2019-2020年高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序预基础版含解析新人教版选修.doc

2019-2020年高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序预基础版含解析新人教版选修【预习目标】基因工程原理及基本操作程序 【知识点梳理】一、基因工程的基本操作程序1.目的基因主要是指 编码蛋白质的结构基因 。2.获得目的基因的方法：从基因文库中获取目的基因基因文库的含义 将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，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。 基因组文库 ：含有一种生物的所有的基因 部分基因文库 ：含有一种生物的 一部分基因 ，如cDNA文库。 种类目的基因的获取依据: 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 转录产物mRNA ，以及基因的 表达产物蛋白质 。利用PCR技术扩增目的基因PCR的含义： 是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术 。前提条件：有一段已知目的基因的 核苷酸 序列，以便根据该序列合成 引物 。过程： 目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸 。扩增方式：指数扩增，数量约为 2n （n代表 扩增循环的次数 ）人工合成法： 若基因比较小，核苷酸序列又已知，可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成 。二、基因表达载体的构建1.表达载体的组成： 启动子、目的基因、终止子、标记基因 2.表达载体的功能: 使目的基因在受体细胞存在，并且可以遗传给下一代。 使目的基因能够表达和发挥作用。三、目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 是实施基因工程的第三步。 目的基因 进入受体细胞，并且在受体细胞内 维持稳定 和 表达 的过程，称为转化。1.将目的基因导入植物细胞方法： 农杆菌转化法 、 基因枪法 、 花粉管通道法 。农杆菌转化法机理： 农杆菌 易感染 双子叶植物 和裸子植物，对多数 单子叶 植物没有感染力。当植物体受损伤时，伤口处的细胞会分泌大量 酚类化合物 ，吸引 农杆菌 移向这些细胞。这时农杆菌中的Ti质粒上的 T-DNA 可转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体的 DNA上 。2.将目的基因导入动物细胞 常用方法： 显微 注射技术。3.将目的基因导入微生物细胞由于原核生物 繁殖快 、多为 单细胞 、 遗传物质 相对较少等，因此，早期的基因工程操作都用原核生物作为受体细胞。感受态法：首先用 Ca2+ 处理细胞，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 感受态细胞 。第二步是将 重组表达载体DNA分子 溶于缓冲液与感受态细胞混合，在一定温度下促进 感受态细胞 吸收DNA分子。四、目的基因的检测与鉴定1.检测及方法检测转基因生物的染色体DNA上 是否插入了目的基因 ，这是目的基因能否在 真核生物 中稳定遗传的关键。检测方法是采用 DNA分子杂交技术 。检测目的基因是否转录出 mRNA ，这是检测目的基因 是否发挥功能作用 的第一步。采用 分子杂交技术 。检测目的基因是否翻译成 蛋白质 ，使用 抗原-抗体杂交 。2.鉴定：除了上述的分子检测外，有时还需要进行 个体生物学水平 的鉴定。如抗虫，抗病鉴定等。【课前热身】1.基因工程的正确操作步骤是（ ）使目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的表达和检测 提取目的基因A B C D【答案】D【解析】基因工程的正确操作的基本步骤是：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达和检测，所以，A、B、C三项均错误，D项正确。考点：本题考查基因工程操作步骤的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。2. 在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草的过程中，下列操作错误的是( )A.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体B.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸C.将重组DNA分子导入烟草体细胞D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞【答案】B【解析】用限制性核酸内切酶切割目的基因，是抗除草剂基因，不是烟草花叶病毒的基因，B项错误。3.哪项不是基因表达载体的组成部分（ ）A.启动子B.终止密码C.标记基因D.目的基因【答案】B【解析】B正确：基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点等，终止密码是mRNA上三个相邻的碱基，是翻译终止的信号，不是基因表达载体的组成部分。4.受体细胞不同,将目的基因导入受体细胞的方法也不相同,下列受体细胞与导入方法匹配错误的一项是（ ）A.棉花细胞花粉管通道法B.大肠杆菌农杆菌转化法 C.羊受精卵显微注射技术D.番茄细胞基因枪法【答案】B