精品解析：第42讲 基因工程及生物技术安全性

第42讲 基因工程及生物技术安全性 1．运用结构与功能观，理解基因工程原理、技术和应用。 2．从基因工程诞生的历程中，体会科学发展的曲折性和必然性。 3．关注各国为保证转基因食物安全性实施监控和预防措施，运用相关知识宣传转基因食品的安全性评价。 4．理清DNA的粗提取与鉴定的原理及操作流程。 考点一　重组DNA技术的基本工具 1．基因工程的概念 （1）手段：按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性。 （2）目的：创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 （3）水平：分子水平 （4）基础：生物化学、分子生物学和微生物学等学科。 2．基因工程的基本工具 （1）限制性内切核酸酶——“分子手术刀” （2）DNA连接酶——“分子缝合针” （3）基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” ①作用：将外源基因送入受体细胞中。 ②种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等。 ③条件： a。具有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA插入其中。 b。能在受体细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制。 c。具有标记基因，便于重组DNA分子的筛选。 3．DNA的粗提取与鉴定 （1）实验原理 （2）实验步骤 典型例题1　围绕工具酶考查生命观念与科学思维 1. 下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是（　　） A. 用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口，有2个磷酸二酯键被断开 B. 限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大 C. 序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数不同 D. T4 DNA连接酶和E.coli DNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接 2. 下列是基因工程的有关问题，请回答： (1)限制性核酸内切酶可以识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列，并可以使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的________(填化学键名称)断裂，形成的末端总体可分为两种类型，分别是________。 (2)目的基因和运载体重组时需要的工具酶是________，和限制性核酸内切酶相比，它对所重组的DNA两端碱基序列________(有或无)专一性要求。 (3)图1表示构建表达载体时的某种质粒与目的基因。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是－G↓GATCC－，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC－。分析可知，最好选择限制酶________切割质粒，限制酶________切割目的基因所在的DNA，这样做的好处分别是________、________。 典型例题2　围绕基因工程中的载体考查生命观念与科学思维 3. 若要利用某目的基因（见图甲）和P1噬菌体载体（见图乙）构建重组DNA（见图丙），限制性内切核酸酶的酶切位点分别是BglⅡ（－A↓GATCT－），EcoRⅠ（－G↓AATTC－）和Sau3AⅠ（－↓GATC－）。下列分析合理的是（　　） A. 用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体 B. 用BglⅡ和EcoRI切割目的基因和P1噬菌体载体 C. 用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体 D. 用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体 4. 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BamH I酶切后，与用BamH I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，未被转化的和仅含有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的单菌落，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_____________ 典型例题3　围绕DNA的粗提取与鉴定考查科学探究 （2020·海南卷，T10改编） 5. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（　　） A. 羊的成熟红细胞可作为提取DNA的材料 B. 提取植物细