1.3、1.4基因工程的应用蛋白质工程的崛起.ppt

3.(2008年海南高考)右图 为某种质粒表达载体简图， 小箭头所指分别为限制性 内切酶EcoR Ⅰ、BamHⅠ 的酶切位点，ampR为青 霉素抗性基因，tctR为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点。 据图回答： (1)将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRⅠ酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有_________、________、________三种。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行________。 (2)用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是________；若接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是__________。 (3)目的基因表达时，RNA聚合酶识别和结合的位点是______，其合成的产物是________。 (4)在上述实验中，为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是____________________。 【解析】　 在基因表达载体的构建过程中用同种限制酶来切割目的基因和质粒，使之产生相同的黏性末端，以利于DNA片段的连接。将切割后的目的基因和质粒，用DNA连接酶进行连接，它们之间随机连接，可有三种产物：目的基因—载体连接物、载体—载体连接物和目的基因—目的基因连接物。 从图中可以看出，目的基因的插入位点在抗四环素基因上，可推知：目的基因—载体连接物的抗四环素基因被破坏，丧失了抗四环素的能力，但保留了抗青霉素的能力；载体—载体连接物既保留了抗四环素的能力也保留了抗青霉素的能力；目的基因—目的基因连接物既无抗青霉素基因也无抗四环素基因，不具备抗性。获得DNA连接产物以后，必须通过筛选方能获得所需的基因表达载体。 导入宿主细胞后方能表达获得基因产物。 目的基因表达过程中，RNA聚合酶首先与启动子结合，指导目的基因转录产生mRNA，mRNA再指导蛋白质的合成。从图中可看出抗四环素基因上有两个不同的切割位点，所以在实际操作过程中，为避免切割后的末端任意连接，可用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ同时对目的基因和质粒进行切割，使同一切割产物的黏性末端不同。 【答案】　(1)目的基因—载体连接物　载体—载体连接物　目的基因—目的基因连接物　分离纯化　(2)载体—载体连接物　目的基因—载体连接物、载体—载体连接物　(3)启动子　mRNA　(4)EcoRⅠ和BamHⅠ 4.(2009年宁夏高考题)多数 真核生物基因中编码蛋白 质的序列被一些不编码蛋 白质的序列隔开，每一个 不编码蛋白质的序列称为一个内含子。这类基因经转录、加工形成的mRNA中只含有编码蛋白质的序列。某同学为检测某基因中是否存在内含子，进行了下面的实验： 步骤①：获取该基因的双链DNA片段及其mRNA； 步骤②：加热DNA双链使之成为单链，并与步骤①所获得的mRNA按照碱基配对原则形成双链分子； 步骤③：制片、染色、电镜观察，可观察到图中结果。 请回答： (1)图中凸环形成的原因是___，说明该基因有_____个内含子。 (2)如果现将步骤①所获得的mRNA逆转录得到DNA单链，然后该DNA单链与步骤②中的单链DNA之一按照碱基配对原则形成双链分子，理论上也能观察到凸环，其原因是逆转录得到的DNA单链中不含有____序列。 (3)DNA与mRNA形成的双链分子中碱基配对类型有_____种，分别是_____。 【解析】　由于mRNA中只含有编码蛋白质的序列，不含有与内含子对应的序列，因此当DNA单链与mRNA按照碱基互补配对原则形成双链时，DNA链上的内含子序列因不能与mRNA互补配对而形成凸环。每个凸环代表一个内含子，据图可知有7个内含子。 由于mRNA中只含有编码蛋白质的序列，不含有与内含子对应的序列，因此当逆转录形成的DNA单链与步骤②中的单链DNA之一进行碱基互补配对时，仍能观察到凸环。DNA与mRNA形成的双链分子时，碱基配对类型包括A—U、T—A、C—G三种。 【答案】　(1)DNA中有内含子序列，mRNA中没有其对应序列，变性后形成的DNA单链之一与mRNA形成双链分子时，该单链DNA中无法与mRNA配对的序列能形成凸环　7　(2)内含子(3)3　A—U、T—A、C—G 1.3、1.4　基因工程的应用　蛋白质工程的崛起 一、基因工程的应用成果 1．乳腺生物反应器与微生物生产的比较 类型 项目 乳腺生物反应器 微生物生产 基因结构 动物基因结构与人类基因结构相同 与人类基因结构不同 基因表达 与天然蛋白