第33讲基因工程突破1基因工程的操作工具一、基因工程的概念理解1.供体:提供目的基因的个体。二、DNA重组技术的基本工具2.DNA连接酶三、基因工程的操作程序四、基因工程的应用2.目标:根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计。1.转基因成果(1)工程菌——DNA重组微生物。(2)基因制药。(3)转基因动物—— 生物反应器。(4)转基因农作物。3.理性看待转基因技术(1)需要正确的社会舆论导向,趋利避害,不能因噎废食。(2)制定符合本国利益的政策和法规,最大限度地保证转基因技术和产品的安全性。七、禁止生物武器1.胰岛素基因表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得。 ()6.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后,大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传。 ()突破1基因工程的操作工具(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致,以确保具有相同的黏性末端。②质粒作为载体必须具备标记基因等,所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构,如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因;如果所选酶的切点不是一个,则切割重组后可能丢失某些片段,若丢失的片段含复制起点区,则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。2.限制酶与DNA连接酶的关系  易混辨析(1)限制酶切割位点所处的位置必须是在所需的标记基因之外,这样才能保证标记基因的完整性,有利于目的基因的检测。(2)为使目的基因与载体形成相同的末端连接,通常使用同一种限制酶将二者切割,但如果不同的限制酶切割DNA分子所产生的末端也存在互补关系时,则两末端也可连接。(3)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。(4)限制酶是一类酶,而不是一种酶。(5)DNA连接酶起作用时,不需要模板。1.下列有关基因表达载体的叙述,不正确的是 ()A.具有复制原点,使目的基因能在受体细胞内扩增B.具有启动子,使DNA聚合酶识别并开始转录C.具有标记基因,有利于目的基因的检测D.具有目的基因,以实现产生特定的基因产物答案B基因表达载体具有复制原点、启动子、目的基因、终止子和标记基因,复制原点使目的基因能在受体细胞内扩增。启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点。标记基因可用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因。目的基因表达可合成特定的基因产物。考向2以实例分析或图示分析的形式,考查对基本工具的理解2.图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Ner表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是 () A.图甲中的质粒用BamHⅠ切割后,含有4个游离的磷酸基团B.在构建重组质粒时,可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNAC.用PstⅠ和HindⅢ酶切,加入DNA连接酶后可得到1种符合要求的重组质粒D.导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长答案C图甲中的质粒只有一个BamHⅠ切割位点,用BamHⅠ切割后形成一个直链DNA,含有2个游离的磷酸基团,A错误;BamHⅠ切割位点在目的基因上,不能用该酶切割外源DNA,B错误;用PstⅠ和HindⅢ酶切质粒形成两个片段,用PstⅠ和HindⅢ酶能将外源DNA切成4段,只有含目的基因的片段通过DNA连接酶与含标记基因的质粒连接形成的重组质粒符合要求,故C正确;PstⅠ会破坏氨苄青霉素抗性基因Ampr,所以导入目的基因的大肠杆菌不能在含氨苄青霉素的培养基中生长,D错误。3.(2016课标全国Ⅰ)某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后,与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题:(1)质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有(答出两点即可),而作为基因表达载体,除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的,其原因是;并且和的细胞也是不能区分的,其原因是。在上述筛选的基础上,若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落,还需使用含有的固体培养基。(3)基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其DNA复制所需的原料来自于。答案(1)能自我复制、具有标记基因(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养