1、1.2 基因工程的基本操作程序【自主学习】基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：_的获取， 的构建，将目的基因_，目的基因的 一、目的基因的获取1.目的基因：主要是指_的基因，也可以是一些具有 的因子。2.获取目的基因是实施基因工程的第一步。目的基因的获取方法主要有两种：从自然界中已有的物种中分离出来 _ _。3.基因文库将含有_片段，导入 中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。基因文库根据其大小可分为_ _和_。 受体细胞是指接受_ _的细胞，即表达载体导入的细胞。基因工程常用的受体有_ _、_、_。4.PCR技术扩增目的基因原理：DNA复制做法：已知_据已知序列合
2、成_DNA扩增结果：扩增出_的目的基因。5、人工合成法：如果基因比较小，又已知_ _，可借助_ _用化学方法直接人工合成。二、基因表达载体的构建基因表达载体的构建是基因工程的_ _。其中心内容是_ _，形成_ _，最后通过重组运载体将目的基因导入_ _。1.构建表达载体的目的：（1）使目的基因_ _，并可_ _，（2）使目的基因能够_。2.基因表达载体的组成：目的基因、_、_、_ _。3.启动子是一段_ _的DNA片段，位于基因的_ _，它是_ _识别和结合的部位，有它才能驱动基因转录出_ _，最终获得所需要的蛋白质。4、终止子位于基因的_ _，也是一段具有特殊结构的DNA短片段，相当于一盏红
3、色信号灯，使转录在_5、标记基因的作用是_，从而将含有_ _的细胞筛选出来。三、将目的基因导入受体细胞1、转化目的基因进入_ _内，并且在受体细胞内_ _和_ _的过程。2、将目的基因导入受体细胞的方法：将目的基因导入植物细胞_ _：双子植物或_ _基因枪法：_ _花粉管通道法。将目的基因导入动物细胞_，常用的受体细胞：_ _将目的基因导入微生物细胞_ _处理细胞法，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（这种细胞称为 ）四、目的基因的检测与鉴定1检测对象：分子检测：检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了 _ _，可用_ _；检测目的基因是否_，可用_； 检测目的基因是否_，可用
4、；_。（2）检测方法：分子检测法和都是分子杂交技术，抗原抗体杂交法；形态检测法可根据目标性状的有无来判断目的基因是否表达；个体生物学水平鉴定：如做抗虫或抗病接种实验。五、教材深化：人工合成目的基因的过程：目的基因转录成的mRNA 单链DNA双链DNA（目的基因）蛋白质中氨基酸的序列mRNA中的碱基序列DNA碱基序列目的基因目的基因【课后练习】11993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的最新转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于（ ）A普通棉花的基因突变 B棉铃虫变异形成的致死基因C在棉铃虫体内寄生的线虫基因 D苏云金芽孢杆菌体内的抗虫基因2镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检
5、测这种碱基序列改变必须使用的酶是（ ）A解旋酶 BDNA连接酶 C限制性内切酶 DRNA聚合酶3科学家已经能够通过基因工程的方法，能使番茄果肉细胞中含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述错误的是（ ）A采用反转录的方法得到的目的基因有启动子、终止子B用同种限制酶处理质粒和含目的基因的DNA，可产生相同的黏性末端而形成重组DNA分子C番茄的叶肉细胞可作为受体细胞D启动子对于目的基因在番茄的叶肉细胞中的表达是不可缺少的4目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是（ ）检测受体细胞是否有目的基因 检测受体细胞是否有致病基因 检
6、测目的基因是否转录信使RNA 检测目的基因是否翻译蛋白质A B C D5有关基因工程的叙述正确的是( )A限制酶只在获取目的基因时才用 B重组质粒的形成是在细胞内完成的C质粒都可以作为运载体 D蛋白质的氨基酸排列顺序可以为合成目的基因提供线索6多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述三十多次循环：95下使模板DNA变性、解链55下复性（引物与DNA模板链结合）72下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。下列有关PCR过程的叙述中不正确的是（ ）A变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现B复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱
7、基互补配对原则完成C延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸DPCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高7基因工程的正确操作步骤是( ) 构建基因表达载体 将目的基因导入受体细胞 检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 获取目的基因 A B C D 8将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是 ( ) A每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒 B每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 C每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada D每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 9基因工程中科学家常采用细菌、酵母
8、菌等微生物作为受体细胞的主要原因是( ) A结构简单,操作方便 B繁殖速度快 C遗传物质含量少,易操作 D性状稳定,变异少 10将目的基因导入微生物细胞之前,要用Ca2+处理细胞,处理过的细胞叫( ) A感受态细胞 B敏感性细胞 C吸收性细胞 D接受细胞 11北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是( ) A过程获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序 B将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因,不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白 C过程构成的重组质粒缺乏标记基因,需要
9、转入农杆菌才能进行筛选 D应用DNA探针技术,可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达 12科学家运用转基因技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中,培育出抗虫效果很好的优质大白菜,减少了农药的使用量,减轻了农药对环境的污染。下列说法正确的是( ) ADXT基因的编码区由内含子和外显子组成 BDXT基因在大白菜细胞中没有表达 C该技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶 D限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列13苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花植株后是否已表达,从生物个体水平进行的检测是（ ） A是否有抗药性 B是否有相应的抗虫性状 C是否能检测到标记基因 D是否
10、能分离到目的基因 14质粒是基因工程中最常用的载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供细菌的生长情况,推测三种重组细菌的外源基因插入点,正确的一项是( ) A是c;是b;是a B是a和b;是a;是b C是a和b;是b;是a D是c;是a;是b 15用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,操作错误的是（ ）A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C将重组DN
11、A分子导入烟草原生质体 D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞 16将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是（ ） A发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物 B大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传 C大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等 D生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶17基因工程又叫基因拼接技术（1）在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的_ _为模板，_ _成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成_。（2）基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、_ _。
12、（3）假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶。连接产物至少有_ _种环状DNA分子，它们分别是_。18下图是基因工程的基本操作流程图,请将图中不完整的部分填完整并回答相关的问题: (1) 填写内容: 、 、 、 、 、 、 (2)第四步中目的基因的检测与鉴定包括检测转基因生物染色体的DNA是否插入了目的基因；检测目的基因是否 ；检测目的基因是否 19下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图完成下列问题。 (1)能否利用人的皮肤细胞来完成过程? ，为什么? (2)过程必需的酶是 酶，过程需
13、要的酶是 酶 (3)在利用A、B获得C的过程中，必须用 切割A和B,使它们产生 ，再加入 才可形成C (4)为使过程更易进行，可用 (药剂)处理D 20根据基因工程的有关知识，回答下列问题(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有 和 。(2)质粒运载体用EcoR切割后产生的片段如下： AATTCG GCTTAA 为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是 (3)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即 DNA连接酶和 DNA连接酶。 (4)反转录作用的模板是 ，产物是 。若要在体外获得大
14、量反转录产物，常采用 技术 (5)基因工程中除质粒外， 和 也可作为运载体。(6)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是 。 21科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉。其过程大致如图所示，据图完成下列问题。 (1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是 、 、 、 (2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T-DNA，把目的基因插入Ti质粒的T-DNA中是利用TDNA的 特点 (3)Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为
15、(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是 (5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是 这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是 22下图为培育转基因小鼠的部分过程示意图。请回答下列问题。 (1)若需在短时间内获得较多的外源基因，通常采用 技术 (2)图中的A细胞通常为 细胞，将外源基因导入该细胞常用的方法是 (3)仔鼠出生后可用其尾巴进行DNA检测，通过 方法，检测出携带外源基因的小鼠。至于外源基因是否合成相应的蛋白质，可从转基因小鼠中提取蛋白质，并用相应的抗体进行 杂交，若有杂交带出现,则表明小鼠体内的外源基因 。 23植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某
16、个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题： （1）理论上，基因组文库含有生物的 基因；而cDNA文库中含有生物的 基因。 （2）若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中 出所需的耐旱基因。 （3）将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物 的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的 ，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的 是否得到提高。 （4）假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31时
17、，则可推测该耐旱基因整合到了 （填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”）24下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。请据图回答：（1）获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在 酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在 作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的 氨基酸序列，推测出相应的mRNA 序列，然后按照 原则，推测其DNA的 序列，再通过化学方法合成所需基因。 （2）利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有 、 、4种脱氧核苷酸三磷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。 （3）由A和载体B拼接形成的C通常称为 。 （4）在基因工程中，常用Ca2 处理D，其目的是 。
