全程复习方略—生物基因工程的基本操作程序

1、1.2 基因工程的基本操作程序 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 学习学习 目标目标 1.1.简述基因工程的原理。简述基因工程的原理。 2.2.掌握基因工程基本操作程序的四个步骤。掌握基因工程基本操作程序的四个步骤。 3.3.尝试设计某一转基因生物的研制过程。尝试设计某一转基因生物的研制过程。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 一、基因工程的四大操作步骤一、基因工程的四大操作步骤 _的获取的获取 _的构建的构建 将目的基因导入将目的基因导入_ 目的基因的目的基因的_与鉴定与鉴定 基因表达载体基因表达载体 受体细胞受体细胞 检测检测 目的基因目的基因 全程复习方略生物基因工程的基

2、本 操作程序 二、目的基因的获取二、目的基因的获取 1.1.目的基因：目的基因： (1)(1)主要是指主要是指_的基因。的基因。 (2)(2)一些具有一些具有_的因子。的因子。 编码蛋白质编码蛋白质 调控作用调控作用 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 2.2.获取方法：获取方法： (1)(1)从基因文库中获取。从基因文库中获取。 基因组文库：含有一种生物基因组文库：含有一种生物_的基因。的基因。 部分基因文库：含有一种生物的部分基因文库：含有一种生物的_基因，如基因，如cDNAcDNA文库。文库。 (2)(2)利用利用PCRPCR技术扩增目的基因。技术扩增目的基因。 含义：是一项在生物

3、体外含义：是一项在生物体外_的核酸合成技术。的核酸合成技术。 原理：原理：_。 条件：条件：_、DNADNA模板、模板、_、四种脱氧核苷酸。、四种脱氧核苷酸。 所有所有 一部分一部分 复制特定复制特定DNADNA片段片段 DNADNA双链复制双链复制 引物引物TaqTaq酶酶 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 过程。过程。 a.a.目的基因目的基因DNADNA受热受热_后解链为单链后解链为单链(90(9095)95)。 b._b._与单链相应互补序列结合与单链相应互补序列结合(55(5560)60)。 c.c.在在_作用下进行作用下进行_(70_(7075)75)。 d.d.重复循环多

4、次。重复循环多次。 结果：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成结果：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成_形式形式 扩增扩增( (约为约为2 2n n) )。 (3)(3)人工合成法。人工合成法。 条件：基因比较小，条件：基因比较小，_已知。已知。 方法：通过方法：通过_用化学方法直接人工合成。用化学方法直接人工合成。 变性变性 引物引物 DNADNA聚合酶聚合酶延伸延伸 指数指数 核苷酸序列核苷酸序列 DNADNA合成仪合成仪 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 三、基因表达载体的构建三、基因表达载体的构建核心核心 1.1.构建基因表达载体的目的：构建基因表达载体的目的： (1)(1)

5、使目的基因在使目的基因在_中稳定存在，并且可以中稳定存在，并且可以_给给 下一代。下一代。 (2)(2)使目的基因能够使目的基因能够_和和_。 受体细胞受体细胞遗传遗传 表达表达发挥作用发挥作用 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 2.2.基因表达载体的组成：基因表达载体的组成： 3.3.基因表达载体的功能：通过基因表达载体将基因表达载体的功能：通过基因表达载体将_导入导入 受体细胞。受体细胞。 启动子启动子 终止子终止子 标记标记 目的基因目的基因 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 四、将目的基因导入受体细胞四、将目的基因导入受体细胞 1.1.转化含义：转化含义：_进入受体细胞

6、内，并且在受体细胞内进入受体细胞内，并且在受体细胞内 _和和_的过程。的过程。 2.2.转化方法：转化方法： (1)(1)导入植物细胞。导入植物细胞。 最常用方法。最常用方法。 _：双子叶植物或：双子叶植物或_植物。植物。 其他方法。其他方法。 a.a.基因枪法：基因枪法：_。 b.b.花粉管通道法。花粉管通道法。 目的基因目的基因 维持稳定维持稳定表达表达 农杆菌转化法农杆菌转化法裸子裸子 单子叶植物单子叶植物 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 (2)(2)导入动物细胞。导入动物细胞。 常用方法：常用方法：_技术。技术。 常用受体细胞：常用受体细胞：_。 (3)(3)导入微生物细胞。

7、导入微生物细胞。 方法。方法。 a.a.用用_处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNADNA分分 子的生理状态子的生理状态( (这种细胞称为这种细胞称为_)_)。 b.b.感受态细胞吸收感受态细胞吸收_。 受体细胞：原核细胞受体细胞：原核细胞( (使用最广泛的是大肠杆菌使用最广泛的是大肠杆菌) )。 原核生物的特点：繁殖快、多为单细胞、原核生物的特点：繁殖快、多为单细胞、_ 等。等。 显微注射显微注射 受精卵受精卵 CaCa2+ 2+ 感受态细胞感受态细胞 重组表达载体重组表达载体DNADNA分子分子 遗传物质相对较少遗传物质相对较少 全程复习方略

8、生物基因工程的基本 操作程序 五、目的基因的检测与鉴定五、目的基因的检测与鉴定 1.1.分子水平检测：分子水平检测： 检测目标与其采用的检测方法检测目标与其采用的检测方法( (连线连线) ) 2.2.个体生物学水平鉴定：接种法、产物功能活性比较法。个体生物学水平鉴定：接种法、产物功能活性比较法。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 【微点拨微点拨】 1.1.为什么说并不是所有目的基因都可以从基因文库中获得？为什么说并不是所有目的基因都可以从基因文库中获得？ 提示：自然界中不存在、需人工合成的目的基因，不能从基因提示：自然界中不存在、需人工合成的目的基因，不能从基因 文库中获得。文库中获得

9、。 2.PCR2.PCR技术中，为什么模板技术中，为什么模板DNADNA中中A A与与T T碱基对比例越高，解链温碱基对比例越高，解链温 度相对越低？度相对越低？ 提示：提示：DNADNA分子中分子中A A与与T T之间有之间有2 2个氢键，个氢键，G G与与C C之间有之间有3 3个氢键，个氢键， 所以模板所以模板DNADNA中中A A与与T T碱基对越多，形成的氢键相对越少，解链碱基对越多，形成的氢键相对越少，解链 需要的温度相对越低。需要的温度相对越低。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 3.3.基因表达载体中标记基因的作用是什么？基因表达载体中标记基因的作用是什么？ 提示：鉴别

10、、筛选含有目的基因的受体细胞。提示：鉴别、筛选含有目的基因的受体细胞。 4.4.将目的基因导入受体细胞的步骤中，导入的是基因表达载体将目的基因导入受体细胞的步骤中，导入的是基因表达载体 而不是单独的目的基因，为什么？而不是单独的目的基因，为什么？ 提示：单独的目的基因不能在受体细胞内稳定存在和表达，也提示：单独的目的基因不能在受体细胞内稳定存在和表达，也 不能遗传给下一代。不能遗传给下一代。 5.5.基因工程的四个步骤中，都涉及碱基互补配对吗？为什么？基因工程的四个步骤中，都涉及碱基互补配对吗？为什么？ 提示：不是。提示：不是。“将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞”不涉及，其他不涉及

11、，其他3 3个个 步骤都涉及碱基互补配对。步骤都涉及碱基互补配对。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 1.1.下列对目的基因获取的理解，不正确的是下列对目的基因获取的理解，不正确的是( () ) A.A.目的基因可以从自然界中分离，也可以人工合成目的基因可以从自然界中分离，也可以人工合成 B.B.目的基因主要指编码蛋白质的基因目的基因主要指编码蛋白质的基因 C.C.基因文库就是基因组文库基因文库就是基因组文库 D.cDNAD.cDNA文库只含有某种生物的一部分基因文库只含有某种生物的一部分基因 【解析解析】选选C C。目的基因可以从自然界中已有的物种中分离出。目的基因可以从自然界中已有

12、的物种中分离出 来，也可以人工合成。目的基因主要指编码蛋白质的基因。基来，也可以人工合成。目的基因主要指编码蛋白质的基因。基 因文库分为基因组文库和部分基因文库，因文库分为基因组文库和部分基因文库，cDNAcDNA文库是部分基因文库是部分基因 文库。文库。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 2.2.在基因工程技术中，需要用到在基因工程技术中，需要用到CaClCaCl2 2处理的环节是处理的环节是( () ) A.A.目的基因的提取和导入目的基因的提取和导入 B.B.目的基因与载体结合目的基因与载体结合 C.C.将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 D.D.目的基因的检测与表达目

13、的基因的检测与表达 【解析解析】选选C C。将目的基因导入原核生物受体细胞时，首先用。将目的基因导入原核生物受体细胞时，首先用 CaCa2+ 2+处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中 处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNADNA分子的生分子的生 理状态，然后在一定条件下促进感受态细胞吸收理状态，然后在一定条件下促进感受态细胞吸收DNADNA分子，完分子，完 成转化。成转化。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 3.3.在基因工程的操作过程中，获得重组质粒不需要在基因工程的操作过程中，获得重组质粒不需要( () ) DNADNA连接酶连接酶 同一种限制酶同一种限制酶 RNARN

14、A聚合酶聚合酶 具有标记基因的质粒具有标记基因的质粒 目的基因目的基因 4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸 A.A. B. B. C.C. D. D. 【解析解析】选选A A。在基因工程的操作过程中，需要用同一种限制。在基因工程的操作过程中，需要用同一种限制 酶切割目的基因与载体，并用酶切割目的基因与载体，并用DNADNA连接酶将两者的黏性末端连接酶将两者的黏性末端( (或或 平末端平末端) )连接起来，所选择的质粒必须具有标记基因，以便进连接起来，所选择的质粒必须具有标记基因，以便进 行目的基因的检测。行目的基因的检测。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 4.4.下列有关基因表达载体的构

15、建的说法不正确的是下列有关基因表达载体的构建的说法不正确的是( () ) A.A.基因表达载体的构建是实施基因工程的核心基因表达载体的构建是实施基因工程的核心 B.B.构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存 在，可以遗传给下一代，同时使其能够表达和发挥作用在，可以遗传给下一代，同时使其能够表达和发挥作用 C.C.启动子存在于基因的编码区，是启动子存在于基因的编码区，是RNARNA聚合酶识别和结合的部聚合酶识别和结合的部 位，能驱动转录位，能驱动转录 D.D.标记基因的作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因标记基因的作用是鉴定受体细

16、胞中是否含有目的基因 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 【解析解析】选选C C。基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，。基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步， 也是基因工程的核心；构建基因表达载体的目的是使目的基因也是基因工程的核心；构建基因表达载体的目的是使目的基因 在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目 的基因能够表达和发挥作用；启动子存在于基因的非编码区，的基因能够表达和发挥作用；启动子存在于基因的非编码区， 是是RNARNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录，聚合酶识别和结合的部位，有了它

17、才能驱动基因转录， 最终翻译出蛋白质；载体上的标记基因的作用是鉴定受体细胞最终翻译出蛋白质；载体上的标记基因的作用是鉴定受体细胞 中是否含有目的基因。所以只有中是否含有目的基因。所以只有C C项是错误的。项是错误的。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 5.5.检测转基因生物染色体检测转基因生物染色体DNADNA上是否插入了目的基因的常用方上是否插入了目的基因的常用方 法是法是( () ) A.DNAA.DNA分子杂交技术分子杂交技术 B.B.荧光分子标记技术荧光分子标记技术 C.C.放射性同位素标记技术放射性同位素标记技术D.D.显微注射技术显微注射技术 【解析解析】选选A A。检测目

18、的基因常采用。检测目的基因常采用DNADNA分子杂交技术，即在含分子杂交技术，即在含 有目的基因的有目的基因的DNADNA片段上用放射性同位素等进行标记，以此作片段上用放射性同位素等进行标记，以此作 为探针，并使探针与基因组为探针，并使探针与基因组DNADNA杂交，若显示出杂交带，则表杂交，若显示出杂交带，则表 明目的基因已插入染色体明目的基因已插入染色体DNADNA中。中。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 6.6.以下有关基因工程的叙述，正确的是以下有关基因工程的叙述，正确的是( () ) A.A.利用利用PCRPCR技术可以大量扩增目的基因技术可以大量扩增目的基因 B.B.目的基

19、因导入受体细胞最常用的方法是农杆菌转化法目的基因导入受体细胞最常用的方法是农杆菌转化法 C.C.用同一种限制酶分别切割载体和目的基因的目的是能够产生用同一种限制酶分别切割载体和目的基因的目的是能够产生 不同的黏性末端不同的黏性末端 D.D.利用载体上标记基因的相关特性就可检测出目的基因已导入利用载体上标记基因的相关特性就可检测出目的基因已导入 受体细胞并成功表达受体细胞并成功表达 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 【解析解析】选选A A。PCRPCR是一种体外迅速扩增是一种体外迅速扩增DNADNA片段的技术。农杆片段的技术。农杆 菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法；用同一种菌

20、转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法；用同一种 限制酶分别切割载体和目的基因的目的是能够产生相同的黏性限制酶分别切割载体和目的基因的目的是能够产生相同的黏性 末端，便于两者连接；利用载体上标记基因的相关特性就可检末端，便于两者连接；利用载体上标记基因的相关特性就可检 测出目的基因已导入受体细胞，但不能确定目的基因是否得以测出目的基因已导入受体细胞，但不能确定目的基因是否得以 表达。表达。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 一、获取目的基因及基因表达载体的构建一、获取目的基因及基因表达载体的构建 1.cDNA1.cDNA文库与基因组文库的主要区别：文库与基因组文库的主要区别： 文库

21、类型文库类型cDNAcDNA文库文库基因组文库基因组文库 文库大小文库大小小小大大 基因中启动子基因中启动子无无有有 基因中内含子基因中内含子无无有有 基因多少基因多少 某种生物的部分某种生物的部分 基因基因 某种生物的全部基某种生物的全部基 因因 物种间的基因交流物种间的基因交流可以可以部分基因可以部分基因可以 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 2.2.获取目的基因的方法比较：获取目的基因的方法比较： (1)(1)过程比较。过程比较。 基因组文库：基因组文库： 供体生物供体生物 全部全部DNA DNADNA DNA片段片段 受体菌群受体菌群 目的基因目的基因 cDNAcDNA文库：文

22、库： 供体生物供体生物 mRNA cDNA mRNA cDNA 受体菌群受体菌群 目的基因目的基因 PCRPCR技术：技术： 目的基因目的基因 单链单链DNA DNA 双链双链DNA DNA 大量目的基因大量目的基因 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 人工合成：人工合成： 蛋白质的蛋白质的 氨基酸序列氨基酸序列 目的目的 基因基因 DNADNA 核苷酸序列核苷酸序列 mRNAmRNA 核苷酸序列核苷酸序列 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 (2)(2)四种方法的比较：四种方法的比较： 方方 法法 基因文库的构建基因文库的构建 PCRPCR技术技术 扩增扩增 人工合成人工合成 基

23、因组基因组 文库文库 部分基因文库部分基因文库 ( (如如cDNAcDNA文库文库) ) 优优 点点 操作简操作简 单单 专一性专一性 可在短时间可在短时间 内大量扩增内大量扩增 目的基因目的基因 专一性强，可专一性强，可 产生自然界中产生自然界中 不存在的新基不存在的新基 因因 缺缺 点点 工作量工作量 大、盲大、盲 目性大、目性大、 专一性专一性 差差 操作过程较麻操作过程较麻 烦，技术要求烦，技术要求 过高过高 需要严格控需要严格控 制温度，技制温度，技 术要求高术要求高 适用范围小适用范围小 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 3.3.基因表达载体的构建：基因表达载体的构建： (

24、1)(1)组成组成 位置：基因的首端位置：基因的首端 功能：是功能：是RNARNA聚合酶识别和结合的部位，聚合酶识别和结合的部位， 驱动基因转录出驱动基因转录出mRNAmRNA 位置：基因的尾端位置：基因的尾端 功能：终止转录功能：终止转录 目的基因目的基因 启动子启动子 终止子终止子 标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 (2)(2)构建方法：构建方法： 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 【易错提醒易错提醒】 启动子和终止子、起始密码子与终止密码子的区别启动子和终止子、起始密码子与终止密码子的区别

25、(1)(1)启动子和终止子都在启动子和终止子都在DNADNA上，在遗传信息转录时起作用。启上，在遗传信息转录时起作用。启 动子是启动转录的开始，终止子是动子是启动转录的开始，终止子是DNADNA分子上决定转录停止的分子上决定转录停止的 一段一段DNADNA序列，其组成单位都是脱氧核苷酸。序列，其组成单位都是脱氧核苷酸。 (2)(2)起始密码子和终止密码子都是起始密码子和终止密码子都是mRNAmRNA上三个相邻碱基。起始上三个相邻碱基。起始 密码子决定翻译的开始，终止密码子决定翻译的停止。密码子决定翻译的开始，终止密码子决定翻译的停止。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 1.(20121

26、.(2012浙江高考浙江高考) )天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控 制蓝色色素合成的基因制蓝色色素合成的基因B B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已 知的基因知的基因B B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的 是是( () ) A.A.提取矮牵牛蓝色花的提取矮牵牛蓝色花的mRNAmRNA，经反转录获得互补的，经反转录获得互补的DNADNA，再扩，再扩 增基因增基因B B B.B.利用限制酶从开蓝色花的矮牵牛的基因文库中获取基因利用限制酶从开蓝色花的矮牵牛的基因文库中获取基因

27、B B C.C.利用利用DNADNA聚合酶将基因聚合酶将基因B B与质粒连接后导入玫瑰细胞与质粒连接后导入玫瑰细胞 D.D.将基因将基因B B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 【解题关键解题关键】明确获取目的基因的方法、基因工程的工具及基明确获取目的基因的方法、基因工程的工具及基 因工程操作的基本步骤。因工程操作的基本步骤。 【解析解析】选选A A。由题意知：控制蓝色色素合成的基因。由题意知：控制蓝色色素合成的基因B B是目的基是目的基 因，提取矮牵牛蓝色花的因，提取矮牵牛蓝色花的mRNAmRNA，经反转

28、录获得互补的，经反转录获得互补的DNADNA，再，再 扩增基因扩增基因B B，然后导入天然的玫瑰细胞中，经培育该受体细胞，然后导入天然的玫瑰细胞中，经培育该受体细胞 即能获得蓝玫瑰，故选项即能获得蓝玫瑰，故选项A A正确。限制酶用于切割目的基因而正确。限制酶用于切割目的基因而 不是获取目的基因；将目的基因不是获取目的基因；将目的基因B B与质粒连接需用与质粒连接需用DNADNA连接酶，连接酶， 而不是而不是DNADNA聚合酶；基因聚合酶；基因B B需与质粒连接形成基因表达载体再导需与质粒连接形成基因表达载体再导 入农杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞，而不能将基因入农杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞，而

29、不能将基因B B直接导直接导 入大肠杆菌。入大肠杆菌。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 2.(20142.(2014聊城高二检测聊城高二检测) )下列关于基因表达载体的构建描述错下列关于基因表达载体的构建描述错 误的是误的是( () ) A.A.基因表达载体的构建是基因工程的核心基因表达载体的构建是基因工程的核心 B.B.基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记 基因等部分基因等部分 C.C.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因 D.D.构建的基因表达载体都是相同的构建的基因表达载体都

30、是相同的 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 【解题关键解题关键】解答本题需要明确以下两点：解答本题需要明确以下两点： (1)(1)基因表达载体的组成；基因表达载体的组成； (2)(2)构建基因表达载体的目的、方法。构建基因表达载体的目的、方法。 【解析解析】选选D D。基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，。基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步， 也是基因工程的核心；一个基因表达载体的组成，除目的基因也是基因工程的核心；一个基因表达载体的组成，除目的基因 外，还必须具有启动子、终止子、标记基因等部分；目的基因外，还必须具有启动子、终止子、标记基因等部分；目的基因 主要是指编码蛋

31、白质的结构基因；由于受体细胞不同，基因表主要是指编码蛋白质的结构基因；由于受体细胞不同，基因表 达载体也会有差别，不可能都是相同的。达载体也会有差别，不可能都是相同的。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 【变式备选变式备选】下列属于获取目的基因的方法的是下列属于获取目的基因的方法的是( () ) 利用利用mRNAmRNA反转录形成反转录形成 从基因组文库中提取从基因组文库中提取 从受体细胞中提取从受体细胞中提取 利用利用PCRPCR技术合成技术合成 利用利用DNADNA转录形成转录形成 人工合成人工合成 A.A. B. B. C.C. D. D. 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程

32、序 【解析解析】选选D D。目的基因的获取可以从基因文库中提取，也可。目的基因的获取可以从基因文库中提取，也可 以用以用mRNAmRNA反转录形成反转录形成DNADNA的一条链，然后合成的一条链，然后合成DNADNA分子；对于一分子；对于一 些已知一段核苷酸序列的目的基因，可用些已知一段核苷酸序列的目的基因，可用PCRPCR技术扩增合成；技术扩增合成； 对于一些短小而无模板且已知核苷酸序列的目的基因可用人工对于一些短小而无模板且已知核苷酸序列的目的基因可用人工 合成法。受体细胞是目的基因表达的场所，不能从中提取目的合成法。受体细胞是目的基因表达的场所，不能从中提取目的 基因；基因；DNADNA

33、转录出的是转录出的是RNARNA，不能得到目的基因。，不能得到目的基因。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 二、目的基因导入受体细胞及检测与鉴定二、目的基因导入受体细胞及检测与鉴定 1.1.目的基因导入受体细胞的常用方法：目的基因导入受体细胞的常用方法： 受体细受体细 胞种类胞种类 植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞微生物细胞微生物细胞 常用方法常用方法农杆菌转化法农杆菌转化法显微注射法显微注射法CaCa2+ 2+处理法 处理法 受体细胞受体细胞体细胞体细胞受精卵受精卵原核细胞原核细胞 转化过程转化过程 目的基因插入目的基因插入 TiTi质粒的质粒的T-DNAT-DNA 上上导入植物导入

34、植物 细胞细胞整合到整合到 受体细胞染色受体细胞染色 体的体的DNADNA上上表表 达达 目的基因表达目的基因表达 载体的提纯载体的提纯 取卵取卵显微注显微注 射射受精卵发受精卵发 育育获得具有获得具有 新性状的动物新性状的动物 CaCa2+ 2+处理细胞 处理细胞 感受态细胞，感受态细胞， 表达载体与感表达载体与感 受态细胞混合受态细胞混合 感受态细胞感受态细胞 吸收吸收DNADNA分子分子 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 2.2.农杆菌转化法分析：农杆菌转化法分析： 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 (1)(1)完成基因表达载体的构建，需要限制性核酸内切酶和完成基因表达载

35、体的构建，需要限制性核酸内切酶和DNADNA连连 接酶。接酶。 (2)(2)重组的基因表达载体重组的基因表达载体( (重组质粒重组质粒) )导入农杆菌的常用方法是导入农杆菌的常用方法是 用用CaCa2+ 2+处理。 处理。 (3)(3)目的基因能够在受体细胞内稳定维持和表达的关键是目的目的基因能够在受体细胞内稳定维持和表达的关键是目的 基因插入受体细胞染色体基因插入受体细胞染色体DNADNA上。上。 (4)(4)由受体细胞形成植株需要用到植物组织培养技术。由受体细胞形成植株需要用到植物组织培养技术。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 3.3.目的基因检测与鉴定的方法比较：目的基因检测与

36、鉴定的方法比较： 类型类型步骤步骤检测内容检测内容方法方法判断指标判断指标 分分 子子 检检 测测 第一步第一步 目的基因是否目的基因是否 导入受体细胞导入受体细胞 DNADNA分子杂交分子杂交 技术技术(DNA(DNA与与 DNADNA之间之间) ) 是否显示是否显示 出杂交带出杂交带第二步第二步 目的基因是目的基因是 否转录出否转录出 mRNAmRNA 分子杂交技分子杂交技 术术(DNA(DNA与与 mRNAmRNA之间之间) ) 第三步第三步 目的基因是否目的基因是否 翻译成蛋白质翻译成蛋白质 抗原抗原抗抗 体杂交体杂交 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 类型类型步骤步骤检测内容

37、检测内容方法方法判断指标判断指标 个体生物学个体生物学 水平的鉴定水平的鉴定 确定是否具有确定是否具有 抗性及抗性程度抗性及抗性程度 确定转基因产确定转基因产 品与天然产品的品与天然产品的 功能活性是否相功能活性是否相 同同 抗虫或抗病抗虫或抗病 的接种实验的接种实验 基因工程产基因工程产 品与天然产品品与天然产品 的功能进行活的功能进行活 性比较性比较 是否赋予了是否赋予了 预期抗性或预期抗性或 蛋白质活性蛋白质活性 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 【易错提醒易错提醒】 关于不同分子检测的原理、场所、探针的异同关于不同分子检测的原理、场所、探针的异同 (1)(1)原理：进行转录水平

38、的检测原理与复制水平的检测原理是原理：进行转录水平的检测原理与复制水平的检测原理是 相似的，只是被检测的物质不再是转基因生物的基因组相似的，只是被检测的物质不再是转基因生物的基因组DNADNA， 而是转基因生物的细胞内的而是转基因生物的细胞内的mRNAmRNA；进行翻译水平的检测，则是；进行翻译水平的检测，则是 利用抗原与抗体特异性结合的原理。利用抗原与抗体特异性结合的原理。 (2)(2)场所：不论是复制水平、转录水平还是翻译水平的检测，场所：不论是复制水平、转录水平还是翻译水平的检测， 都是在体外进行的。都是在体外进行的。 (3)(3)探针：在探针：在DNADNA分子、分子、mRNAmRNA

39、分子上检测目的基因是否插入、目分子上检测目的基因是否插入、目 的基因是否转录时，用的探针都是放射性同位素等标记的含有的基因是否转录时，用的探针都是放射性同位素等标记的含有 目的基因的目的基因的DNADNA片段。片段。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 1.(20131.(2013新课标全国卷新课标全国卷改编改编) )阅读如下资料：阅读如下资料： 科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大 的的“超级小鼠超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。 回答下列问题：回答下列问

40、题： (1)(1)将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 法。法。 (2)(2)构建基因表达载体常用的工具酶是构建基因表达载体常用的工具酶是 和和 。 (3)(3)在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的 作用是作用是。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 【解题关键解题关键】解答本题需明确目的基因导入受体细胞的常用方解答本题需明确目的基因导入受体细胞的常用方 法：法： (1)(1)动物基因工程：显微注射法。动物基因工程：显微注射法。 (2)(2)植物基因工程：农杆菌转化法。植物基因工程：农杆菌

41、转化法。 【解析解析】(1)(1)将基因表达载体导入动物受精卵常用的方法是显将基因表达载体导入动物受精卵常用的方法是显 微注射法。微注射法。(2)(2)构建基因表达载体常用的工具酶是限制性核酸构建基因表达载体常用的工具酶是限制性核酸 内切酶和内切酶和DNADNA连接酶。连接酶。(3)(3)在培育转基因植物时常用农杆菌转化在培育转基因植物时常用农杆菌转化 法，因为农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物。法，因为农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 答案：答案：(1)(1)显微注射显微注射 (2)(2)限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶DNA

42、DNA连接酶连接酶 (3)(3)农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 2.(20112.(2011海南高考改编海南高考改编) )回答有关基因工程的问题：回答有关基因工程的问题： (1)(1)构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNADNA后，后， 可能产生黏性末端，也可能产生可能产生黏性末端，也可能产生 末端。若末端。若 要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选 择能使二者产生择

43、能使二者产生( (相同、不同相同、不同) )黏性末端的限制酶。黏性末端的限制酶。 全程复习方略生物基因工程的基本 操作程序 (2)(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰 岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是 。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用 处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了 检测胰岛素基因是否转录出了检测胰岛素基因是否转录出了mRNAmRNA，可用标记的胰岛素基因片，可用标记的胰岛素基因片 段作探针与段作探针与mRNAmRNA杂交，该杂交技术称为杂交，