基因工程的基本操作程序教學(xué)案

1、7. 2基因工程的基本操作程序【課標(biāo)要求】r簡述基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟2. 嘗試設(shè)il某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過程?！颈竟?jié)重難點(diǎn)】 重點(diǎn)：基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟 難點(diǎn)：（1）從基因文庫中獲取目的基因（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因【學(xué)習(xí)過程】 r 基因工程的基本操作程序簡述 目的基因的的構(gòu)建: 將目的基因 目的基因的 二、基因工程的基本操作程序（-）目的基因的獲取1. 目的基因：主要是指的基因，也可以是一些具有作用的因子。182. 原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)（1）原孩細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)"非編碼區(qū)編碼區(qū)L非編碼區(qū)-與RNA聚合SI 結(jié)合位點(diǎn)（2）真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)*非編碼區(qū)編

2、碼區(qū)L非編碼區(qū)-3. 目的基因的獲取目的基因可以從中分離出來，也可以用合成。常用的方法有以下幾種:（1）從基因文庫中獲取目的基因 基因組文庫和部分基因文庫（如cONA文庫某生物體內(nèi)全部DNA限制酚某種生物某個(gè)時(shí)期的eRNAI反轉(zhuǎn)錄許多DNA片段I就載體連接cDNA歆載體連接文庫類型cONA文庫基因組文庫文庫大小基禺中啟動(dòng)子基憫中內(nèi)含子基因多少物種間的甚因交流受體菌群體基因組文庫cONA文庫從基因文庫中得到目的基因，可以根據(jù)一些信息，如根據(jù)基因受體菌群體基因的、基因在染色體上的、基因的等特性。及基因的（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因pen是技術(shù)，是的縮寫。 原理: 前提：有一段已知目的基因的核昔

3、酸序列，以便根據(jù)這一序列合成條件：bNA模板、 擴(kuò)增過程:血引拐顧HtfDNASbDNAttiS帑T|環(huán)NgK從弓I翎逼対d變性（*C ）：目的基因DMA受熱變性后接連為單鏈b退火（°C）：打單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合C.延伸（*C）：在的作用下進(jìn)行延伸Taq酶的特點(diǎn)是PCR技術(shù)與ONA復(fù)制的比較:PCR技術(shù)ONA復(fù)制原理I'原料r條件/解旋方1,場所P酶1結(jié)果（3）化學(xué)法直接合成適用于基因比較,核昔酸序列又基因工程的核心r基因表達(dá)載體的構(gòu)建，其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中能并且可以,同時(shí)，使目的基因能夠2.基因表達(dá)載體=+(1)啟動(dòng)子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的,位于基因的，它是識(shí)別和結(jié)

4、合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。(2)終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的，位于基因的相當(dāng)于一盞紅色信號(hào)燈，使在所需要的地方停止下來。(3) 標(biāo)記基因：作用是為了含有目的基因的細(xì)胞出來，如基因。3. 構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程：用(同、不同種限制酶去切目的基因勾運(yùn)載體，再用使英連接，形成重組DNA分子。(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因受體細(xì)胞，并且在受體細(xì)胞內(nèi)的過程，稱為轉(zhuǎn)化。(1) 將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法法TDiJA（2）將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞技術(shù)是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的最有效方法。操作程序：將含有目的基因的表達(dá)載體-獲得f顯微注射一胚胎f胚胎-發(fā)育成具有新性狀的

5、動(dòng)物點(diǎn):（3）將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞原核生物作為基因工程受體細(xì)胞的優(yōu) 大腸桿菌細(xì)胞最常用的方法:這種細(xì)胞稱為b將處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種的生理狀態(tài),細(xì)胞:分子洛于緩沖液與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一泄的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子。（四）目的基因的檢測與鑒定（1）檢測轉(zhuǎn)基因生物的上是否插入了目的基因檢測方法:技術(shù)，即將轉(zhuǎn)基因生物的基因組DNA提取出來,在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作標(biāo)記，以此作為探針與基因組ONA雜交，如果出現(xiàn)，就表明目的基因已插入染色體DNA中。（2）檢測目的基因是否技術(shù)檢測方法:（3）檢測目的基因是否檢測方法:,從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)用相應(yīng)的抗體進(jìn)行檢測，

6、若有出現(xiàn)，表明目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品。（4）進(jìn)行C從基因文庫中獲取目的基因D.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因水平的鑒定【鞏固練習(xí)】r下列正確表示基因操作“四部曲"的是A提取目的基因一目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞一基因表達(dá)載體的構(gòu)建一目的基因的檢測和鑒定B目的基因的檢測和鑒；-提取目的基因一基因表達(dá)載體的構(gòu)建f目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞C.提取目的基因一基因表達(dá)載體的構(gòu)建f目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞i目的基因的檢測和鑒泄D基因表達(dá)載體的構(gòu)建一提取目的基因一目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞一目的基因的檢測和鑒;2.下列不屬于獲得目的基因的方法的是A.利用ONA連接酶復(fù)制目的基因B.利用ONA聚合酶復(fù)制目的基因3. PCR

7、技術(shù)擴(kuò)增ONA.需要的條件是目的基因ATP四種脫氧核昔酸DNA聚合酶等mRNA核 糖體A. ®® B.C.®®©0.4. 根據(jù)mRNA的信息推出獲取目的基因的方法是A用DNA探針測出目的基因B用mRNA探針測出目的基因C用mRNA反轉(zhuǎn)錄形成目的基因 0.用PCR技術(shù)擴(kuò)增mRNA5. 在已知某小片段基因堿基序列的情況下，獲得該基因的最佳方法是A用mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成DNAB以4種脫氧核昔酸為原料人工合成J由蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測mRNAD將供體DNA片段轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中，再進(jìn)一步篩選6. 卜列不屬于目的基因與運(yùn)載體結(jié)合過程的是A用一泄的限制酶切

8、割質(zhì)粒露出黏性末端B用同種限制酶切割目的基因露出黏性末端C將切下的目的基因的片段插入到質(zhì)粒切口處D將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增7.下列哪項(xiàng)不是基因表達(dá)載體的組成成分A啟動(dòng)子 B.終止密碼子C標(biāo)記基因D.復(fù)制原點(diǎn)&在基因表達(dá)載體的構(gòu)建中，所需要的酶是B限制酶 DNA連接酶 解旋酶 DNA聚合酶D- CD®9.植物學(xué)家在培育抗蟲棉時(shí)，對(duì)目的基因作適當(dāng)修飾，使目的基因在棉花植株的整個(gè)生長發(fā)育期都表達(dá)，以防止害蟲侵害，這種對(duì)目的基因所作的修飾發(fā)生在A.終止子B引物 C標(biāo)記基因D.啟動(dòng)子10.卜列哪項(xiàng)不是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法A基因槍法B顯微注射法C.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 D花粉管

9、通道法11-在基因工程操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的是A.人工合成目的基因B.目的基因與載體結(jié)合J 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D.目的基因的檢測與鑒定12-將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞之前，要用a"處理細(xì)胞，處理過的細(xì)胞叫A感受態(tài)細(xì)胞 B.敏感性細(xì)胞C.吸收性細(xì)胞A接受細(xì)胞13農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)務(wù)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞，目的基因的最終位宜是ATi質(zhì)粒上 B.受體細(xì)胞染色體上 C.裸露細(xì)胞核中D存在細(xì)胞質(zhì)14, 目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞潔，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳待性，只有通過鑒企和檢測才能知逍0下列屬于目的基因檢測和鑒泄的是檢測受體細(xì)胞是否有目的基因 檢測受體細(xì)胞是否有致病基因 檢測目的

10、基因是否轉(zhuǎn)錄mRNA 檢測目的基因是否翻譯蛋白質(zhì)A.® B®® C. CD® D.15. 要檢測目的基因是否成功地插入了受體DNA中，需要用基因探針，基因A用于檢測疾病的醫(yī)療器械B用放射性同位素或熒光分子等標(biāo)記的DNA分子C合成B 球蛋白的DNAA合成苯丙疑化酶的DNA片段16. （多選）用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌合成人的蛋白質(zhì)。下列敘述正確的是A.常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和質(zhì)粒BDNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必須的工具酶C可用含抗生素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒D 導(dǎo)入大腸桿菌的目的基因不一泄能成功表達(dá)17. （多選

11、）我國科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù)將蘇云金芽抱桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞并成功表達(dá)，培育出了抗蟲棉。下列敘述正確的是A基因非編碼區(qū)對(duì)于抗蟲基因在棉花細(xì)胞中的表達(dá)不可缺少B重組DNA分子中增加一個(gè)堿基對(duì)，可能導(dǎo)致毒蛋白的毒性喪失C抗蟲棉的抗蟲基因可通過花粉傳遞至近緣作物從而造成基因污染D轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲特性是可以通過檢測棉花對(duì)抗生素抗性來確定的18（多選）科學(xué)家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖內(nèi)含有人奶主要蛋白。以下有關(guān)該基因工程的敘述，正確的是A采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到目的基因有內(nèi)含子B基因非編碼區(qū)對(duì)于目的基因在塊莖中表達(dá)是不可缺少的C馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞D用同一種限制性內(nèi)切酶，分別處

12、理質(zhì)粒和含目的基因的DNA.可產(chǎn)生黏性末端而形成重組ONA分子19.資料顯示，近十年來.PCR技術(shù)（DNA聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)）成為分子生物實(shí)驗(yàn)的一種常規(guī)手段，苴原理是利用ONA半保留復(fù)制的特性,在試管中進(jìn)行DNA模板DM的人工復(fù)制（如下圖），在很短的時(shí)間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍，使（1）加熱至94°C的目的是使ONA樣品中的鍵斷裂,該過程在生物=槻 .降區(qū)j-1卜>E加熱至94C'至55C分子生物實(shí)驗(yàn)所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體0請(qǐng)據(jù)圖回答:2條売絡(luò)的 雙鍵DMA分子游離脫氧核 昔酸連接到 DNA單饒上DHA單鏈引物DM單鏈與模板通過燧互 補(bǔ)謝結(jié)合體細(xì)

13、胞內(nèi)是通過酶的作用完成的。分析可知新合成DNA分子中A二T,C=&這說明DNA分子的合成遵循（2）與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比，PCR技術(shù)所需要的ONA聚合酶的最適溫度比（3）通過PCR技術(shù)使ONA分子大量復(fù)制時(shí)，若將一個(gè)用i'N標(biāo)記的模板ONA分子（第一代）放入試皆中，以14N標(biāo)記的脫氧核昔酸為原料，連續(xù)復(fù)制到第五代時(shí), 含i'N標(biāo)記的DNA分子單鏈數(shù)占全部DNA總單鏈數(shù)的比例為（4）PCR技術(shù)不僅為遺傳病的診斷帶來了便利，而且改進(jìn)了檢測細(xì)菌和病毒的方法。若要檢測一個(gè)人是否感染了艾滋病病毒，你認(rèn)為可以用PCR擴(kuò)增血液中的人白細(xì)胞DNA B病奉蛋白質(zhì)C血漿抗體D.病毒孩酸20

14、.卜表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及貝切割位點(diǎn)，請(qǐng)回答下列問題:限制wB<mi 1Htnd IIIEwR ISma 1識(shí)別庠列及 切割位點(diǎn)g'gatcc CCTA 平AgcttTTCGAfAGATTCCTTAAiCCcijGGGGGfCC£»R1 »的«輿 £«*IJfMlI ISmal /Md IIIWi（1）一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒經(jīng)5ma I切割前后，分別含有個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。（2）若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的Sma【酶切位點(diǎn)越多，其熱穩(wěn)圧性（3）用圖中的質(zhì)粒和外源ONA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用Smo I切割，原因是（4）與只使用EcoR I相比較，使用BamH【和Hind III兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源 DNA 的優(yōu)點(diǎn)在于可ih（5）為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合,并加入酶。（6）重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用<7）為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，將重組質(zhì)