1、高二生物教學案選修3現代生物科技專題班級:姓名:1. 2基因工程的基本操作程序【課標要求】1 .簡述基因工程基本操作程序的四個步驟2 .嘗試設計某一轉基因生物的研制過程。【本節.重難點】重點：基因工程基本操作程序的四個步驟難點：（1）從基因文庫中獲取目的基因（2）利用PCR技術擴增目的基因【學習過程】一、基因工程的基本操作程序簡述目的基因的;的構建；將目的基因;目的基因的 O二、基因工程的基本操作程序（一）目的基因的獲取作用1 .目的基因：主要是指 的基因，也可以是一些具有的因子。2 .原核細胞和真.核細胞的基因結構（1）原核細胞的基因結構一非編碼區一1編碼區J非編碼區-與RNA聚合酶結合位點

2、 ；-10-（2）真核細胞的基因結構編碼區L非編碼區一"-非編碼區一3 .目的基因的獲取合成。目的基因可以從 中分離出來，也可以用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cDNA文庫）某生物體內全部DNA限制酶許多DNA片段I與運載體連接 導入某種生物某個時期的mRNAI反轉錄cDNAI與運載體連接 導入文庫類型cDNA文庫基因組文庫文庫大小基因中啟動子基因中內含子基因多少物種間的基因交流受體菌群體受體菌群體基因組文庫cDNA文庫從基因文庫中得到目的基因，可以根據一些信息，如根據基因的基因的、基因在染色體上的、基因的，以及 基因的 等特性。（2

3、）利用PCR技術擴增目的基因PCR 是技術, 是 的縮寫。原理：0,前提：有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便根據這一序列合成。條件：DNA模板、， 擴增過程：a.變性（r）：目的基因DNA受熱變性后接連為單鏈 b.退火（r）:與單鏈相應互補序列結合C.延伸（r）：在 的作用下進行延伸Tag酶的特點是PCR技術與DA復制的比較：PCR技術DNA復制相 同 點原理原料條件不 同 點解旋方式場所酶結果（3）化學法直接合成適用于基因比較,核甘酸序列又（二）基因工程的核心1 .基因表達載體的構建，其目的是使目的基因在受體細胞中能,并 且可以，同時，使目的基因能夠2 .基因表達載體=+-（1）啟動子：是

4、一段有特殊結構的，位于基因的.它是 識別和結合的部位，有了它才能驅動基因，最 終獲得所需要的蛋白質。（2）終止子：也是一段有特殊結構的,位于基因的,相當 于一盞紅色信號燈，使 在所需要的地方停止下來。（3）標記基因：作用是為了，從而將含 有目的基因的細胞 出來，如 基因。3 .構建基因表達載體的過程：用（同、不同）種限制酶去切目的基因與 運載體，再用 使其連接，形成重組DNA分子。（三）將目的基因導入受體細胞將目的基因 受體細胞，并且在受體細胞內 和 的過程，稱為轉化。（1）將目的基因導入植物細胞農桿菌轉化法技術是將目的基因導入受體細胞的最有效方法。操作程序：將含有目的基因的表達載體 一 一獲

5、得 一顯微注射一胚胎-胚胎 一發育成具有新性狀的動物（3）將目的基因導入微生物細胞原核生物作為基因工程受體細胞的優點：°大腸桿菌細胞最常用的方法：a.用 處理細胞，使細胞處于一種 的生理狀態，這種細胞稱為 細胞：b.將 分子溶于緩沖液與感受態細胞混合，在一定的溫度下促進感受態細胞吸收DNA分子。（四）目的基因的檢測與鑒定（1）檢測轉基因生物的 上是否插入了目的基因檢測方法：技術，即將轉基因生物的基因組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記，以此作為,使探針 與基因組DXA雜交，如果出現,就表明目的基因已插入染色體DNA中。 （2）檢測目的基因是否檢測方法

6、：技術（3）檢測目的基因是否檢測方法：，從轉基因生物中提取蛋白質，用相應的抗體進行 檢測，若有 出現，表明目的基因已形成蛋白質產品。（4）進行 水平的鑒定【鞏固練習】1 .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導入受體細胞一基因表達載體的構建一目的基因的 檢測和鑒定B.目的基因的檢測和鑒定一提取目的基因一基因表達載體的構建一目的基因導 入受體細胞C.提取目的基因一基因表達載體的構建一目的基因導入受體細胞一目的基因的檢測和鑒定D.基因表達載體的構建一提取目的基因一目的基因導入受體細胞一目的基因的檢測和鑒定2 .下列不屬于獲得目的基因的方法的是（） A.利用DNA連接酶復制目

7、的基因B.利用DXA聚合酶復制目的基因C.從基因文庫中獲取目的基因 D.利用PCR技術擴增目的基因3 .PCR技術擴增DNA,需要的條件是（）目的基因 ATP四種脫氧核甘酸 DM聚合酶等（ShnRNA核糖體D.®B.®4 .根據iiiRNA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反轉錄形成目的基因D.用PCR技術擴增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為模板逆轉錄合成DNAB.以4種脫氧核甘酸為原料人工合成C.由蛋白質的氨基酸序列推測mRNAD.將供體DNA片

8、段轉入受體細胞中，再進一步篩選6.下列不屬于目的基因與運載體結合過程的是（） A.用一定的限制酶切割質粒露出黏性末端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粒切口處D.將重組DNA導入受體細胞中進行擴增7.下列哪項不是基因表達載體的組成成分（） A.啟動子 B.終止密碼子C.標記基因D,復制原點8 .在基因表達載體的構建中，所需要的酶是（）限制酶DNA連接酶解旋酶DNA聚合酶A. © B. C. D.©9 .植物學家在培育抗蟲棉時，對目的基因作適當修飾，使目的基因在棉花植株的整個生長發育期都表達，以防止害蟲侵害，這種對目的基因所作的修飾發生

9、在（）A.終止子 B.引物 C.標記基因D.啟動子10 .下列哪項不是將目的基因導入植物細胞的方法 A.基因槍法B.顯微注射法C.農桿菌轉化法D.花粉管通道法11.在基因工程操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的是（） A.人工合成目的基因B.目的基因與載體結合C.將目的基因導入受體細胞D.目的基因的檢測與鑒定12 .將目的基因導入微生物細胞之前，要用Ca=處理細胞，處理過的細胞叫（）A.感受態細胞B.敏感性細胞 C.吸收性細胞 D.接受細胞13 .農桿菌轉化法轉移目的基因進入受體細胞，目的基因的最終位置是 （）A. Ti質粒上 B.受體細胞染色體上 C.裸露細胞核中 D.存在細胞質中14 .

10、目的基因導入受體細胞后，是否可以穩定維持和表達其遺傳特性，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（）檢測受體細胞是否有目的基因 檢測受體細胞是否有致病基因檢測目的基因是否轉錄mRNA檢測目的基因是否翻譯蛋白質A.®® B.®® C.®®D.®15 .要檢測目的基因是否成功地插入了受體DXA中，需要用基因探針，基因探針是 指（）A.用于檢測疾病的醫療器械B.用放射性同位素或熒光分子等標記的DNR分子C.合成6-球蛋白的DNAD.合成苯丙羥化酶的DNA片段16 .（多選）用基因工程技術可使大腸桿菌合成人的蛋

11、白質。下列敘述正確的是（）A.常用相同的限制性核酸內切酶處理目的基因和質粒B. DNA連接酶和RNA聚合酶是構建重組質粒必須的工具酶C.可用含抗生素的培養基檢測大腸桿菌中是否導入了重組質粒D.導入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達17 .（多選）我國科學家運用基因工程技術將蘇云金芽抱桿菌的抗蟲基因導入棉花細 胞并成功表達，培育出了抗蟲棉。下列敘述正確的是（ ）A.基因非編碼區對于抗蟲基因在棉花細胞中的表達不可缺少B.重組DNA分子中增加一個堿基對，可能導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

12、確定的18 .（多選）科學家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖內含有人奶主要蛋白。以 下有關該基因工程的敘述，正確的是（.）A.采用反轉錄的方法得到目的基因有內含子B.基因非編碼區對于目的基因在塊莖中表達是不可缺少的C.馬鈴薯的葉肉細胞可作為受體細胞D.用同一種限制性內切酶，分別處理質粒和含目的基因的DNA,可產生黏性末端 而形成重組DNA分子19 .資料顯示，近十年來，PCR技術（DNA聚合酶鏈式反應技術）成為分子生物實驗 的一種常規手段，其原理是利用DA半保留復制的特性，在試管中進行DNA的人工 復制（如下圖），在很短的時間內，將DA擴增幾百萬倍甚至幾十億倍，使分子生物 實驗所需的遺傳物質

13、不再受限于活的生物體。請據圖回答：模板DNADNA單糙引物DNA單倍與游離脫氧核2條完整的模板通過堿基互昔酸連接到雙鏈DNA分子補配對結合DNA單梯上（1）加熱至94的目的是使DNA樣品中的 鍵斷裂，該過程在生物體細胞內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二G,這說明DNA分子的合成遵循.（2）與細胞內DNA復制相比，PCR技術所需要的DNA聚合酶的最適溫度比較 （高、低）。（3）通過PCR技術使DNA分子大量復制時，若將一個用中標記的模板DNA分子（第一代）放入試管中，以卡標記的脫氧核甘酸為原料，連續復制到第五代時，含i5N 標記的DNA分子單鏈數占全部DNA總單鏈數

14、的比例為。（4）PCR技術不僅為遺傳病的診斷帶來了便利，而且改進了檢測細菌和病毒的方法。若要檢測一個人是否感染了艾滋病病毒，你認為可以用PCR擴增血液中的（）A.白細胞DNA B.病毒蛋白質C.血漿抗體D.病毒核酸1 r r8gli I/md III外 A DNA20 .下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，請回答下列問題：限制的BamW 1Hind II!£mR 1Sma 1識別序列及g'gatccAiAGCTTgattcCCaGG切割位點CCTAG?TTCGAACTTAAfGGGCCfcoRI H的基因 &dU（1）一個圖1所示的質粒經Sma I切割前后，分別含有 個游離的磷酸基團，（2）若對圖中質粒進行改造，插入的Sma I酶切位點越多，其熱穩定性越。（3）用圖中的質粒和外源DNA構建重組質粒，不能使用Sma I切割，原因是（4）與只使用EcoR I相比較，使用BamH I和Hind HI兩種限制酶同時處理質粒、 外源DNA的優點在于可以防止（5）為了獲取重組質粒，將切割后的質粒與目的基因片段混合，并加入 酶。（6）重組質粒中抗生素抗性基因的作用是為了 o（7）為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉運蛋白基因，將重組質粒導入喪失吸