高中生物《12基因工程的基本操作程序》-新人教版选修3(课堂PPT).ppt

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1、1.2 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序7/7/20247/7/20241 11原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 与与RNARNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点启动子启动子终止子终止子编码区编码区：能转录，编码蛋白质能转录，编码蛋白质非编码区：非编码区：不编码蛋白质不编码蛋白质,能调控遗传信息表达能调控遗传信息表达7/7/20247/7/20242 22真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区启动子启动子终止子终止子编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下

2、游 内含子内含子 外显子外显子 与与RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点编码区编码区：非编码区：非编码区：外显子：外显子：内含子：内含子：能编码蛋白质的序列能编码蛋白质的序列不能编码蛋白质的序列不能编码蛋白质的序列7/7/20247/7/20243 33非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区RNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点外显子外显子内含子内含子终止子终止子启动子启动子原原核核真真核核基因的结构基因的结构7/7/20247/7/20244 44原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞不同点不同点编码区是编码区是_的的编码区是间隔的、编码区是间隔的、_的的相同点相同点都由能够编码蛋白质的都由

3、能够编码蛋白质的_和具和具有调控作用的有调控作用的_区组成的区组成的原核细胞与真核细胞的基因结构比较原核细胞与真核细胞的基因结构比较思思考考编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细胞与真核细胞基因结构一样长吗？细胞与真核细胞基因结构一样长吗？连续连续不连续不连续编码区编码区非编码非编码7/7/20247/7/20245 5山西省孝义市第二中学山西省孝义市第二中学5 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序v目的基因的获取目的基因的获取v基因表达载体的构建基因表达载体的构建v将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞操作过程操作过程操作过程操作过程v目的基因的检测

4、与鉴定目的基因的检测与鉴定7/7/20247/7/20246 667/7/20247/7/20247 77 目的基因主要是指目的基因主要是指_编码蛋白质的基因编码蛋白质的基因目的基因的获取目的基因的获取供体生物细胞供体生物细胞取出取出DNADNA用限制酶剪用限制酶剪去多余部分去多余部分目的基因目的基因即：将需要的基因从供体生物细胞内提取出来即：将需要的基因从供体生物细胞内提取出来目前被广泛提取使目前被广泛提取使用的目的基因有：苏用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因植物抗病基因（抗病（抗病毒、抗细菌毒、抗细菌)、人胰岛人胰岛素基因等。也可以是素基因等。也可以是一些具

5、有调控作用的一些具有调控作用的因子因子7/7/20247/7/20248 88获得目的基因的方法获得目的基因的方法l 从基因文库中获取目的基因从基因文库中获取目的基因1.1.什么是基因文库？什么是基因文库？2.2.怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？种类：种类：基因组文库：基因组文库：部分基因文库：部分基因文库：(如如cDNAcDNA文库文库)基因的核苷酸序列等基因的核苷酸序列等l利用利用PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因l人工合成人工合成 含有一种生物的含有一种生物的全部全部基因基因含有一种生物的含有一种生物的部分部分基因基因根据基因的有

6、关信息：如基因的转录产物根据基因的有关信息：如基因的转录产物mRNAmRNA未知序列未知序列 基因较小已知序列基因较小已知序列已知序列已知序列7/7/20247/7/20249 991.1.用一定的用一定的_切割切割 质粒，使其出现一个切质粒，使其出现一个切 口，露出口，露出_。2.2.用用_切断目切断目 的基因，使其产生的基因，使其产生_ _ _。核心核心3.3.将切下的目的基因片段插入质粒的将切下的目的基因片段插入质粒的_处，处，再加入适量再加入适量_，形成了一个重组，形成了一个重组 DNA DNA分子（重组质粒）分子（重组质粒）限制酶限制酶黏性末端黏性末端同一种限制酶同一种限制酶的黏性末

7、端的黏性末端切口切口DNADNA连接酶连接酶相同相同(二二)基因表达载体的构建基因表达载体的构建7/7/20247/7/2024101010质粒质粒DNADNA分子分子限制酶处理限制酶处理一个切口一个切口两个黏性末端两个黏性末端两个切口两个切口获得目的基因获得目的基因DNADNA连接酶连接酶重组重组DNADNA分子（重组质粒）分子（重组质粒）核心核心同一种同一种(二二)基因表达载体的构建基因表达载体的构建4.4.过程过程:7/7/20247/7/2024111111 科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。过程和不懈的努力，才获

8、得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗抗虫基因首端虫基因首端)，导入棉花受精卵，长成的棉花植株，导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端抗虫基因末端)，导入，导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了抗虫能力。棉花受精卵，结

9、果成长的植株，有了抗虫能力。资资 料料:7/7/20247/7/2024121212基因表达载体的组成：基因表达载体的组成：目的：使目的基因在受体细胞中稳定存目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。的基因能够表达和发挥作用。a、目的基因、目的基因b、启动子、启动子c、终止子、终止子d、标记基因、标记基因7/7/20247/7/2024131313(三三)将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：常用的受体细胞：动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、枯草杆菌等。动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、

10、枯草杆菌等。动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、枯草杆菌等。动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、枯草杆菌等。将目的基因导入受体细胞的原理：将目的基因导入受体细胞的原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。转化转化目的基因进入目的基因进入_内，并且在内，并且在 受受体细胞内维持体细胞内维持_和和_的过程的过程受体细胞受体细胞稳定稳定表达表达7/7/20247/7/2024141414方法方法导入植物细胞导入植物细胞导入动物细胞导入动物细胞导入微生物细胞导入微生物细胞农杆菌转化法农杆菌转化法基因枪法基因枪法花粉管通道法

11、花粉管通道法显微注射法显微注射法 感受态细胞吸收感受态细胞吸收DNADNA分子分子(三三)将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞7/7/20247/7/2024151515(四四)目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定检查是否成功检查是否成功检测检测鉴定鉴定检测转基因生物染色体的检测转基因生物染色体的DNA DNA 上是否插入了目的基因上是否插入了目的基因检测目的基因是否转录出了检测目的基因是否转录出了mRNAmRNA检测目的基因是否翻译成蛋白质检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等方法方法方法方法方法方法DNADNA分子杂交分子杂交分

12、子杂交分子杂交抗原抗原-抗体杂交抗体杂交7/7/20247/7/2024161616直接分离法直接分离法:用限制酶切成许多片断用限制酶切成许多片断2.构建基因文库构建基因文库将含有某种生物不同基因将含有某种生物不同基因将含有某种生物不同基因将含有某种生物不同基因 的许多的许多的许多的许多DNADNADNADNA片断，导入受片断，导入受片断，导入受片断，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。的不同基因，称为基因文库。的不同基因，

13、称为基因文库。的不同基因，称为基因文库。7/7/20247/7/2024171717直接分离法直接分离法：供体细胞中的供体细胞中的DNADNA许多许多DNADNA片段片段运载体运载体限制酶限制酶分别与分别与 载体连接载体连接受体细胞受体细胞分别分别 导入导入2.构建基因文库构建基因文库7/7/20247/7/2024181818mRNA 反转录反转录cDNA(互补互补DNA）DNA聚合酶聚合酶双链双链DNA反转录法：反转录法：2.构建基因文库构建基因文库7/7/20247/7/2024191919cDNA合成过程 第一步，反转录酶以第一步，反转录酶以RNA为模板合成一条与为模板合成一条与RNA

14、互补互补的的DNA单链，形成单链，形成RNA-DNA杂交分子。杂交分子。第二步，核酸酶第二步，核酸酶H使使RNA-DNA杂交分子中的杂交分子中的RNA链降链降解，使之变成单链的解，使之变成单链的DNA。第三步，以单链第三步，以单链DNA为模板，在为模板，在DNA聚合酶的作用下聚合酶的作用下合成另一条互补的合成另一条互补的DNA链，形成双链链，形成双链DNA分子。分子。7/7/20247/7/2024202020基因组文库：一般针对原核生物的基因，因为基因少基因组文库：一般针对原核生物的基因，因为基因少基因组文库：一般针对原核生物的基因，因为基因少基因组文库：一般针对原核生物的基因，因为基因少部

15、分基因文库：一般针对真核生物的基因，如部分基因文库：一般针对真核生物的基因，如部分基因文库：一般针对真核生物的基因，如部分基因文库：一般针对真核生物的基因，如cDNAcDNAcDNAcDNA文库文库文库文库文库类型文库类型cDNAcDNA文库文库基因组文库基因组文库文库大小文库大小小小大大基因中基因中启动子启动子无无有有基因中基因中内含子内含子无无有有基因多少基因多少某种生物的部分基因某种生物的部分基因某种生物的全部基因某种生物的全部基因物种之间的基物种之间的基因交流因交流可以可以部分基因可以部分基因可以说明说明基因文库的组建过程就包含基因工程的基本操作基因文库的组建过程就包含基因工程的基本操

16、作步骤步骤。从基因文库中获取目的基因的优点是操作。从基因文库中获取目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性.基因文库的构建方法基因文库的构建方法基因文库的构建方法基因文库的构建方法7/7/20247/7/2024212121依据：目的基因的有关信息。依据：目的基因的有关信息。如：根据如：根据基因的核苷酸序列基因的核苷酸序列基因的功能、基因在染色体上的位置基因的功能、基因在染色体上的位置基因的转录产物基因的转录产物mRNAmRNA基因的表达产物蛋白质等特性。基因的表达产物蛋白质等特性。3如何从基因文库中得到所需要的基因？如何从基因文库中得到

17、所需要的基因？7/7/20247/7/2024222222利用PCR技术扩增目的基因原理:DNA双链复制前提:要有一段已知目的基因的脱氧核苷酸序列，以便合成引物。7/7/20247/7/2024232323 概念：概念：PCRPCR全称为全称为_，是一项，是一项 在生物在生物_复制复制_的核酸合成技术的核酸合成技术 条件：条件：_、_ _、_ _、_._.前提条件：前提条件：原理：原理：_方式：以方式：以_方式扩增，即方式扩增，即_ _（n n为扩增循为扩增循 环的次数）环的次数）结果：结果：选修选修1 P1 P6060聚合酶链式反应聚合酶链式反应体外体外特定特定DNADNA片段片段DNADN

18、A双链复制双链复制已知基因的核苷酸序列已知基因的核苷酸序列四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸一对引物一对引物DNADNA聚合酶聚合酶指数指数2 2n n使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增利用利用PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因7/7/20247/7/2024242424过程：过程：a a、DNADNA变性（变性（90-9590-95）：双链）：双链DNADNA模板模板 在热作用下，在热作用下，_断裂，形成断裂，形成_b b、退火（、退火（复性复性55-6555-65）：系统温度降低，引）：系统温度降低，引 物与物与DNADNA模板结合，形成局

19、部模板结合，形成局部_。c c、延伸（、延伸（70-7570-75）：在）：在TaqTaq酶的作用下，从酶的作用下，从 引物的引物的55端端33端端延伸，合成与模板互补延伸，合成与模板互补 的的_ _。氢键氢键单链单链DNADNA双链双链DNADNA链链7/7/20247/7/20242525257/7/20247/7/2024262626利用利用PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因7/7/20247/7/20242727山西省孝义市第二中学山西省孝义市第二中学27PCRPCR技术扩增过程技术扩增过程a a、DNADNA变性（变性（90-9590-95）：双链）：双链DNADNA模板模

20、板 在热作用下，在热作用下，断裂，形成断裂，形成_ _ b b、复性（、复性（55-6055-60）：系统温度降低，引物）：系统温度降低，引物 与与DNADNA模板结合，形成局部模板结合，形成局部_。c c、延伸（、延伸（70-7570-75）：在）：在TaqTaq酶的作用下，酶的作用下，从引物的从引物的55端端33端延伸，合成与模板端延伸，合成与模板互补的互补的_。氢键氢键单链单链DNADNA双链双链DNADNA链链7/7/20247/7/2024282828PCRPCR技术技术DNADNA复制复制过程过程DNADNA变性（变性（90909595）退火退火（复性（复性55556060）子链延

21、伸子链延伸（70707575）重复循环重复循环DNADNA复制起始，复制起始，RNARNA引物形成引物形成DNADNA片段生成片段生成RNARNA引物水解引物水解完整的完整的DNADNA分子形成分子形成相同相同点点原则原则碱基互补配对碱基互补配对条件条件模板、原料（模板、原料（dCTPdCTP、dATPdATP、dGTPdGTP、dTTPdTTP）、能量、酶、引物等）、能量、酶、引物等不同不同点点解旋方解旋方式式氢键在高温下断氢键在高温下断裂，双链全部解裂，双链全部解开开解旋酶催化氢键逐步断裂解旋酶催化氢键逐步断裂场所场所体外体外主要在细胞核中主要在细胞核中引物引物DNADNARNARNA酶酶

22、热稳定热稳定DNADNA聚合酶聚合酶（TaqTaq酶）酶）解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶、聚合酶、DNADNA连接酶等连接酶等结果结果在短时间内形成在短时间内形成大量的大量的DNADNA片段片段形成完整的形成完整的DNADNA分子分子利用利用利用利用PCRPCRPCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因技术扩增目的基因技术扩增目的基因7/7/20247/7/2024292929目的基因的目的基因的目的基因的目的基因的mRNAmRNA单链单链单链单链DNA DNA(cDNA(cDNA）双链双链双链双链DNADNA(即目的基因即目的基因即目的基因即目的基因)反转录反转录反转录反转录合成合成合

23、成合成1）反转录法：）反转录法：以目的基因转录成的信以目的基因转录成的信以目的基因转录成的信以目的基因转录成的信使使使使RNARNARNARNA为模板，反转录成互为模板，反转录成互为模板，反转录成互为模板，反转录成互补的单链补的单链补的单链补的单链DNADNADNADNA，然后在酶的，然后在酶的，然后在酶的，然后在酶的作用下合成双链作用下合成双链作用下合成双链作用下合成双链DNADNADNADNA，从而，从而，从而，从而获得所需的基因。获得所需的基因。获得所需的基因。获得所需的基因。蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质的氨基的氨基的氨基的氨基酸序列酸序列酸序列酸序列mRNAmRNA的核苷的核苷的核苷的核苷

24、酸序列酸序列酸序列酸序列结构基因结构基因结构基因结构基因的核苷酸的核苷酸的核苷酸的核苷酸序列序列序列序列目的目的目的目的基因基因基因基因推测推测推测推测化学化学合成合成2）根据已知的氨基酸序列合成）根据已知的氨基酸序列合成DNA法法：7/7/20247/7/20243030302.2.微生物作受体细胞原因：微生物作受体细胞原因：将目的基因导入微生物细胞将目的基因导入微生物细胞3.3.转化方法：转化方法：大肠杆菌大肠杆菌繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少处理细胞处理细胞细胞细胞表达载体与感受态细胞混合表达载体与感受态细胞混合 _ _细细胞吸收胞吸收DNADNA分

25、子。分子。CaCa2+2+感受态感受态感受态感受态1.1.常用菌：常用菌：7/7/20247/7/2024313131 目的基因插入目的基因插入TiTi质粒的质粒的T-DNAT-DNA上上 农杆菌农杆菌 导入植物细胞导入植物细胞 整合到受体细胞的染色体上整合到受体细胞的染色体上 目的基因的遗传特性得以维持稳定和表达目的基因的遗传特性得以维持稳定和表达 1.1.农杆菌特点：农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物。易感染双子叶植物和裸子植物。TiTi质粒的质粒的T-DNAT-DNA可转移至受体细胞的染色体上可转移至受体细胞的染色体上2.转转化化7/7/20247/7/20243232327/7/2

26、0247/7/202433n n如果显示出杂交带，就表明待测样品含有如果显示出杂交带，就表明待测样品含有目的基因或目的基因已经转录。目的基因或目的基因已经转录。7/7/20247/7/2024343434细胞细胞类型类型常用方法常用方法 受体细受体细胞胞转化过程转化过程植物植物细胞细胞农杆菌转农杆菌转化法化法体细胞体细胞将目的基因插入将目的基因插入TiTi质粒的质粒的T-DNAT-DNA上上转入农杆菌转入农杆菌导入植物细胞导入植物细胞整整合到受体细胞的合到受体细胞的DNADNA动物动物细胞细胞显微注射显微注射技术技术受精卵受精卵将含有目的基因的表达载体提纯将含有目的基因的表达载体提纯取卵取卵受

27、精卵受精卵显微注射显微注射早期胚早期胚胎培养胎培养胚胎移植胚胎移植发育成为具有发育成为具有新性状的动物新性状的动物微生微生物细物细胞胞CaCa2+2+处理处理法法原核细原核细胞胞用用CaCa2+2+处理细胞处理细胞感受态细胞感受态细胞重重组表达载体组表达载体DNADNA分子与感受态细胞分子与感受态细胞混合混合感受态细胞吸收感受态细胞吸收DNADNA分子分子将目的基因导入受体的方法将目的基因导入受体的方法将目的基因导入受体的方法将目的基因导入受体的方法7/7/20247/7/2024353535 目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定检测检测步骤步骤目的

28、目的方法方法原理原理工具工具现象现象1 1DNADNA分子分子杂交技术杂交技术碱基互碱基互补配对补配对放射性同位素作放射性同位素作标记的含目的基标记的含目的基因的因的DNADNA片段片段杂交带杂交带2 2检测目的基因是检测目的基因是否转录出了否转录出了mRNAmRNADNADNA分子分子杂交技术杂交技术碱基互碱基互补配对补配对放射性同位素作放射性同位素作标记的含目的基标记的含目的基因的因的DNADNA片段片段杂交带杂交带3 3检测目的基因是检测目的基因是否翻译成蛋白质否翻译成蛋白质抗原抗原-抗抗体杂交体杂交抗体的抗体的专一性专一性特定抗体特定抗体杂交带杂交带(阳阳性反应性反应)检测转基因生物的

29、检测转基因生物的检测转基因生物的检测转基因生物的染色体染色体染色体染色体DNADNA上是否上是否上是否上是否插入了目的基因插入了目的基因插入了目的基因插入了目的基因7/7/20247/7/2024363636寻根问底为什么要构建基因文库？直接从含有目的基因的生物为什么要构建基因文库？直接从含有目的基因的生物体内提取不行吗？体内提取不行吗？提示：构建基因文库是获取目的基因的方法之一，并提示：构建基因文库是获取目的基因的方法之一，并不是惟一的方式。如果所需要的目的基因序列已知，不是惟一的方式。如果所需要的目的基因序列已知，就可以通过就可以通过PCRPCR方式从含有该基因的生物的方式从含有该基因的生

30、物的DNADNA中，直中，直接获得，也可以通过反转录，用接获得，也可以通过反转录，用PCRPCR方式从方式从mRNAmRNA中获得，中获得，不一定要构建基因文库。但如果所需要的目的基因的不一定要构建基因文库。但如果所需要的目的基因的序列完全不知，或只知道目的基因序列的一段，或想序列完全不知，或只知道目的基因序列的一段，或想从一种生物体内获得许多基因，或者想知道这种生物从一种生物体内获得许多基因，或者想知道这种生物与另一种生物之间有多少基因不同，或者想知道一种与另一种生物之间有多少基因不同，或者想知道一种生物在个体发育的不同阶段表达的基因有什么不同，生物在个体发育的不同阶段表达的基因有什么不同，

31、或者想得到一种生物的全基因组序列，往往就需要构或者想得到一种生物的全基因组序列，往往就需要构建基因文库。建基因文库。7/7/20247/7/2024373737寻根问底：将目的基因直接导入受体细胞不是更简便将目的基因直接导入受体细胞不是更简便吗？如果这么做，结果会怎样？吗？如果这么做，结果会怎样？提示：有人采用总提示：有人采用总DNADNA注射法进行遗传转化，即将一个注射法进行遗传转化，即将一个生物中的总生物中的总DNADNA提取出来，通过注射或花粉管通道法导提取出来，通过注射或花粉管通道法导入受体植物，没有进行表达载体的构建，这种方法针对入受体植物，没有进行表达载体的构建，这种方法针对性差，

32、完全靠运气，也无法确定什么基因导入了受体植性差，完全靠运气，也无法确定什么基因导入了受体植物。此法目前争议颇多，严格来讲不算基因工程。物。此法目前争议颇多，严格来讲不算基因工程。7/7/20247/7/2024383838思考与探究：1.作为基因工程表达载体，只需含有作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？目的基因就可以完成任务吗？为什么？不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记用，还需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述元件的主要理由是：基因

33、等。必须构建上述元件的主要理由是：（1 1）生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动子才能比较有利于基因的表达；基因的启动子才能比较有利于基因的表达；（2 2）通过通过cDNAcDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体生物中无法转录；编码序列导入受体生物中无法转录；7/7/20247/7/2024393939（3 3）目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；（4 4）为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一

34、些其他调控元件，如增强子等；一些其他调控元件，如增强子等；（5 5）有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因的什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因的融合基因），如绿色（或做成目的基因与标识基因的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。荧光蛋白基因等。7/7/20247/7/2024404040思考与探究思考与探究2.2.根据农杆菌可将目的基因导入双子根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理叶植物的机理,你能分析出不能导入单子叶植物的你能分析出不能导入单子叶植物的原因吗原因吗?若将一个

35、抗病基因导入小麦中若将一个抗病基因导入小麦中,理论上讲理论上讲你应该怎样做你应该怎样做?要选择合适的农杆菌菌株，因为不是所有的农杆菌要选择合适的农杆菌菌株，因为不是所有的农杆菌菌株都可以侵染单子叶植物；菌株都可以侵染单子叶植物；要加趋化和诱导的物质，一般为乙酰丁香酮等，目要加趋化和诱导的物质，一般为乙酰丁香酮等，目的是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢（趋化性）的是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢（趋化性）和激活农杆菌的和激活农杆菌的VirVir区（诱导）的基因，使区（诱导）的基因，使T-DNAT-DNA转移转移并插入到染色体并插入到染色体DNADNA上。上。7/7/20247/7/202441

36、41413.3.利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功能的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，细胞器功能的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网和高尔基复合体上加工完成的，内质网和在内质网和高尔基复合体上加工完成的，内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中，大肠杆菌不存在高尔基复合体存在于真核细胞中，大肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大肠杆菌中

37、生产这种糖蛋这两种细胞器，因此，在大肠杆菌中生产这种糖蛋白是不可能的。白是不可能的。思考与探究：思考与探究：7/7/20247/7/2024424242（1 1）从小鼠中克隆出）从小鼠中克隆出-珠蛋白基因的编码序列（珠蛋白基因的编码序列（cDNAcDNA）。）。（2 2）将）将cDNAcDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，另外加上抗四环素的基因，构前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，另外加上抗四环素的基因，构建成一个表达载体。建成一个表达载体。（3 3）将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有四环素的培养基上培）将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有四环素的培养基上

38、培养大肠杆菌。如果表达载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗四环素基因养大肠杆菌。如果表达载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗四环素基因而死掉；如果培养基上长出大肠杆菌菌落，则表明而死掉；如果培养基上长出大肠杆菌菌落，则表明-珠蛋白基因已进入其中。珠蛋白基因已进入其中。（4 4）培养进入了）培养进入了-珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌体，破碎后从中提取珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌体，破碎后从中提取-珠蛋白。珠蛋白。4.-4.-珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异常时，动物珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异常时，动物有可能患某种疾病，如镰刀形细胞贫血症。假如让你用

39、基因工程的方法，有可能患某种疾病，如镰刀形细胞贫血症。假如让你用基因工程的方法，使大肠杆菌生产出鼠的使大肠杆菌生产出鼠的-珠蛋白，想一想，应如何进行设计？珠蛋白，想一想，应如何进行设计？4343432 2、下列属于获取目的基因的方法的是、下列属于获取目的基因的方法的是()()利用利用mRNAmRNA反转录形成反转录形成从基因组文库中提取从基因组文库中提取从受体细胞中提取从受体细胞中提取 利用利用PCRPCR技术技术 利用利用DNADNA转录转录 人工合成人工合成A.B.C.D.A.B.C.D.1 1、在基因工程中，把选出的目的基在基因工程中，把选出的目的基因（共因（共10001000个脱氧核苷

40、酸对，其中腺嘌岭个脱氧核苷酸对，其中腺嘌岭脱氧核苷酸是脱氧核苷酸是460460个）放入个）放入DNADNA扩增仪中扩扩增仪中扩增增4 4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是（氧核苷酸的个数是（）个）个A.540 B.8100 C.17280 D.75607/7/20247/7/20244444443.细菌的质粒分子带有一个抗菌素抗性基因，该抗细菌的质粒分子带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因在基因工程中的主要作用是性基因在基因工程中的主要作用是 A提高受体细胞在自然环境中的耐药性提高受体细胞在自然环境中的耐药性 B B有利于对目的基因是否导入进行检

41、测有利于对目的基因是否导入进行检测C C增加质粒分子的分子量增加质粒分子的分子量D D便于与外源基因连接便于与外源基因连接4.4.有关基因工程的叙述正确的是有关基因工程的叙述正确的是A A限制酶只在获得目的基因时才用限制酶只在获得目的基因时才用B B重组质粒的形成是在细胞内完成的重组质粒的形成是在细胞内完成的C C质粒都可作为运载体质粒都可作为运载体 D D蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料7/7/20247/7/20244545455.哪项不是基因表达载体的组成部分哪项不是基因表达载体的组成部分()A.启动子启动子 B.终止密码终止密码 C.标记基因标记

42、基因 D.目的基因目的基因6.6.(2008,(2008,全国高考全国高考)已知某种限制酶在一线性已知某种限制酶在一线性DNADNA分分子上有子上有3 3个酶切位点。如果该线性个酶切位点。如果该线性DNADNA分子在分子在3 3个酶个酶切位点上都被该酶切断，则会产生切位点上都被该酶切断，则会产生a a、b b、c c、d d四四种不同长度的种不同长度的DNADNA片段。现有多个上述线性片段。现有多个上述线性DNADNA分分子，若在每个子，若在每个DNADNA分子上至少有分子上至少有1 1个酶切位点被该个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性性DNADNA分子最多能产生长度不同的分子最多能产生长度不同的DNADNA片段种数是片段种数是A A3 B3 B4 4C.9 DC.9 D1212 a a b b c c d d464646