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(共88张PPT)
第43讲　第一课时　基因工程的基本工具与操作程序
素养目标
考点一 重组DNA技术的基本工具
夯实基础 精研教材
1.基因工程的概念理解
目的基因
基因重组
受体
分子
2.基因工程的基本工具
(1)限制性内切核酸酶(限制酶)——“分子手术刀”
核苷酸序列
磷酸二酯键
一种特定的
脱氧核苷酸序列
黏性末端　
(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”
质粒
稳定保存
限制酶切割位点
3.限制酶的选择原则
(1)根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类。
①应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶,
以便将目的基因“切出”,如图可选择PstⅠ。
②不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶,
防止破坏目的基因,如图不能选择SmaⅠ。
③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种限制酶的切割位点,而且这两种限制酶切割后不会完全破坏标记基因)。
(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类。
(3)根据Ti质粒的T-DNA片段选择限制酶,图中甲、乙、丁Ti质粒均不宜选取,丙Ti质粒宜选取(设切割目的基因的限制酶为XbaⅠ和SacⅠ)。
4.标记基因的作用
标记基因可用于检测目的基因是否导入受体细胞。
教材深挖
1.(选择性必修3 P71旁栏思考)存在于原核生物中的限制酶的作用是什么
2.(选择性必修3 P74拓展应用1)限制酶来源于原核生物,为什么不切割自身的DNA分子
切割外源DNA以保证自身安全,防止外来病原物的危害
原核生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制,其DNA分子中不具备这种限制酶的识别序列,或通过甲基化酶将甲基转移到限制酶所识别序列的碱基上,使限制酶不能将其切开
易错排查
1.用某种限制性内切核酸酶完全酶切环状质粒后,出现3个条带,表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置。(　　)
2.用限制性内切核酸酶和DNA连接酶构建重组质粒。(　　)
3.切割质粒的限制性内切核酸酶均特异性地识别6个核苷酸序列。(　　)
√
√
×
思维探究 考教衔接
(根据2021·全国乙卷、2021·辽宁卷、2020·江苏卷、2019·江苏卷、2018·全国Ⅱ卷、2020·北京卷情境设计)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。
回答下列问题。
(1)EcoRⅠ是一种　　　　　 　　　　酶,它通过识别特定的
　　 　　切割特定位点。经SmaⅠ和EcoRⅤ切割出来的载体为
　　　 　末端。
(2)常用的DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。上图中
　　　　　　　　酶切割后的DNA片段更适合用T4 DNA连接酶连接。DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是　　　　　　。
限制性内切核酸(或限制)　
核苷酸序列
平
SmaⅠ、EcoRⅤ　
磷酸二酯键
(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能　　　　;质粒DNA分子上有　　　　　　　　,便于外源DNA插入;质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因),利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是
　 　。
自我复制
限制酶切割位点
用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞,能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞
(4)若某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5'末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。
据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是　　　　。使用这两种酶进行酶切是为了保证　　　　,也是为了保证　　　　　　　　　　　　　。
E1和E4
甲的完整
甲与载体正确连接
(5)下图C1酶基因以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'端→3'端。为了使C1酶基因按照正确的方向与已被酶切的HT质粒连接,克隆C1酶基因时在其两端添加了SmaⅠ和BamHⅠ的酶切位点。该基因内部没有这两种酶切位点。图中酶切位点1和2所对应的酶分别是
　 。
BamHⅠ、SmaⅠ(顺序不能调换)
考法练透 素养提升
考法一　基因工程的基本工具
1.(2025·云南模拟)研究人员欲将某动物体内基因X导入大肠杆菌的质粒中保存,质粒含有抗性基因与酶切位点,目的基因两端酶切位点如下图所示,下列叙述错误的是(　　)
A.使用HindⅢ和XbaⅠ进行酶切能避免基因X与质粒反向连接
B.目的基因X与质粒连接可使用E.coli DNA连接酶
C.Ca2+处理大肠杆菌能降低细胞膜通透性,有利于重组质粒导入受体细胞
D.含有基因X的大肠杆菌能在氨苄青霉素选择培养基中生长
答案 C　
解析 分析题图可知,使用HindⅢ和XbaⅠ进行酶切会产生不同的黏性末端,故能避免基因X与质粒反向连接,A项正确;目的基因X与质粒用HindⅢ和XbaⅠ酶切会产生黏性末端,可使用E.coli DNA连接酶,B项正确;用Ca2+处理大肠杆菌,能提高细胞膜的通透性,使细胞处于感受态即能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,有利于重组质粒导入受体细胞,C项错误;分析题图可知,重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因,故含有基因X的大肠杆菌能在氨苄青霉素选择培养基中生长,D项正确。
考法二　基因工程载体的应用
2.(2024·重庆卷)大豆是重要的粮油作物,提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人员发现,基因S在大豆品种DN(种子较大)中的表达量高于品种TL(种子较小),然后克隆了该基因(两品种中基因S序列无差异)及其上游的启动子序列,并开展相关研究。
注:箭头表示酶的切割位置。
(1)基因S启动子的基本组成单位是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)通过基因工程方法,将DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种YZ。根据题图所示信息(不考虑未标明序列)判断,构建重组表达载体时,为保证目标序列的完整性,不宜使用的限制酶是　　　　;此外,不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ,原因是
　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
脱氧核糖核苷酸(脱氧核苷酸)
EcoRⅠ　
酶切后形成的片段黏性末端相同,易发生自身环化;不能保证目标片段与载体正向连接(反向连接)
(3)为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上,可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时,对照样品除指示分子大小的标准参照物外,还应有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。经验证的重组表达载体需转入农杆菌,检测转入是否成功的技术是　　　。
(4)用检测后的农杆菌转化品种YZ所得再生植株YZ-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入YZ,所得再生植株YZ-2的种子也变大,但小于YZ-1。综合分析,大豆品种DN较TL种子大的原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
酶切后的空载体片段,“启动子D+基因S”片段
PCR
品种DN的基因S上游启动子效应比TL强,使得基因S表达量更高,种子更大
解析 (1)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,用于启动DNA的转录,是一段DNA片段,其基本组成单位是四种脱氧核糖核苷酸。
(2)由题图可知,“启动子D+基因S”的DNA序列上存在EcoRⅠ的识别序列,若使用限制酶EcoRⅠ,会使目的基因被破坏;根据图中限制酶的识别序列可知,SpeⅠ和XbaⅠ切割产生的黏性末端相同,若用这两种限制酶切割,形成的DNA片段在构建基因表达载体时容易发生自身环化,以及无法保证目的基因片段与载体片段正向连接,影响目的基因在受体细胞中的表达。
(3)DNA电泳可以分离不同大小的DNA片段,用限制酶对重组表达载体酶切,酶切后的产物不仅有“启动子D+基因S”片段,还有酶切后的空载体片段,因此电泳时,对照样品除指示分子大小的标准参照物外,还应有酶切后的空载体片段和“启动子D+基因S”片段;在分子水平上检测目的基因是否转入成功,可通过PCR等技术检测受体细胞的DNA上是否插入目的基因或目的基因是否转录出mRNA。
(4)由题意可知,再生植株YZ-1导入的目的基因为取自品种DN的“启动子D+基因S”序列,再生植株YZ-2导入的目的基因为取自品种TL的“启动子T+基因S”序列,结合题干信息“两品种中基因S序列无差异”可推测:品种DN的基因S上游的启动子D的效应强于品种TL的启动子T,启动子D使基因S表达量更高,因而种子更大。
考点二 基因工程的基本操作程序
夯实基础 精研教材
1.目的基因的筛选与获取
(1)目的基因:在基因工程的设计和操作中,用于改变　　　　　　　　或获得　　　　　　　等的基因。主要是指　　　　　　　　的基因。
(2)筛选目的基因
①从相关的已知　　　　　　　　　　　清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法之一。
②利用测序技术、　　　　　　　　　　　和序列比对工具等进行筛选。
受体细胞性状　
预期表达产物
编码蛋白质　
结构和功能
序列数据库
(3)目的基因的获取
①人工合成目的基因。
a.逆转录法:主要用于相对分子质量较大而又不知其核苷酸序列的基因。它以目的基因的mRNA为模板,借助逆转录酶合成双链DNA,其过程如下:
目的基因的mRNA 双链DNA(目的基因)
b.化学合成法:依据某一蛋白质的氨基酸序列,推测出其基因序列,然后直接合成目的基因,其过程如下:
蛋白质的氨基酸序列 mRNA的核苷酸序列 目的基因的核苷酸序列 目的基因
②利用PCR　　　　和扩增　　　　　　。
获取
目的基因
引物　
脱氧核苷酸
耐高温
温度　
两种引物　
耐高温的DNA聚合酶
指数形式
琼脂糖凝胶电泳
③通过构建　　　　　　来获取目的基因。
2.基因表达载体的构建 基因工程的核心内容
(1)构建基因表达载体的目的:使目的基因在受体细胞中　　　　　　　,并且可以　　　　给下一代,并能够　　　　和发挥作用。
基因文库
稳定存在
遗传
表达
(2)基因表达载体的组成
(3)基因表达载体的构建过程
3.将目的基因导入受体细胞 该步骤未涉及碱基互补配对原则
生物类型 受体细胞 常用方法 转化过程
植物 体细胞 花粉管通 道法 ①用微量注射器直接注入　　　　;
②借助花粉管通道进入　　　
　 　 　 　 　
子房
胚囊
农杆菌转化法
生物类型 受体细胞 常用方法 转化过程
动物 　 　 　 　 　 　 　
受精卵
显微注射技术
生物类型 受体细胞 常用方法 转化过程
微生物 原核细胞 感受态细胞法 能够吸收外界DNA Ca2+处理细胞
↓
感受态细胞
↓
基因表达载体与感受态细胞混合
↓
感受态细胞吸收DNA分子
4.目的基因的
检测与鉴定
目的基因
杂交带
易错排查
1.若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性内切核酸酶,则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定。(　　)
2.将抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株,其DNA检测均含目的基因,抗性鉴定为抗除草剂和不抗除草剂。表明一定是前者表达了抗性蛋白而后者只表达抗性基因RNA。(　　)
3.可用抗原—抗体反应检测抗体基因表达产物。(　　)
4.可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞。(　　)
×
×
√
√
思维探究 考教衔接
PCR扩增过程如图所示,若一个Bt毒蛋白基因在PCR中经过n轮循环,得到2n个DNA分子。
(1)完善下表中相关内容:
含引物的DNA分子数　 含引物A(或B)的DNA分子数 同时含两种引物的DNA分子数 消耗引物数量 含不等长脱氧核苷酸链的DNA分子数 等长脱氧核苷酸链的DNA分子数
　　　 　　　　　 　　　　　 　　　 　 　 　　　　　
(2)要得到等长的双链DNA分子,至少需要经过　　　次循环。
2n　
2n-1
2n-2
2n+1-2
2n
2n-2n
3
考法练透 素养提升
考法一　基因工程的操作程序
1.(2024·河北保定三模)番茄在低温下运输、储存的过程中,容易出现冻伤,影响番茄的品质。科学家利用基因工程技术将AFPs抗冻基因转入番茄植株,培育抗冻番茄。下列叙述错误的是(　　)
A.筛选与获取AFPs抗冻基因是培育抗冻番茄的首要步骤
B.基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点
C.AFPs抗冻基因可通过农杆菌转化法转移至双子叶植物细胞中
D.抗冻番茄培育成功的标志是检测出番茄细胞中含AFPs基因
D
解析 基因工程的基本操作程序包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定,故筛选和获取AFPs抗冻基因是培育抗冻番茄的首要步骤,A项正确;基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,能控制转录的开始,B项正确;将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法,C项正确;只有番茄具有抗冻性才能代表抗冻番茄培育成功,含有的AFPs基因若不表达,也不会形成抗冻番茄,D项错误。
2.研究人员将GNA基因和ACA基因连接成融合基因后再与pBI121质粒载体结合并导入玉米细胞,最终获得了抗蚜虫玉米新品种,部分操作如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.提取GNA基因和ACA基因至少需要两种限制酶,①②过程均需要使用DNA连接酶
B.为了保证基因转录方向正确,需要用限制酶KpnⅠ和XhoⅠ处理融合基因和载体
C.只要检测出玉米细胞中含有融合基因,就说明抗蚜虫玉米培育成功
D.在加入了卡那霉素的培养基上存活下来的玉米细胞可能成功导入了重组载体
答案 C　
解析 GNA和ACA基因两侧的酶切位点不同,因此提取GNA基因和ACA基因至少需要两种限制酶,①过程为获得融合基因,②过程为构建基因表达载体,两过程均需要使用DNA连接酶,A项正确;限制酶KpnⅠ和XhoⅠ作用位点不同,用KpnⅠ和XhoⅠ处理融合基因和载体,只有基因方向正确才能形成重组载体,从而保证基因转录方向正确,B项正确;检测出玉米细胞中含有融合基因,不一定能说明抗蚜虫玉米培育成功,因为融合基因可能不能正常表达,还需作修饰处理,C项错误;在加入卡那霉素的培养基上存活下来的细胞,可能是成功导入重组载体的细胞,也可能是导入含有卡那霉素抗性基因的非重组载体的细胞,D项正确。
3.(2025·八省联考陕西卷)科研人员基于合成生物学原理在大肠杆菌中构建了合成产物Z的完整途径,其基因表达载体如图(a),基因1、2和3为该途径的必需基因,基因大小分别为2 650 bp、1 240 bp和3 476 bp。回答下列问题。
图(a)
图(b)
(1)图(a)中,构建基因表达载体时用到的酶是　　　　　　　　　　　　,片段X是　　　　　　　　。
(2)基因表达载体导入大肠杆菌前,需要用Ca2+处理大肠杆菌使其处于一种
　　　　　　　　　　　　　的生理状态,导入后在含卡那霉素的培养基上筛选到3个抗性菌落,分别对其所含DNA进行PCR和琼脂糖凝胶电泳检测,结果如图(b)。据图可知,PCR时选用的引物对是图(a)中的　　　　　　　,选择该引物对进行鉴定的原因是
　　　　　 　　 　　　　　　　　　　;菌落B中未检测到目标条带,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
限制酶、DNA连接酶　
复制原点
能吸收周围环境中DNA分子
引物2和引物5　
两种引物扩增的区段包含了完整的基因2以及基因1和基因3的部分片段
菌落B中导入的是普通质粒而非重组质粒
(3)工程菌株合成产物Z的产量受到温度、pH和溶解氧等发酵条件的影响,请针对其中任一因素,探究其对产物Z产量的影响,写出简要的实验思路。
将工程菌株随机分成若干份,分别培养在一系列不同温度(或pH或溶解氧)的培养液中,其他环境条件相同且适宜,一段时间后测定产物Z的产量。
解析 (1)构建基因表达载体时用到的酶是限制酶、DNA连接酶,利用限制酶切割质粒和目的基因所在的DNA片段获得相同的黏性末端,然后利用DNA连接酶连接质粒和目的基因获得重组DNA分子。质粒上一般包含启动子、终止子、复制原点、标记基因(抗性基因),结合图(a)分析,片段X是复制原点。
(2)基因表达载体导入大肠杆菌前,需要用Ca2+处理大肠杆菌使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这样有利于重组DNA分子的导入。导入后在含卡那霉素的培养基上筛选到3个抗性菌落,分别对其所含DNA进行PCR和琼脂糖凝胶电泳检测,结果如图(b)。电泳检测的目的是判断3个抗性菌落是否都含有目的基因(基因1、2和3),电泳结果显示,菌落A和C电泳条带显示扩增片段的大小介于2 000~3 000 bp之间,结合目的基因上的引物分析,应该选择引物2和引物5,两种引物扩增了基因2(1 240 bp)以及基因1和基因3的部分片段,扩增片段的大小在2 000~3 000 bp之间,而且可以判断大肠杆菌中是否成功导入了目的基因。菌落B中未检测到目标条带,即不含目的基因但含抗性基因,其原因是菌落B中导入的是普通质粒而非重组质粒。
(3)本实验的实验目的是探究温度、pH和溶解氧等发酵条件对产物Z产量的影响,实验自变量是温度或pH或溶解氧,检测指标是产物Z产量。因此简要的实验思路是将工程菌株随机分成若干份,分别培养在一系列不同温度(或pH或溶解氧)的培养液中,其他环境条件相同且适宜,一段时间后测定产物Z的产量。
考法二　PCR技术
4.(2025·广东揭阳模拟)利用PCR获得目的基因后,用限制酶EcoRⅠ同时处理目的基因与质粒,拼接后可得到重组基因表达载体,其部分DNA片段如下图所示。下列有关引物的分析正确的是(　　)
A.通过PCR获取目的基因时,所选的
引物可为引物2和引物3
B.检测目的基因是否插入质粒且方向
是否正确时,应选用引物1和引物4进行PCR
C.若设计的引物与模板不完全配对,可适当提高PCR复性的温度
D.DNA聚合酶能与引物结合,并从引物的5'端连接脱氧核苷酸
A
解析 引物结合在模板链的3'端,通过PCR获取目的基因时,所选的引物可为引物2和引物3,A项正确;引物结合在模板链的3'端,检测目的基因是否插入质粒且方向是否正确时,应选用引物2和引物4进行PCR,B项错误;若设计的引物与模板不完全配对,可适当降低PCR复性的温度,以便引物与模板链结合,C项错误;DNA聚合酶能与引物结合,并从引物的3'端连接脱氧核苷酸,D项错误。
考点三 实验:DNA的粗提取与鉴定、
DNA片段的扩增及电泳鉴定
夯实基础 精研教材
1.DNA的粗提取与鉴定
(1)实验原理
酒精
NaCl溶液
2 mol/L
蓝色
(2)实验步骤
研磨
上清液
95%
一个方向
2 mol/L
二苯胺
5 min
蓝色
2.DNA片段的扩增及电泳鉴定
(1)实验基础
相反
大小和构象
(2)PCR实验操作步骤和电泳鉴定
微量移液器
离心管
底部
(3)DNA的测定:凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为　　　　　的紫外灯下被检测出来。
300 nm
教材深挖
1.(选择性必修3 P85结果分析与评价)电泳鉴定时未出现特异性条带的原因有哪些
2.(选择性必修3 P85结果分析与评价)如何来评价扩增的效果
模板DNA出现污染;Taq DNA聚合酶出现质量问题;引物特异性不强(如与非目的基因的核苷酸序列有同源性)或形成引物二聚体;复性时的温度过低;PCR循环次数过多等
观察DNA条带的分布及粗细程度来评价扩增的效果
易错排查
1.配制PCR反应体系时,加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料。(2024·河北卷)(　　)
2.利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果。(2024·河北卷)(　　)
3.在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶。(　　)
4.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应。(　)
×
√
√
×
考法练透 素养提升
考法一　DNA的粗提取与鉴定
1.(2024·山东卷)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法正确的是(　　)
A.整个提取过程中可以不使用离心机
B.研磨液在4 ℃冰箱中放置几分钟后,应充分摇匀再倒入烧杯中
C.鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变
D.仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰
A
解析 组织研磨液中上清液的获取可以采用低温静置法或离心法,A项正确;研磨液在4 ℃冰箱中放置几分钟后,取上清液,其中含有DNA,不能再摇匀,B项错误;鉴定过程中需要沸水浴加热,会导致DNA变性,DNA的双螺旋结构发生改变,C项错误;仅设置一个只加2 mol/L的NaCl溶液的对照组即可排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰,D项错误。
考法二　DNA片段的扩增及电泳鉴定
2.大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述,正确的是(　　)
A.DNA溶于酒精,可用二苯胺试剂在沸水浴条件下鉴定DNA
B.电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相同的电极移动的原理
C.根据电泳结果,质粒上没有限制酶Ⅰ和Ⅱ
的切割位点,而有限制酶Ⅲ的切割位点
D.用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒,被染色的
质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果
D
解析 DNA不溶于酒精,可用二苯胺试剂在沸水浴条件下鉴定DNA,A项错误;DNA带负电荷,DNA在电场中会向着与它所带电荷相反的电极移动,B项错误;因为质粒的本质是环状的DNA,限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带,可能是该质粒上有一个切割位点,也可能没有切割位点,C项错误;用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒时,电泳结果中的这些条带通常需要在紫外线下观察和照射才能显示出来,因此需要紫外灯照射,D项正确。
3.(2024·黑吉辽卷)关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验,下列叙述正确的是(　　)
A.琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小
B.凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
C.在同一电场作用下,DNA片段越长,向负极迁移速率越快
D.琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来
A
解析 琼脂糖凝胶的密度对其中DNA分子的迁移和分辨率有影响。根据所需分离的DNA片段大小,通常会选择适当浓度的琼脂糖凝胶。对于大型DNA片段(如基因组DNA或质粒DNA),一般选择低浓度琼脂糖凝胶,以便实现高效迁移所需较大孔径;对于小型DNA片段(如PCR产物或酶切片段),则需要选择高浓度琼脂糖凝胶以提供更好的分辨率和分离效果,A项正确。凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是用于确定样品迁移的位置,B项错误。在琼脂糖凝胶电泳中,施加电场后,会使得DNA片段向正极方向迁移,同时,DNA片段的迁移速率与其长度呈负相关,即越长的DNA片段,迁移速率越慢,C项错误。凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来,D项错误。
聚焦表达 回扣落实
1.(选择性必修3 P80正文)为什么切割含有目的基因的DNA片段和载体要选用同一种限制酶 是否只能用同一种限制酶

2.(选择性必修3 P80正文)基因表达载体是载体的一种,除目的基因、标记基因外,还必须含有启动子、　　　　等。其中标记基因和启动子的作用分别是　　　　　 　　　　　、　　　　　　　　 　　。
选用同一种限制酶切割会产生相同的末端,可以在DNA连接酶的作用下将切割的目的基因和载体连接起来。也可以使用能产生相同末端的不同限制酶切割
终止子
便于重组DNA分子的筛选　
与RNA聚合酶识别和结合
3.(逻辑推理类)设计引物是PCR技术的关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如图),请分别说明理由。
①第1组: 　　　　　　　　 　　　　　　　;
②第2组: 　　　　　　　　　　　　　　　。
引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效
引物Ⅰ自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效
4.(选择性必修3 P81资料卡)在培育某些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在用土壤农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞的过程中,为什么一定要将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上
_____________________________________________________________。
5.(识记表达类)为确定转基因抗盐烟草是否培育成功,既要用___________　　　　　　　进行检测目的基因是否已插入,又要在个体水平上鉴定,后者的具体过程是
　 　　　　　　　　 　。
侵染植物,将目的基因转移到受体细胞中　
Ti质粒上的T-DNA也称为可转移的DNA,可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体DNA上
PCR技术
将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中,观察该烟草植株的生长状态

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