《基因工程的基本原理学案》

基因工程的基本原理学案张剑上/江苏学习目标站得高一点，阐明你的学习目标。1.简要描述DNA重组技术所需的三种基本工具。2.认识到基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。3.基因工程原理和基本操作程序简介。4.尝试设计转基因生物的发展过程。重点和难点要点：1。1所需的三个基本工具的功能。DNA重组技术。2.基因工程基本操作程序的四个步骤。困难：1。基因工程载体的要求。2.从基因库中获得目的基因，通过聚合酶链反应技术扩增目的基因。学习方法提示1.结合脱氧核糖核酸分子的结构，了解限制性内切酶、脱氧核糖核酸连接酶和载体的功能和特点，准确绘制限制性内切酶切割产生的末端；通过比较和掌握脱氧核糖核酸连接酶和脱氧核糖核酸聚合酶的作用特点。2.了解聚合酶链反应过程、基因表达载体的构建以及与DNA复制和基因表达过程相关的目标基因的检测和鉴定。课前预习开始稳健知识源于生活。1.基因工程中使用的“分子手术刀”是，它能识别的某个，并在每条链的特定部分的两个核苷酸之间断裂，从而使DNA片段产生端或端；基因工程中使用的“分子缝合针”是。其功能是“缝合”和恢复被限制性内切酶切割的。进入受体细胞的基因载体称为“”。常用的载体有等。2.作为载体的脱氧核糖核酸必须具有以下特征：(1)它具有一个或多个(1)供外源脱氧核糖核酸片段插入其中的特征；(2)将外源性DNA携带到受体细胞后，它将在细胞中停留(2)或整合到染色体DNA上并跟随染色体DNA(3)。(3)对重组DNA (5)具有特异性(4)；载体DNA必须是安全的。3.基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：和和。4.获得目的基因有几种方法：和.基因表达载体的构建是基因工程。除了外，基因表达载体还必须有、和今天，等等。是核糖核酸聚合酶识别和结合的位点。5.将目的基因导入植物细胞最常用的方法是和，这是转基因动物中最广泛使用和最有效的将目的基因导入动物细胞的方法。转化大肠杆菌细胞时，首先要用处理细胞，使之变成细胞。方法可用于检测目的基因是否被插入到转基因生物的染色体的DNA中，方法可用于检测目的基因是否转录了信使核糖核酸，方法可用于检测目的基因是否被翻译成蛋白质。除上述分子检测外，仍有一些需要鉴定为。回答1。限制性内切酶(限制性内切酶)双链DNA特异性核苷酸序列磷酸二酯键粘性末端扁平DNA连接酶双链DNA片段磷酸二酯键分子转运体质粒， 噬菌体和动植物病毒的衍生物2.1酶切位点的限制2.1自我复制3.3同步复制4.5遗传标记基因的鉴定和选择3.1靶基因的获得2.3基因表达载体的构建4.1靶基因导入受体细胞4.4靶基因的检测和鉴定4.1从基因库中获得靶基因2.3通过聚合酶链反应技术扩增靶基因3.4直接人工合成核心5靶基因6 DNA合成仪4.5启动靶基因6启动子5.1农杆菌转化法2显微注射法3 Ca2 4感受态细胞5 DNA分子杂交6分子杂交技术7抗原抗体杂交8个体生物学水平课堂提问快乐之旅探索与快乐成长。一、DNA重组技术的基本工具1.分析并回答以下问题：(1)从噬菌体感染细菌的实验来看，细菌等原核生物在自然界中易受外源DNA的入侵，但这类原核生物并未灭绝，其保护机制为。GGATCCCCTAGG(2)限制性内切酶不能任意切割DNA分子的原因是。(3)已知限制性内切酶的识别序列和切点是-ggatcc-，请画出用该酶切割产生的粘性末端。2.比较：dna连接酶dna聚合酶动作对象连接 DNA连接 DNA行动地点连接DNA双链上的3个缺口将4个核苷酸添加到现有的核酸片段中模板共同点3.思考并回答问题：(1)为什么单个的DNA片段不能直接导入受体细胞？.如果选择的载体没有限制性酶切位点，可以产生重组DNA吗？.(2)从霍乱弧菌分离的质粒可以用作载体吗？.(3)肉眼不能直接观察到载体进入受体细胞。我们如何识别它？.生物材料脱氧核糖核酸一定大小范围内的核酸聚合酶链反应cDNA基因库基因组库人工合成获得目标基因d受体细胞的引入获得转基因生物eb限制性酶切割包括二、基因工程的基本操作程序完成基因工程的基本操作流程图，并回答以下问题：(1)在图中填写a e的内容。复制原点1抗生素基因2(2)在2)聚合酶链反应过程中，用于将脱氧核糖核酸分解成单链。所用的DNA聚合酶的特征是，需要种引物。(3)右图显示了基因表达载体的模式。图中，1为，函数为，2为，函数为。抗生素基因的功能是，目的基因应插入之间。(4)如果通过农杆菌转化方法将目标基因导入植物细胞，首先将目标基因插入农杆菌T1质粒的(1)中，然后用农杆菌感染植物细胞，并通过DNA重组将目标基因插入植物细胞的(2)中。如果受体细胞是体细胞，可以通过技术获得个体，而动物基因工程的受体细胞通常是。当表达载体用于转化大肠杆菌时，大肠杆菌通常被处理以促进表达载体的进入。(5)方法可用于检测目的基因是否整合到染色体DNA中。为了检测靶基因是否转录了信使核糖核酸，标记的靶基因片段可以用作探针与信使核糖核酸杂交。这种杂交技术被称为。为了检测靶基因转录的mRNA是否被翻译成，通常使用抗原抗体杂交技术。检测抗虫基因是否导入棉花的简单方法是。G GATCCCCTAG G回答1，1。(1) (1) 细菌细胞中的限制性内切酶能够切割入侵的噬菌体DNA，使其失去遗传功能(2) (1)限制性内切酶具有特异性，能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切割点切割DNA分子(3) (1)2.双链单链两条单链无模板单链DNA作为模板可以形成磷酸二酯键3。(1)直接导入的DNA片段不能复制，容易被受体细胞水解不能(2)不能(3)不能用载体上的特殊遗传标记基因进行鉴定和选择基因工程的基本原理基本工具基本操作程序DNA分子杂交核酸分子杂交抗原抗体杂交目标基因的获得基因表达载体的构建目标基因受体细胞的引入目标基因检测和识别从基因库获得聚合酶链反应化学方法人工合成目的组成植物细胞的引入动物细胞介绍微生物细胞的引入限制性内切酶dna连接酶带菌者分子水平个人层面农杆菌介导的转化显微注射法Ca2处理(1) mRNA (2)逆转录(3) cDNA文库(4)表达载体的构建(5)靶基因的检测和鉴定(2)高温(1)高温(2)高温(3) 2 (3) 启动子(2)是由核糖核酸聚合酶识别和转录的位点，驱动基因转录mRNA (3)终止子(4)基因转录终止子(5)为了鉴定靶基因是否包含在受体细胞中，因此， 筛选出含有目的基因的细胞启动子和终止子(4)T-DNA染色体DNA植物组织培养受精卵Ca2 (5)DNA分子杂交分子杂交蛋白质害虫直接取食棉花叶片知识系统教室整合快跑善于学习和发布论文！C T G C A G通用汽车公司aabb5533为了扩大耕地面积，增加粮食产量，开发利用黄河三角洲等盐碱地引起了人们的极大关注。我国科学家利用耐盐基因开发了一种新的耐盐水稻品种。(1)获得耐盐基因后，用于构建重组DNA分子的限制性内切酶作用于图中所示的位置，而DNA连接酶作用于该位置(填入“A”或“B”)。用于构建重组DNA分子的载体通常是病毒，或者后者被成形为。当构建重组DNA分子时，目标基因应该插入载体之间和载体上。(2)将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法是农杆菌转化和农杆菌介导的转化。(3)通过导入目的基因，利用技术将水稻细胞培养成植物是必要的。(4)为了确定耐盐转基因水稻是否已经成功培育，有必要使用放射性同位素标记的探针进行分子杂交检测，并从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。政府气候变化研究中心GATCCCTAGGCTAG使用酶I和酶二切割(5)已知限制性内切酶的识别序列和切点是-ggatcc-，限制性内切酶的识别序列和切点是-gatc-。目标基因的左侧是酶的截止点，右侧是酶的截止点(如下图所示)。请同时用限制性内切酶和限制性内切酶切割靶基因两侧形成的粘性末端。GGATCCGATCG GATCCGATCCCTAGCTAGCCTAGCTAG使用酶I和酶二切割目标基因回答(1)a；a；质粒。小戒指；发起人。终止子(2)粒子轰击(花粉管通道法)(3)植物组织培养(4)耐盐基因(目标基因；一定浓度的盐水(移植到盐碱地上)(5)作业加紧巩固成绩，回答问题像流水一样！(2008海南)右图是质粒表达载体的草图。小箭头分别表示限制性酶EcoRI和BamHI切割位点，ampR是青霉素抗性基因，tctR是四环素抗性基因，p启动子，t是终止子，oRI是复制起点。众所周知，靶基因的两端都有不同酶的切割位点，包括EcoRI和BamHI。根据图，回答：t奥里博卡病毒ampRtctRPEcoRI八米(1)将含有目的基因的DNA和质粒表达载体分别用EcoRI酶切割，切割产物用DNA连接酶连接后，两个DNA片段连接形成的产物为、和。为了从这些连接产物中分离重组质粒，需要进行这些连接产物。(2)用上述三种连接产物和无任何耐药性的原核宿主细胞进行转化实验。然后，将宿主细胞接种到含有四环素的培养基中，能够生长的原核宿主细胞中含有的连接产物如下：如果接种到含有青霉素的培养基中，能够生长的原核宿主细胞中含有的连接产物为。(3)当目标基因被表达时，核糖核酸聚合酶识别和结合的位点是，而合成产物是。(4)在上述实验中，为了防止酶消化后靶基因和质粒表达载体末端之间的任何连接，选择用于酶消化的酶是。答案(1)目标基因-载体接头；载体-载体连接器；目标基因-目标基因接头；分离纯化(2)载体-载体接头；目标基因的启动子-载体接头，载体-载体接头(3)；MRNA(4)EcoRI和BamHI分析(1)目的基因的DNA和质粒表达载体的粘性末端分别经EcoRI酶切割后是相同的。此时，在DNA连接酶的作用下，将发生自环化或串联