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1、基因工程的基本操作程序1.基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。2将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。3将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术，导入微生物细胞常用感受态细胞法(Ca2处理法)。4检测目的基因是否导入受体细胞常用DNA分子杂交技术；检测是否转录，常用分子杂交技术；检测是否翻译，常用抗原一抗体杂交技术。一、基因工程的基本操作程序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。二、目的基因的获取1从基因文库中获取(1)基因文库的含义：将含有某种生物不
2、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。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧碍鳝绢懣硯涛镕頃赎巯驂雞虯从躜鞯烧。(2)基因文库的种类：基因组文库：包含一种生物的所有基因。部分基因文库：包含一种生物的一部分基因。2利用PCR技术扩增(1)原理：DNA双链复制。(2)过程：3人工合成(1)条件：基因比较小，核苷酸序列又已知。(2)方法：通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。三、基因表达载体的构建1构建基因表达载体的目的(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。(2)使目的基因能够表达和发挥作用。2基因表达载体的组成填图四、将目的基因导入受体
3、细胞1导入植物细胞(1)农杆菌转化法：原理：农杆菌Ti质粒上的TDNA可整合到受体细胞的染色体DNA上。适用范围：主要适用于双子叶植物和裸子植物。(2)基因枪法：常用于单子叶植物。(3)花粉管通道法：目的基因借助花粉管通道进入受体细胞。2导入动物细胞(1)常用方法：显微注射技术。(2)受体细胞：受精卵。3导入微生物细胞(1)方法：感受态细胞法，即用Ca2处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为感受态细胞)。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測樅锯鳗鲮詣鋃陉蛮苎覺藍驳驂签拋敘睑绑。(2)常用原核生物作为受体细胞的原因：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。五、目的基因的检
4、测与鉴定1分子水平的检测连线2个体水平的鉴定(1)抗虫或抗病的接种实验。(2)对基因工程产品与天然产品的功能进行活性比较。1基因工程主要操作步骤的顺序是()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ABC D解析：选C基因工程的主要操作步骤顺序是：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和鉴定。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒東戇鳖納们怿碩洒強缦骟飴顢歡窃緞駔蚂。2基因工程的核心是()A目的基因的获取B基因表达载体的构建C将目的基因导入受体细胞D目的基因的检测与鉴定解析：选B基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。3如图为基因表达载体的模式图
5、，下列有关基因工程中载体的说法错误的是()A基因表达载体的构建是在生物体外完成的B任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别C图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位D抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因解析：选B由于受体细胞有植物、动物和微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方式不同，所以基因表达载体的构建也会有所差别，不可能千篇一律。酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭钯詢鳕驄粪讳鱸况閫硯浈颡閿审詔頃緯贾。4下列关于目的基因导入受体细胞的描述，错误的是()A基因枪法导入植物体细胞的方法比较经济和有效B显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法C大肠杆菌
6、最常用的转化方法，是使细胞的生理状态发生改变D农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法解析：选A不同受体细胞导入目的基因的方法不同，每种方法都有利弊。目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，该方法比较经济和有效；目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法；目的基因导入大肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用钙离子处理细胞，使细胞的生理状态发生改变，完成转化。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔肤亿鳔简闷鼋缔鋃耧泞蹤頓鍥義锥柽鳗铟。5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，只有通过鉴定与检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是()謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍杂篓鳐驱數硯侖葒屜懣勻雏
7、鉚預齒贡缢颔。检测受体细胞中是否有目的基因检测受体细胞中是否有致病基因检测目的基因是否转录出了mRNA 检测目的基因是否翻译成蛋白质厦礴恳蹒骈時盡继價骚卺癩龔长鳏檷譴鋃蠻櫓鑷圣绋閼遞钆悵囅为鹬。A BC D解析：选C目的基因的分子检测包括三个方面：检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了相应的 mRNA，方法也是使用基因探针与之杂交；检测目的基因是否翻译成了相应的蛋白质，常用的方法是抗原抗体杂交。茕桢广鳓鯡选块网羈泪镀齐鈞摟鳎饗则怿唤倀缀倉長闱踐識着純榮詠。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈诘聾諦鳍皑绲讳谧铖處騮戔鏡謾维覦門剛慘。1获取目的基因方法
8、的比较方法基因文库的构建PCR技术扩增人工合成基因组文库部分基因文库(如cDNA文库)过程优点操作简单专一性强可在短时间内大量扩增目的基因专一性强，可产生自然界中不存在的新基因缺点工作量大、盲目性大、专一性差操作过程较麻烦，技术要求过高需要严格控制温度、技术要求高适用范围小2PCR反应的过程3PCR技术与生物体内DNA复制的比较比较项目PCR技术DNA复制区别解旋方式DNA在高温作用下变性解旋解旋酶催化场所细胞外(在PCR扩增仪内)细胞内(主要在细胞核内)酶耐热的DNA聚合酶(Taq聚合酶)DNA解旋酶、普通的DNA聚合酶等温度条件需控制温度，在较高温度下进行细胞内温和条件合成的对象DNA片段
9、或基因DNA分子联系模板：均需要脱氧核苷酸链作为模板进行物质合成原料：均为四种脱氧核苷酸酶：均需要DNA聚合酶进行催化引物：均需要引物，使DNA聚合酶从引物的3端开始连接脱氧核苷酸4基因表达载体的构建过程(1)用同一种限制酶切割目的基因和质粒，使其产生相同末端。(2)将切下的目的基因片段与切开的质粒混合，再加入适量DNA连接酶，使目的基因插入质粒的切口处，形成一个重组DNA分子(重组质粒)。构建过程如下图所示：籟丛妈羥为贍偾蛏练淨槠挞曉养鳌顿顾鼋徹脸鋪闳讧锷詔濾铩择觎測。题组冲关1(全国卷)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增
10、强其抗真菌病的能力。回答下列问题：預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴買闥龅绌鳆現檳硯遙枨纾釕鴨鋃蠟总鴯询喽箋。(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是_。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是_。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨钞陉鳅陸蹕銻桢龕嚌谮爺铰苧芻鞏東誶葦。(2)以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是_。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝勵罴楓鳄烛员怿镀鈍缽蘚邹鈹繽駭玺礙層談。(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是_(答出两点即可)。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷報赢无貽鳃闳职讳犢繒笃绨噜
11、钯組铷蟻鋨赞釓。(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是_。(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是_。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷鯛汉鼉匮鲻潰馒鼋餳攪單瓔纈釷祕譖钭弯惬閻。解析：(1)与老叶相比，嫩叶组织细胞易破碎，容易提取到几丁质酶的mRNA。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA为材料获得cDNA的原理是在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA。(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将
12、目的基因导入受体细胞，原因是目的基因无复制原点且目的基因无表达所需的启动子。(4)DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。(5)若获得的转基因植株不具备所期望的性状表现，根据中心法则分析，其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚跻馱釣缋鲸鎦潿硯级鹉鄴椟项邬瑣脐鯪裣鄧鯛。答案：(1)嫩叶组织细胞易破碎防止RNA降解(2)在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA(3)目的基因无复制原点；目的基因无表达所需启动子(4)磷酸二酯键(5)目的基因的转录或翻译异常2(海南高考)下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。据图回答：(
13、1)获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在_酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在_的作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的_序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的_序列，再通过化学方法合成所需基因。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘籜葦繯颓鲷洁遲銻鹂迳睁張晕辯滾癰學鸨朮刭。(2)利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有_、_、4种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄届嬌擻歿鲶锖够怿輿绸養吕諄载殘撄炜豬铥嵝。(3)由A和载体B拼接形成的C通常称为_。(4)在基因工
14、程中，常用Ca2处理D，其目的是_。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴飙钪麦蹣鲵殘荩讳创户軾鼹麗躑時嘮犖鈞泞椁。解析：(1)利用逆转录法合成目的基因的过程是：以mRNA为模板，在逆转录酶的催化作用下合成单链DNA，然后在DNA聚合酶作用下，合成双链DNA分子；根据蛋白质工程合成目的基因的过程是：根据目标蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，通过化学方法合成。(2)PCR过程中需要酶、底物、模板、引物和能量等条件。(3)目的基因和载体结合，形成基因表达载体。(4)在利用大肠杆菌作受体细胞时，需要先用Ca2处理，使之成为感受态细胞，有利于吸收重组DNA分子。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦諑琼针咙鲲鏵鲠黾诂鰒猫餑矫赖懾鷗邻嫱鏹癣。答
