基因工程的基本操作程序 学案

1、 PAGE PAGE 6课题 1.2学习目标：简述基因工程的原理和技术。理解基因操作的工具和基本程序及应用.学习重点和难点：重点：提取目的基因的方法。难点：目的基因导入受体细胞的途径。自学测评:基因工程的基本操作程序主要包括4个步骤：目的基因的；的构建;将目的基因；目的基因的。一、目的基因的取得：1、目的基因:符合人们需要的，编码蛋白质的。取得目的基因的方法从基因文库中取得目的基因 基因文库：将含有某种生物不同基因的许多，导人受体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因,称为基因文库.基因组文库:含有一种生物的基因 种类cDNA文库：含有一种生物的基因 目的基因的取得依据基因的有关信息

2、：基因的序列、基因在上的位置、基因的产物mRNA、基因的产物蛋白质等特性取得目的基因。利用PCR PCR：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。 过程:目的基因DNA受热形成,与结合,然后在的作用下进行延伸形成DNA.方式：指数扩增=(n）（3）化学方法人工合成：基因较，核苷酸序列。二、基因表达载体的构建1、表达载体的组成：目的基因+标记基因+。2、启动子：位于基因的，它是结合的部位驱动基因转录产生mRNA。3、终止子:位于基因的，终止。4、标记基因：受体细胞是否含有目的基因。5、表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且给下一代;使目的基因 和发挥作用。6不同的受体细胞及目

3、的基因导入受体细胞的方法基因表达载体的构建上也会有所差别。三、将目的基因导入受体细胞（一)转化：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和的过程。(二）方法1、将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法 农杆菌特点：易感染植物和裸子植物，对植物没有感染力;Ti质粒的可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上。 转化：目的基因插人农杆菌导入植物细胞目的基因整合到植物细胞染色体上目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。（2)基因枪法：是植物中常用的一种基因转化方法,但是成本较高。（3）花粉管通道法 2将目的基因导入动物细胞方法:。操作程序：目的基因表达载体取显微注射注射了目的基因的受精卵移植到

4、_ 性动物的 内发育新性状动物。将目的基因导人微生物细胞原核生物特点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。转化：处理细胞细胞表达载体与感受态细胞混合 细胞汲取DNA四、目的基因的检测与鉴定合作探究、精讲点拨：类型类型步骤检测内容方法结果显示第一步目的基因是否进入受体细胞目的基因是否转录出 mRNA目的基因是否翻译出蛋白质是否成功显示出杂交带水平检测是否成功显示出杂交带是否成功显示出杂交带水平鉴定探究一目的基因的取得1、基因文库原核细胞和真核细胞的基因结构原核细胞的基因结构真核细胞的基因结构3.PCR原理:文库文库前提:一段已知目的基因的核苷酸序列，以便依据这一序列合成条件：、过程：变(：目

5、的基因DNA受热变性后接连为单链b退火（：与单链相应互补序列结合c延伸（：在的作用下进行延伸Taq。PCR相同点原理DNADNAPCR相同点原理DNADNA不同解旋方式场所DNA在条件下变性解旋复制(PCR）主要在催化内点酶酶细胞内含有的能量结果在短时间内形成大量的形成整个探究二 基因表达载体的构建用一定的切割质粒,使其出现一个切口,露出。用 切断目的基因使其产生.将切下的目的基因片段插入质粒的 处，再加入适量 ，形成了一个重组DNA 分子（重组质粒）探究三 目的基因导入受体细胞-转化细胞类型细胞类型植物细胞常用方法动物细胞微生物转化过程将目的基因插入Ti 质粒的TDNA 上转入农杆菌导入植物

6、细胞DNA 上表达（受精卵）显微注射早期胚胎培育胚胎移植发育成为具有新性状的动物用C2处理细胞感受态细胞重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合 感受态细胞汲取 DNA 分子探究四 目的基因的检测与鉴定检查是否成功1: 受体细胞摄入DNA问题 2拓展提高、达标测评：下列正确表示基因操作“四部曲的是(）A提取目的基因目的基因导入受体细胞基因表达载体的构建目的基因的检测和鉴定B目的基因的检测和鉴定提取目的基因基因表达载体的构建目的基因导入受体细胞C提取目的基因基因表达载体的构建目的基因导入受体细胞目的基因的检测和鉴定D基因表达载体的构建提取目的基因目的基因导入受体细胞目的基因的检测和鉴定2下列获得目

7、的基因的方法的是（ )A利用DNA 连接酶复制目的基因 B利用DNAC从基因文库中取得目的基因 D利用PCR 技术扩增目的基因3PCR技术扩增DNA,需要的条件是( ）目的基因 高温 四种脱氧核苷酸 DNAmRNA 核糖体A B C D4依据mRNA 的信息推出取得目的基因的方法是（ ）A用DNA探针测出目的基因 B用mRNA探针测出目的基因C用mRNA 反转录形成目的基因 D用PCR 技术扩增mRNA 5在已知某小片段基因碱基序列的情况下,获得该基因的最佳方法是 （ )用mRNADNA4C由蛋白质的氨基酸序列推测mRNAD将供体DNA6、在基因工程中，把选出的目的基因（共1000 个脱氧核苷

8、酸对,其中腺嘌岭脱氧核苷酸是460）DNA4（)A.540个B.8100个C。17280个D.7560个下列目的基因与运载体结合过程的是(）A用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端 B用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端 C将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处D将重组DNA下列哪项基因表达载体的组成成分（）A启动子B终止密码子C标记基因D复制原点9。 在基因表达载体的构建中,所需要的酶是(）限制酶 DNA连接酶 解旋酶DNA聚合酶ABCD植物学家在培育抗虫棉时对目的基因作适当修饰使目的基因在棉花植株的整个生 长发育期都表达，以防止害虫侵害，这种对目的基因所作的修饰发生在（）A终止子B引物C标记基

9、因D启动子下列哪项将目的基因导入植物细胞的方法（）A基因枪法B显微注射法C农杆菌转化法D花粉管通道法在基因工程操作的基本步骤中，碱基互补配对的是(）A人工合成目的基因B目的基因与载体结合 C将目的基因导入受体细胞D目的基因的检测与鉴定将目的基因导入微生物细胞之前，要用C2处理细处理过的细胞( A感受态细胞B敏感性细胞C汲取性细胞D接受细胞农杆菌转化法转移目的基因进入受体细胞,目的基因的最终位置是(）ATi质粒上B受体细胞染色体上C裸露细胞核中D存在细胞质中目的基因导入受体细胞后是否可以稳定维持和表达其遗传特性只有通过鉴定和检 测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是（）检测受体细胞是否有目的

10、基因检测受体细胞是否有致病基因检测目的基因是否转录mRNA检测目的基因是否翻译蛋白质ABCD要检测目的基因是否成功地插入了受体DNA 中，需要用基因探针 ,基因探针是指（） A用于检测疾病的医疗器械B用放射性同位素或荧光分子等标记的目的基因C合成-球蛋白的DNAD合成苯丙羟化酶的DNA17(多选）用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述正确的是（）A常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒BDNA 连接酶和RNA 聚合酶是构建重组质粒必须的工具酶C可用含抗生素的培育基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达18(多选）我国科学家运用基因工程技术将苏

11、云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述正确的是(）基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少重组DNA 分子中增加一个碱基对，可能导致毒蛋白的毒性丧失C抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染 D转基因棉花是否具有抗虫特性是可以通过检测棉花对抗生素抗性来确定的1（多选）科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎内含有人奶主要蛋白。以下有该基因工程的叙述，正确的是（)A采纳反转录的方法得到目的基因有内含子 B基因非编码区对于目的基因在块茎中表达是不可缺少的 C马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞 D用同一种限制性内切酶，分别处理质粒和含目的基因的

12、 DNA，可产生黏性末端而形成重组 DNA 分子20人体受到病毒刺激后可以产生干扰素。干扰素分为三类。1980 年生物学家成功地破译了干扰素的全部遗传信息.并运用插入质粒的方法.用大肠杆菌生产.得到的干扰素可以用于治疗肝炎和肿瘤.回答下列问题：（1）上述材料中涉及到的现代生物技术有。（2)人体中能合成干扰素的细胞是合成的场所是细胞中的。（3）在利用大肠杆菌生产干扰素过程中，目的基因是，所用的运载体是(4)目的基因在大肠杆菌中表达时必须经过和过程。 21资料显示，近十年来，PCR 技术（DNA 聚合酶链式反应技术）成为分子生物实验的一种常规手其原理是利用DNA半保留复制的特性，在试管中进行DNA

13、的人工复(如下图，在很短的时间内,将 DNA 扩增几百万倍甚至几十亿倍，使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体.请据图回答:（1）加热至94的目的是使DNA样品中的键断裂，该过程在生物体细胞内是通过 酶的作用完成的。分析可知新合成DNA分子中A=T，C=G，这说明DNA分子的合成遵循。（2) 与细胞内 DNA 复制相比， PCR 技术所需要的 DNA 聚合酶的最适温度比较 (高、低。通过PCR 技术使DNA15N 标记的模板DNA（第一代）14N15N 标记的DNA单链数占全部DNA(4）PCR 技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒，你认为可以用PCR（ ）A白细胞DNA B病毒蛋白质 C血浆抗体 D病毒核酸22下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，请回答下列问题:(1)一个图1所示的质粒经Sma切割前后，分别含有个游离的磷酸基团。（2）若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多,其热稳定性越。（3)