基因工程的基本操作程序?qū)W案

1、課題1.2基因工程的根本操作程序?qū)W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根本程序及應(yīng)用.學(xué)習(xí)重點和難點：重點：提取目的基因的方法.難點：目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的途徑.自學(xué)測評：基因工程的根本操作程序主要包括4個步驟：目的基因的 ;的構(gòu)建；將目的基因；目的基因的.一、目的基因的獲取：1、目的基因：符合人們需要的,編碼蛋白質(zhì)的 .2.獲取目的基因的方法(1)從基因文庫中獲取目的基因 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I cDNA文庫：含有一種生物的 基因目的基因的獲

2、取根據(jù)基因的有關(guān)信息：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)等特性獲取目的基因.(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因.PCR:是一項在生物體外 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為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù))(3)化學(xué)方法人工合成：基因較 ,核甘酸序列 .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 + O2、啟動子：位于基因的 ,它是 結(jié)合的部位,驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNAo3、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)

3、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)建上也會有所差異.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：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._講入 . 轉(zhuǎn)化：目的基因插人 農(nóng)桿菌一導(dǎo)入植物細(xì)胞一目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上一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

4、方法,但是本錢較高.(3)花粉管通道法2.將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞(1)方法：.(2)操作程序：目的基因表達(dá)載體 一取 一顯微注射一注射了目的基因的受精卵移植到性動物的 內(nèi)發(fā)育-新性狀動物.3.將目的基因?qū)宋⑸锛?xì)胞(1)原核生物特點：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少等.(2)轉(zhuǎn)化： 處理細(xì)胞一 細(xì)胞一表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合一細(xì)胞吸收DNA分子.類型步驟檢測內(nèi)容方法結(jié)果顯不水平檢測第一步目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞是否成功顯示出雜交帶第二步目的基因是否轉(zhuǎn)錄出 mRNA是否成功顯示出雜交帶第三步目的基因是否譯出蛋白質(zhì)是否成功顯示出雜交帶水平鑒定四、目的基因的檢測與鑒定 合作探究、精講點撥：探究

5、一 目的基因的獲取1、基因文庫某生物體內(nèi)全部曲庫某種生物某個時期的(曲瘴2.原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)限制的反轉(zhuǎn)錄受體面群體 I(2)真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)許多DNA片殖1與運栽體連接就導(dǎo)入一oDNA與運載體連接 導(dǎo)入受體的群體非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)f3.PCR技術(shù)原理：前提：一段目的基因的核甘酸序列,以便根據(jù)這一序列合成 條件：、 過程：a.變性C):目的基因DNA受熱變性后接連為單鏈b.退火C):與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合c.延伸C):在的作用卜進(jìn)行延伸Taq酶的特點是PCR擴(kuò)增技術(shù)與DNA復(fù)制的比擬PCR技術(shù)DNA復(fù)制相同點原理DNA復(fù)制堿基互補(bǔ)配對不解旋方式DNA在條件卜變性解旋催化同場所復(fù)

6、制PCR擴(kuò)增儀主要在內(nèi)點酶酶細(xì)胞內(nèi)含有的能量結(jié)果在短時間內(nèi)形成大量的形成整個探究二 基因表達(dá)載體的構(gòu)建I四人也償用一定的 切割質(zhì)粒,使其出現(xiàn)一個切口,露出用切斷目的基因,使其產(chǎn)生各切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的處,再參加適量 形成了一個重組 DNA分 子重組質(zhì)粒瓶打10%人探究三 目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞-轉(zhuǎn)化細(xì)胞類型常用方法轉(zhuǎn)化過程植物細(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f表達(dá)動物細(xì)胞將含有目的基因的表達(dá)載體提純一取卵受精卵一顯微注射一早 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用Ca2+處理細(xì)胞-感受態(tài)細(xì)胞-重組表達(dá)載體DN

7、A分子與感受態(tài)細(xì)胞混合-感受態(tài)細(xì)胞吸收 DNA分子探究四 目的基因的檢測與鑒定一一檢查是否成功問題1:受體細(xì)胞攝入 DNA分子后就說明目的基因完成了表達(dá)嗎?問題2.試分析真核生物的基因?qū)爰?xì)菌細(xì)胞后,不能正常發(fā)揮成效的可能原因有哪些?拓展提升、達(dá)標(biāo)測評：1 .以下正確表示基因操作“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定一提取目的基因一基因表達(dá)載體的構(gòu)建一目的基因?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)建一目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞一目的基因的檢測和鑒定 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

8、目的基因的檢測和鑒定2 .以下不.屬.于.獲得目的基因的方法的是A.利用DNA連接酶復(fù)制目的基因B.利用DNA聚合酶復(fù)制目的基因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3 . PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA,需要的條件是目的基因 高溫四種脫氧核甘酸DNA聚合酶等 mRNA 核糖體A.B. C.D.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D.用PCR技術(shù)擴(kuò)增mRNA5 .在某小片段基因堿基序列的情況下,獲得該基因的最正確方法是A.用mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成 DNAB.以4種脫氧核甘酸為原料人

9、工合成C.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、在基因工程中,把選出的目的基因共 1000個脫氧核甘酸對,其中腺喋嶺脫氧核甘酸 是460個放入DNA擴(kuò)增儀中擴(kuò)增4代,那么,在擴(kuò)增儀中應(yīng)放入胞喀咤脫氧核甘酸的個 數(shù)是A.540 個 B.8100 個C.17280 個 D.7560 個7 .以下不屬于 目的基因與運載體結(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導(dǎo)入受體細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增8 .以下哪項不是.基因表達(dá)載體的組成成分A.啟動子B.終止密碼子C

10、.標(biāo)記基因D.復(fù)制原點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A.B.C.D,10 .植物學(xué)家在培育抗蟲棉時,對目的基因作適當(dāng)修飾,使目的基因在棉花植株的整個生 長發(fā)育期都表達(dá),以預(yù)防害蟲侵害,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)記基因D.啟動子11 .以下哪項不是.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.花粉管通道法12 .在基因工程操作的根本步驟中,不進(jìn)彳亍.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2+ .13 .將目的基因?qū)?/p>

11、微生物細(xì)胞之前,要用 Ca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D.接受細(xì)胞14 .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A. Ti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15 .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.以下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檢測目的基因是否譯蛋白質(zhì)A.B.C.D.16 .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

12、放射性同位素或熒光分子等標(biāo)記的目的基因C.合成3-球蛋白的DNAD.合成苯丙羥化酶的 DNA片段17.多項選擇用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌合成人的蛋白質(zhì).以下表達(dá)正確的選項是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B. DNA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定能成功表達(dá)18.多項選擇我國科學(xué)家運用基因工程技術(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.以下表達(dá)正確的選項是A.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B.重組DNA分子中增加一個堿基對,可能導(dǎo)致

13、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19.多項選擇科學(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)該基因工程的表達(dá),正確的選項是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a . 3. 丫三類.1980年生物學(xué)家成功地 破譯了 a干擾素的全

14、部遺傳信息.并運用插入質(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.答復(fù)以下問題：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 ,所用的運載體是 (4)目的基因在大腸桿菌中表達(dá)時必須經(jīng)過 和 過程.21.資料顯示,近十年來, PCR技術(shù)(DNA聚合酶鏈?zhǔn)椒错懠夹g(shù))成為分子生物實驗的一 種常規(guī)手段,其原理是利用DNA半保存復(fù)制的特性,在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如以下圖),在很短的時間內(nèi),將DNA擴(kuò)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(zhì)不再受限于活的生物體

15、.請據(jù)圖答復(fù)：|w|門一牌模板DMA彈越 引物DNA單鏈與 游離脫氧核 2條完格的模板通過堿基互 音被連援到雙彘D岫分子 補(bǔ)配對結(jié)合 DHA單墻上(1)加熱至94 C的目的是使 DNA樣品中的 斷裂,該過程在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過 的的作用完成的.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擬 (局、低).(3)通過PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制時,假設(shè)將一個用15N標(biāo)記的模板DNA分子(第一代)放入試管中,以14N標(biāo)記的脫氧核甘酸為原料,連續(xù)復(fù)制到第五代時,含15N標(biāo)記的DNA分子單鏈數(shù)占全部

16、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,而且改良了檢測細(xì)菌和病毒的方法.假設(shè)要檢測一個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()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,請答復(fù)以下問題：班的H EEmR 15mli 1識別?？?切割位點GViATCCCCTACKJA*AGCTT TTCGAAgattcCT TA AG *CC&GG GGf"i&lMl t I幅I(1) 一個圖1所示的質(zhì)粒經(jīng)Smal切割前后,分別含有 個游離的磷酸基團(tuán).(2)假設(shè)對圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造,插入的Sm