基因工程的基本操作程序原核細胞的基因結構(補充內容）非編碼區非編碼區編碼區編碼區上游編碼區下游與RNA聚合酶結合位點啟動子終止子①不編碼蛋白質。：編碼蛋白質,連續不間斷編碼區非編碼區原核細胞的基因結構②調控遺傳信息表達,上游有啟動子，下游有終止子啟動子真核細胞的基因結構（補充內容）編碼區非編碼區非編碼區與RNA聚合酶結合位點內含子外顯子啟動子終止子編碼區上游編碼區下游真核細胞的基因結構編碼區非編碼區外顯子：能編碼蛋白質的序列內含子：不能編碼蛋白質的序列：有調控作用,上游有啟動子，下游有終止子非編碼序列：包括非編碼區和內含子內含子原核生物編碼區非編碼區非編碼區真核生物編碼區非編碼區非編碼區RNA聚合酶結合位點外顯子區分： 非編碼區 非編碼序列（非編碼區、真核的內含子）補充資料原核細胞真核細胞不同點編碼區是_____的編碼區是間隔的、_____的相同點都由能夠編碼蛋白質的______和具有調控作用的______區組成的原核細胞與真核細胞的基因結構比較連續不連續編碼區非編碼蘇云金桿菌毒蛋白基因質粒質粒構建農桿菌棉花棉花細胞侵染轉移轉基因棉花抗蟲棉的構建基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：提取棉花細胞(含抗蟲基因)蘇云金芽孢桿菌抗蟲基因與運載體DNA拼接導入普通棉花(無抗蟲特性)棉花植株(有抗蟲特性)四個基本步驟：基因操作的基本步驟1）提取目的基因2）目的基因與運載體結合3）將目的基因導入受體細胞4）目的基因的檢測和表達基因工程的基本操作程序書P8第一步獲取目的基因閱讀教材目的基因的獲取部分內容，了解以下問題：1.什么是目的基因？2.獲取目的基因的途徑有哪些？3.什么是基因文庫、基因組文庫、cDNA文庫？4.什么是PCR技術？PCR技術的目的、原理、過程各是怎樣的？第一步：獲取目的基因目的基因主要是指______________________什么是目的基因編碼蛋白質的結構基因（一）從基因文庫中獲取目的基因（二）利用PCR技術合成目的基因（三）人工合成目的基因第一步：獲取目的基因(一)從基因文庫中獲取目的基因

將含有某種生物不同基因的許多DNA片斷，導入到受體菌的群體中，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因，稱為基因文庫基因文庫

基因組文庫部分基因文庫（如:cDNA文庫）1.基因文庫概念辨析含有一種生物的所有基因只包含一種生物的一部分基因基因文庫的構建文庫類型cDNA文庫基因組文庫文庫大小基因中啟動子（具有啟動作用的DNA片段）基因中的內含子（位于編碼蛋白質序列內的非編碼DNA片段）基因多少物種間的基因交流小大無有無有某生物的部分基因某生物的全部基因可以部分基因可以如何從基因文庫中得到所需要的基因？依據：目的基因的有關信息。如：根據基因的核苷酸序列基因的功能、基因在染色體上的位置基因的轉錄產物mRNA

基因翻譯產物蛋白質等特性1、構建基因組DNA文庫時，首先應分離細胞的A、染色體DNA

B、線粒體DNAC、總mRNA

D、tRNA2、目的基因可從基因文庫中獲得，下列有關基因文庫的描述正確的是A、某生物的全套基因就是一個基因文庫B、將含有某種生物不同的許多DNA片段，導入某個生物體內，則這個生物就是一個基因文庫C、含有一種生物所有基因的基因文庫叫做基因組文庫D、含有一種生物的一部分基因的基因文庫叫cDNA文庫AC①概念：PCR全稱為_______________，是一項在生物____復制___________的核酸合成技術③條件：_______________________、_______________、__________、___________.②原理：__________④方式：以_____方式擴增，即____（n為擴增循環的次數）⑤結果：聚合酶鏈式反應體外特定DNA片段DNA復制已知基因的核苷酸序列四種脫氧核苷酸一對引物DNA聚合酶指數2n使目的基因的片段在短時間內成百萬倍地擴增(二)利用PCR技術擴增目的基因熱穩定DNA聚合酶（Taq酶）⑥過程：a、DNA變性（90℃-95℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下，_____斷裂，形成___________b、退火（復性55℃-65℃）：系統溫度降低，引物與DNA模板結合，形成局部________。c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，從引物的5′端→3′端延伸，合成與模板互補的________。氫鍵單鏈DNA雙鏈DNA鏈利用PCR技術擴增目的基因1、在遺傳工程中，若有一個控制有利性狀的DNA分子片段為ATGTG／TACAC，要使其數量增多，可用PCR技術進行人工復制，復制時應給予的條件是①雙鏈DNA分子為模板②ATGTG或TACAC模板鏈③四種脫氧核苷酸④四種核苷酸⑤DNA聚合酶⑥熱穩定DNA聚合酶⑦引物⑧溫度變化⑨恒溫A．①③④⑦⑨B．①④⑥⑦⑧C．②⑤⑥⑦⑨D．①③⑥⑦⑧D2、在基因工程中，把選出的目的基因（共1000個脫氧核苷酸對，其中腺嘌呤脫氧核苷酸是460個）放入DNA擴增儀中擴增4代，那么，在擴增儀中應放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個數是A.540個 B.8100個 C.17280個 D.7560個B③人工合成DNA法：(三)人工合成法獲取目的基因基因比較小，核苷酸序列已知。通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成。第一步：獲取目的基因DNA合成儀根據已知的氨基酸序列合成DNA法：

根據已知蛋白質的氨基酸序列，推測出相應的信使RNA序列，然后按照堿基互補配對原則，推測出它的結構基因的核苷酸序列，再通過化學方法，以單核苷酸為原料合成目的基因。蛋白質的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列結構基因的核苷酸序列推測推測目的基因化學合成(三)人工合成法獲取目的基因引申1、在已知序列信息的情況下，獲取目的基因的最方便方法是A、化學合成法

B、基因組文庫法C、cDNA文庫法

D、聚合酶鏈反應2、下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是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③反轉錄法④通過DNA合成儀利用化學方法人工合成A．①②③④B．①②③C．②③④ D．②③AD目的基因主要是指_______________的結構基因。獲得目的基因的常見方法有三種：（1）從基因文庫中獲取目的基因，根據基因的_________序列，基因在________上的位置，基因的________產物mRNA，基因的_______產物蛋白質等獲取目的基因。（2）利用PCR技術擴增目的基因，該技術是一項在________完成的核酸合成技術，前提條件是有一段已知目的基因的________序列，以便于合成_________。（3）如果基因較小且核苷酸序列已知，可以通過____________方法。編碼蛋白質核苷酸染色體轉錄表達體外核苷酸引物人工合成小結：基因工程的基本操作程序書P8第二步構建表達載體核心目的基因與載體結合成為重組基因目的基因+啟動子+終止子+標記基因3、啟動子：位于基因的

的一段特殊的

片斷，它是

識別和結合的部位，驅動基因轉錄出

。4、終止子：位于基因的

的一段特殊的

片斷，能終止

。

5、標記基因的作用：2、表達載體的組成：1、目的：課本P11首端RNA聚合酶mRNADNA尾端DNAmRNA的轉錄是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將有目的基因的細胞篩選出來第二步：構建表達載體1).用一定的_________切割質粒，使其出現一個切口，露出____________。2).用_____________切斷目的基因，使其產生_________________。3).將切下的目的基因片段插入質粒的______處，再加入適量___________，形成了一個重組

DNA分子（重組質粒）限制酶黏性末端同一種限制酶的黏性末端切口DNA連接酶相同第二步：構建表達載體

目的基因與運載體的結合過程，實際上是不同來源的基因重組的過程。6.過程:基因工程的基本操作程序書P8第三步導入受體細胞得到轉基因生物目的基因進入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩定和表達的過程，稱為轉化。基因槍法花粉管通道法1、轉化：目的基因進入_________內，并且在受體細胞內維持_____和_____的過程。2、方法將目的基因導入植物細胞將目的基因導入動物細胞將目的基因導入微生物細胞——顯微注射法——一般須用

處理細胞，使其成為

。受體細胞穩定表達Ca2+感受態細胞農桿菌轉化法第三步：將目的基因導入受體細胞（1）農桿菌轉化法特點:能感染雙子葉植物和祼子植物,對單子葉植物無感染能力Ti質粒的T—DNA可轉移至受體細胞并整合到其染色體上轉化過程:Ti質粒目的基因構建表達載體導入植物細胞插入植物細胞染色DNA表達新性狀轉入農桿菌將目的基因導入植物細胞（2）基因槍法

基因槍法又稱微彈轟擊法，是利用壓縮氣體產生的動力，將包裹在金屬顆粒表面的表達載體DNA打入受體細胞中，使目的基因與其整合并表達的方法。（3）花粉通道法

植物花粉在柱頭上萌發后，花粉管要穿過花柱直通胚囊。花粉管通道法就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管還未愈合前，剪去柱頭，然后，滴加DNA（含目的基因），使目的基因借助花粉管通道進入受體細胞。目的基因表達載體提純取卵（受精卵）顯微注射受精卵新性狀動物將目的基因導入動物細胞顯微注射法導入過程：運載體為質粒，受體細胞為細菌受體細胞：細菌感受態細胞(細胞壁的通透性增大)感受態細胞吸收DNA分子(重組質粒進入受體細胞)目的基因隨受體細胞的繁殖而復制氯化鈣獲得大量的目的基因、表達產物將目的基因導入微生物細胞感受態細胞表達載體與感受態細胞混合將目的基因導入受體細胞將受體細胞進行擴增1、基因工程中科學家常用細菌、酵母菌等微生物作為受體細胞，原因是A．結構簡單、操作方便B．繁殖速度快C．遺傳物質含量少、簡單D．性狀穩定、變異少2、基因工程常用的受體細胞有①大腸桿菌②枯草桿菌③支原體④動植物細胞

A．①②③④B．①②③

C．②③④D．①②④BD3、基因工程是在DNA分子水平上進行設計施工的，在基因操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的步驟是A.人工合成基因B.目的基因與運載體結合C.將目的基因導入受體細胞D.目的基因的檢測和表達C4.采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因的做法正確的是①將毒素蛋白質注射到棉受精卵中②將編碼毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中③將編碼毒素蛋白的DNA序列與細菌質粒重組，注射到棉的子房并進入受精卵中④將編碼毒素蛋白的DNA序列與質粒重組，導入細菌感染棉的體細胞，再進行組織培養A．①②B．②③C．③④D．①④C5.下列屬于基因工程中導入目的基因方法的是①農桿菌轉化法②基因槍法③花粉管道法④顯微注射法⑤胚胎移植⑥DNA分子雜交法A．①②③④⑤⑥B．①②③④⑤C．①②③④D．①③④⑤⑥C基因工程的基本操作程序書P8第四步目的基因檢測與鑒定首先：其次：最后：還要：檢測與鑒定有哪些環節?具體方法？第四步目的基因檢測與鑒定檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因（關鍵）檢測目的基因是否轉錄出了mRNA檢測目的基因是否翻譯成蛋白質進行個體生物學水平鑒定DNA分子雜交技術－－DNA與DNA雜交方法分子雜交技術－－DNA與RNA雜交方法抗原－抗體雜交－－蛋白質分子間的雜交方法書P14四、目的基因的檢測與鑒定1、分子水平的檢測：步驟

檢測內容采用的方法結果顯示第一步轉基因生物的DNA上是否插入了目的基因DNA分子雜交（DNA與DNA）是否成功顯示出雜交帶第二步目的基因是否轉錄出了mRNA分子雜交技術（DNA與mRNA）同上第三步目的基因是否翻譯成蛋白質抗原—抗體雜交同上2、個體水平的鑒定：（見課本P14最后一段)抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等

采用一定的技術手段，將兩種生物的DNA分子的單鏈放在一起，如果這兩個單鏈具有互補的堿基序列，那么，互補的堿基序列就會結合在一起，形成雜合雙鏈區；在沒有互補堿基序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈。知識延伸——DNA分子雜交技術若不能表達，要對抗蟲基因再進行修飾。怎樣檢驗抗蟲基因在棉細胞內是否表達呢？沒有抗蟲基因的棉植株有抗蟲基因的棉植株棉鈴蟲蟲沒有死蟲被殺死沒有表達目的基因表達基因工程的基本內容

基因操作的基本步驟

基因操作的工具限制性內切酶DNA連接酶運載體目的基因與運載體結合目的基因的檢測和表達將目的基因導入受體細胞提取目的基因小結基因工程的操作步驟：從細菌中取出質粒從細胞中取出DNA用同種限制酶切斷兩個DNA具有相同的黏性末端提取目的基（如人的胰島素基因）用連接酶將目的基因與質粒連接（形成重組DNA分子）目的基因與運載體結合將目的基因導入受體細胞（如大腸桿菌）利用質粒中具有某些特性的基因進行檢測并判斷目的基因是否表達將目的基因導入受體細胞目的基因的表達和檢測（4）為了確定耐鹽轉基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標記的

作探針進行分子雜交檢測，又要用

方法從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。（1）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

法。（2）由導入目的基因的水稻細胞培養成植株需要利用

技術，該技術的核心是

和

。植物組織培養脫分化（去分化）基因槍法（花粉管通道法）再分化耐鹽基因（目的基因）一定濃度鹽水澆灌（移栽到鹽堿地中）練習（08上海巻）以重組DNA技術為核心的基因工程正在改變著人類的生活。請回答下列問題。（1）獲得目的基因的