1.2 基因工程的基本操作程序-人教版高中生物选修三课件(共68张PPT)

1、基因工程基本操作的四个步骤基因工程基本操作的四个步骤1 1、目的基因的获取、目的基因的获取2 2、基因表达载体的构建、基因表达载体的构建3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定获取的主要方法？获取的主要方法？构建的主机要目的？组成？构建的主机要目的？组成？导入植物细胞、动物细胞、导入植物细胞、动物细胞、微生物细胞的方法分别是？微生物细胞的方法分别是？怎样判断目的基因是否成功导入受体细胞？怎样判断目的基因是否成功导入受体细胞？怎样判断导入后是否能够成功表达？怎样判断导入后是否能够成功表达？一、一、获取获取目的基因目的基因目的基因的定

2、义目的基因的定义 主要指的是编码蛋白质的基因，比方说，和优良品质相关的基因，和生物药物和保健品相关的基因，以及和工业所需酶相关的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。 目前被广泛的提取使用目前被广泛的提取使用的目的基因有：苏云金杆的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基菌抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌因（抗病毒、抗细菌) )、人、人胰岛素基因等。胰岛素基因等。供体生物细胞供体生物细胞取出取出DNADNA用限制酶剪去用限制酶剪去多余部分多余部分目的基因目的基因从从基因文库基因文库中寻找中寻找多聚酶链式反多聚酶链式反应（应（PCRPCR）扩增）扩增化学合成法化学合成法目的基因的核苷酸序

3、列目的基因的核苷酸序列未知未知目的基因的核苷酸序列目的基因的核苷酸序列已知已知（一）获取目的基因的常用方法有哪些（一）获取目的基因的常用方法有哪些? ?初始目的基因的来源初始目的基因的来源1. 从生物中直接获取从生物中直接获取2. 人工合成人工合成注意：要保持基因的完整性注意：要保持基因的完整性方法一：方法一：从基因文库中获取目的基因从基因文库中获取目的基因 将含有某种生物不同基因的许多将含有某种生物不同基因的许多DNADNA片断，片断，导入到导入到受体菌受体菌的群体中，各个受体菌分别含有的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为这种生物的不同基因，称为基因文库基因文库。基因文库基因

4、文库 基因组文库基因组文库部分基因文库部分基因文库（如（如:cDNA:cDNA文库）文库）基因文库基因文库基因组文库: 将某种生物体内的DNA全部提取出来，选用适当的限制酶，将DNA切成一定范围大小的DNA片段，然后，将这些DNA片段分别与载体连接起来，导入受体菌的群体中储存，每个受体菌都含有了一段不同的DNA片段，也就是说，这个群体包含了这种生物的所有基因，叫做这种生物的基因组文库。cDNA文库 (部分基因文库) 如果用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA（也叫cDNA)片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，那么，这个受体菌群就叫做这种生物的cDNA文库。基因组基因组

5、DNA文库文库基因组基因组DNA文库文库cDNA文库文库鸟枪法鸟枪法人工合成人工合成以以原核生原核生物物为主为主真核生物真核生物cDNA合成过程 原核细胞的基因结构原核细胞基因原核细胞基因编码区（编码序列）：编码区（编码序列）：能指导有关蛋白质的合成，即能能指导有关蛋白质的合成，即能够编码蛋白质够编码蛋白质非编码区（调控序列）非编码区（调控序列）：位于编码区上游和编码区下游的：位于编码区上游和编码区下游的DNADNA序列，虽不能指导有关蛋白质的合序列，虽不能指导有关蛋白质的合成，但有调控遗传信息表达的核苷酸序成，但有调控遗传信息表达的核苷酸序列，如列，如启动子、终止子启动子、终止子等等边转录边

6、翻译真核细胞的基因结构真核细胞基因真核细胞基因编码区编码区（间隔、不连续）（间隔、不连续）外显子：外显子：能编码蛋白质的能编码蛋白质的DNADNA序列序列内含子：内含子：不能编码蛋白质的不能编码蛋白质的DNADNA序列序列非编码区：非编码区：与原核生物具有相似功能的与原核生物具有相似功能的启动子、终止子启动子、终止子先转录后翻译小小大大无无有有无无有有某种生物的部分基因某种生物的部分基因某种生物的全部基因某种生物的全部基因可以可以部分基因可以部分基因可以【思考思考】如果真核生物的如果真核生物的cDNA文库和基因组文库中的文库和基因组文库中的某个基因控制的性状相同，那么这两个基因相同吗？某个基因

7、控制的性状相同，那么这两个基因相同吗？cDNA文库的构建（反转录法） 某时期的mRNA重组载体反转录酶与载体连接cDNA文库基因组文库的构建导入受体菌群单链DNADNA聚合酶双链cDNA怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因? ? 根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA、以及基因的表达产物蛋白质等特殊性来获得目的基因。方法二：方法二：利用利用PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因 PCR定义： PCR是多聚酶链式反应的缩写，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，通过这一技术，可以在短时间内大量扩增目的基因

8、。 原理： 它是利用DNA双链复制的原理，具有半保留复制的特点。条件：条件：_、_、 _ _ 、 _Taq DNA PolymeraseTaq DNA Polymerase. . 模板模板DNA DNA dNTPdNTP脱氧核糖核苷三磷酸脱氧核糖核苷三磷酸(dATP(dATP、dGTPdGTP、dCTPdCTP、dTTP)dTTP)引物引物热稳定热稳定DNADNA聚合酶聚合酶 基本前提：基本前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列，要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成以便根据这一序列合成引物引物。（是一小段单链是一小段单链DNA，作为，作为DNA复制的起始点，在核酸合成复制的起

9、始点，在核酸合成反应时，作为每个多核苷酸链进行延伸的出发点而起作用的反应时，作为每个多核苷酸链进行延伸的出发点而起作用的多多核苷酸链核苷酸链. ）Taq酶是从水生栖热菌 Thermus Aquaticus ( Taq )中分离出的具有热稳定性的DNA聚合酶。思考：1个DNA分子进行PCR扩增，循环4次，理论上需要多少引物？22n-2 =2 （2n-1）其中n为扩增循环的次数方式：方式：以以指数指数方式扩增，即方式扩增，即2n（n n为扩增循环的次数）为扩增循环的次数）结果：结果：使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增 过程：过程：变性、复性、延伸三步曲

10、变性、复性、延伸三步曲变性：变性：加热至加热至90909595氢键断裂，氢键断裂，双链双链DNADNA解链解链成为单链成为单链DNADNA，作为反应的模板。复性（退火）复性（退火）：冷却至冷却至55556060部分引物与模部分引物与模板的单链板的单链DNADNA的特定互补的特定互补部位相配对和结合部位相配对和结合延伸：延伸：加热至加热至70707575以目的基因为模板，以目的基因为模板，在在TaqTaq酶的作用下合酶的作用下合成互补成互补的新的新DNADNA链链变性变性复性复性延伸延伸PCRPCR技术扩增与技术扩增与DNADNA复制的比较复制的比较PCRPCR技术技术DNADNA复制复制相相同

11、同点点原则原则原料原料条件条件不不同同点点解旋解旋方式方式场所场所酶酶结果结果碱基互补配对碱基互补配对四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸模板、能量、酶模板、能量、酶DNADNA在在高温高温下下变性解旋变性解旋解旋酶解旋酶催化催化体外复制体外复制细胞核内细胞核内热稳定热稳定的的DNADNA聚合酶聚合酶 细胞内的细胞内的DNADNA聚合酶聚合酶大量的大量的DNADNA片段片段形成整个形成整个DNADNA分子分子方法三：人工合成方法三：人工合成根据已知的氨基酸序列合成根据已知的氨基酸序列合成DNA DNA 蛋白质的氨基酸序列蛋白质的氨基酸序列mRNAmRNA的核苷酸序列的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列结构

12、基因的核苷酸序列推测推测推测推测目的基因目的基因化学合成化学合成已知核苷酸序列已知核苷酸序列的的较小基因较小基因可以可以化学合成化学合成，不需，不需要模板。要模板。1 1正确表示基因工程顺序操作的四个步骤的是正确表示基因工程顺序操作的四个步骤的是( )( )A A获取目的基因将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与鉴定B目的基因的检测与鉴定获取目的基因基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞C获取目的基因基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定D基因表达载体的构建获取目的基因将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定C2. 2. 下列获取目的基因的方法中需要

13、模板链的是下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )( ) 从基因文库中获取目的基因 利用PCR技术扩增目的基因 反转录法 通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A B C D3. PCR3. PCR技术扩增技术扩增DNADNA，需要的条件是（），需要的条件是（）目的基因ATP四种脱氧核苷酸DNA聚合酶等mRNA核糖体A B C DDA4. 4. 下列不属于获取目的基因的方法的是下列不属于获取目的基因的方法的是( )( )A利用DNA连接酶复制目的基因 B利用DNA聚合酶复制目的基因C从基因文库中获取目的基因 D利用PCR技术扩增目的基因 5. 5. 切取牛的生长激素和人的生长激素基因，用显切

14、取牛的生长激素和人的生长激素基因，用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中，从而微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中，从而获得了获得了“超级鼠超级鼠”，此项技术遵循的原理是（，此项技术遵循的原理是（ ）A基因突变：DNARNA蛋白质 B基因工程：RNARNA蛋白质C细胞工程：DNARNA蛋白质 D基因工程：DNARNA蛋白质AD6. 6. 已知某种限制性内切酶在一线性已知某种限制性内切酶在一线性DNADNA分子上有分子上有3 3个酶个酶切位点，如图中箭头所指。如果该线性切位点，如图中箭头所指。如果该线性DNADNA分子上有分子上有3 3个酶切位点都被该酶切断，则会产生四个不同长度的个酶切位

15、点都被该酶切断，则会产生四个不同长度的DNADNA片段。现有多个上述线性片段。现有多个上述线性DNADNA分子，若在每个分子，若在每个DNADNA分分子上至少有子上至少有1 1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切割后，这些线性经该酶切割后，这些线性DNADNA分子最多能产生长度不同分子最多能产生长度不同的的DNADNA片段种类数是（片段种类数是（ ） A3 B4 C9 D12C7. 7. 右图为用于基因工程的一个质粒示意图。用右图为用于基因工程的一个质粒示意图。用EcoEcoRIRI限制酶切割目的基因和该质粒，再用限制酶切割目的基因和该质粒，再用DN

16、ADNA连接连接酶连接形成重组质粒，然后导入大肠杆菌，最后将酶连接形成重组质粒，然后导入大肠杆菌，最后将大肠杆菌放在四种培养基中培养：大肠杆菌放在四种培养基中培养：a a无抗生素的无抗生素的培养基，培养基，b b含四环素的培养基，含四环素的培养基，c c含氨苄青霉素含氨苄青霉素的培养基，的培养基，d d含四环素和氨苄青霉素的培养基。含四环素和氨苄青霉素的培养基。含重组质粒的大肠杆菌能生长的是（含重组质粒的大肠杆菌能生长的是（ ）Aa Ba和c Ca和b Db和c B8. 8. 基因工程中目的基因的分离是操作的关键。下基因工程中目的基因的分离是操作的关键。下面甲、乙图表示从真核生物细胞中获取目的

17、基因的面甲、乙图表示从真核生物细胞中获取目的基因的两种方法，请回答下列问题：两种方法，请回答下列问题：在甲图中，在甲图中，a过程是在过程是在 酶的作用下完成的。酶的作用下完成的。如果用该类酶中的一种，不一定能获取目的基因，其原因如果用该类酶中的一种，不一定能获取目的基因，其原因是是 。 在乙图中，在乙图中，c过程在遗传学上称为过程在遗传学上称为 ，d过程除需以过程除需以mRNA为模板，脱氧核苷酸为原料，还需要的条件是为模板，脱氧核苷酸为原料，还需要的条件是ATP、 、DNA聚合酶等。聚合酶等。限制性核酸内切限制性核酸内切一种限制性核酸内切酶只能对特定的碱基序列进行切割，此序列一种限制性核酸内切

18、酶只能对特定的碱基序列进行切割，此序列若在目的基因内部，则不能得到目的基因。若在目的基因内部，则不能得到目的基因。转录转录逆转录酶逆转录酶基因表达载体的构基因表达载体的构建使目的基因在受建使目的基因在受体细胞中体细胞中稳定存在，稳定存在，并且可以遗传给下并且可以遗传给下一代，同时使目的一代，同时使目的基因能够表达和发基因能够表达和发挥作用。挥作用。二、二、基因表达载体基因表达载体的构建的构建 核心核心1 1、目的、目的2. 2. 组成组成a a、目的基因、目的基因b b、启动子、启动子c c、终止子、终止子d d、标记基因、标记基因是一段有特殊结构的是一段有特殊结构的DNADNA片段片段，位于

19、基因的，位于基因的首端，它是首端，它是RNARNA聚合酶聚合酶识别和识别和结合的部位结合的部位，有了它才能驱动基因转录出有了它才能驱动基因转录出mRNAmRNA也是一段有特殊结构的也是一段有特殊结构的DNADNA片段片段，位于基，位于基因的末端，使因的末端，使转录在这里终止转录在这里终止为了鉴别受体细胞是否含有目的基因，为了鉴别受体细胞是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来从而将含有目的基因的细胞筛选出来基基因因表表达达载载体体组组成成思考：思考： 表达载体为什么一定要有启动子？表达载体为什么一定要有启动子？ （1 1）生物之间进行基因交流，只有使用）生物之间进行基因交流，只有使用

20、受体生物自身基因的启动子才能有利于基受体生物自身基因的启动子才能有利于基因的表达；因的表达； （2 2）通过）通过cDNAcDNA文库获得的目的基因没有文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体细胞无法启动子，只将编码序列导入受体细胞无法转录。转录。 用一定的用一定的_切割切割 质粒，使其出现一个切质粒，使其出现一个切 口，露出口，露出_。 用用_切断目切断目 的基因，使其产生的基因，使其产生_ _ _。 将切下的目的基因片段插入质粒的将切下的目的基因片段插入质粒的_处，处， 再加入适量再加入适量_，形成了一个重组，形成了一个重组 DNADNA分子（重组质粒）分子（重组质粒）限制酶限制

21、酶黏性末端黏性末端同一种限制酶同一种限制酶相同的黏性末端相同的黏性末端切口切口DNADNA连接酶连接酶3.3.过程过程: :三、将目的基因导入受体细胞三、将目的基因导入受体细胞借鉴借鉴细菌或病毒侵染细胞细菌或病毒侵染细胞的途径。的途径。（一）转化：（一）转化： 目的基因进入目的基因进入_内，并且在内，并且在 受体细胞内维持受体细胞内维持_和和_的过程的过程受体细胞受体细胞稳定稳定表达表达（二）（二）方法方法将目的基因导入将目的基因导入植物细胞植物细胞将目的基因导入将目的基因导入动物细胞动物细胞将目的基因导入将目的基因导入微生物细胞微生物细胞农杆菌转化法农杆菌转化法基因枪法基因枪法花粉管通道法花

22、粉管通道法显微注射法显微注射法Ca2+ Ca2+ 转化法转化法1.1.将目的基因导入植物细胞将目的基因导入植物细胞 农杆菌转化法农杆菌转化法 基因枪法基因枪法 花粉管通道法花粉管通道法（1 1）农杆菌转化法）农杆菌转化法特点：特点： 农杆菌是一种土壤中的微农杆菌是一种土壤中的微生物，能在自然条件下易感染生物，能在自然条件下易感染双子叶植物和裸子植物双子叶植物和裸子植物，对大，对大多数多数单子叶植物单子叶植物没有感染能力没有感染能力原理：原理： 当植物受到损伤时，伤口处会分泌大量的酚类化合当植物受到损伤时，伤口处会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这是物，吸引农杆菌移向这些细胞，这是

23、农杆菌的农杆菌的TiTi质粒上质粒上的的T-DNAT-DNA（可转移的（可转移的DNADNA）可以转移到受体细胞，并整合）可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的到受体细胞染色体的DNADNA上上。转化过程转化过程: :TiTi质粒质粒目的基因目的基因构建构建表表达达载载体体导入导入植植物物细细胞胞插入插入植物细胞植物细胞染色体染色体DNADNA表达表达新新性性状状转入转入农农杆杆菌菌 基因枪法又称微基因枪法又称微弹轰击法，是弹轰击法，是利用压利用压缩气体产生的动力缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表将包裹在金属颗粒表面的表达载体面的表达载体DNADNA打打入受体细胞中入受体细胞中，使目，

24、使目的基因与其整合并表的基因与其整合并表达的方法。达的方法。（2 2）基因枪法）基因枪法（3 3）花粉通道法）花粉通道法 植物花粉在柱头植物花粉在柱头上萌发后，花粉管要上萌发后，花粉管要穿过花柱直通胚囊。穿过花柱直通胚囊。花粉管通道法就是在花粉管通道法就是在植物受粉后，花粉形植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合成的花粉管还未愈合前，剪去柱头，然后，前，剪去柱头，然后，滴加滴加DNADNA（含目的基（含目的基因），使目的基因借因），使目的基因借助花粉管通道进入受助花粉管通道进入受体细胞。体细胞。应用：我国的转基因抗虫棉应用：我国的转基因抗虫棉2.2.将目的基因导入动物细胞将目的基因导入动物细胞（

25、1 1）方法：显微注射法）方法：显微注射法（将基因表达载体（将基因表达载体提纯，用显微仪注射到提纯，用显微仪注射到受体细胞受精卵受体细胞受精卵中）中）（2 2）操作程序）操作程序: :提纯含目的基因表达载体提纯含目的基因表达载体从雌性动物体内取受精卵，从雌性动物体内取受精卵，显微注射仪进行显微注射显微注射仪进行显微注射将注射了目的基因的受精卵，将注射了目的基因的受精卵，经胚胎早期培养一段时间后，经胚胎早期培养一段时间后，再移植到雌性动物的输卵管再移植到雌性动物的输卵管或子宫内，使其发育成具有或子宫内，使其发育成具有新性状的动物新性状的动物微生物作受体细胞原因：微生物作受体细胞原因：繁殖快、多为

26、单细胞、遗传物质相繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少，最广泛常用菌：大肠杆菌对少，最广泛常用菌：大肠杆菌3.3.将目的基因导入微生物细胞将目的基因导入微生物细胞过程：过程：CaCa2+ 2+ 转化法转化法（1）用）用Ca2+处理细胞，使细胞处于一种处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环能吸收周围环境中境中DNA分子的生理状态分子的生理状态，这种细胞称为，这种细胞称为感受态细胞感受态细胞。（2）将重组表达载体将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在态细胞混合，在一定的温度一定的温度下促进感受态细胞吸收下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成分子，完成转化转化过程。

27、过程。分子检测分子检测个体生物学鉴定个体生物学鉴定检测转基因生物染色体的检测转基因生物染色体的DNA DNA 上是否插入了目的基因上是否插入了目的基因检测目的基因是否转录出了检测目的基因是否转录出了mRNAmRNA检测目的基因是否翻译成蛋白质检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等方法方法方法方法方法方法DNADNA分子杂交技术分子杂交技术分子杂交技术分子杂交技术抗原抗原- -抗体杂交技术抗体杂交技术四、目的基因的检测与鉴定四、目的基因的检测与鉴定1 1、检测转基因生物染色体的、检测转基因生物染色体的DNADNA上是否插入上是否插入了目的基因了目

28、的基因 首先取出转基因生物的基因组首先取出转基因生物的基因组DNADNA；变成单链；变成单链（1 1）方法方法: :DNADNA分子杂交技术分子杂交技术（2 2）过程）过程: : 将含将含目的基因目的基因的的DNADNA片段用放射性同位素等作片段用放射性同位素等作标记标记, ,以此做以此做探针。探针。 使探针和转基因生物的基因组杂交使探针和转基因生物的基因组杂交, ,若显示出杂交若显示出杂交带带, ,表明目的基因已插入染色体表明目的基因已插入染色体DNADNA中。中。： 采用一定的技术手段，将两种生物的采用一定的技术手段，将两种生物的DNADNA分分子的单链放在一起，如果这两个单链具有互补子的

29、单链放在一起，如果这两个单链具有互补的碱基序列，那么，互补的碱基序列就会结合的碱基序列，那么，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。列的部位，仍然是两条游离的单链。 （1 1）方法方法: :分子杂交技术分子杂交技术（2 2）过程）过程: : 首先取出转基因生物的首先取出转基因生物的mRNA.mRNA. 将含将含目的基因目的基因的的DNADNA片段用放射性同位素等作片段用放射性同位素等作标记标记, ,以此做以此做探针。探针。 使探针和使探针和mRNAmRNA杂交杂交, ,若显示出若显示出杂交带杂交带,

30、 ,表明目的基表明目的基因已经因已经转录出转录出mRNAmRNA。（1 1）方法）方法: : 抗原抗原- -抗体杂交抗体杂交 将转基因生物的将转基因生物的蛋白质蛋白质提取出来提取出来. .（2 2）过程）过程: : 用目的基因表达出的蛋白质，用目的基因表达出的蛋白质，制备一个相应的抗制备一个相应的抗体，用体，用放射性同位素作放射性同位素作标记。标记。 使转基因生物的蛋白质和使转基因生物的蛋白质和抗体抗体杂交杂交, ,如果显示出如果显示出杂杂交带交带, ,表明目的基因已经表明目的基因已经表达出蛋白质表达出蛋白质。怎样检验抗虫基因在棉细胞内是否表达呢？怎样检验抗虫基因在棉细胞内是否表达呢？没有抗虫

31、基因没有抗虫基因的棉植株的棉植株有抗虫基因的有抗虫基因的棉植株棉植株棉铃虫棉铃虫虫没有死虫没有死虫被杀死虫被杀死没有表达没有表达目的基目的基因表达因表达4 4、鉴定（个体生物学水平）、鉴定（个体生物学水平）抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等类类型型步骤步骤 检测内容检测内容方法方法结果显示结果显示分分子子检检测测第一第一步步目的基因是否进目的基因是否进入受体细胞入受体细胞DNADNA分子杂交分子杂交（DNADNA和和DNADNA之间）之间）是否成功显示是否成功显示出杂交带出杂交带第二第二步步目的基因是否转目的基因是否转录出录出mRNAmRNA分子杂交技术分子杂交技术（

32、DNADNA和和mRNAmRNA之间）之间）是否成功显示是否成功显示出杂交带出杂交带第三第三步步目的基因是否翻目的基因是否翻译出蛋白质译出蛋白质抗原抗原抗体杂交抗体杂交是否成功显示是否成功显示出杂交带出杂交带个个体体水水平平鉴鉴定定 包括抗虫、抗病的包括抗虫、抗病的接种实验接种实验，以确定是否有抗，以确定是否有抗性以及抗性的程度；性以及抗性的程度； 基因工程产品与天然产品的活性比较，以确基因工程产品与天然产品的活性比较，以确定功能是否相同等。定功能是否相同等。归纳总结归纳总结: 一、获取目的基因一、获取目的基因u 从基因文库从基因文库u 利用利用PCRu 化学方法人工合成化学方法人工合成二、构

33、建基因表达载体二、构建基因表达载体u 目的基因、启动子、终止子、标记基因目的基因、启动子、终止子、标记基因三、将目的基因导入受体细胞三、将目的基因导入受体细胞u 转化法（微生物）、农杆菌转化法（植物）、显微注转化法（微生物）、农杆菌转化法（植物）、显微注射法（动物）射法（动物）四、目的基因的检测与鉴定四、目的基因的检测与鉴定u 检测：是否插入、转录、翻译检测：是否插入、转录、翻译1.1.下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是的是( () )A A需要限制酶和需要限制酶和DNADNA连接酶连接酶 B B必须在细胞内进行必须在细胞内进行C C抗生素

34、抗性基因可作为标记基因抗生素抗性基因可作为标记基因 D D启动子位于基因的首端启动子位于基因的首端2. 2. 基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，最主要原因是作为受体细胞，最主要原因是( )( )A A结构简单，操作方便结构简单，操作方便 B B繁殖速度快繁殖速度快C C遗传物质含量少、简单遗传物质含量少、简单 D D性状稳定性状稳定, ,变异少变异少B B 当堂检测当堂检测B B 3 3科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因，并以质科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花粒为载体，

35、采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种，下列有关说法正确的是新品种，下列有关说法正确的是 ( ( ) )A A质粒是最常用的载体之一，它仅存在于原核细胞中质粒是最常用的载体之一，它仅存在于原核细胞中B B将抗枯萎基因连接到质粒上，用到的工具酶仅是将抗枯萎基因连接到质粒上，用到的工具酶仅是DNADNA连接酶连接酶C C用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出抗枯萎性状抗枯萎性状D D通过该方法获得的抗枯萎病金茶花，产生的配子不通过该方法获得的抗枯萎病金茶花，产生的配子不一定含抗枯萎病基因一定含抗枯萎病基因D4.4.科学家通过基因工程方法，将苏

36、云金芽孢杆菌的科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的BtBt毒蛋白基毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉。其过程大致如图所示：抗虫棉。其过程大致如图所示：（1 1）进行基因工程操作的）进行基因工程操作的工具酶工具酶有有 ，将苏云金芽孢杆菌的将苏云金芽孢杆菌的BtBt基因导入棉花细胞内，使棉花植株产生基因导入棉花细胞内，使棉花植株产生抗虫性状，引起这种新性状产生依赖于抗虫性状，引起这种新性状产生依赖于 。细菌的基。细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达，产生抗性，其原因因之所

37、以能在棉花细胞内表达，产生抗性，其原因是是 。限制性核酸内切酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶连接酶基因重组基因重组生物界共用一套遗传密码生物界共用一套遗传密码（2 2） 基因工程的操作程序主要包括的四个步骤基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是是 ，其核心步骤是其核心步骤是 ，其目的是使目的基因在受体，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以细胞中稳定存在，并且可以 给下一代，同时，给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。使目的基因能够表达和发挥作用。（3 3）上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用的方）上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用的方法是法是 ，这种导入方法较经

38、济、，这种导入方法较经济、有效。有效。（4）Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T-DNA，把，把目的基因插入目的基因插入Ti质粒的质粒的T-DNA中是利用中是利用T-DNA的的_ _ 特点。特点。目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定基因表达载体的构建基因表达载体的构建遗传遗传农杆菌转化法农杆菌转化法可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNADNA上上 5 5、如图将人的生长激素基因导入细

39、菌、如图将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造细胞内制造“工程工程菌菌”示意图，所用载体为质粒示意图，所用载体为质粒A。已知细菌。已知细菌B细胞内不含质细胞内不含质粒粒A，也不含质粒，也不含质粒A上的基因，质粒上的基因，质粒A导入细菌导入细菌B后，其上后，其上的基因能得到表达。的基因能得到表达。 （1）图中的目的基因是）图中的目的基因是_（2 2）如何将目的基因和质粒相结合形成重组质粒？）如何将目的基因和质粒相结合形成重组质粒？_人的生长激素基因人的生长激素基因 用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有粘性末端的切口用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有粘性末端的切口 用同种限制酶切割目的基因，

40、产生相同的粘性末端用同种限制酶切割目的基因，产生相同的粘性末端 将切下的目的基因片段插入质粒的缺口再加入适量的将切下的目的基因片段插入质粒的缺口再加入适量的DNADNA连连接酶，使质粒和目的基因结合成重组质粒接酶，使质粒和目的基因结合成重组质粒6. 6. 科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNADNA分子进行重组，分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。过程如图，据图回答：并成功地在大肠杆菌中得以表达。过程如图，据图回答：(1)(1)人的基因之所以能与大肠杆菌的人的基因之所以能与大肠杆菌的DNADNA分子进行重组，原因是分子进行重组，原因是 _ _。(

41、2)(2)过程（过程（1 1）表示的是采取）表示的是采取 的方法来获取目的方法来获取目的基因。的基因。人的基因与大肠杆菌的人的基因与大肠杆菌的DNADNA分子组成成分相同，结构相同分子组成成分相同，结构相同反转录（逆转录）反转录（逆转录）(3)(3)图中图中(3)(3)过程用人工方法，使体外重组的过程用人工方法，使体外重组的DNADNA分子转移到受分子转移到受体细胞内，主要是借鉴细菌或病毒体细胞内，主要是借鉴细菌或病毒_ 细胞的途径。一般细胞的途径。一般将受体大肠杆菌用将受体大肠杆菌用 处理，使细胞处于处理，使细胞处于 的生理状态，这种的生理状态，这种细胞称为细胞称为_细胞，再将表达载体溶于缓

42、冲液中与细胞，再将表达载体溶于缓冲液中与该细胞混合，在一定的温度下完成转化。该细胞混合，在一定的温度下完成转化。(4)(4)如果把已经导入了普通质粒如果把已经导入了普通质粒A或重组质粒的大肠杆菌，放在或重组质粒的大肠杆菌，放在含有四环素的培养基上培养，发生的现象是导入含有四环素的培养基上培养，发生的现象是导入 细细菌能生长菌能生长，导入，导入 细菌不能生长细菌不能生长。侵染侵染Cacl2/Ca2+一种能吸收周围环境中一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态分子的生理状态感受态感受态普通质粒普通质粒A A重组质粒重组质粒7 7目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持目的基因导入受体细胞后，是否可

43、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（）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基因检测受体细胞是否有目的基因检测受体细胞是否有致病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检测目的基因是否转录mRNAmRNA检测目的基因是否翻译蛋白质检测目的基因是否翻译蛋白质A AB BC CD DC8 8在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是对的步骤是 （ ）A.A.人工合成目的基因人工合成目的基因 B. B.目的基因与运载体结

44、合目的基因与运载体结合C.C.目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达 D. D.将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞9 9. .苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，其检测方法是（达，其检测方法是（ ） A A是否有抗生素抗性是否有抗生素抗性 B B是否能检测到标记基因是否能检测到标记基因C C是否有相应的性状是否有相应的性状 D D是否能分离到目的基因是否能分离到目的基因DC1010基因工程有广阔的应用前景。回答下列各题：基因工程有广阔的应用前景。回答下列各题：(1)(1)获取目的基因后，短期内要得到大量目的基因，可获取目的基因

45、后，短期内要得到大量目的基因，可利用利用_扩增。扩增。(2)(2)构建基因表达载体的过程要使用的工具酶构建基因表达载体的过程要使用的工具酶有有 。(3)(3)受体种类不同，导入方法不同。选育优良动物，目受体种类不同，导入方法不同。选育优良动物，目的基因导入的常用方法是的基因导入的常用方法是_；选育优良植物，；选育优良植物，目的基因导入采用最多的方法是目的基因导入采用最多的方法是_。目的基因进。目的基因进入动植物细胞并且在受体细胞维持稳定和表达的过程，入动植物细胞并且在受体细胞维持稳定和表达的过程，称为称为_。(4)(4)检测目的基因在转基因生物中是否翻译成蛋白质，检测目的基因在转基因生物中是否

46、翻译成蛋白质，方法是从转基因生物的体细胞中提取蛋白质，用相应方法是从转基因生物的体细胞中提取蛋白质，用相应的抗体进行的抗体进行_杂交，看是否有杂交，看是否有 。PCR技术技术限制性核酸内切酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶连接酶显微注射法显微注射法农杆菌转化法农杆菌转化法转化转化抗原抗原-抗体抗体杂交带杂交带1111根据基因工程的有关知识，回答下列问题：根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)(1)限制性内切酶切割限制性内切酶切割DNADNA分子后产生的片段，其末端分子后产生的片段，其末端类型有类型有_和和_。(2)(2)质粒运载体用质粒运载体用EcoREcoR切割后产生的片段如下：切割后

47、产生的片段如下： AATTCG AATTCG GCTTAA GCTTAA为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNADNA除可除可用用EcoREcoR切割外，还可用另一种限制性核酸内切酶切切割外，还可用另一种限制性核酸内切酶切割，该酶必须具有的特点是割，该酶必须具有的特点是_ _。(3)(3)按其来源不同，基因工程中所使用的按其来源不同，基因工程中所使用的DNADNA连接酶有连接酶有两类，即两类，即_DNA_DNA连接酶和连接酶和_DNA_DNA连接酶。连接酶。黏性末端黏性末端平末端平末端切割产生的切割产生的DNA片段末端与片段末端与EcoREcoR切割产生的黏性末端相同切割产生的黏性末端相同EcolicoliT4(4)(4)反转录作用的模板是反转录作用的模板是_，产物是，产物是_。若要在体外获得大量反转录产物，常采用若要在体外获得大量反转录产物，常采用_技术。技术。(5)(5)基因工程中除质粒外，基因工程中除质