1.2基因工程的基本操作程序全国比

基因工程的基本操作程序原核细胞的基因构造(补充内容）非编码区非编码区编码区编码区上游编码区下游与RNA聚合酶结合位点启动子终止子①不编码蛋白质。：编码蛋白质,持续不间断编码区非编码区原核细胞的基因构造②调控遗传信息体现,上游有启动子，下游有终止子启动子真核细胞的基因构造（补充内容）编码区非编码区非编码区与RNA聚合酶结合位点内含子外显子启动子终止子编码区上游编码区下游真核细胞的基因构造编码区非编码区外显子：能编码蛋白质的序列内含子：不能编码蛋白质的序列：有调控作用,上游有启动子，下游有终止子非编码序列：涉及非编码区和内含子原核细胞真核细胞不同点编码区是_____的编码区是间隔的、_____的相同点都由能够编码蛋白质的______和具有调控作用的______区组成的原核细胞与真核细胞的基因构造比较持续不持续编码区非编码基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取2、基因体现载体的构建3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定现在被较广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。基因操作的基本环节一、目的基因的获取——将需要的基因从供体生物

的细胞内提取出来。供体生物细胞取出DNA用限制酶剪去多余部分目的基因限制酶一、目的基因的获取1、目的基因重要是指______________________编码蛋白质的构造基因2、获取目的基因的惯用办法（1）从基因文库中获取（2）运用PCR技术扩增（3）人工合成(1)从基因文库中获取目的基因什么是基因文库？什么是基因组文库？什么是部分基因文库？如何从基因文库中得到我们所需的目的基因？目的基因的有关信息与什么相联系？概念：基因文库（genelibrary）基因组文库部分基因文库（如cDNA文库）将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库(genelibrary)基因组文库:基因文库中包含了一种生物全部的基因,这种基因文库叫做基因组文库.部分基因文库:基因文库中包含了一种生物的一部分基因,这种基因文库叫做部分基因文库.基因组文库与部分基因文库的关系思考：基因文库如何构建？如果用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多个互补DNA（也叫cDNA）片段，与载体连接后储存在一种受体菌群中，那么，这个受体菌群体就构成了这种生物的cDNA文库。这种办法称——反转录法cDNA文库的构建mRNA反转录cDNA(互补DNA）DNA聚合酶双链DNA②反转录法：基因重组反转录酶mRNAcDNA基因组DNA文库cDNA文库基因组DNA文库与cDNA文库的比较（3）如何从基因文库中得到所需要的基因？根据：目的基因的有关信息。如：根据基因的核苷酸序列基因的功效基因在染色体上的位置基因的转录产物mRNA基因翻译产物蛋白质等特性。1、构建基因组DNA文库时，首先应分离细胞的A、染色体DNA

B、线粒体DNAC、总mRNA

D、tRNA2、目的基因可从基因文库中获得，下列有关基因文库的描述对的的是A、某生物的全套基因就是一种基因文库B、将含有某种生物不同的许多DNA片段，导入某个生物体内，则这个生物就是一种基因文库C、含有一种生物全部基因的基因文库叫做基因组文库D、含有一种生物的一部分基因的基因文库叫cDNA文库AC（2）运用PCR技术扩增目的基因PCR——聚合酶链式反映是一项生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过此技术，可获取大量的目的基因。PCR技术原理：前提：原料方式PCR扩增仪DNA复制一段已知目的基因的核苷酸序列：以_____方式扩增，即____（n为扩增循环的次数）指数2n模板DNA；DNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；离子

过程变性、退火、延伸三步曲变性：加热至90～95℃双链DNA解链成为单链DNA退火：冷却至55～60℃部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合延伸：加热至70～75℃以目的基由于模板，合成互补的新DNA链变性退火延伸1、在遗传工程中，若有一种控制有利性状的DNA分子片段为ATGTG／TACAC，要使其数量增多，可用PCR技术进行人工复制，复制时应予以的条件是①双链DNA分子为模板②ATGTG或TACAC模板链③四种脱氧核苷酸④四种核苷酸⑤DNA聚合酶⑥热稳定DNA聚合酶⑦引物⑧温度变化⑨恒温A．①③④⑦⑨B．①④⑥⑦⑧C．②⑤⑥⑦⑨D．①③⑥⑦⑧D2、在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸是460个）放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是A.540个 B.8100个 C.17280个 D.7560个B（3）人工合成——根据已知的氨基酸序列合成DNA蛋白质的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列构造基因的核苷酸序列推测推测目的基因化学合成1、在已知序列信息的状况下，获取目的基因的最方便办法是A、化学合成法

B、基因组文库法C、cDNA文库法

D、聚合酶链反映2、下列获取目的基因的办法中需要模板链的是①从基因文库中获取目的基因②运用PCR技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合成仪运用化学办法人工合成A．①②③④B．①②③C．②③④ D．②③AD3、目的基因重要是指_______________的构造基因。获得目的基因的常见办法有三种：（1）从基因文库中获取目的基因，根据基因的_________序列，基因在________上的位置，基因的________产物mRNA，基因的_______产物蛋白质等获取目的基因。（2）运用PCR技术扩增目的基因，该技术是一项在________完毕的核酸合成技术，前提条件是有一段已知目的基因的________序列，方便于合成_________。（3）如果基因较小且核苷酸序列已知，能够通过____________办法。编码蛋白质核苷酸染色体转录体现体外核苷酸引物人工合成二、基因体现载体的构建——核心（1）用一定的_________切割质粒，使其出现一种切口，露出____________。（2）用___________切断目的基因，使其产生_________________。（3）将切下的目的基因片段插入质粒的______处，再加入适量___________，形成了一种重组DNA分子（重组质粒）限制酶黏性末端同一种限制酶的黏性末端切口DNA连接酶相似1.过程:质粒目的基因限制酶解决一种切口两个黏性末端两个切口获得目的基因DNA连接酶体现载体同种1.过程:2、基因表达载体的作用a、使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代b、同时使目的基因能体现和发挥作用思考：作为基因工程体现载体，只需含有目的基因就能够完毕任务吗？为什么？不能够。由于目的基因在体现载体中得到体现并发挥作用，还需要有其它控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述元件的重要理由是：（1）生物之间进行基因交流，只有使用受体生物本身基因的启动子才干比较有助于基因的体现；（2）通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体生物中无法转录；（3）目的基因与否导入受体生物中需要有筛选标记；（4）为了增强目的基因的体现水平，往往还要增加某些其它调控元件，如增强子等；（5）有时需要拟定目的基因体现的产物存在于细胞的什么部位，往往要加上能够标记存在部位的基因（或做成目的基因与标记基因的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。3.基因体现载体的构成：它们有什么作用？a、目的基因b、启动子c、终止子d、标记基因位于基因的首端,是mRNA结合位点位于基因的末端,终止转录检测目的基因与否导入受体细胞基因工程载体的构建需要考虑哪些因素？（1）基因的特点：如果一种来自动物的目的基因含有内含子，就不能用于转基因植物，由于动物中内含子的剪接系统与植物的不同，植物不能将动物基因的内含子剪切掉，只能用该基因的cDNA。基因的产物如果是一种糖蛋白，那么该基因在原核生物细菌中体现出来的蛋白就可能不含有天然状态下的活性，由于糖蛋白上的糖链是在内质网和高尔基体上加上的，而细菌无这些细胞器。（2）要选择强启动子或组织特异性启动子。启动子有强有弱，选择强启动子能够增加转录活性，使基因产物量增多。如果但愿基因在生物的某个组织体现，如只在植物种子中体现，就要选择种子中特异体现的启动子。（3）要有选择标记基因，如抗生素基因，方便选择出真正的转基因生物。1、（多选）一种基因体现载体的构建应涉及A．目的基因B．启动子C．终止子D．标记基因ABCD2、下列有关基因体现载体的叙述不对的的是A．启动子是与RNA聚合酶识别和结合的部位，是起始密码B．启动子和终止子都是特殊构造的DNA短片段，对mRNA的转录起调控作用C．标记基因是为了鉴别受体细胞中与否有目的基因从而便于筛选D．基因体现载体的构建视受体细胞及导入方式不同而有所差别A3、现在转基因工程能够A.打破地理隔离但不能突破生殖隔离B.打破生殖隔离但不能突破地理隔离C.完全突破地理隔离和生殖隔离D.部分突破地理隔离和生殖隔离C惯用的受体细胞：有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。将目的基因导入受体细胞的原理借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。三、将目的基因导入受体细胞1、将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法特点:能感染双子叶植物和祼子植物,对单子叶植物无感染能力Ti质粒的T—DNA可转移至受体细胞并整合到其染色体上转化过程:Ti质粒目的基因构建体现载体导入植物细胞插入植物细胞染色DNA表达新性状转入农杆菌（2）基因枪法基因枪法又称微弹轰击法，是运用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表面的体现载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与其整合并体现的办法。（3）花粉通道法植物花粉在柱头上萌发后，花粉管要穿过花柱直通胚囊。花粉管通道法就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管尚未愈合前，剪去柱头，然后，滴加DNA（含目的基因），使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞。2、将目的基因导入动物细胞办法:显微注射技术操作程序:提纯含目的基因体现载体取受精卵显微注射移植到子宫受精卵发育新性状动物3、将目的基因导入微生物细胞惯使用方法：Ca2+解决惯用菌：大肠杆菌微生物作受体细胞因素：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少过程：Ca2+解决大肠杆菌感受态细胞体现载体与感受态细胞混合感受态细胞吸取DNA1、基因工程中科学家惯用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，因素是A．构造简朴、操作方便B．繁殖速度快C．遗传物质含量少、简朴D．性状稳定、变异少2、基因工程惯用的受体细胞有①大肠杆菌②枯草杆菌③支原体④动植物细胞A．①②③④B．①②③C．②③④D．①②④BD3、基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本环节中，不进行碱基互补配对的环节是A.人工合成基因B.目的基因与运载体结合C.将目的基因导入受体细胞D.目的基因的检测和体现C4.采用基因工程的办法哺育抗虫棉，下列导入目的基因的做法对的的是①将毒素蛋白质注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵中④将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，导入细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养A．①②B．②③C．③④D．①④C5.下列属于基因工程中导入目的基因办法的是①农杆菌转化法②基因枪法③花粉管道法④显微注射法⑤胚胎移植⑥DNA分子杂交法A．①②③④⑤⑥B．①②③④⑤C．①②③④D．①③④⑤⑥C(四)目的基因的检测与鉴定检测①导入检测：目的基因与否导入受体细胞办法——DNA分子杂交②体现检测转录检测——分子杂交翻译检测——抗原抗体杂交分子检测法鉴定抗虫鉴定抗病鉴定活性鉴定等个体水平的鉴定知识延伸——DNA分子杂交技术该办法是根据碱基互补配对原则，把互补的双链DNA解开，把单股的DNA小片段用同位素、荧光分子或化学发光催化剂等进行标记，之后同被检测的DNA中的同源互补序列杂交，从而检出所要查明的DNA或基因。返回基因操作的基本环节1、用β-珠蛋白的DNA探针能够检测出的遗传病是A．镰刀状细胞贫血症B．白血病C．坏血病D．苯丙酮尿症A2、应用基因工程技术诊疗疾病的过程中必须使用基因探针才干达成检测疾病的目的。这里的基因探针是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DNA分子C．合成β-珠蛋白的DNAD．合成苯丙羟化酶的DNA片段B思考与探究：2.根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理,你能分析出不能导入单子叶植物的因素吗?若将一种抗病基因导入小麦中,理论上讲你应当如何做?①要选择适宜的农杆菌菌株，由于不是全部的农杆菌菌株都能够侵染单子叶植物；②要加趋化和诱导的物质，普通为乙酰丁香酮等，目的是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢（趋化性）和激活农杆菌的Vir区（诱导）的基因，使T-DNA转移并插入到染色体DNA上。3.运用大肠杆菌能够生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功效的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，能够用大肠杆菌吗？有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网和高尔基复合体上加工完毕的，内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中，大肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大肠杆菌中生产这种糖蛋白是不可能的。4.β-珠蛋白是动物血红蛋白的重要构成成分。当它的成分异常时，动物有可能患某种疾病，如镰刀形细胞贫血症。如果让你用基因工程的办法，使大肠杆菌生产出鼠的β-珠蛋白，想一想，应如何进行设计？（1）从小鼠中克隆出β-珠蛋白基因的编码序列（cDNA)。（2）将cDNA前接上在大肠杆菌中能够合用的启动子，另外加上抗四环素的基因，构建成一种体现载体。（3）将体现载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。如果体现载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会不含有抗四环素基因而死掉；如果培养基上长出大肠杆菌菌落，则表明β-珠蛋白基因已进入其中。（4）培养进入了β-珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌体，破碎后从中提取β-珠蛋白。