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1、课题 1.2 基因工程的基本操作程序学习目标：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、目的基因的获取：1、目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的。2获取目的基因的方法（1）从基因文库中获取目的基因 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
2、的获取根据基因的有关信息：基因的序列、基因在上的位置、基因的产物mRNA、基因的 产物蛋白质等特性获取目的基因。（2）利用PCR技术扩增目的基因。 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为扩增循环的次数）（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
3、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
4、目的基因导入动物细胞（1）方法： 。（2）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_ _性动物的_ _内发育新性状动物。3将目的基因导人微生物细胞（1）原核生物特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。（2）转化：处理细胞细胞表达载体与感受态细胞混合 _细胞吸收DNA分子。四、目的基因的检测与鉴定类型步骤检测内容方法 结果显示 水平检测第一步目的基因是否进入受体细胞是否成功显示出杂交带第二步目的基因是否转录出mRNA是否成功显示出杂交带第三步目的基因是否翻译出蛋白质是否成功显示出杂交带 水平鉴定合作探究、精讲点拨：探究一 目的基因的获取 1、基因文库 文库 文库2
5、原核细胞和真核细胞的基因结构 （1）原核细胞的基因结构（2）真核细胞的基因结构3.PCR技术 原理： 前提：一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成 条件： 、 、 、 、 过程： a变性（ ）：目的基因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酶的特点是 。PCR扩增技术与DNA复制的比较PCR技术DNA复制相同点原理 DNA复制(碱基互补配对)不同点解旋方式DNA在 条件下变性解旋 催化场所 复制(PCR扩增仪)主要在 内酶 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
6、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-转化细胞类型常用方法转化过程植物细胞将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上转入农杆菌导入植物细胞整合到受体细胞的DNA上表达动物细胞将含有目的基因的表达载体提纯取卵（受精卵）显微注射早期胚胎培养胚胎移植发育成为具有新性状的动物微生物用Ca2+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 感受态细胞吸收DNA分子探究四 目的基因的检测与鉴定检查是否成功问题1: 受体细胞摄入DNA分子后就说明
7、目的基因完成了表达吗？问题2试分析真核生物的基因导入细菌细胞后，不能正常发挥功效的可能原因有哪些？拓展提高、达标测评：1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下列不属于获得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
8、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 DNA聚合酶等 mRNA 核糖体A B C D4根据mRNA的信息推出获取目的基因的方法是 （ ）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mRNA5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 （ ）A用mRNA为模板逆转录合成DNA B以4种脱氧核苷酸为原料人工合成C由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA D将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选6、在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌岭脱氧核苷酸是
9、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7下列不属于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导入受体细胞中进行扩增8下列哪项不是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A B C D10植物学家在培育抗虫棉时，对目的基因作适当修饰，使目
10、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标记基因 D启动子11下列哪项不是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12在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是 （ ）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13将目的基因导入微生物细胞之前，要用Ca2+处理细胞，处理过的细胞叫（ ）A感受态细胞 B敏感性细胞 C吸收性细胞 D接受细胞14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15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 A B C D16
