12基因工程的基本操作程序课件.ppt

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1、栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程12基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程学习导航学习导航1.掌握目的基因掌握目的基因获获取的常取的常见见方法。方法。难难点点2.学会基因表达学会基因表达载载体构建的方法和要求。体构建的方法和要求。重重点点3.理解目的基因理解目的基因导导入受体入受体细细胞的具体胞的具体过过程。程。4.掌握目的基因掌握目的基因检测

2、检测与与鉴鉴定的具体操作。定的具体操作。要要点点栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程新知初探思维启动新知初探思维启动一、目的基因的一、目的基因的获获取取1.从基因文从基因文库库中中获获取目的基因取目的基因将将含含有有某某种种生生物物的的不不同同_的的DNA片片段段导导入入受受体体菌菌的的群群体体中中储储存存，各各个个受受体体菌菌分分别别含含有有这这种生物不同的基因，称种生物不同的基因，称为为基因文基因文库库。基因基因栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练

3、互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程基因文基因文库库包括两种：包括两种：_文文库库，即包含，即包含一种生物所有基因的文一种生物所有基因的文库库；_文文库库,即只包含一种生物的一部分基因的文即只包含一种生物的一部分基因的文库库，如，如cDNA文文库库。2.利用利用PCR技技术扩术扩增目的基因增目的基因(1)PCR的的含含义义：是是一一项项在在生生物物_复复制制特特定定DNA片段的核酸合成技片段的核酸合成技术术。(2)目的：短目的：短时间时间内大量内大量扩扩增目的基因。增目的基因。(3)原理：原理：_。基因基因组组部分基因部分基因体外体外DNA双双链链复制复制栏目栏目导

4、引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(4)过过程：程：第一步：加第一步：加热热至至9095,_;第第二二步步：冷冷却却至至_，引引物物与与两两条条单单链链DNA相相应应互互补补序列序列结结合；合；第第三三步步：加加热热至至7075，热热稳稳定定DNA聚聚合合酶酶(Taq酶酶)从引物起始从引物起始进进行互行互补链补链的合成。的合成。如此重复循如此重复循环环多次。多次。(5)特点：指数形式特点：指数形式扩扩增。增。DNA解解链为单链链为单链5560栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要

5、点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程想一想想一想1PCR过过程程中中，需需要要解解旋旋酶酶吗吗？所所需需要要的的DNA聚合聚合酶酶应应具有什么特点？具有什么特点？【提示提示】PCR过过程中，程中，DNA双双链链解开是在解开是在高温下完成的，不需要解旋高温下完成的，不需要解旋酶酶；由于；由于PCR过过程温度程温度较较高，所以需要能耐高温的高，所以需要能耐高温的DNA聚合聚合酶酶。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程3.用化学方法人工合成用化学方法人

6、工合成如如果果基基因因比比较较_,核核苷苷酸酸序序列列又又已已知知,也也可可以以通通过过DNA合成合成仪仪用化学方法直接人工合成。用化学方法直接人工合成。二、基因表达二、基因表达载载体的构建体的构建基因表达基因表达载载体的体的组组成：必成：必须须有启有启动动子、子、_、终终止子以及止子以及标记标记基因等。基因等。小小目的基因目的基因栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程三、将目的基因三、将目的基因导导入受体入受体细细胞胞1.转转化化_进进入入受受体体细细胞胞内内，并并且且在在受受体体细细胞内胞

7、内维维持持稳稳定和表达的定和表达的过过程，称程，称为转为转化。化。2.常用的常用的导导入方法入方法(1)将目的基因将目的基因导导入植物入植物细细胞：采用最多的方胞：采用最多的方法是法是_转转化法，其次化法，其次还还有基因有基因枪枪法和法和花粉管通道法。花粉管通道法。目的基因目的基因农农杆菌杆菌栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(2)将将目目的的基基因因导导入入动动物物细细胞胞：最最常常用用的的方方法法是是_技技术术。此此方方法法的的受受体体细细胞胞多多是是_。(3)将目的基因将目的基因导导

8、入微生物入微生物细细胞的方法：胞的方法：用用_处处理理细细胞胞，使使细细胞胞处处于于能能吸吸收收周周围围环环境境中中DNA分分子子的的生生物物状状态态,这这种种细细胞胞称称为为_细细胞。胞。将重将重组组表达表达载载体体DNA分子与感受分子与感受态细态细胞混胞混合，在一定温度下完成合，在一定温度下完成转转化化过过程。程。显显微注射微注射受精卵受精卵Ca2感受感受态态栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程想一想想一想2从从细细胞胞器器的的功功能能上上分分析析，若若通通过过基基因因工工程程生生产产人

9、的糖蛋白，可以用大人的糖蛋白，可以用大肠肠杆菌杆菌吗吗？【提示提示】不可以，糖蛋白上的糖不可以，糖蛋白上的糖链链是在内是在内质质网和高网和高尔尔基体上加工完成的，而内基体上加工完成的，而内质质网和网和高高尔尔基体存在于真核基体存在于真核细细胞中，大胞中，大肠肠杆菌是原杆菌是原核生物，核生物，细细胞中不含有胞中不含有这这两种两种细细胞器。胞器。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程四、目的基因的四、目的基因的检测检测与与鉴鉴定定1.首首先先要要检检测测转转基基因因生生物物的的DNA上上是是否否插

10、插入入了了_,方方法法是是采采用用_技技术术。2.其其次次还还要要检检测测目目的的基基因因是是否否转转录录出出了了_,方法是采用方法是采用_技技术术。目的基因目的基因DNA分子分子杂杂交交mRNA分子分子杂杂交交栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程3.最最后后检检测测目目的的基基因因是是否否翻翻译译成成_,从从分分子子水水平平检检测测的的方方法法是是采采用用_技技术术。4.有有时还时还需需进进行行_水平的水平的鉴鉴定。如定。如需要做抗虫或抗病的接种需要做抗虫或抗病的接种实验实验等。等。蛋白蛋

11、白质质抗原抗原抗体抗体杂杂交交个体生物学个体生物学栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程要点突破讲练互动要点突破讲练互动要要点点一一“目目的的基基因因的的获获取取”应应注注意意的的几几个个问问题题1.PCR技技术术与与DNA复制的比复制的比较较比比较项较项目目DNA复制复制PCR技技术术区区别别解旋方式解旋方式解旋解旋酶酶催化催化DNA在高温下在高温下变变性解旋性解旋场场所所细细胞内胞内(主要主要在在细细胞核内胞核内)细细胞外胞外(主要在主要在PCR扩扩增增仪仪中中)栏目栏目导引导引新知初探新

12、知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程比比较项较项目目DNA复制复制PCR技技术术区区别别酶酶DNA解旋解旋酶酶、DNA聚合聚合酶酶耐耐热热的的DNA聚合聚合酶酶温度温度细细胞内温和条胞内温和条件件控制温度，需控制温度，需9095高温高温结结果果 合成合成DNA分子分子 合成合成DNA片段或基因片段或基因联联系系(1)模板：均需要脱氧核苷酸双模板：均需要脱氧核苷酸双链链作作为为模板模板(2)原料：均原料：均为为四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸(3)酶酶：均需：均需DNA聚合聚合酶酶(4)引物：都需要引物，使引物：都需要引物

13、，使DNA聚合聚合酶酶从引物的从引物的3端开始端开始连连接脱氧核苷酸接脱氧核苷酸栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程2.人工合成目的基因常用方法人工合成目的基因常用方法人工合成目的基因的方法主要有两种。人工合成目的基因的方法主要有两种。(1)反反转录转录法，主要用于相法，主要用于相对对分子分子质质量量较较大而大而又不知其序列的基因，它是以目的基因的又不知其序列的基因，它是以目的基因的mRNA为为模板，借助反模板，借助反转录转录酶酶合成碱基互合成碱基互补补的的单链单链DNA，然后在，然后在DN

14、A聚合聚合酶酶的作用下合的作用下合成双成双链链DNA，其，其过过程如下：程如下：栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(2)化学合成法，即依照某一蛋白化学合成法，即依照某一蛋白质质的氨基酸的氨基酸序列，通序列，通过过密密码码子推算出其基因序列，然后子推算出其基因序列，然后直接合成目的基因，其直接合成目的基因，其过过程如下：程如下：栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程 (2012青青岛岛市高二

15、期末市高二期末)1970年，科年，科学家学家证实证实了了RNA病毒能依病毒能依赖赖RNA合成合成DNA的的过过程，并程，并发现发现了催化此了催化此过过程的程的酶酶。下面。下面为为形形成成cDNA的的过过程和程和PCR扩扩增增过过程示意程示意图图。请请根据根据图图解回答下列解回答下列问题问题：例例1栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(1)催催化化过过程程的的酶酶是是_；核核酸酸酶酶H的的作用是作用是_。(2)过过程也称程也称为为DNA的的变变性，此性，此过过程在温度程在温度高达高达9095

16、时时才能完成，才能完成，说说明明DNA分子具分子具有有_性。性。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(3)由由图图中中信信息息分分析析可可知知，催催化化过过程程的的酶酶都都是是_，两两者者在在作作用用特特性性上上的的区区别别是是_。(4)如果如果RNA单链单链中有碱基中有碱基100个，其中个，其中A占占25%，U占占15%，则则通通过该过过该过程合成的一个双程合成的一个双链链DNA片段中有胞片段中有胞嘧啶嘧啶_个。个。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲

17、练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程【解析解析】根据根据图图示可以看出，示可以看出，该过该过程是程是RNA在逆在逆转录转录酶酶的催化作用下形成的催化作用下形成cDNA(负负链链DNA)，构成，构成RNADNA中中间间体。中体。中间间体体中的中的RNA再再经过经过RNA酶酶H水解，而以剩下的水解，而以剩下的负链负链DNA复制成双复制成双链链DNA。过过程是由程是由RNA合成合成DNA的的过过程，需要逆程，需要逆转录转录酶酶进进行催化。行催化。过过程是以程是以单链单链DNA复制复制获获得双得双链链DNA的的过过程需要程需要DNA聚合聚合酶酶催化。催化。栏目栏目导引导引

18、新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程属于双属于双链链DNA复制的复制的过过程，需要程，需要DNA聚合聚合酶酶催化。催化。过过程在程在7075 环环境下境下进进行，所行，所需要的需要的酶酶能能够够耐高温。耐高温。【答答案案】(1)反反转转录录酶酶(或或逆逆转转录录酶酶)分分解解RNA(2)稳稳定定(3)DNA聚合聚合酶酶催化催化过过程的程的酶酶耐高温耐高温(4)60栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程互互动

19、动探究探究(1)上述上述过过程中需要限制程中需要限制酶酶和和DNA连连接接酶酶吗吗？(2)由由mRNA逆逆转录转录形成的形成的DNA具有启具有启动动子子吗吗?【提示提示】(1)不需要。不需要。(2)无。无。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程【探探规规寻寻律律】(1)PCR技技术术不不需需要要解解旋旋酶酶，但需利用但需利用9095 高温使高温使DNA分子解旋。分子解旋。(2)PCR技技术术的的前前提提是是要要有有一一段段已已知知目目的的基基因因的核苷酸序列的核苷酸序列,以便根据以便根据这这一

20、序列合成引物。一序列合成引物。(3)PCR技技术术需要耐高温的需要耐高温的DNA聚合聚合酶酶栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程要点二基因表达要点二基因表达载载体的构建体的构建1.构构建建基基因因表表达达载载体体的的目目的的：使使目目的的基基因因在在受受体体细细胞胞中中稳稳定定存存在在，并并且且可可以以遗遗传传给给下下一一代代，使目的基因能使目的基因能够够表达和表达和发挥发挥作用。作用。2.基因表达基因表达载载体的构建体的构建(1)启启动动子：一段有特殊子：一段有特殊结结构的构的DNA片段，

21、位片段，位于基因的首端。它是于基因的首端。它是RNA聚合聚合酶酶识别识别和和结结合合的部位，可的部位，可驱动驱动基因基因转录转录。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(2)目目的的基基因因：编编码码相相关关蛋蛋白白质质，形形成成基基因因工工程程产产品或品或产产生新的生物性状。生新的生物性状。(3)终终止止子子：一一段段有有特特殊殊结结构构的的DNA短短片片段段,位位于于基基因因的的尾尾端端，作作用用是是使使转转录录在在所所需需要要的的地方停止。地方停止。(4)标记标记基因：一般基因：一般为为

22、抗生素抗性基因或抗生素抗性基因或荧荧光光基因等，其作用是基因等，其作用是鉴别鉴别受体受体细细胞中是否含有胞中是否含有目的基因目的基因(目的基因是否目的基因是否导导入成功入成功)。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程3.基因表达基因表达载载体体应应具具备备的条件的条件(1)对对受受体体细细胞胞无无害害，不不影影响响受受体体细细胞胞的的正正常常生理活生理活动动；(2)能自我复制，能通能自我复制，能通过过复制复制进进行基因行基因扩扩增；增；(3)具具有有标标记记基基因因，以以便便于于鉴鉴定定目目的

23、的基基因因是是否否进进入受体入受体细细胞；胞；(4)重重组组DNA大小大小应应适合，以方便操作。适合，以方便操作。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程特特别别提提醒醒(1)用用同同一一种种限限制制酶酶切切割割质质粒粒和和含含目目的的基基因因的的DNA分分子子的的目目的的是是产产生生相相同同的的黏黏性性末末端，便于两者完成拼接。端，便于两者完成拼接。(2)终终止子与止子与终终止密止密码码子的区子的区别别终终止止子子是是DNA分分子子上上决决定定转转录录停停止止的的一一段段DNA序列，其序列，其

24、组组成成单单位是脱氧核苷酸；位是脱氧核苷酸；终终止密止密码码子是指子是指mRNA分子上决定翻分子上决定翻译译停止停止的三个相的三个相邻邻碱基，其碱基，其组组成成单单位是核糖核苷酸。位是核糖核苷酸。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程 (2012南南师师大附中高二大附中高二检测检测)如如图为图为某某种种质质粒表达粒表达载载体体简图简图，小箭，小箭头头所指分所指分别为别为限制限制性核酸内切性核酸内切酶酶EcoR、BamH的的酶酶切位点，切位点，ampR为为青霉素抗性基因，青霉素抗性基因，tetR

25、为为四四环环素抗性基素抗性基因因,P为为启启动动子，子，T为终为终止子，止子，ori为为复制原点。复制原点。已知目的基因的两端分已知目的基因的两端分别别含有包括含有包括EcoR、BamH在内的多种在内的多种酶酶的的酶酶切位点。切位点。例例2栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(1)将含有目的基因的将含有目的基因的DNA与与质质粒表达粒表达载载体分体分别别

26、用用EcoR 酶酶切，切，酶酶切切产产物用物用DNA连连接接酶酶进进行行连连接后，其中由两个接后，其中由两个DNA片段之片段之间连间连接形接形成的成的产产物有物有_、_、_三种。三种。若要从若要从这这些些连连接物中分离出重接物中分离出重组质组质粒，需要粒，需要对对这这些些连连接接产产物物进进行行_。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(2)用用上上述述3种种连连接接产产物物与与无无任任何何抗抗药药性性的的原原核核宿宿主主细细胞胞接接种种到到含含四四环环素素的的培培养养基基中中，能能生生长长的

27、的原原核核宿宿主主细细胞胞所所含含有有的的连连接接产产物物是是_。(3)目的基因表达目的基因表达时时，RNA聚合聚合酶酶识别识别和和结结合合的位点是的位点是_，其合成的，其合成的产产物是物是_。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(4)在在上上述述实实验验中中，为为了了防防止止目目的的基基因因和和质质粒粒表表达达载载体体在在酶酶切切后后产产生生的的末末端端发发生生任任意意连连接接,酶酶切切时应选时应选用的用的酶酶是是_。【答答案案】(1)目目的的基基因因载载体体连连接接物物载载体体载载体体连

28、连接接物物目目的的基基因因目目的的基基因因连连接接物物分离分离纯纯化化(2)载载体体载载体体连连接物接物(3)启启动动子子mRNA(4)EcoR和和BamH(只答一种只答一种酶酶不可不可)栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程【误误区区警警示示】(1)切切割割质质粒粒和和目目的的基基因因的的限限制制酶酶一一般般是是同同一一种种酶酶，以以获获得得互互补补的的末末端端，利利于重于重组质组质粒的构建。粒的构建。(2)目的基因的首端和尾端需加上启目的基因的首端和尾端需加上启动动子和子和终终止子。止子。

29、栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程要点三将目的基因要点三将目的基因导导入受体入受体细细胞胞不同受体不同受体细细胞的常用胞的常用导导入方法入方法受体受体细细胞胞 植物植物细细胞胞 动动物物细细胞胞 微生物微生物细细胞胞常用方法常用方法农农杆菌杆菌转转化法、基化法、基因因枪枪法、法、花粉管通花粉管通道法道法显显微注射微注射技技术术Ca2处处理理法法受体受体细细胞胞体体细细胞胞受精卵受精卵原核原核细细胞胞栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能

30、演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程受体受体细细胞胞植物植物细细胞胞动动物物细细胞胞微生物微生物细细胞胞转转化化过过程程以以农农杆菌杆菌转转化化法法为为例例将目的基因插将目的基因插入入Ti质质粒的粒的TDNA上上农农杆菌杆菌导导入入植物植物细细胞胞整整合到受体合到受体细细胞胞的的DNA上上表表达达将含有目的将含有目的基因的表达基因的表达载载体提体提纯纯取受精卵取受精卵显显微注射微注射受精卵受精卵发发育育获获得具有得具有新性状的新性状的动动物物Ca2处处理理细细胞胞感受感受态态细细胞胞基因基因表达表达载载体与体与感受感受态细态细胞胞混合混合感受感受态细态细胞吸收胞吸收DNA分子分子栏

31、目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程特特别别提提醒醒(1)完完成成基基因因表表达达载载体体的的构构建建，需需要限制性核酸内切要限制性核酸内切酶酶和和DNA连连接接酶酶。(2)Ca2(或或CaCl2溶溶液液)对对微微生生物物细细胞胞的的作作用用是增加是增加细细胞壁的通透性。胞壁的通透性。(3)目的基因能否在植株目的基因能否在植株细细胞内胞内稳稳定保存并表定保存并表达的关达的关键键是目的基因是否插入到受体是目的基因是否插入到受体细细胞染胞染色体色体DNA上上(利用的原理是基因重利用的原理是基因重组

32、组)。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程 科学家通科学家通过过基因工程的方法，将基因工程的方法，将苏苏云云金芽金芽孢孢杆菌的杆菌的Bt毒蛋白基因毒蛋白基因转转入普通棉株入普通棉株细细胞内，并成功胞内，并成功实现实现了表达，从而培育出了能了表达，从而培育出了能抗棉抗棉铃铃虫的棉花植株虫的棉花植株抗虫棉。其抗虫棉。其过过程大程大致如致如图图所示，所示，请请分析回答：分析回答：例例3栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专

33、题专题1 基因工程基因工程(1)Ti质质粒粒是是农农杆杆菌菌中中的的一一种种质质粒粒，其其上上有有TDNA，把把目目的的基基因因插插入入Ti质质粒粒的的TDNA是是利利用用TDNA_的特点。的特点。(2)Bt毒蛋白基因毒蛋白基因转转入普通棉株入普通棉株细细胞内并成功胞内并成功实现实现表达的表达的过过程，在基因工程中称程，在基因工程中称为为_。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(3)将将目目的的基基因因导导入入受受体体细细胞胞的的方方法法有有很很多多种种,该题该题中涉及的是中涉及的是_。(4

34、)目目的的基基因因能能否否在在棉棉株株内内稳稳定定遗遗传传的的关关键键是是_。【解析解析】本本题题以抗虫棉的培育以抗虫棉的培育过过程程为为背景背景,考考查查了运用基因工程技了运用基因工程技术术生生产转产转基因作物的基因作物的步步骤骤、方法。、方法。(1)Ti质质粒的最大粒的最大优优点是能将目点是能将目的基因的基因导导入到受体入到受体细细胞的染色体胞的染色体DNA中，从中，从而使目的基因在棉花体内而使目的基因在棉花体内稳稳定定维维持和表达。持和表达。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(2)目

35、的基因目的基因进进入受体入受体细细胞内，并且在受体胞内，并且在受体细细胞内胞内维维持持稳稳定和表达的定和表达的过过程称程称为转为转化。化。(3)将将目的基因目的基因导导入植物入植物细细胞的方法很多，以胞的方法很多，以农农杆杆菌中的菌中的Ti质质粒粒为为目的基因目的基因载载体的称体的称为农为农杆菌杆菌转转化法。化法。(4)目的基因能否在真核生物中目的基因能否在真核生物中稳稳定定遗传遗传的关的关键键是是转转基因生物染色体的基因生物染色体的DNA上是上是否插入了目的基因。否插入了目的基因。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠

36、专题专题1 基因工程基因工程【答案答案】(1)可可转转移至受体移至受体细细胞并且整合胞并且整合到受体到受体细细胞染色体胞染色体DNA上上(2)转转化化(3)农农杆菌杆菌转转化法化法(4)目的基因是否插入到受体目的基因是否插入到受体细细胞染色体胞染色体DNA上上栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程【探探规寻规寻律律】目的基因目的基因导导入受体入受体细细胞的胞的结结果果栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因

37、工程基因工程要点四目的基因的要点四目的基因的检测检测与与鉴鉴定定类类型型步步骤骤目的目的原理原理过过程程结结果果分子分子水平水平检测检测第一第一步步转转基因生基因生物染色体物染色体的的DNA是是否插入了否插入了目的基因目的基因DNA分子分子杂杂交交含目的基因含目的基因的的DNA探探针针与与转转基因基因生物的基因生物的基因组组DNA分分子子杂杂交交若有若有杂杂交交带带，说说明插明插入成功入成功第二第二步步目的基因目的基因是否是否转录转录出出mRNA分子分子杂杂交交含目的基因含目的基因的的DNA探探针针与与转转基因基因生物的生物的mRNA杂杂交交若有若有杂杂交交带带，说说明明转转录录成功成功栏目栏

38、目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程类类型型 步步骤骤目的目的原理原理过过程程结结果果分子分子水平水平检测检测第三第三步步目的基目的基因是否因是否翻翻译译成成蛋白蛋白质质抗原抗原抗抗体体杂杂交交提取蛋白提取蛋白质质,与与已已知的相知的相应应抗体抗体杂杂交交若有若有杂杂交交带带，表明翻表明翻译译成功成功个体水平个体水平鉴鉴定定做抗虫、抗病的接种做抗虫、抗病的接种实验实验，以确，以确定是否有抗性以及抗性的程度；定是否有抗性以及抗性的程度；基因工程基因工程产产品与天然品与天然产产品的功能品的功能进进行活

39、性比行活性比较较，以确定功能是否，以确定功能是否相同相同栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程 (2011高高考考海海南南卷卷)回回答答有有关关基基因因工工程程的的问题问题：(1)构建基因工程表达构建基因工程表达载载体体时时，用不同，用不同类类型的型的限制限制酶酶切割切割DNA后，可能后，可能产产生黏性末端，也生黏性末端，也可能可能产产生生_末端。若要在限制末端。若要在限制酶酶切割目切割目的基因和的基因和质质粒后使其直接粒后使其直接进进行行连连接，接，则应选择则应选择能使二者能使二者产产生生_

40、(相同、不同相同、不同)黏性末端黏性末端的限制的限制酶酶。例例4栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(2)利用大利用大肠肠杆菌生杆菌生产产人胰人胰岛岛素素时时，构建的表，构建的表达达载载体含有人胰体含有人胰岛岛素基因及其启素基因及其启动动子等，其子等，其中启中启动动子的作用是子的作用是_。在用表达。在用表达载载体体转转化大化大肠肠杆菌杆菌时时，常用，常用_处处理大理大肠肠杆杆菌，以利于表达菌，以利于表达载载体体进进入；入；为为了了检测检测胰胰岛岛素素基因是否基因是否转录转录出了出了mRNA，

41、可用，可用标记标记的胰的胰岛岛素基因片段作探素基因片段作探针针与与mRNA杂杂交，交，该杂该杂交技交技术术称称为为_。为为了了检测检测胰胰岛岛素基因素基因转录转录的的mRNA是否翻是否翻译译成成_，常用抗原，常用抗原抗体抗体杂杂交技交技术术。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(3)如如果果要要将将某某目目的的基基因因通通过过农农杆杆菌菌转转化化法法导导入入植植物物细细胞胞，先先要要将将目目的的基基因因插插入入农农杆杆菌菌Ti质质粒粒的的_中中，然然后后用用该该农农杆杆菌菌感感染染植植物物细

42、细胞胞，通通过过DNA重重组组将将目目的的基基因因插插入入植植物物细细胞的胞的_上。上。【解析解析】(1)限制限制酶酶切割切割产产生两种末端：黏生两种末端：黏性末端和平末端；若用性末端和平末端；若用DNA连连接接酶酶连连接两个接两个末端，两个末端必末端，两个末端必须须是相同的。是相同的。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程(2)基基因因工工程程检检测测的的方方法法：检检测测目目的的基基因因是是否否导导入入，使使用用DNA分分子子杂杂交交技技术术；检检测测目目的的基基因因是是否否转转录录，使使

43、用用分分子子杂杂交交技技术术；检检测测是是否否形成蛋白形成蛋白质质，使用抗原，使用抗原抗体抗体杂杂交技交技术术。(3)基因工程的目的是基因工程的目的是获获得得稳稳定定遗传遗传的新品种的新品种,因此要把目的基因插入到染色体的因此要把目的基因插入到染色体的DNA分子分子中。中。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程【答案答案】(1)平相同平相同(2)RNA聚聚合合酶酶识识别别和和结结合合的的部部位位Ca2DNA分子分子杂杂交技交技术术蛋白蛋白质质(3)TDNA染色体染色体DNA栏目栏目导引导引新知

44、初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程变变式式训练训练(2012广广州州六六中中高高二二检检测测)利利用用外外源源基基因因在在受受体体细细胞胞中中表表达达，可可生生产产人人类类所所需需的的产产品品。下下列列选选项项中能中能说说明目的基因完成表达的是明目的基因完成表达的是()A棉花棉花细细胞中胞中检测检测到到载载体上的体上的标记标记基因基因B山羊乳腺山羊乳腺细细胞中胞中检测检测到人生到人生长长激素的基因激素的基因C大大肠肠杆菌中杆菌中检测检测到人胰到人胰岛岛素基因的素基因的mRNAD酵母菌酵母菌细细胞中提取到人的干

45、胞中提取到人的干扰扰素素栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程解析：解析：选选D。基因的表达即控制蛋白。基因的表达即控制蛋白质质的合的合成，包括成，包括转录转录和翻和翻译译，仅仅转录仅仅转录出出mRNA还还不能叫表达，只有合成了相不能叫表达，只有合成了相应应的蛋白的蛋白质质才能才能证证明目的基因完成了在受体明目的基因完成了在受体细细胞中的表达。胞中的表达。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程

46、【易易误误警警示示】(1)目目的的基基因因检检测测与与鉴鉴定定的的三三个步个步骤骤，都是在体外，都是在体外进进行的。行的。(2)在在DNA分子、分子、mRNA分子上分子上检测检测目的基目的基因是否插入、目的基因是否因是否插入、目的基因是否转录时转录时，用的探，用的探针针都是用放射性同位素等都是用放射性同位素等标记标记含有目的基因含有目的基因的的DNA片段。片段。栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程知能演练轻巧夺冠知能演练轻巧夺冠栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启动要点突破要点突破讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠专题专题1 基因工程基因工程本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放