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专题一基因工程1.1DNA重组技术的基本工具讲课人：时间：班级：基因工程与我们基因工程基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程又叫DNA重组技术你还记得基因工程都需要那些工具吗？①限制酶——分子手术刀②DNA连接酶——分子缝合针③载体——分子运输车一、限制性核酸内切酶GAATTCCTTAAG识别序列例1：EcoRⅠ一、限制性核酸内切酶简称“限制酶”。主要从原核生物中分离纯化出来能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列并切割限制酶切割的是什么？两个核苷酸之间的磷酸二酯键GAATTCCTTAAG切割位点一、限制性核酸内切酶CCCGGGGGGCCC例2：SmaⅠEcoRⅠ和SmaⅠ切割产生的结果有什么不同？黏性末端平末端一、限制性核酸内切酶简称“限制酶”。主要从原核生物中分离纯化出来能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列并切割两个核苷酸之间的磷酸二酯键产生黏性末端和平末端二、DNA连接酶连接的是什么？GAATTCCTTAAG连接的原则是什么？连接磷酸二酯键连接的两个末端需遵循碱基互补配对原则末端有两类，连接他们的酶会相同吗？黏性末端平末端二、DNA连接酶1、E·coliDNA连接酶2、T4DNA连接酶从大肠杆菌中分离得到，只能连接黏性末端。从T4噬菌体中分离得到，既能能连接黏性末端，也能连接平末端。（连接平末端成功概率低）三、载体将外源基因送入受体细胞。常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。质粒拟核中的DNA质粒独立与拟核DNA之外的、具有自我复制能力的环状DNA分子。质粒复制原点酶切位点标记基因条件：①一至多个酶切位点，供外源基因插入其中；②在宿主细胞中自我复制，提供大量目的基因；③有标记基因，供重组DNA的鉴定和筛选；④对宿主细胞无害。标记基因例如：氨苄青霉素抗性基因含氨苄青霉素含标记基因不含标记基因死亡存活——筛选鉴定练习：1、下列四条DNA分子，彼此间具有互补粘性末端的一组是（）A.①②B.②③C.③④D.②④A2、回忆DNA连接酶相关知识，回答下列问题：（1）作用：恢复被______切开的两个脱氧核苷酸之间的____________。（2）分类①一种是从大肠杆菌分离得到的____________。只能够“缝合”________。②另一种是从大肠杆菌分离得到的，称为______。既能够“缝合”________，又能够“缝合”______。限制酶磷酸二酯键黏性末端黏性末端平末端T4DNA连接酶E·coliDNA连接酶练习：3、如图，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生了下述变化，则X酶是（）A.DNA连接酶B.RNA聚合酶C.DNA聚合酶D.限制酶A4、载体必备条件：（1）必须有一个或多个_______________，以便目的基因插入载体中。（2）必须能够在受体细胞内稳定保存并具备_________的能力，或整合到受体细胞的染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制，以便目的基因稳定遗传。（3）必须带有_________，以便重组后进行重组DNA的鉴定和选择。（4）必须是______的，不会对受体细胞有害。限制酶切割位点自我复制标记基因安全练习：5、下列有关质粒的叙述中正确的是（）A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器B．质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子C．质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的B6、基因的运输工具—运载体，必须具备的条件之一及理由是（）A.能够在宿主细胞中稳定的保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因B.具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达C.具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件D.能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选A7、下列哪一项不是基因工程中最基本的操作工具（）A.限制酶B.DNA连接酶C.DNA聚合酶D.运载体C8、在基因工程中，科学家所用的“分子手术刀”“分子缝合针”和“分子运输车”分别指（）A.大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶B.噬菌体、质粒、DNA连接酶C.DNA限制酶、RNA连接酶、质粒D.DNA限制酶、DNA连接酶、质粒D9、人们常使用的质粒分子往往含有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（）A.提高受体细胞在自然条件中的耐药性B.有利于对目的基因是否导入进行检测C.增加质粒分子的分子量D.便于与外源基因连接B10、下图表示限制酶切割某DNA分子的过程，从下图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及其切割位点是（）A.GAATTC，G和A之间B.GAATTC，C和T之间C.CTTAAG，C和T之间D.CTTAAG，A和G之间A11、可作为“分子运输车”的是（）①天然质粒②人工改造的质粒③λ噬菌体的衍生物④动植物病毒A.①②③④B.①②③C.②③④D.①②④C12、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（）A.单倍体育种B.杂交育种C.基因工程育种D.多倍体育种C13、在受体细胞中能检测出目的基因是因为（）A.质粒与目的基因重组后能够复制B.目的基因上具有标记基因C.质粒上上具有标记基因D.以上都不正确C14、下图为四种限制酶的识别序列和切割位点，其中哪两种限制酶切割出来的末端可以互补黏合（）A.BamHⅠ和EcoRⅠB.BamHⅠ和HindⅢC.EcoRⅠ和HindⅢD.BamHⅠ和BglⅡD1、豇豆对多种害虫具有抗性，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制基因（CpTⅠ基因）。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是CpTⅠ蛋白质的积累量不足。经过体外对CpTⅠ基因进行修饰后，CpTⅠ蛋白质在水稻中的积累量得到了提高。修饰和表达过程如图所示。请根据以上材料回答下列问题：（1）在①过程中，首先要用酶切开，暴露出，再用酶连接。（2）将CpTⅠ基因导入水稻最常用的工具是。拓展练习同种限制黏性末端DNA连接质粒2、现有一长度为1000碱基对（bp）的DNA分子，用EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnⅠ单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是（）D拓展练习