《高中生物第一輪復習 實驗26 實驗設計專題研究系列之有關基因工程的探究課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中生物第一輪復習 實驗26 實驗設計專題研究系列之有關基因工程的探究課件(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、實驗設計專題研究系列之(二十六)有關基因工程的探究實驗專項1探究目的基因插入質(zhì)粒上的位置情況:若運載體上含抗青霉素基因a和抗四環(huán)素基因b,當目的基因插入a片段中,則該基因不表達,在青霉素培養(yǎng)基上不存活,在四環(huán)素培養(yǎng)基上存活;若插入b基因片段,則結(jié)果相反。2探究質(zhì)粒上抗性基因的情況(1)方法:將重組后的質(zhì)粒導入受體細胞,分別放在含青霉素、四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),觀察成活情況。(2)現(xiàn)象結(jié)論:都成活兩種標記基因都有;只有一個培養(yǎng)基上成活只有其中一種,抗青霉素基因或抗四環(huán)素基因;都不成活兩種抗性基因都不存在。【典例示范】(2010浙江五校聯(lián)考)大腸桿菌pUC118質(zhì)粒的某限制酶唯一酶切序列,位于該質(zhì)粒
2、的lacZ基因中,lacZ基因中如果沒有插入外源基因,lacZ基因便可表達出半乳糖苷酶,當培養(yǎng)基中含有IPTG和Xgal時,Xgal便會被半乳糖苷酶水解成藍色,大腸桿菌將形成藍色菌落;如果lacZ基因中插入了外源基因,帶有pUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達半乳糖苷酶,培養(yǎng)基中的Xgal不會被水解成藍色,大腸桿菌將形成白色菌落。pUC118還攜帶了氨芐青霉素抗性基因。下圖是利用lacZ基因的插入失活篩選重組質(zhì)粒示意圖。據(jù)圖回答下列問題:(1)作為受體,大腸桿菌應_,以方便篩選已導入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。取用氯化鈣溶液處理(增加其細胞壁的通透性)過的受體大腸桿菌,置于試管中,并加入_。(2)圖
3、中的選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機鹽、水、生長因子等營養(yǎng)物質(zhì)外,還應加入_等物質(zhì),用以篩選導入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。(3)將上述處理后的大腸桿菌置于圖中選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng),以檢測受體大腸桿菌是否導入重組質(zhì)粒,請預測菌落的顏色,并分析結(jié)果:_。_。思路分析:(1)從圖中看出:質(zhì)粒上有氨芐青霉素抗性基因,為方便篩選,已導入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌應不含氨芐青霉素抗性基因。(2)選擇培養(yǎng)基中加入IPTG和Xgal以便顯色反應,同時加入氨芐青霉素作為選擇作用。(3)根據(jù)題干顯色反應現(xiàn)象,若長出藍色說明重組質(zhì)粒沒有導入受體大腸桿菌;若長出白色菌落,說明重組質(zhì)粒已導入受體大腸桿菌。答案
4、:(1)不含氨芐青霉素抗性基因(或?qū)Π逼S青霉素敏感)在試管中制備好的DNA(2)IPTG、Xgal、氨芐青霉素(3)如果長出藍色菌落,說明自連的載體pUC118質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌,但目的基因沒有接入載體(或說明重組質(zhì)粒沒導入受體大腸桿菌)如果長出白色菌落,說明重組質(zhì)粒已導入受體大腸桿菌【實戰(zhàn)演練】(2010江蘇卷)下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點,圖1、圖2中箭頭表示相關限制酶的酶切位點。請回答下列問題:圖1圖2(1)一個圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Sma切割前后,分別含有_個游離的磷酸基團。(2)若對圖中質(zhì)粒進行改造,插入的Sma酶切位點越多,質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越_。(3)用圖中的質(zhì)粒和外源DN
5、A構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用Sma切割,原因是_。(4)與只使用EcoR相比較,使用BamH和Hind 兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止_。(5)為了獲取重組質(zhì)粒,將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合,并加入_酶。(6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了_。(7)為了從DNA文庫中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因,將重組質(zhì)粒導入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體,然后在_的培養(yǎng)基中培養(yǎng),以完成目的基因表達的初步檢測。解析:此題考查基因工程操作的基本過程。(1)質(zhì)粒分子是小型環(huán)狀DNA分子,在酶切前沒有游離的磷酸基團,酶切后形成一個DNA分子片段,在每端(5端)各有一個游離的磷酸基團。(2)
6、在質(zhì)粒中插入的Sma酶切位點越多,表明插入的CG堿基對越多,因為CG對中的氫鍵多于AT對中的氫鍵,所以熱穩(wěn)定性將增加。(3)由圖可知外源DNA上的目的基因和質(zhì)粒的抗生素抗性基因上有Sma酶切位點,若用Sma酶切質(zhì)粒和外源DNA將破壞抗性基因和目的基因。(4)如果只使用EcoR酶切質(zhì)粒和外源DNA,由于露出的黏性末端相同,很容易使質(zhì)粒和外源DNA自身連接起來形成環(huán),用兩種限制酶同時切質(zhì)粒和外源DNA,因露出的黏性末端不同就可有效防止上述問題的發(fā)生。(5)DNA連接酶可將具有相同黏性末端的DNA片斷連接起來。(6)重組質(zhì)粒中的抗生素抗性基因?qū)儆跇擞浕?,可用來鑒別和篩選含有目的基因的受體細胞。(7)為獲取蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因,將重組質(zhì)粒導入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體,為了完成目的基因表達的初步檢測,應將大腸桿菌培養(yǎng)在只有蔗糖為唯一碳源的培養(yǎng)基中。答案:(1)0、2(2)高(3)Sma會破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因(4)質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化(5)DNA連接(6)鑒別和篩選含有目的基因的細胞(7)蔗糖為唯一含碳營養(yǎng)物質(zhì)