基因工程的基本操作程序 學(xué)案

1、 PAGE PAGE 6課題 1.2學(xué)習(xí)目標(biāo)：簡述基因工程的原理和技術(shù)。理解基因操作的工具和基本程序及應(yīng)用.學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn)：提取目的基因的方法。難點(diǎn)：目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的途徑。自學(xué)測評:基因工程的基本操作程序主要包括4個(gè)步驟：目的基因的；的構(gòu)建;將目的基因；目的基因的。一、目的基因的取得：1、目的基因:符合人們需要的，編碼蛋白質(zhì)的。取得目的基因的方法從基因文庫中取得目的基因 基因文庫：將含有某種生物不同基因的許多，導(dǎo)人受體菌的群體中，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同基因,稱為基因文庫.基因組文庫:含有一種生物的基因 種類cDNA文庫：含有一種生物的基因 目的基因的取得依據(jù)基因的有關(guān)信息

2、：基因的序列、基因在上的位置、基因的產(chǎn)物mRNA、基因的產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性取得目的基因。利用PCR PCR：是一項(xiàng)在生物體外特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。 過程:目的基因DNA受熱形成,與結(jié)合,然后在的作用下進(jìn)行延伸形成DNA.方式：指數(shù)擴(kuò)增=(n）（3）化學(xué)方法人工合成：基因較，核苷酸序列。二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建1、表達(dá)載體的組成：目的基因+標(biāo)記基因+。2、啟動(dòng)子：位于基因的，它是結(jié)合的部位驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA。3、終止子:位于基因的，終止。4、標(biāo)記基因：受體細(xì)胞是否含有目的基因。5、表達(dá)載體的功能：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且給下一代;使目的基因 和發(fā)揮作用。6不同的受體細(xì)胞及目

3、的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法基因表達(dá)載體的構(gòu)建上也會有所差別。三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（一)轉(zhuǎn)化：目的基因進(jìn)人受體細(xì)胞內(nèi)，并在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和的過程。(二）方法1、將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞（1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染植物和裸子植物，對植物沒有感染力;Ti質(zhì)粒的可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并整合到受體細(xì)胞的染色體上。 轉(zhuǎn)化：目的基因插人農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。（2)基因槍法：是植物中常用的一種基因轉(zhuǎn)化方法,但是成本較高。（3）花粉管通道法 2將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞方法:。操作程序：目的基因表達(dá)載體取顯微注射注射了目的基因的受精卵移植到

4、_ 性動(dòng)物的 內(nèi)發(fā)育新性狀動(dòng)物。將目的基因?qū)宋⑸锛?xì)胞原核生物特點(diǎn):繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少等。轉(zhuǎn)化：處理細(xì)胞細(xì)胞表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合 細(xì)胞汲取DNA四、目的基因的檢測與鑒定合作探究、精講點(diǎn)撥：類型類型步驟檢測內(nèi)容方法結(jié)果顯示第一步目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞目的基因是否轉(zhuǎn)錄出 mRNA目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)是否成功顯示出雜交帶水平檢測是否成功顯示出雜交帶是否成功顯示出雜交帶水平鑒定探究一目的基因的取得1、基因文庫原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)3.PCR原理:文庫文庫前提:一段已知目的基因的核苷酸序列，以便依據(jù)這一序列合成條件：、過程：變(：目

5、的基因DNA受熱變性后接連為單鏈b退火（：與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合c延伸（：在的作用下進(jìn)行延伸Taq。PCR相同點(diǎn)原理DNADNAPCR相同點(diǎn)原理DNADNA不同解旋方式場所DNA在條件下變性解旋復(fù)制(PCR）主要在催化內(nèi)點(diǎn)酶酶細(xì)胞內(nèi)含有的能量結(jié)果在短時(shí)間內(nèi)形成大量的形成整個(gè)探究二 基因表達(dá)載體的構(gòu)建用一定的切割質(zhì)粒,使其出現(xiàn)一個(gè)切口,露出。用 切斷目的基因使其產(chǎn)生.將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的 處，再加入適量 ，形成了一個(gè)重組DNA 分子（重組質(zhì)粒）探究三 目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞-轉(zhuǎn)化細(xì)胞類型細(xì)胞類型植物細(xì)胞常用方法動(dòng)物細(xì)胞微生物轉(zhuǎn)化過程將目的基因插入Ti 質(zhì)粒的TDNA 上轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物

6、細(xì)胞DNA 上表達(dá)（受精卵）顯微注射早期胚胎培育胚胎移植發(fā)育成為具有新性狀的動(dòng)物用C2處理細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞重組表達(dá)載體DNA分子與感受態(tài)細(xì)胞混合 感受態(tài)細(xì)胞汲取 DNA 分子探究四 目的基因的檢測與鑒定檢查是否成功1: 受體細(xì)胞攝入DNA問題 2拓展提高、達(dá)標(biāo)測評：下列正確表示基因操作“四部曲的是(）A提取目的基因目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的基因的檢測和鑒定B目的基因的檢測和鑒定提取目的基因基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞C提取目的基因基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測和鑒定D基因表達(dá)載體的構(gòu)建提取目的基因目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測和鑒定2下列獲得目

7、的基因的方法的是（ )A利用DNA 連接酶復(fù)制目的基因 B利用DNAC從基因文庫中取得目的基因 D利用PCR 技術(shù)擴(kuò)增目的基因3PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA,需要的條件是( ）目的基因 高溫 四種脫氧核苷酸 DNAmRNA 核糖體A B C D4依據(jù)mRNA 的信息推出取得目的基因的方法是（ ）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 D用PCR 技術(shù)擴(kuò)增mRNA 5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 （ )用mRNADNA4C由蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測mRNAD將供體DNA6、在基因工程中，把選出的目的基因（共1000 個(gè)脫氧核苷

8、酸對,其中腺嘌嶺脫氧核苷酸是460）DNA4（)A.540個(gè)B.8100個(gè)C。17280個(gè)D.7560個(gè)下列目的基因與運(yùn)載體結(jié)合過程的是(）A用一定的限制酶切割質(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下列哪項(xiàng)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)9。 在基因表達(dá)載體的構(gòu)建中,所需要的酶是(）限制酶 DNA連接酶 解旋酶DNA聚合酶ABCD植物學(xué)家在培育抗蟲棉時(shí)對目的基因作適當(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

9、因D啟動(dòng)子下列哪項(xiàng)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花粉管通道法在基因工程操作的基本步驟中，堿基互補(bǔ)配對的是(）A人工合成目的基因B目的基因與載體結(jié)合 C將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D目的基因的檢測與鑒定將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞之前，要用C2處理細(xì)處理過的細(xì)胞( A感受態(tài)細(xì)胞B敏感性細(xì)胞C汲取性細(xì)胞D接受細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)移目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞,目的基因的最終位置是(）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)中目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性只有通過鑒定和檢 測才能知道。下列屬于目的基因檢測和鑒定的是（）檢測受體細(xì)胞是否有目的

10、基因檢測受體細(xì)胞是否有致病基因檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄mRNA檢測目的基因是否翻譯蛋白質(zhì)ABCD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 ,基因探針是指（） 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)記的目的基因C合成-球蛋白的DNAD合成苯丙羥化酶的DNA17(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可用含抗生素的培育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定能成功表達(dá)18(多選）我國科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù)將蘇

11、云金芽孢桿菌的抗蟲基因?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(）基因非編碼區(qū)對于抗蟲基因在棉花細(xì)胞中的表達(dá)不可缺少重組DNA 分子中增加一個(gè)堿基對，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抗生素抗性來確定的1（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。以下有該基因工程的敘述，正確的是（)A采納反轉(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，分別處理質(zhì)粒和含目的基因的

12、 DNA，可產(chǎn)生黏性末端而形成重組 DNA 分子20人體受到病毒刺激后可以產(chǎn)生干擾素。干擾素分為三類。1980 年生物學(xué)家成功地破譯了干擾素的全部遺傳信息.并運(yùn)用插入質(zhì)粒的方法.用大腸桿菌生產(chǎn).得到的干擾素可以用于治療肝炎和腫瘤.回答下列問題：（1）上述材料中涉及到的現(xiàn)代生物技術(shù)有。（2)人體中能合成干擾素的細(xì)胞是合成的場所是細(xì)胞中的。（3）在利用大腸桿菌生產(chǎn)干擾素過程中，目的基因是，所用的運(yùn)載體是(4)目的基因在大腸桿菌中表達(dá)時(shí)必須經(jīng)過和過程。 21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)手其原理是利用DNA半保留復(fù)制的特性，在試管中進(jìn)行DNA

13、的人工復(fù)(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.請據(jù)圖回答:（1）加熱至94的目的是使DNA樣品中的鍵斷裂，該過程在生物體細(xì)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=T，C=G，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 DNA 聚合酶的最適溫度比較 (高、低。通過PCR 技術(shù)使DNA15N 標(biāo)記的模板DNA（第一代）14N15N 標(biāo)記的DNA單鏈數(shù)占全部DNA(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（ ）A白細(xì)胞DNA B病毒蛋白質(zhì) C血漿抗體 D病毒核酸22下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點(diǎn)，請回答下列問題:(1)一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒經(jīng)Sma切割前后，分別含有個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。（2）若對圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的Sma酶切位點(diǎn)越多,其熱穩(wěn)定性越。（3)