第二节基因
工程的原理和技术
选修3
《现代生物技术专题》
整个育种历史，始终跟人类文明进步紧密联系在一起。从最原始的狩猎到狩猎的动物吃不完，养在那里，以后再吃，即动物圈养。文艺复兴以后的欧洲开启了现代科学的征途，19世纪中叶以后，科学家们对遗传性状传递的规律了解的日益加深，逐步揭示了遗传的本质，科学家们开始从遗传物质的本身来考虑育种的问题。育种从个体层面，细胞层面进入到了基因层面。
什么是基因工程的原理？基因工程的操作又经过了哪些基本步骤呢？请一起走进课堂！
一
微课互动学习新知
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二
实战演练巩固基础
1．下列对基因工程的说法正确的是( )
A．导入人胰岛素原基因的大肠杆菌可以直接合成具有生物活性的人胰岛素
B．用氯化钙处理大肠杆菌可以改变细胞膜的通透性，从而使重组质粒容易进入
C．筛选是指选择出含有目的基因的受体细胞
D．只要目的基因进入受体细胞就能够表达
2．下列叙述不属于目的基因与运载体结合过程的是( )
A．用一定的限制酶切割质粒形成粘性末端
B．用同种限制酶切割目的基因形成粘性末端
C．将切下的目的基因的片段插入到质粒切口上
D．将重组DNA分子导入细胞进行扩增
3．将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是( )
A．每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酸识别位点
C．每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada
D．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
4．在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是( )
A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C．将重组DNA分子导入烟草原生质体
D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
5．质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内，某细菌质粒上的标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，如图所示外源基因在质粒中可插入的位置有a、b、c点。某同学根据实验现象对其插入的位点进行分析，其中分析正确的是( )
6．治疗糖尿病用的胰岛素，在过去主要是从动物(如猪、牛)体获得。自20世纪70年代基因工程发展起来以后，人们开始采用高新技术生产胰岛素，其操作过程如下图所示：
(1)图中的质粒存在于细菌细胞中，从其分子结构看，可确定它是一种________。
(2)请根据碱基互补配对的原则，在连接酶的作用下，把图中甲与乙拼接起来。
(3)细菌丙进行分裂后，其中被拼接的质粒也是由一个变成两个，两个变成四个……质粒的这种增加方式在遗传学上称为________。目的基因通过表达后，能使细菌产生胰岛素，这是因为基因具有控制________合成的功能。
7．回答下列有关基因工程的问题：
(1)基因工程中使用的限制酶，其特点是：________________________________
下图四种质粒含有E1和E2两种限制酶的识别，Apr表示抗青霉素的抗性基因，Tcr表示抗四环素的抗性基因。
(2)将两端用E1切开的Tcr基因与用E1切开的质粒X－1混合连接，连接后获得的质粒类型不可能有的是_______________。
A．X－1B．X－2
C．X－3D．X－4
(3)若将上图所示X－1、X－2、X－3、X－4四种质粒导入大肠杆菌，然后分别涂布在含有青霉素或四环素的两种培养基上。在这两种培养基上均不能生长的大肠杆菌细胞类型有__________、_________。
(4)如果X－1用E1酶切，产生对碱基和对碱基两种片段：那么质粒X－2(Tcr基因的长度为对碱基)用E2酶切后的片段长度为________对碱基。
(5)若将外源的Tcr基因两端用E2切开，再与用E2切开的X－1混合链接，并导入大肠杆菌细胞，结果显示，含X－4的细胞数与含X－1的细胞数之比为1∶3，增大DNA连接酶用量能否提高上述比值？_____。原因是___________。
答案
1—5CDCAB
6．答案：(1)DNA (2)如下图 (3)DNA的复制 蛋白质
7．(1)特异性地识别和切割DNA (2)D (3)无质粒细胞 含X－3的细胞 (4) (5)不能 DNA连接酶对DNA片段没有选择性；两段DNA末端相同
···THEEND···
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