该酶在质粒上只有的一个片段，说明该酶在质粒上只有1个个切点；同理可以推测切点；同理可以推测Mbo 在质粒上有在质粒上有2个切点；由图中可以看个切点；由图
14、中可以看出同时用两种限制酶切割时得到了出同时用两种限制酶切割时得到了3个片段，由此可以推测限制个片段，由此可以推测限制酶酶EcoRV的切点在图中的切点在图中11.5 kb的的DNA片段中。具体切割位点见答片段中。具体切割位点见答案。案。考情分析考情分析基因工程是高考中的一个常考考点，主要考查工具酶基因工程是高考中的一个常考考点，主要考查工具酶和载体的功能、基因工程操作的基本步骤和各个步骤中的一些关和载体的功能、基因工程操作的基本步骤和各个步骤中的一些关键操作、基因工程的应用等。考查基因工程，既可以单独考查，键操作、基因工程的应用等。考查基因工程，既可以单独考查，也可以与遗传、变异和蛋白质工程等知识结合起来综合考查。考也可以与遗传、变异和蛋白质工程等知识结合起来综合考查。考题中有时会出现基因工程的相关图解，可以是基因工程的整个操题中有时会出现基因工程的相关图解，可以是基因工程的整个操作过程示意图，也可以只是基因工程中某个操作步骤的示意图。作过程示意图，也可以只是基因工程中某个操作步骤的示意图。对图解的识别是解答这类试题的关键之一。对图解的识别是解答这类试题的关键之一。