人教版選修311 dna重組技術(shù)的基本工具 教學(xué)課件

專題1基因工程考查內(nèi)容

①基因工程中三種工具。②基因工程操作步步驟。2016-2017學(xué)年度第二學(xué)期高三復(fù)習(xí)課專題1基因工程2016-2017學(xué)年度第二學(xué)期高三復(fù)習(xí)課1什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，武予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。（一）基因工程的概念什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技術(shù)或2

1．基因工程的概念理解

⑴操作環(huán)境：體外——關(guān)鍵步驟“基因表達(dá)載體的構(gòu)建”的環(huán)境。

⑵優(yōu)點

①與雜交育種相比：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。

②與誘變育種相比：定向改造生物遺傳性狀。

⑶操作水平：分子水平。

⑷原理：基因重組。

⑸本質(zhì)：甲(供體：提供目的基因)乙(受體：表達(dá)目的基因)，即基因未變，合成蛋白質(zhì)未變，只是合成場所的轉(zhuǎn)移。

1．基因工程的概念理解

⑴操作環(huán)境：體外——3(二)操作工具

⑴限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）——“分子手術(shù)刀”

①來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。

②化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)。

催化作用：所以可重復(fù)利用

可用于目的基因的切割和運(yùn)載體的切割

④作用特點：特異性，即限制酶可識別特定的脫氧核苷酸序列，并切割特定位點。

⑤結(jié)果：錯位切：產(chǎn)生兩個相同的粘性末端

平切：形成平末端③作用(二)操作工具

⑴限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）——“分4大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。限制酶什么叫黏性末端？大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別G5“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶限制酶“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶限制酶6什么叫黏性末端？

被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對，這樣的切口叫黏性末端。什么叫黏性末端？被限制酶切開的DNA兩條單鏈7什么叫平末端？當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。什么叫平末端？當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線處8(2)DNA連接酶——“分子縫合針”常用類型E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來源大腸桿菌T4噬菌體功能連接黏性末端連接黏性末端或平末端結(jié)果恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵(2)DNA連接酶——“分子縫合針”常用類型E·coliD9“分子縫合針”——DNA連接酶DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，是把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子才能形成?！胺肿涌p合針”——DNA連接酶DNA連接酶可10DNA連接酶與DNA聚合酶的比較DNA連接酶DNA聚合酶作用實質(zhì)都是催化兩個脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵是否需要模板不需要需要連接DNA鏈雙鏈單鏈作用過程在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3′端的羥基上，形成磷酸二酯鍵作用結(jié)果將兩個DNA片段連接成重組DNA分子合成新的DNA分子DNA連接酶與DNA聚合酶的比較DNA連接酶DNA聚合酶作用11

(3)基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”

②功能：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。

③應(yīng)具備條件

a．能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；b.有一個至多個限制酶的切割位點，以便于與外源基因連接；c.有特殊的遺傳標(biāo)記基因，供重組DNA的檢測和鑒定。最常用載體：質(zhì)粒（其本質(zhì)是小型DNA分子，不是細(xì)胞器）

其他載體：λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等①類型(3)基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”12

提醒①一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，對某些天然的載體進(jìn)行人工改造。

②常見的標(biāo)記基因有抗生素抗性基因、產(chǎn)生特定顏色的表達(dá)產(chǎn)物基因、發(fā)光基因等。

③作為載體必須具有一個至多個限制酶切點，而且每種酶的切點最好只有一個。因為某種限制酶只能識別單一切點，若載體上有一個以上的酶切點，則切割重組后可能丟失某些片段，若丟失的片段含復(fù)制起點區(qū)，則進(jìn)入受體細(xì)胞后便不能自主復(fù)制。一個載體若只有某種限制酶的一個切點，則酶切后既能把環(huán)打開接納外源DNA片段，又不會丟失自己的片段。

④注意與細(xì)胞膜上載體的區(qū)別，兩者的化學(xué)本質(zhì)和作用都不相同。

⑤質(zhì)粒能自我復(fù)制，既可在自身細(xì)胞、受體細(xì)胞內(nèi)，也可在體外。

提醒①一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所有要求13（三）．基因工程的操作程序分析

⑴目的基因的獲取途徑

①從自然界已有的物種中分離出來，如從基因組文庫或cDNA文庫中獲取。（從基因文庫中獲取）

提醒cDNA文庫只含某種生物的部分基因，相當(dāng)于地方圖書館；基因組文庫含該種生物的全部基因，相當(dāng)于國家圖書館。

②人工合成目的基因：常用的方法有化學(xué)合成法和反轉(zhuǎn)錄法。

化學(xué)合成法：蛋白質(zhì)――→氨基酸序列――→RNA堿基序列――→DNA堿基序列―→用4種脫氧核苷酸人工合成目的基因

分析推測推測（三）．基因工程的操作程序分析

⑴目的基因的獲取途徑14

③PCR技術(shù)擴(kuò)增：PCR擴(kuò)增技術(shù)與DNA復(fù)制的比較

反轉(zhuǎn)錄法：分離出供體細(xì)胞mRNA―――→單鏈DNA―――→合成目的基因

逆轉(zhuǎn)錄酶DNA合成酶PCR技術(shù)DNA復(fù)制相同點原理DNA復(fù)制(堿基互補(bǔ)配對)原料四種游離的脫氧核苷酸條件模板、ATP、酶、原料、引物不同點解旋方式DNA在高溫下變性解旋解旋酶催化場所體外復(fù)制(PCR擴(kuò)增儀)主要在細(xì)胞核內(nèi)酶熱穩(wěn)定的DNA聚合酶(Taq酶)細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶結(jié)果在短時間內(nèi)形成大量的DNA片段形成整個DNA分子③PCR技術(shù)擴(kuò)增：PCR擴(kuò)增技術(shù)與DNA復(fù)制的比較15

⑵基因表達(dá)載體的構(gòu)建——最核心步驟

①基因表達(dá)載體的組成：啟動子、目的基因、終止子以及標(biāo)記基因等。

提醒a(bǔ)．．啟動子(DNA片段)≠起

始密碼子(RNA)；終止子(DNA片

段)≠終止密碼子(RNA)。

⑵基因表達(dá)載體的構(gòu)建——最核心步驟

①基因表16

②基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法

提醒該過程把三種工具(兩種工具酶、一種載體)全用上了，是最核心、最關(guān)鍵的一步，在體外進(jìn)行。②基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法提醒該過程把三種17

⑶將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

細(xì)胞類型常用方法受體細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程植物細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法體細(xì)胞將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上→轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的DNA上動物細(xì)胞顯微注射技術(shù)受精卵將含有目的基因的表達(dá)載體提純→取卵→獲得受精卵→顯微注射→早期胚胎培養(yǎng)→胚胎移植→發(fā)育成為具有新性狀的動物微生物細(xì)胞Ca2+處理增大細(xì)胞壁通透性原核細(xì)胞或酵母菌用Ca2+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)胞吸收

提醒①唯一不涉及到堿基互補(bǔ)配對的操作步驟。

②將微生物作為受體細(xì)胞主要原因是個體微小，代謝旺盛，繁殖速度快，獲得目的基因產(chǎn)物多。

③植物細(xì)胞還可用基因槍法和花粉管通道法。

⑶將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞細(xì)胞常用受體轉(zhuǎn)化過程植物農(nóng)18

⑷目的基因的檢測和鑒定

DNA⑷目的基因的檢測和鑒定DNA19

1．如圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。

對位訓(xùn)練1．如圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。在培育轉(zhuǎn)基因植物的研20

請據(jù)圖回答：

⑴A過程所用的載體是＿＿＿＿＿＿，需要的工具酶有＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。

⑵C過程的培養(yǎng)基除含有必需的營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還需加入＿＿＿＿＿＿。

⑶由圖中離體棉花葉片組織獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株可采用＿＿＿＿＿＿技術(shù)，該技術(shù)所依據(jù)的原理是＿＿＿＿＿＿＿。

⑷如果利用DNA分子雜交原理對再生植株進(jìn)行檢測，D過程應(yīng)該用放射性同位素(或熒光分子)標(biāo)記的＿＿＿＿＿＿作為探針。

⑸如果從個體生物水平來鑒定，D過程可用的最簡單檢測方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

含kanr質(zhì)粒限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶卡那霉素植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞全能性抗蟲基因讓棉鈴蟲食用再生植株(抗蟲接種實驗)請據(jù)圖回答：

⑴A過程所用的載體是＿＿＿＿＿21（2016年）31.[選修3——現(xiàn)代生物科技專題]（15分）基因工程又稱為DNA重組技術(shù)，回答相關(guān)問題：（1）在基因工程中，獲取目的基因主要有兩大途徑，即______和從_______中分離。（2）利用某植物的成熟葉片為材料，同時構(gòu)建cDNA文庫和基因組文庫，兩個文庫相比，cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的少，其原因是______。（3）在基因表達(dá)載體中，啟動子是______聚合酶識別并結(jié)合的部位。若采用原核生物作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，最常用的原核生物是______。（4）將目的基因通過基因槍法導(dǎo)入植物細(xì)胞時，常用的攜帶目的基因的金屬顆粒有_____和______顆粒。人工合成生物材料cDNA文庫中只含有葉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄（或已表達(dá)）的基因，而基因組文庫中含有該植物的全部基因RNA大腸桿菌或細(xì)菌金粉鎢粉（2016年）31.[選修3——現(xiàn)代生物科技專題]（15分）22（2014年）31[生物—選修3：現(xiàn)代生物科技專題]（15分）下面是將某細(xì)菌的基因A導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi)，制備“工程菌”的示意圖。請據(jù)圖回答：⑴獲得A有兩條途徑：一是以A的mRNA為模板，在

酶的催下，合成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在

作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的

序列，推測出響應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對原則，推測其DNA的

序列，再通過化學(xué)方法合成所需基因。⑵利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時，需要在反應(yīng)體系中添加的有機(jī)物質(zhì)有

、

、4種脫氧核苷酸三磷酸和耐熱性的DNA聚合酶，擴(kuò)增過程可以在PCR擴(kuò)增儀中完成。⑶由A和載體B拼接形成的C通常稱為

。⑷在基因工程中，常用Ca2＋處理D，其目的是

。逆轉(zhuǎn)錄DNA聚合酶氨基酸脫氧核苷酸引物模板DNA重組DNA提高轉(zhuǎn)化的效率（2014年）31[生物—選修3：現(xiàn)代生物科技專題]（15分23(2012)31.【生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題】（15分）。

已知甲種農(nóng)作物因受到乙種昆蟲危害而減產(chǎn)，乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質(zhì)后死亡。因此，可將丙種蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入到甲種農(nóng)作物體內(nèi)，使甲種農(nóng)作物獲得抗乙種昆蟲危害的能力。

回答下列問題：

（1）為了獲得丙中蛋白質(zhì)的基因，在已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列的基礎(chǔ)上，推測出丙中蛋白質(zhì)的

序列，據(jù)此可利用

方法合成目的基因。獲得丙中蛋白質(zhì)的基因還可用

、

方法。

（2）在利用上述丙中蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，常需使用

酶和_______酶。

（3）將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng)，篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗____________的危害。

（4）若用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口，則該植株的種子___________（填“含有”或“不含”）丙種蛋白質(zhì)基因?；蚧瘜W(xué)基因文庫

PCR限制DNA連接乙種昆蟲不含(2012)31.【生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題】（1524

1．胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體后，會堆積在皮下，要經(jīng)過較長的時間才能進(jìn)入血液，而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解，因此，治療效果受到影響。如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計速效胰島素的生產(chǎn)過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題：

對位訓(xùn)練1．胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體25⑴構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑵通過DNA合成形成的新基因應(yīng)與＿＿＿結(jié)合后轉(zhuǎn)移到＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿中才能得到準(zhǔn)確表達(dá)。

⑶若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿和發(fā)酵工程。

⑷圖中從胰島素模型到新的胰島素基因合成的基本思路是什么？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀合成出新的胰島素基因蛋白質(zhì)的預(yù)期功能載體大腸桿菌等受體細(xì)胞蛋白質(zhì)工程基因工程⑴構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的26專題1基因工程考查內(nèi)容

①基因工程中三種工具。②基因工程操作步步驟。2016-2017學(xué)年度第二學(xué)期高三復(fù)習(xí)課專題1基因工程2016-2017學(xué)年度第二學(xué)期高三復(fù)習(xí)課27什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，武予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。（一）基因工程的概念什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技術(shù)或28

1．基因工程的概念理解

⑴操作環(huán)境：體外——關(guān)鍵步驟“基因表達(dá)載體的構(gòu)建”的環(huán)境。

⑵優(yōu)點

①與雜交育種相比：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。

②與誘變育種相比：定向改造生物遺傳性狀。

⑶操作水平：分子水平。

⑷原理：基因重組。

⑸本質(zhì)：甲(供體：提供目的基因)乙(受體：表達(dá)目的基因)，即基因未變，合成蛋白質(zhì)未變，只是合成場所的轉(zhuǎn)移。

1．基因工程的概念理解

⑴操作環(huán)境：體外——29(二)操作工具

⑴限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）——“分子手術(shù)刀”

①來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。

②化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)。

催化作用：所以可重復(fù)利用

可用于目的基因的切割和運(yùn)載體的切割

④作用特點：特異性，即限制酶可識別特定的脫氧核苷酸序列，并切割特定位點。

⑤結(jié)果：錯位切：產(chǎn)生兩個相同的粘性末端

平切：形成平末端③作用(二)操作工具

⑴限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）——“分30大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。限制酶什么叫黏性末端？大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別G31“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶限制酶“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶限制酶32什么叫黏性末端？

被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對，這樣的切口叫黏性末端。什么叫黏性末端？被限制酶切開的DNA兩條單鏈33什么叫平末端？當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。什么叫平末端？當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線處34(2)DNA連接酶——“分子縫合針”常用類型E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來源大腸桿菌T4噬菌體功能連接黏性末端連接黏性末端或平末端結(jié)果恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵(2)DNA連接酶——“分子縫合針”常用類型E·coliD35“分子縫合針”——DNA連接酶DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，是把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子才能形成。“分子縫合針”——DNA連接酶DNA連接酶可36DNA連接酶與DNA聚合酶的比較DNA連接酶DNA聚合酶作用實質(zhì)都是催化兩個脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵是否需要模板不需要需要連接DNA鏈雙鏈單鏈作用過程在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3′端的羥基上，形成磷酸二酯鍵作用結(jié)果將兩個DNA片段連接成重組DNA分子合成新的DNA分子DNA連接酶與DNA聚合酶的比較DNA連接酶DNA聚合酶作用37

(3)基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”

②功能：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。

③應(yīng)具備條件

a．能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；b.有一個至多個限制酶的切割位點，以便于與外源基因連接；c.有特殊的遺傳標(biāo)記基因，供重組DNA的檢測和鑒定。最常用載體：質(zhì)粒（其本質(zhì)是小型DNA分子，不是細(xì)胞器）

其他載體：λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等①類型(3)基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”38

提醒①一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，對某些天然的載體進(jìn)行人工改造。

②常見的標(biāo)記基因有抗生素抗性基因、產(chǎn)生特定顏色的表達(dá)產(chǎn)物基因、發(fā)光基因等。

③作為載體必須具有一個至多個限制酶切點，而且每種酶的切點最好只有一個。因為某種限制酶只能識別單一切點，若載體上有一個以上的酶切點，則切割重組后可能丟失某些片段，若丟失的片段含復(fù)制起點區(qū)，則進(jìn)入受體細(xì)胞后便不能自主復(fù)制。一個載體若只有某種限制酶的一個切點，則酶切后既能把環(huán)打開接納外源DNA片段，又不會丟失自己的片段。

④注意與細(xì)胞膜上載體的區(qū)別，兩者的化學(xué)本質(zhì)和作用都不相同。

⑤質(zhì)粒能自我復(fù)制，既可在自身細(xì)胞、受體細(xì)胞內(nèi)，也可在體外。

提醒①一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所有要求39（三）．基因工程的操作程序分析

⑴目的基因的獲取途徑

①從自然界已有的物種中分離出來，如從基因組文庫或cDNA文庫中獲取。（從基因文庫中獲取）

提醒cDNA文庫只含某種生物的部分基因，相當(dāng)于地方圖書館；基因組文庫含該種生物的全部基因，相當(dāng)于國家圖書館。

②人工合成目的基因：常用的方法有化學(xué)合成法和反轉(zhuǎn)錄法。

化學(xué)合成法：蛋白質(zhì)――→氨基酸序列――→RNA堿基序列――→DNA堿基序列―→用4種脫氧核苷酸人工合成目的基因

分析推測推測（三）．基因工程的操作程序分析

⑴目的基因的獲取途徑40

③PCR技術(shù)擴(kuò)增：PCR擴(kuò)增技術(shù)與DNA復(fù)制的比較

反轉(zhuǎn)錄法：分離出供體細(xì)胞mRNA―――→單鏈DNA―――→合成目的基因

逆轉(zhuǎn)錄酶DNA合成酶PCR技術(shù)DNA復(fù)制相同點原理DNA復(fù)制(堿基互補(bǔ)配對)原料四種游離的脫氧核苷酸條件模板、ATP、酶、原料、引物不同點解旋方式DNA在高溫下變性解旋解旋酶催化場所體外復(fù)制(PCR擴(kuò)增儀)主要在細(xì)胞核內(nèi)酶熱穩(wěn)定的DNA聚合酶(Taq酶)細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶結(jié)果在短時間內(nèi)形成大量的DNA片段形成整個DNA分子③PCR技術(shù)擴(kuò)增：PCR擴(kuò)增技術(shù)與DNA復(fù)制的比較41

⑵基因表達(dá)載體的構(gòu)建——最核心步驟

①基因表達(dá)載體的組成：啟動子、目的基因、終止子以及標(biāo)記基因等。

提醒a(bǔ)．．啟動子(DNA片段)≠起

始密碼子(RNA)；終止子(DNA片

段)≠終止密碼子(RNA)。

⑵基因表達(dá)載體的構(gòu)建——最核心步驟

①基因表42

②基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法

提醒該過程把三種工具(兩種工具酶、一種載體)全用上了，是最核心、最關(guān)鍵的一步，在體外進(jìn)行。②基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法提醒該過程把三種43

⑶將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

細(xì)胞類型常用方法受體細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程植物細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法體細(xì)胞將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上→轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的DNA上動物細(xì)胞顯微注射技術(shù)受精卵將含有目的基因的表達(dá)載體提純→取卵→獲得受精卵→顯微注射→早期胚胎培養(yǎng)→胚胎移植→發(fā)育成為具有新性狀的動物微生物細(xì)胞Ca2+處理增大細(xì)胞壁通透性原核細(xì)胞或酵母菌用Ca2+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)胞吸收

提醒①唯一不涉及到堿基互補(bǔ)配對的操作步驟。

②將微生物作為受體細(xì)胞主要原因是個體微小，代謝旺盛，繁殖速度快，獲得目的基因產(chǎn)物多。

③植物細(xì)胞還可用基因槍法和花粉管通道法。

⑶將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞細(xì)胞常用受體轉(zhuǎn)化過程植物農(nóng)44

⑷目的基因的檢測和鑒定

DNA⑷目的基因的檢測和鑒定DNA45

1．如圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。

對位訓(xùn)練1．如圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。在培育轉(zhuǎn)基因植物的研46

請據(jù)圖回答：

⑴A過程所用的載體是＿＿＿＿＿＿，需要的工具酶有＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。

⑵C過程的培養(yǎng)基除含有必需的營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還需加入＿＿＿＿＿＿。

⑶由圖中離體棉花葉片組織獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株可采用＿＿＿＿＿＿技術(shù)，該技術(shù)所依據(jù)的原理是＿＿＿＿＿＿＿。

⑷如果利用DNA分子雜交原理對再生植株進(jìn)行檢測，D過程應(yīng)該用放射性同位素(或熒光分子)標(biāo)記的＿＿＿＿＿＿作為探針。

⑸如果從個體生物水平來鑒定，D過程可用的最簡單檢測方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

含kanr質(zhì)粒限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶卡那霉素植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞全能性抗蟲基因讓棉鈴蟲食用再生植株(抗蟲接種實驗)請據(jù)圖回答：

⑴A過程所用的載體是＿＿＿＿＿47（2016年）31.[選修3——現(xiàn)代生物科技專題]（15分）基因工程又稱為DNA重組技術(shù)，回答相關(guān)問題：（1）在基因工程中，獲取目的基因主要有兩大途徑，即______和從_______中分離。（2）利用某植物的成熟葉片為材料，同時構(gòu)建cDNA文庫和基因組文庫，兩個文庫相比，cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的少，其原因是______。（3）在基因表達(dá)載體中，啟動子是______聚合酶識別并結(jié)合的部位。若采用原核生物作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，最常用的原核生物是______。（4）將目的基因通過基因槍法導(dǎo)入植物細(xì)胞時，常用的攜帶目的基因的金屬顆粒有_____和______顆粒。人工合成生物材料cDNA文庫中只含有葉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄（或已表達(dá)）的基因，而基因組文庫中含有該植物的全部基因RNA大腸桿菌或細(xì)菌金粉鎢粉（2016年）31.[選修3——現(xiàn)代生物科技專題]（15分）48（2014年）31[生物—選修3：現(xiàn)代生物科技專題]（15分）下面是將某細(xì)菌的基因A導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi)，制備“工程菌”的示意圖。請據(jù)圖回答：⑴獲得A有兩條途徑：一是以A的mRNA為模板，在

酶的催下，合成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在

作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的

序列，推測出響應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對原則，推測其DNA的

序列，再通過化學(xué)方法合成所需基因。⑵利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時，需要在反應(yīng)體系中添加的有機(jī)物質(zhì)有

、

、4種脫氧核苷酸三磷酸和耐熱性的DNA聚合酶，擴(kuò)增過程可以在PCR擴(kuò)增儀中完成。⑶由A和載