2017-2018年高中生物 第一單元 生物技術(shù)與生物工程 第一章 基因工程和蛋白質(zhì)工程 第1節(jié) 基因工程的原理學案 中圖版選修3

第一章基因工程和蛋白質(zhì)工程第一節(jié)基因工程的原理1簡述基因工程的誕生。2簡述基因工程的原理及技術(shù)。(重點)3嘗試DNA的提取與鑒定。(難點)基 因 工 程 的 誕 生 與 操 作 工 具1誕生歷程時間科學家事件1967年發(fā)現(xiàn)了DNA連接酶1970年史密斯等首次提取出核酸限制性內(nèi)切酶提取了T4DNA連接酶1972年伯格等構(gòu)建了世界首例體外重組的雜合DNA分子1973年科恩等成功培育出雙重抗性大腸桿菌2.操作工具(1)核酸限制性內(nèi)切酶“基因手術(shù)刀”(2)DNA連接酶“基因縫紉針”作用：將兩個DNA片段連接起來，修復被限制性內(nèi)切酶切開的切口，拼接成新的DNA分子。種類：T4DNA連接酶(把限制性內(nèi)切酶切開的黏性末端的縫隙“縫合”起來)。(3)載體“分子運輸車”載體的特點.外源DNA的插入不影響載體在宿主細胞內(nèi)的自我復制。.有適宜的限制性內(nèi)切酶酶切位點，最好是對多種限制性內(nèi)切酶有單一切點。.具有某些標記基因。.載體應對受體細胞無害。載體的種類：.質(zhì)粒：它是細菌中獨立于細菌DNA之外的小型環(huán)狀DNA分子。.噬菌體或其他一些病毒。探討：下圖表示限制性內(nèi)切酶切割某DNA分子的過程，從下圖中可知，該限制性內(nèi)切酶能識別的堿基序列及其切割位點是什么？提示：GAATTC，切點在G和A之間。探討：結(jié)合DNA復制的過程分析，限制性內(nèi)切酶和DNA解旋酶的作用部位有何不同？提示：限制性內(nèi)切酶作用于磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵，DNA解旋酶作用于兩個堿基之間的氫鍵。探討：如圖，兩個核酸片段在適宜條件下，經(jīng)X酶的催化作用，發(fā)生了下述變化，則X酶是什么？提示：DNA連接酶。1核酸限制性內(nèi)切酶(1)來源和種類切割DNA的工具是核酸限制性內(nèi)切酶，又叫限制酶，這類酶主要是從原核生物中分離純化出來的。迄今已分離出的約有4 000種。(2)作用限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。(3)識別序列的組成一般由6個核苷酸組成，少數(shù)由4、5或8個核苷酸組成。(4)作用結(jié)果當限制酶在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開時，產(chǎn)生的是黏性末端；而當限制酶在它識別序列的中心軸線處切開時，產(chǎn)生的則是平末端?！咎貏e提示】限制酶作用的結(jié)果通常有兩種形式黏性末端或平末端；限制酶的作用特點體現(xiàn)了酶的專一性。2DNA連接酶(1)分類根據(jù)DNA連接酶的來源不同，可以將這些酶分為兩類：從大腸桿菌中分離得到的DNA連接酶，稱為E·coli DNA連接酶；從T4噬菌體中分離出來的DNA連接酶，稱為T4DNA連接酶。(2)作用這兩類酶都是將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵?！咎貏e提示】E·coli DNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間連接起來，不能將雙鏈DNA片段平末端之間進行連接。而T4DNA連接酶既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端，但連接平末端之間的效率比較低。3載體(1)常用載體質(zhì)粒質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核DNA之外，并具有自我復制能力的小型環(huán)狀DNA分子。(2)載體的條件能夠在宿主細胞中穩(wěn)定地保存，并能夠復制，以便提供大量的目的基因；具有多個限制酶切割位點，便于與外源基因結(jié)合；具有標記基因，便于進行檢測和篩選。(3)其他載體在基因工程中使用的載體除質(zhì)粒外，還有噬菌體的衍生物、動植物病毒等。1下列關(guān)于限制酶和DNA連接酶的理解正確的是() A其化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì)BDNA連接酶可以恢復DNA分子中的氫鍵C在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA連接酶D它們不能被反復使用【解析】限制酶和DNA連接酶的化學本質(zhì)均為蛋白質(zhì)，DNA連接酶的作用是將兩個DNA片段連接起來，DNA聚合酶的作用是把單個脫氧核苷酸連成脫氧核苷酸鏈?！敬鸢浮緼2核酸限制性內(nèi)切酶 的識別序列和切點是GGATCC，核酸限制性內(nèi)切酶 的識別序列和切點是GATC。在質(zhì)粒上有酶 的一個切點，在目的基因的兩側(cè)各有一個酶 的切點。(1)請畫出質(zhì)粒被限制酶 切割后所形成的黏性末端。(2)請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶 切割后所形成的黏性末端。(3)在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后的片段是否可以連接？為什么？【解析】本題考查核酸限制性內(nèi)切酶切割DNA的方式，將限制酶能識別的序列寫出，再將限制酶切點處標出，可用虛線畫出，然后可沿著虛線將片段一分為二，這樣便能正確畫出核酸限制性內(nèi)切酶將DNA切出的黏性末端了。若限制酶切割后產(chǎn)生的黏性末端能互補配對，形成的黏性末端便能連接，否則不能。【答案】(1)目的基因(2)目的基因(3)可以連接；因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互補的)?；?因 工 程 的 概 念 與 一 般 程 序1概念基因工程是指按照人們的意愿，將一種生物的基因在體外剪切，并與特殊的運載工具進行重新組合，然后轉(zhuǎn)入另一種生物的體內(nèi)進行擴增，并使之表達產(chǎn)生所需蛋白質(zhì)的技術(shù)。它可以在分子水平上定向改造生物的遺傳性狀。2一般程序(1)目的基因的獲得目的基因：在基因操作中使用的外源基因。獲取方法.直接分離法：直接從基因組中獲取目的基因，最常用的方法是“鳥槍法”，又稱“霰彈法”。.人工合成法：主要包括反轉(zhuǎn)錄法和化學合成法兩種。(2)重組載體的構(gòu)建方法：用同一種限制性內(nèi)切酶分別切割質(zhì)粒和目的基因，再用DNA連接酶將它們連接起來。重組載體的作用：攜帶外源DNA分子片段進入受體細胞。(3)重組載體的導入和篩選轉(zhuǎn)化：將帶有目的基因的重組載體與相應的受體細胞放在一起培養(yǎng)，通過一定的方式進行誘導，使之進入受體細胞的過程。轉(zhuǎn)化方法.運用載體進行轉(zhuǎn)化。.基因槍法。.顯微注射法。.花粉管通道法。篩選方法：利用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)轉(zhuǎn)化后的受體細胞。(4)目的基因的表達和鑒定通過檢測轉(zhuǎn)化的生物有沒有顯示出目的基因控制的性狀來進行鑒定。探討：依據(jù)某一蛋白質(zhì)的氨基酸序列合成的目的基因，其脫氧核苷酸序列是否是唯一的？提示：不是。因為一種氨基酸可能有多種密碼子來決定。探討：采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因的做法正確的有哪些？將毒蛋白注射到棉受精卵中將編碼毒蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中將編碼毒蛋白的DNA序列與質(zhì)粒重組，導入細菌，用該細菌感染棉的體細胞，再進行組織培養(yǎng)將編碼毒蛋白的DNA序列與細菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進入受精卵提示：。探討：如何檢測抗蟲棉中的毒蛋白基因是否表達？提示：讓棉鈴蟲取食抗蟲棉，若棉鈴蟲食后死亡，說明毒蛋白基因表達。1目的基因的獲取(1)從基因文庫中獲取目的基因基因組文庫：如果一個基因文庫中包含了一種生物所有的基因，這種基因文庫就叫做基因組文庫。部分基因文庫：如果一個基因文庫中只包含了一種生物的一部分基因，這種基因文庫就叫做部分基因文庫，如cDNA文庫。(2)人工合成目的基因有兩個途徑：反轉(zhuǎn)錄法：就是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成單鏈DNA，再合成雙鏈DNA。直接合成法：就是以已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列為基礎(chǔ)，推出mRNA的核苷酸序列，再推出目的基因序列，然后進行人工合成。(3)利用PCR技術(shù)擴增目的基因PCR技術(shù)擴增目的基因與DNA復制的比較PCR技術(shù)DNA復制相同點原理堿基互補配對原料四種脫氧核苷酸條件模板、ATP、酶不同點解旋方式DNA在高溫下變性解旋解旋酶催化場所體外復制細胞核內(nèi)酶熱穩(wěn)定的DNA聚合酶(Taq酶)細胞內(nèi)含有的DNA聚合酶結(jié)果在短時間內(nèi)形成大量的DNA片段形成整個DNA分子【特別提示】從基因文庫中獲取目的基因和利用PCR技術(shù)擴增目的基因時，目的基因已存在。人工合成目的基因時，目的基因從無到有。2重組載體的構(gòu)建(1)構(gòu)建目的其目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。(2)構(gòu)建零件及其作用目的基因啟動子：一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。終止子：相當于一盞紅色信號燈，使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止下來。終止子位于基因的尾端，也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA短片段。標記基因：其作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來，如抗生素抗性基因就可以作為這種基因。【特別提示】由于受體細胞有植物、動物、微生物之分，以及目的基因?qū)胧荏w細胞的方法不同，因此，基因表達載體的構(gòu)建也會有所差別，不可能是千篇一律的。3重組載體的導入與篩選(1)轉(zhuǎn)化：將帶有目的基因的重組載體導入受體細胞的過程。過程圖解【特別提示】上圖中b與a相比，b會使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達，原因是：在進行細胞分裂時，細胞核上的DNA經(jīng)復制后平均分配到兩個子細胞中，保證了親子代遺傳性狀的穩(wěn)定性；而a細胞分裂時，細胞質(zhì)是不均分的，子細胞不一定含有目的基因，其優(yōu)越性在于能有效預防基因污染。不同細胞轉(zhuǎn)化的比較生物種類植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法花粉管通道法顯微注射法Ca2處理法受體細胞體細胞受精卵原核細胞轉(zhuǎn)化過程a.用目的基因轉(zhuǎn)化花粉受精獲得轉(zhuǎn)化植株b.將目的基因滴在剪開的柱頭上，使其沿花粉管進入胚囊，完成轉(zhuǎn)化將重組DNA分子提純?nèi)÷?受精卵)顯微注射受精卵發(fā)育獲得具有新性狀的動物Ca2處理細胞感受態(tài)細胞重組DNA分子與感受態(tài)細胞混合感受態(tài)細胞吸收DNA分子(2)篩選含有目的基因的受體細胞原理：質(zhì)粒上有抗生素的抗性基因。方法：利用選擇培養(yǎng)基篩選。4目的基因的表達和鑒定目的基因?qū)胧荏w細胞是否能夠表達要通過檢測來確認，檢測的方法有：(1)分子水平檢測：導入檢測：DNA分子雜交技術(shù)，即使用放射性同位素標記的含目的基因的DNA片段作為探針檢測。表達檢測(2)個體生物學水平鑒定：對轉(zhuǎn)基因生物進行抗蟲或抗病的接種實驗。1下列不屬于獲取目的基因方法的是()A從基因文庫中獲取目的基因B轉(zhuǎn)錄法C反轉(zhuǎn)錄法D根據(jù)已知氨基酸序列合成法【解析】解答此題從如下兩個方面入手分析：獲取目的基因的途徑有兩條：一條是直接分離基因，另一條是人工合成基因。直接分離基因也就是“鳥槍法”，人工合成基因又有兩條途徑，一條是“逆轉(zhuǎn)錄法”，另一條是根據(jù)已知氨基酸序列合成基因。所謂轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板，遵循堿基互補配對原則，合成mRNA的過程。此過程不能獲得DNA(基因)。【答案】B2下圖是將人的生長激素基因?qū)爰毦鶥細胞內(nèi)制造“工程菌”的示意圖，所用載體為質(zhì)粒A。已知細菌B細胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因，質(zhì)粒A導入細菌B后，其上的基因能得到表達。請回答下列問題。 (1)如何將目的基因和質(zhì)粒A相結(jié)合形成重組質(zhì)粒(重組DNA分子)?_(2)目前把重組質(zhì)粒導入細菌細胞時效率還不高，導入完成后得到的細菌，實際上有的根本沒有導入質(zhì)粒，有的導入的是普通質(zhì)粒A，只有少數(shù)導入的是重組質(zhì)粒。可以通過如下步驟來鑒別得到的細菌是否導入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒：將得到的細菌涂抹在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長的就說明導入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒，反之則沒有。使用這種方法鑒別的原因是_。(3)若把通過鑒定證明導入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的細菌放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，會發(fā)生的現(xiàn)象是_；原因是_。(4)導入細菌B細胞中的目的基因成功表達的標志是什么？_【解析】(1)將目的基因和質(zhì)粒A相結(jié)合形成重組質(zhì)粒的過程是：用一定的限制性內(nèi)切酶切割質(zhì)粒A，使其出現(xiàn)一個有黏性末端的切口；用同種限制性內(nèi)切酶切割目的基因，產(chǎn)生相同的黏性末端；將切下的目的基因片段插入到質(zhì)粒A的切口處，再加入適量的DNA連接酶，使質(zhì)粒A與目的基因結(jié)合成重組質(zhì)粒。(2)檢測質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒是否導入受體細胞，均需利用質(zhì)粒上某些標記基因的特性，即對已經(jīng)導入質(zhì)粒或重組質(zhì)粒的、本身無相應特性的受體細胞進行檢測，根據(jù)受體細胞是否具有標記基因的相應特性來確定?？拱逼S青霉素基因在質(zhì)粒A上，而且它與目的基因是否插入無關(guān)，所以，用含氨芐青霉素的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)經(jīng)過導入質(zhì)粒A處理的受體細胞，凡能生長的則表明質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒導入成功，不能生長的則無質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒導入。(3)抗四環(huán)素基因不僅在質(zhì)粒A上，而且它的位置正是目的基因插入之處，因此當目的基因插入質(zhì)粒A形成重組質(zhì)粒時，此處的抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)和功能就會被破壞，當然含重組質(zhì)粒的細菌就不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長；而質(zhì)粒A上無目的基因插入，抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)是完整的，含質(zhì)粒A的細菌就能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長。(4)基因成功表達的標志是受體細胞通過轉(zhuǎn)錄、翻譯過程合成出相應的蛋白質(zhì)，即人的生長激素。【答案】(1)用一定的限制性內(nèi)切酶切割質(zhì)粒A，使其出現(xiàn)一個有黏性末端的切口；用同種限制性內(nèi)切酶切割目的基因，產(chǎn)生相同的黏性末端；將切下的目的基因片段插入到質(zhì)粒A的切口處，再加入適量的DNA連接酶，使質(zhì)粒與目的基因結(jié)合成重組質(zhì)粒。(2)普通質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒都含有抗氨芐青霉素基因(3)有的能生長，有的不能生長導入普通質(zhì)粒A的細菌能生長，因為普通質(zhì)粒A上有抗四環(huán)素基因；導入重組質(zhì)粒的細菌不能生長，因為目的基因插在抗四環(huán)素基因中，抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)被破壞(4)細菌細胞通過轉(zhuǎn)錄、翻譯合成相應的蛋白質(zhì)，即人的生長激素。探 究 活 動 : 嘗 試 DNA 的 提 取 與 鑒 定1實驗原理(1)十二烷基磺酸鈉(SDS)能夠使蛋白質(zhì)變性，在研磨液中加入SDS可以使蛋白質(zhì)與DNA分離。乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)為DNA酶的抑制劑，可以防止細胞破碎后DNA分子被降解。(2)DNA不溶于酒精溶液，但細胞中的許多其他物質(zhì)可以溶于酒精溶液。利用這一原理，我們可以提取出含雜質(zhì)較少的DNA。(3)DNA遇二苯胺(沸水浴)會染成藍色，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。2活動程序(1)DNA的粗提取材料準備將新鮮菠菜和體積分數(shù)為95%的酒精溶液放入冰箱冷凍室，冷凍至少24 h。研磨稱取30 g新鮮菠菜葉片，切碎。將菠菜碎片置于研缽(在冰上操作)中，加入10_mL研磨液，迅速研磨成糊狀。過濾在漏斗中墊上尼龍紗布，將菠菜研磨液濾入塑料燒杯中。離心將濾液倒入5_mL塑料離心管中，以1 000 r/min的速度離心10 min。加冷酒精從離心管中取出上清液，倒入50 mL塑料燒杯中，同時加入兩倍體積的體積分數(shù)為95%的冷酒精。用玻璃棒沿一個方向緩緩地攪拌溶液，溶液中會出現(xiàn)白色絲狀物。用玻璃棒將絲狀物卷起，并用濾紙吸去上面的水分。這種絲狀物的主要成分就是DNA。(2)DNA的鑒定取一支20 mL的試管，加入物質(zhì)的量濃度為0.015 mol/L的NaCl溶液5 mL。將得到的絲狀物放入試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解。然后，向試管中加入4 mL二苯胺試劑，混勻后用沸水浴(100 )加熱10 min。在加熱過程中，隨時注意試管中溶液顏色的變化。探討：如果實驗材料改為雞的血細胞，還需研磨嗎？為什么？提示：不需要，因為動物細胞無細胞壁。探討：在準備材料時，為什么要將菠菜葉片和酒精溶液進行預冷處理？提示：菠菜葉片預冷處理有利于破碎細胞；酒精溶液預冷處理有利于溶解DNA之外的其他物質(zhì)從而提取含雜質(zhì)較少的DNA。探討：在DNA提取過程中所用的容器為什么必須是塑料的而不是玻璃的？提示：由于玻璃表面帶電荷，DNA中的磷酸基也帶電荷而容易被吸附于玻璃表面，故實驗中用塑料杯和試管可減少DNA損失。1DNA提取過程中需要的物質(zhì)及作用SDS使蛋白質(zhì)變性，從而使蛋白質(zhì)與DNA分離EDTA防止細胞破碎后DNA分子被DNA酶降解冷酒精溶解DNA分子以外的其他物質(zhì)，提取出含雜質(zhì)較少的DNA0.015 mol/L的NaCl溶液溶解DNA2.DNA粗提取實驗成功的關(guān)鍵及注意事項(1)在破碎細胞釋放DNA的過程中，若是血細胞，加水后必須充分攪拌，應不少于5 min；若是菜花，則應與研磨液混合，研磨時間不少于10 min。(2)用冷酒精濃縮和沉淀DNA時，所用的是95%的酒精，且必須經(jīng)過充分預冷后才能使用。(3)在用玻璃棒攪拌時，玻璃棒不能直接插入燒杯底部，并且攪拌要輕緩，以便獲得較完整的DNA分子。1下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實驗敘述，錯誤的是()A酵母和菜花均可作為提取DNA的材料BDNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸餾水C向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌，可見玻棒上有白色絮狀物DDNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍【解析】酵母菌和菜花細胞的細胞核都含有DNA，可作為提取DNA的材料，A項正確；DNA能溶解在不同濃度的NaCl溶液中，且溶解度隨著NaCl濃度的變化而改變，在利用滲透作用原理向生物材料中加入蒸餾水時，一方面促使細胞吸水漲破，另一方面釋放出的DNA也溶解在蒸餾水中，B項正確；向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌，目的是加快細胞吸水漲破，釋放其中的DNA，而DNA則溶解在蒸餾水中，因此玻棒上不可能有白色絮狀物，C項錯誤；DNA溶液與二苯胺試劑經(jīng)沸水浴加熱會變藍，D項正確?！敬鸢浮緾2某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動，具體步驟如下。材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10 g。剪碎后分成兩組，一組置于20 °C、另一組置于20 °C條件下保存24 h。DNA粗提?。旱谝徊剑簩⑸鲜霾牧戏謩e放入研缽中，各加入15 mL研磨液，充分研磨，用兩層紗布過濾，取濾液備用。第二步：先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液，再加入20 mL體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地沿一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。第三步：取6支試管，分別加入等量的0.015 mol/L NaCl溶液溶解上述絮狀物。DNA檢測：在上述試管中各加入4 mL二苯胺試劑，混合均勻后，置于沸水中加熱10 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結(jié)果如下表。材料保存溫度花菜辣椒蒜黃20 °C20 °C(注：“”越多表示藍色越深)分析上述實驗過程，回答下列問題。(1)該探究性實驗課題名稱是_。(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少_。(3)根據(jù)實驗結(jié)果，得出結(jié)論并分析。結(jié)論1：與20 °C相比，相同實驗材料在20 °C條件下保存，DNA的提取量較多。結(jié)論2：_。針對結(jié)論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響極小。為了進一步提高DNA純度，依據(jù)氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是_，然后用體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出?！窘馕觥?1)分析表格可知，實驗目的在于探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響。(2)DNA分子為鏈狀，很容易斷裂，所以應緩緩地沿一個方向攪拌。(3)分析表格可看出，同種材料在20 時DNA提取量較多，不同材料在同種溫度下保存時，蒜黃的DNA提取量最多。低溫下酶活性較低，DNA降解慢。(4)根據(jù)題意，可用氯仿將DNA溶液中的蛋白質(zhì)析出，進一步提高DNA的純度?！敬鸢浮?1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響(2)DNA斷裂(3)等質(zhì)量的不同實驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃中提取的DNA量最多低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA降解速度慢(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時間，吸取上清液1.在基因工程中用來修飾、改造生物基因的工具是()A限制酶和水解酶B限制酶和DNA連接酶C限制酶和載體DDNA連接酶和載體【解析】在基因工程中常用限制酶對DNA分子進行切割，用DNA連接酶把不同的DNA片段連接起來，以達到改造DNA的目的?！敬鸢浮緽2下列操作中不屬于重組載體構(gòu)建過程的是()A用一定的限制酶切割質(zhì)粒露出黏性末端B用同一種限制酶切割目的基因露出黏性末端C將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒切口處D將重組DNA導入受體細胞中【解析】重組載體的構(gòu)建過程是指把目的基因和可以用作載體的質(zhì)粒等，利用限制酶和DNA連接酶進行重組的過程?！敬鸢浮緿3下列是四種限制酶切割形成的8個末端，你是否能用DNA連接酶將它們連接起來？(1) (2)(3)(4) (5) (6)(7) (8)【解析】(1)、(4)、(5)、(8)都是錯位切形成的黏性末端，根據(jù)堿基排列順序可確定(4)和(8)、(1)和(5)具有相同的黏性末端，能連接成功；(2)、(3)、(6)、(7)都是平切形成的平末端，根據(jù)堿基排列順序可確定(2)和(7)、(3)和(6)分別為相同限制酶切割，可連接成功?！敬鸢浮?2)和(7)能連接形成(4)和(8)能連接形成(3)和(6)能連接形成(1)和(5)能連接形成41979年，科學家將鼠體內(nèi)能夠產(chǎn)生胰島素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組，并且在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了胰島素。如下圖所示，請據(jù)圖回答： (1)圖中2537表示獲得_的過程。(2)圖中3代表_，在它的作用下將_和_切成_末端。(3)經(jīng)9_的作用，將76“縫合”形成8_DNA分子。8往往含有_基因，以便將來檢測。(4)圖中10表示將_的過程，為使此過程順利進行，一般需將11用_處理，以增大11細胞壁的_。(5)11表示8隨大腸桿菌的繁殖而進行_。(6)如在大腸桿菌細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了胰島素，說明_?！敬鸢浮?1)目的基因(2)限制性內(nèi)切酶質(zhì)粒目的基因可互補配對的黏性(3)DNA連接酶重組標記(4)重組DNA導入受體細胞CaCl2通透性(5)復制(6)目的基因完成了表達的過程課堂小結(jié)：網(wǎng)絡構(gòu)建核心回扣1.限制性內(nèi)切酶能識別特定的脫氧核苷酸序列，并于特定位點上準確切割雙鏈DNA。2.DNA連接酶是連接雙鏈DNA的專用工具酶。3.目的基因的獲取方法主要有直接分離法和人工合成法。前者最常用的方法是“鳥槍法”，后者主要包括反轉(zhuǎn)錄法和化學合成法兩種。4.載體一般具有的特點：能夠在宿主細胞內(nèi)自我復制；含有多種限制酶切點；具有標記基因；對受體細胞無害等。5.轉(zhuǎn)化是指將帶有目的基因的重組載體與相應的受體細胞放在一起培養(yǎng)，通過一定的方式進行誘導，使之進入受體細胞。6.為檢測目的基因在受體細胞中是否表達，可進行生物學功能鑒定，即檢測轉(zhuǎn)化的生物有沒有顯示出目的基因控制的性狀。15