第一節(jié) 基因工程的步驟

第二節(jié)基因工程的步驟1、基因工程的基本工具（1）“分子手術刀”---

。①來源：主要是從

生物中分離純化出來的②功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種

的

序列，并且切割特定的兩個脫氧核苷酸之間的

斷裂，形成黏性末端。2、“分子縫合針”-----

。①功能：縫合兩個脫氧核苷酸之間的

。②與DNA聚合酶作用的異同：。3、“分子運輸車”----。最常用的載體是：

。必須具備的條件：4、目的基因的獲取方法：

。復習回顧如圖為DNA分子的切割和連接過程：（1）EcoRl是一種

酶，其識別序列是

，切割點是

與

之間的

鍵。切割結果產生的DNA片段末端形式為

。（2）不同來源DNA片段結合，在這里需要的酶應是

連接酶，此酶是通過在

與

之間形成

鍵，而起“縫合”作用的。限制酶GAATTC鳥嘌呤脫氧核苷酸腺嘌吟脫氧核苷酸磷酸二酯鍵黏性末端DNA鳥嘌呤脫氧核苷酸腺嘌吟脫氧核苷酸磷酸二酯鍵通過DNA重組技術使原有基因得以改造的動物稱為轉基因動物。運用這一技術使羊奶中含有人體蛋白質，下圖表示了這一技術的基本過程，在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列和切點是一G↓GATCC一，請回答：（1）從羊染色體中“剪下羊蛋白質基因的酶是

。人體蛋白質基因“插入”后連接在羊體細胞染色體中時需要的酶是

。（2）請畫出質粒被切割形成黏性末端的過程圖。（3）人體蛋白質基因之所以能“插入”到羊的染色體內，原因是

，“插入”時常用的工具是。限制性內切酶DNA連接酶用限制酶切割—CCTAG﹐G——GGATCC——CCTAGG—有互補的堿基序列細菌質?；虿《净蚬こ痰囊话愠绦蛞?、目的基因的獲得二、重組載體的構建三、重組載體的導入和篩選四、目的基因的表達與鑒定一、目的基因的獲得直接分離法（最常用的方法——鳥槍法）人工合成法化學合成法反轉錄法法外源DNADNA片段目的基因多個目的基因信使RNADNA單鏈雙鏈DNA多個目的基因多個目的基因蛋白質氨基酸序列目的基因核苷酸序列目的基因二、重組載體的構建基因表達載體的組成：b、目的基因a、啟動子c、終止子d、標記基因e、復制原點提醒①與載體相比較,增加啟動子、目的基因和終止子三個基因片段,其功能各不相同。②啟動子(DNA片段)≠起始密碼子(RNA);終止子(DNA片段)≠終止密碼子(RNA)。1、1997年，科學家將動物體內的能夠合成胰島素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組，并且在大腸桿菌中表達成功。請據右下圖回答問題。(1)此圖表示的是采取__________合成基因的方法獲取__________基因的過程。(2)圖中①DNA是以為_________模板，形成單鏈DNA，在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得了所需要的目的基因。(3)圖中③代表

，它往往含

基因，以便對目的基因的檢測。人工目的

信使RNA

重組DNA分子

標記

三、重組載體的導入和篩選細胞類型常用方法受體細胞轉化過程植物細胞農桿菌轉化法體細胞將目的基因插入Ti質粒的T-DNA上→轉入農桿菌→導入植物細胞→整合到受體細胞的DNA上動物細胞顯微注射技術受精卵將含有目的基因的表達載體提純→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胞Ca2+處理增大細胞壁通透性原核細胞或酵母菌用Ca2+處理細胞→感受態(tài)細胞→重組表達載體DNA分子與感受態(tài)細胞混合→感受態(tài)細胞吸收

提醒

①唯一不涉及到堿基互補配對的操作步驟。②微生物做受體細胞主要是個體微小,代謝旺盛,繁殖速度快,獲得目的基因產物多。③植物細胞還可用基因槍法和花粉管通道法?；虮磉_基因表達指基因組中某基因在細胞中轉錄為mRNA和翻譯成蛋白質的過程?；虮磉_的改變預示著細胞在分子水平上的變化。它往往是細胞形態(tài)功能變化之前的變化。DNARNAProtein轉錄翻譯四、目的基因的檢測和表達

32P標記的DNA分子探針雜交放射自顯影法

DNA雜交直接鑒定檢測2、下圖為利用生物技術獲得動物乳腺反應器和抗蟲棉的過程，據圖回答：⑴在基因工程中，A表示

，如果直接從蘇云金桿菌中獲得抗蟲基因，①過程使用的酶區(qū)別于其他酶的特點是

，B表示

。

⑵在研究過程中，研究人員首先從相關基因組中獲取了目的基因，并采用

技術對目的基因進行了擴增，然后將目的基因與質粒等載體組合形成了重組載體。在重組載體的構建過程中需要的工具酶有

。目的基因識別特定的核苷酸序列，并且在特定的位點上切割DNA分子重組DNAPCR限制性內切酶、DNA連接酶⑶基因表達載體的構建是基因工程的核心，一個完整的基因表達載體至少包括哪些部分?

。

⑷將目的基因導入受體細胞的過程中，在③過程中一般是采用

方法，在②過程中一般采用

方法，受體細胞一般是

。

⑸由于轉基因表達產物存在于山羊的乳汁中，檢測其體內是否出現藥用蛋白，在分子水平上的檢測方法及結果是什么?

。

⑹要確定目的的基因（抗蟲基因）導入棉花細胞后，是否能穩(wěn)定遺傳并表達，需進行檢測和鑒定工作，請寫出在個體水平上的鑒定過程：

。目的基因、啟動子、終止子、標記基因等部分農桿菌轉化法顯微注射技術受精卵進行抗原—抗體雜交

如果出現雜交帶，表明奶牛中出現了抗原蛋白；不出現雜交帶，表明奶牛中未出現抗原蛋白讓害蟲吞食棉花葉，觀察害蟲是否具有抗蟲性狀為擴大可耕地面積，增加糧食產量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關注。我國科學家應用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。⑴獲得耐鹽基因后，構建重組DNA分子所用的限制性內切酶作用于圖中的

處，DNA連接酶作用于

處。（填“a”或“b”）⑵將重組DNA分子導入水稻受體細胞的常用方法有農桿菌轉化法和