2023屆新高考生物沖刺復(fù)習(xí)　基因工程

2023屆新高考生物沖刺精品復(fù)習(xí)

基因工程

1.基因工程的誕生（D

2.基因工程的原理及技術(shù)（含PCR技術(shù)）（n）

3.基因工程的應(yīng)用（口）

4.蛋白質(zhì)工程（I）

考點(diǎn)一基因工程的概念及基本工具

1.基因工程的概念

指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦

予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品

基因工程的別名DNA重組技術(shù)

操作環(huán)境生物體外

原理基因重組

操作水平DNA分子水平

優(yōu)勢(shì)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，定向改造生物的遺傳性狀

目的創(chuàng)造出更符合人們需要的生物類型和生物產(chǎn)品

考點(diǎn)一基因工程的概念及基本工具

2.DNA重組技術(shù)的基本工具〃分子手術(shù)刀”

(1)限制性核酸內(nèi)切切點(diǎn)不是一種酶。

KeoBI

①本質(zhì)：蛋白質(zhì)。7卜源DNA

乍用:切割

②來(lái)源：主要是從J

中軸線切點(diǎn)0末端

③作用：識(shí)別雙鏈【圖I在特定部位的

兩個(gè)核昔酸之間的《

④結(jié)果：產(chǎn)生黏性，11?：s??'—||?1+(](![

例：如圖所示,EcoRI限制酶識(shí)別的堿基序列是一GAATTC—,切割位點(diǎn)在G和

A之間;SmaI限制酶識(shí)別的堿基序列是一CCCGGG—,切割位點(diǎn)在C和G之間

說(shuō)明限制酶具有特異性限制酶為何不切割自身DNA?

身DNA中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。

PstISmaIPstI

基因表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)

限制酶的選擇

1|抗病基因

SQfna1E3co\\1

甲乙

①應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶，如圖甲可選擇PstI、PstI和EcoRI.

②不能選擇切點(diǎn)位于目的基因或標(biāo)記基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇包吧

③為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接,也可使用不同的限制酶切割

的基因和質(zhì)粒，

如圖甲選擇用毀兩種限制酶（但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點(diǎn)）。

④切割質(zhì)粒的限制酶要與切割目的基因的限制酶

相一致，以確保具有相同的黏性末端。

（也可以是能形成相同黏性末端的不同限制酶）

利用圖示質(zhì)粒和目的基因培育轉(zhuǎn)基因醋化醋桿菌。四環(huán)素抗性基因

圖中標(biāo)注了相關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別序列

和酶切位點(diǎn)，其中酶切位點(diǎn)相同的酶不重復(fù)標(biāo)注。

0</I

/HEdIII

(1)利用圖示質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒,居動(dòng)部位氨卡懺京索

抗性基因

應(yīng)選用3也兩種限制酶切割。

(G*GATCC)(AUGCIT)

若用Sau3AI■Bell與許多圖示質(zhì)?；旌?UttmWI///ndDI

每個(gè)質(zhì)粒將會(huì)有1個(gè)或多個(gè)位點(diǎn)被切開(kāi)，最

(T/JrCA)族因Sau3A1

多可能獲得」種大小不同的DNA片段。

(*GATC)

若用Sau3AI、Bell充分切割許多圖示質(zhì)粒獲得3種大小不同的DNA片段

QCQAATTCCCATQAATTCAA

EcoRIEcoRI

AATTCCATGAATTAA

CGCTTAAGGQTACTTAATT

切點(diǎn)

—II

C

4黏性末端GT.

…

…:

:..

GcAH

T

lllJ

目的基因DNA

叭A連接酸__

一()NA連接酹

質(zhì)粒

考點(diǎn)一基因工程的概念及基本工具

2.DNA重組技術(shù)的基本工具

(2)DNA連接酶〃分子縫合針〃

①作用：將限制酶切割下來(lái)的DNA片段拼接成新的DNA分子。

②類型功能

類型來(lái)源

相同點(diǎn)差別

E?coliDNA連接酶大腸桿菌只能〃縫合〃黏性末端

恢復(fù)磷酸二酯鍵

能〃縫合〃黏性末端和

TDNA連接酶T4噬菌體

4平末端(效率較低)

③DNA連接酶和限制酶的關(guān)系"1II"IIT限制酶1rrrrr

GAATrfCGAATTC

CTTAAG連接酶CTTAA+G

i11iii'DNA

名稱作用部位底物作用結(jié)果

限制酶磷酸二酯鍵DNA將DNA切成兩個(gè)片段

DNA

DNA連接酶磷酸二酯鍵將兩個(gè)DNA片段連接為一個(gè)DNA分子

片段

脫氧以單鏈DNA為模板,將單個(gè)脫氧核首

DNA聚合酶

磷酸二酯鍵I核甘酸酸依次連接到單鏈末端

DNA（水解）酶磷酸二酯鍵DNA將DNA片段水解為單個(gè)脫氧核甘酸

解旋酶堿基對(duì)之間的氫鍵DNA將雙鏈DNA分子局吾B解旋為單鏈

核糖以DNA一條鏈為模板,將單個(gè)核糖核

RNA聚合酶磷酸二酯鍵

核甘酸甘酸依次連接到單鏈末端

考點(diǎn)一基因工程的概念及基本工具

2.DNA重組技術(shù)的基本工具

鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基

(3)載體〃分子運(yùn)輸車〃因，從而將含有目的基因的受體

①載體的作用：攜帶外源DNA片段進(jìn)入受體細(xì)胞。細(xì)胞篩選出來(lái)。

②常用載體：質(zhì)粒。其他載體：A噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒等。

③質(zhì)粒

a.概念：質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，并具有

m我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。

b.特點(diǎn)：在細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制或整合到染色體DNA上，隨染色體DNA進(jìn)行

同步復(fù)制；有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)；有特殊標(biāo)記基因:供重組DNA的鑒定

四環(huán)素抗性基因、

和選擇(鑒別并篩選含有目的基因的受體細(xì)胞)0

:氨節(jié)青霉素抗性基因

0大小適宜，對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害

真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過(guò)人工改造的。

2.圖⑶中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcoRI、BamHI和Sau3AI三種

限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)，圖(b)為某種表達(dá)載體的示意圖(載體上

的EcoRI、Sau3Al的切點(diǎn)是唯一的)。啟動(dòng)子,EcoRl

*Sau3Al

終止子

——GAATTC一——GCATCC———CATC-復(fù)制原點(diǎn)

——CTTAAG————CCTAGG————CTAG

tf1

圖(a)抗生素抗性基因

圖⑸

根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題：

⑴經(jīng)BamHI酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被Sau3A璃切后的產(chǎn)

物連接，理由是兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端

⑶DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來(lái)的酶，常見(jiàn)的有

_E?coliDNA連接酶和T4DNA連接酶其中既能連接黏性末端又能連接平末

端的是TdDNA連接酶。

(2)若某人利用圖(b)所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組

子，如圖?所示。這三種重組子中，不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有

甲和丙,不能表達(dá)的原因是

甲中目的基因插入在啟動(dòng)子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目

的基因均不能被轉(zhuǎn)錄e

啟動(dòng)子,EcoRI

/Sau3Al

復(fù)制原點(diǎn)終止子

抗生素抗性基因

圖(b)

限制酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn).目的基因要位于啟動(dòng)子和終止子之間

在圖所示的質(zhì)粒PZHZ11(總長(zhǎng)為3.6kb,1kb=1000對(duì)堿基因)中，lacZ

基因編碼B?半乳糖昔酶，后者催化生成的化合物能將白色的大腸桿菌染成藍(lán)色。

?代表切割位點(diǎn)

4

BamHI識(shí)另I」序歹小GGATCC

CCTAGG

f

I

BglU識(shí)別序列：AGATCT

TCTAGA

t

圖1

(1)若先用限制酶BamHI切開(kāi)pZHZll,然后滅活BamHI酶，再力口DNA連接

酶進(jìn)行連接，最后將連接物導(dǎo)入足夠數(shù)量的大腸桿菌細(xì)胞中，則含3.1kb質(zhì)粒的

細(xì)胞顏色為且魚；含3.6kt演粒的細(xì)胞顏色為―白色和藍(lán)色Z白色或藍(lán)色o

在圖所示的質(zhì)粒PZHZ11(總長(zhǎng)為3.6kb,1kb=1000對(duì)堿基因)中,lacZ

基因編碼B?半乳糖昔酶，后者催化生成的化合物能將白色的大腸桿菌染成藍(lán)色。

I代表切割位點(diǎn)

4

BamHl識(shí)另I］序歹l」：GGATCC

CCTAGG

f

I

Bglll識(shí)另IJ序歹I」：AGATCT

TCTAGA

t

圖1圖2

(2)若將兩端分別用限制酶BamHI和BglHI切開(kāi)的單個(gè)目的基因片段置換

pZHZll中0.5kb的BamHI酶切片段，形成4.9kb的重組質(zhì)粒，則目的基因長(zhǎng)

度為18kb。

(3)上述4.9kb的重組質(zhì)粒有兩種形式，若用BamHI和EcoRI聯(lián)合酶切其中一

種，只能獲得1.7kb和3.2kb兩種DNA片段；那么聯(lián)合酶切同等長(zhǎng)度的另一種

重組質(zhì)粒，則可獲得L4_kb和巳工kb兩種DNA片段。

左圖表示Ti質(zhì)粒，其中Vir區(qū)的基因表達(dá)是基因工程成功的的必備條件;右圖表

示含有LYZ-GFP基因的DNA片段

限制酶HI限制悔I限制酶n

卡那毒素

抗性基因

LYZ-OFP#因

圖2

如果LYZ-GFP基因和Ti質(zhì)粒的大，卜分別為0.6kb和3.6kb（lkb=1000對(duì)堿基），

如果用限制酶II切割重組質(zhì)粒，那么切割后線性片段大小應(yīng)為C.

A.大于4.2kbB.等于4.2kbC.小于4.2kbD.Okb

嚴(yán)重聯(lián)合性免疫缺陷癥是一種T淋巴細(xì)胞缺乏腺苔脫氨酶（ADA）引起的疾病,

通過(guò)基因工程的方法將正常ADA基因?qū)牖颊呒?xì)胞中進(jìn)行治療。圖分別表示正常

ADA基因、金屬硫蛋白基因（含有該基因的細(xì)胞能在含重金屬鎘的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)）

和質(zhì)粒（總長(zhǎng)為3.8kb,lkb=1000對(duì)堿基），Qal、XbaI和SacI均為限制酶。

ClaI

為了篩選含有目的基因的受體細(xì)胞，需要先將目的基因和標(biāo)記基因連接形成融合

基因。首先用CLaLXbaI和SacI限制酶切制正常腺正脫氨酶基因與金屬

硫蛋白基因，然后用DNA連接酶將它們連接形成融合基因。

嚴(yán)重聯(lián)合性免疫缺陷癥是一種T淋巴細(xì)胞缺乏腺昔脫氨酶（ADA）引起的疾病，

通過(guò)基因工程的方法將正常ADA基因?qū)牖颊呒?xì)胞中進(jìn)行治療。圖分別表示正常

ADA基因.金屬硫蛋白基因（含有該基因的細(xì)胞能在含重金屬鎘的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)）

和質(zhì)粒（總長(zhǎng)為3.8kb,lkb=1000對(duì)堿基），GaI.XbaI和SacI均為限制酶。

ClaI

正常ADA基因

SacI

XbaI

互屬麻蛋白基因’[

ClaI

將上述融合基因與圖17中的質(zhì)粒構(gòu)建成重組質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用的限制酶是0

A.ClaIB.SacI和XbaIC.ClaI和XbaID.ClaI和SacI

若該融合基因長(zhǎng)l.9kb,據(jù)圖分析，此重組質(zhì)粒大小為5.3kb。

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

r

&國(guó)謔密度歐阻

a

球歸雄細(xì)田幽包

、O)

&疝僮姆的遜嶼維

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

1.目的基因的獲取

的基因：主要指編碼蛋白質(zhì)的基因，也可以是一些具有調(diào)控作用的因子。

/與生物抗逆性相關(guān)的基因與優(yōu)良品質(zhì)相關(guān)的基因

,與生物藥物和保健品相關(guān)的基因與毒物降解相關(guān)的基因

,與工業(yè)所需用酶相關(guān)的基因……

從基因文庫(kù)中獲取目的基因的基因序列未知

利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因

的基因序列已知

一利用mRNA反轉(zhuǎn)錄合成

人工合成一二

通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

1.目的基因的獲?、倩蛭膸?kù)：將含有某利提取mRNA時(shí)加入

DNA片段，導(dǎo)入受體菌白R(shí)NA酶抑制劑原因:

(1)從基因文庫(kù)中獲取目的基因

體菌分別含有這種生物的防止RNA被降解

-全基因組DNA提取某種生物的某器官

或特定發(fā)育時(shí)期的mRNA二

二二二二==不同的基因片段

分別與,體連接單鏈cDNA

I

000000不同的■蛆檢

雙鏈cDNA

導(dǎo)入受體苗|擴(kuò)增、儲(chǔ)存

與載體k接

[?莉載丁"◎◎

導(dǎo)入受體圖中儲(chǔ)存

cDNA文庫(kù)3

哪些酶?

基因組文庫(kù)部分基因文庫(kù)(如cDNA文庫(kù))

?真核生物的基因結(jié)構(gòu)

基因

--------------------------------------

<_「J-I---------------------編碼區(qū)(轉(zhuǎn)錄團(tuán)—

|?終止子

啟動(dòng)子1?■■，「1內(nèi)霽廣1111DNA

轉(zhuǎn)錄

V

未成熟RNA

［剪切加工

cDNA?<------成熟的mRNA

反轉(zhuǎn)錄

翻譯

無(wú)內(nèi)含子和啟動(dòng)子序v

列的基因序列。(XXXXXXXXXXXXD多肽鏈

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

1.目的基因的獲取

（1）從基因文庫(kù)中獲取目的基因基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)的主要區(qū)別

文庫(kù)類型cDNA文庫(kù)基因組文庫(kù)

文庫(kù)大小小大

基因中啟動(dòng)子（具白啟

動(dòng)作用的DNA片段）無(wú)

基因中內(nèi)含子（位于編碼

蛋白質(zhì)序列的非編碼無(wú)有

DNA片段）

基因多少某種生物的部分基因某種生物的全部基因

物種間的基因交流可以部分基因可以

cDNA文庫(kù)無(wú)啟動(dòng)子.終止子、內(nèi)含子。

1.為什么cDNA文庫(kù)的基因數(shù)少于基因組文庫(kù)？

答：cDNA文庫(kù)中的基因是已轉(zhuǎn)錄或已表達(dá)的基因，而基因組文庫(kù)含該種生物

的全部基因。

2.為彳么人質(zhì)基因組文庫(kù)中獲取的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌中沒(méi)有表達(dá)出胰島素

答：大腸桿菌中無(wú)切割內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄的對(duì)應(yīng)的核昔酸序列的酶或無(wú)剪接系統(tǒng)

工在大腸桿菌中可以生產(chǎn)糖蛋白嗎？

答：蛋白質(zhì)肽鏈上有的共價(jià)結(jié)合的糖鏈?zhǔn)窃趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體復(fù)合體上加工完

成的，但大腸桿菌不存在這兩種細(xì)胞器。

4.怎樣從基因文庫(kù)中得到我們所需的目的基因？

根據(jù)基因的有關(guān)信息：如基因的核音酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置、

基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA、基因翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)

核酸雜交法：用帶放射性標(biāo)記的特異DNA作為探針，通過(guò)分子雜交與目的基

因結(jié)合，產(chǎn)生雜交信號(hào)，從基因文庫(kù)中把目的基因顯示出來(lái)。

根據(jù)表達(dá)產(chǎn)物篩選的基因：如通過(guò)抗原-抗體雜交檢測(cè)目的基因的表達(dá)產(chǎn)物；

檢測(cè)表達(dá)產(chǎn)物功能活性（若產(chǎn)物是酶，可通過(guò)酶促反應(yīng)來(lái)檢測(cè)）；檢測(cè)產(chǎn)物

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（如產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量、肽譜等）。

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

1.目的基因的獲?。?）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因

1.概念：PCR全稱為多娶酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng).是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制

特定DNA片段的核酸合成技術(shù)

2.原理：PNA雙鏈復(fù)制擴(kuò)增儀

提供原料和供能PCR

模板（目的基因DNA）

原料（4種游離的脫氧核苜酸）dCTP.dATP.dGTP.dTTP

3.條件：＜Taq酶（熱穩(wěn)定DNA聚合酶）特點(diǎn)：耐高溫、熱穩(wěn)定性高

引物（人工合成的兩條DNA單鏈片段（引物1,引物2））

I溫度控制

4操作前提：要有一段已知目的基因的核音酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

1.目的基因的獲取(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因

5.過(guò)程：

a.變性加熱至90~95(,

目的基因DNA雙鏈?zhǔn)軣峤怄湠閱捂?/p>

b?復(fù)性冷卻至55~60℃,

弓|物與DNA單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合

c.延伸：加熱至70。075(

Taq酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成

6.結(jié)果：在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增的基因

7.方式：指數(shù)形式擴(kuò)增(2n,n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù))

8.引物：擴(kuò)增一次需要引物2個(gè)2n+1-2

9.子鏈延伸方向：沿5'一歲延伸

在DNA復(fù)制中引物所起的作用是

突變的APP基因

若所用引物為II和川進(jìn)行擴(kuò)增可以獲得

種序列不同的產(chǎn)物；

若用引物I和W可以獲得…5，3'

的產(chǎn)物。IV

3'5'

使DNA聚合酶能夠從引物的引端5'3'

開(kāi)始連接脫氧核昔酸（作為復(fù)制的3小5,

起點(diǎn)）

5'3'

2I3,1V5,

5二二:

IV

經(jīng)過(guò)2次擴(kuò)增循環(huán)可以3'5'

獲取目的基因。

5"3'

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

1.目的基因的獲取

(3)人工合成

①前提條件：核昔酸序列已知，基因比較小。

②方法

a.反轉(zhuǎn)錄法：目的基因的mRNA單鏈DNA一一＞雙鏈DNA合成儀

DNA(的基因)

b.化學(xué)合成法：通過(guò)DNA合成儀直接人工合成

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建——基因工程的核心

⑴目的

使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí),

使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。

(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程［思考］:會(huì)有哪幾種重組的結(jié)果出現(xiàn)？

目的基因(人胰島2

素原基因)

DNA連接酶連接目的基因和質(zhì)粒b.質(zhì)粒自連接。

c.的基因與質(zhì)粒正常連接。

的基因與質(zhì)粒反向連接

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建——基因工程的核心

(3)組成復(fù)制原點(diǎn)+啟動(dòng)子+目的基因+終止子+標(biāo)記基因

啟動(dòng)子、終止子的來(lái)源？

位置：基因的首端

功能：是RNA聚合酶目的基因

識(shí)別和結(jié)合的部位，

驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄。

終止位置：基因的尾端

字功能：RNA聚合酶脫離

復(fù)制原點(diǎn)部位，終止轉(zhuǎn)錄。

是DNA復(fù)制的起始位點(diǎn),

可驅(qū)動(dòng)目的基因的復(fù)制。鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基

(如：器需基因:融麒將含有目的基因的細(xì)胞

?啟動(dòng)子.終止子和起始密碼子.終止密碼子的比較

基因

，非編碼區(qū)一、1,____________E-~非編碼區(qū)）

驪華兇（將不兇/

終止子DNA

啟動(dòng)子1外顯?」內(nèi)含,______________1__LJ___L

RNA聚合酶終止子：

啟動(dòng)子：

轉(zhuǎn)錄①終止轉(zhuǎn)錄的位點(diǎn)。

①啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的位點(diǎn)；

②RNA聚合酶與其未成熟

識(shí)別并結(jié)合。RNA

核糖能剪切加工

起始密碼子:巾黑成熟的mRNA終止密碼子：

然||,密、媽子

①起始翻譯的①終止翻譯的位點(diǎn);

二個(gè)堿基.翻譯②不編碼氨基酸。

面編碼氨套酸。

OCXXXXDOCXXXXX）多肽鏈

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

重組DNA

3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

轉(zhuǎn)化：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)

維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。重組質(zhì)粒進(jìn)入大腸桿菌宿主細(xì)胞

f農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（雙子葉和裸子植物）,「/

「植物細(xì)胞［基因槍法（單子葉植物，成本較高）

花粉管通道法將目的基因通過(guò)花粉管通道導(dǎo)入受體細(xì)胞，十分簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)

動(dòng)物細(xì)胞——顯微注射技術(shù)

'微生物細(xì)胞Ca2+處理法

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序受到損傷時(shí),傷口處的細(xì)胞分泌

3._將__目__的___基__因__導(dǎo)__入__受__體細(xì)胞（1）將目的基因?qū)?/p>

農(nóng)桿菌能感染雙子葉植物和裸子植物，酚類加合物蠹源熱躲

對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒(méi)有感染能力

①②導(dǎo)入植物細(xì)胞

構(gòu)建表達(dá)我體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌

T-DNA攜帶外源含目的基因的含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌植物細(xì)胞

基因的DNA重組Ti質(zhì)粒表現(xiàn)出新性狀的植株

農(nóng)桿菌的特點(diǎn)或者轉(zhuǎn)化法原理：目的基因隨農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上的廠

DNA轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。

農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的三處!四上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，

就可以便目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，并將目的基因插入到植物細(xì)胞染色體的DNR上

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

二二ZI的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞

將含有目的基因的表達(dá)載體提純

體外受精或者

取卵（受精卵）顯微注射儀

體內(nèi)受精

獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)，通常選擇受精卵做受體

細(xì)胞的原因？

顯微注射a

提示受精卵全能性r^jI可使目的基因在相

應(yīng)的組織細(xì)胞內(nèi)表達(dá)。

受精卵發(fā)育，獲得具有新性狀的動(dòng)物

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞■組DNA

（3）將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞

①微生物作受體細(xì)胞原因：重組質(zhì)粒進(jìn)入大腸桿菌宿主細(xì)胞

繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)少

②常用菌：大腸桿菌

③常用法：Ca2+處理獲得感受態(tài)細(xì)胞（細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中

DNA分子的生理狀態(tài)）（改變細(xì)胞壁的通透性）

④過(guò)程：

EH大重組表達(dá)載體

噩.罌ALTffl逑一嚅?一分子溶于緩沖D液NA與一繇f鬻手

大腸桿國(guó)細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞混合吸收DNA

完成轉(zhuǎn)化過(guò)程

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

4.目的基因的檢測(cè)與鑒定

目的：檢測(cè)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性。

檢測(cè)（分子水平）鑒定（個(gè)體生物學(xué)水平）

的基因DNAI的基因是否轉(zhuǎn)的基因是否

是否插入錄出了mRNA翻譯成蛋白質(zhì)抗蟲或抗病接種實(shí)驗(yàn)

分子雜交抗原-抗體雜交是否有抗性以及

DNA分子雜交技術(shù)

技術(shù)技術(shù)抗性的程度

活性比較

是否出現(xiàn)雜交帶

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

4.目的基因的檢測(cè)與鑒定(1)DNA分子雜交技術(shù)

O

②操作：用帶有放射性同位素標(biāo)記的目的基因的DNA片段作為探針與基因組

DNA雜交。

③原理：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

④結(jié)果：如果出現(xiàn)雜交帶，表明目的基因已插入染色體DNA中。

13s4LE9片雙

叁過(guò)年針

耶耳的基因片/tX/tSZGTACAOCGTAxzxz

次就給Jty死

\yxAz\z

1

肛妁鼻間片a\/XZ\//X八/

&fc姑”\X\/叁B)h葉

目的基因的檢測(cè)

示意告

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

4.目的基因的檢測(cè)與鑒定(2)分子雜交技術(shù)

①目的：檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了蟲處也。

②操作：用帶有放射性同位素標(biāo)記的目的基因的DNA片段作為探針與提取的

mRNA雜交。

③原理：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

④結(jié)果：如果出現(xiàn)雜交帶，表明目的基因已轉(zhuǎn)錄出了mRNA。

I3S4LE）后我

叁ELM4t

耶耳的基因片雙X/tSZGTACAOCGTAxzxz

次就給Jty死

\yxAz\z

I

肛妁鼻間片a\/XZ\//X八/

\x\/叁回玩什

的基因的檢測(cè)

示意

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

4.目的基因的檢測(cè)與鑒定(3)抗原■抗體雜交技術(shù)

②掾作：從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì),用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原-抗體雜交C

③原理：抗原與抗體的特異性識(shí)別。

④結(jié)果：如果出現(xiàn)雜交帶，表明目的基因已表達(dá)出蛋白質(zhì)。

慎物胭網(wǎng)

某一質(zhì)粒載體如圖所示,外源DNA插入到Ampr或Tet「中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活

（Ampr表示氨莘青霉素抗性基因,Tet,表示四環(huán)素抗性基因）.有人將此質(zhì)粒載

體用BamHI酶切后,與用BamHI酶切獲得的目的基因混合,加入DNA連接酶進(jìn)

行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌，結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有

的被轉(zhuǎn)化.被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、

含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌.回答下列問(wèn)題：

啟動(dòng)子

（1）質(zhì)粒載體作為基因工程的工具,應(yīng)具備的基本條

件有能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因/rAmPr、、吵1H工

（答出兩點(diǎn)即可）。而作為基因表達(dá)載體，除滿足上Tef

復(fù)制原點(diǎn)

述基本條件外，還需具有啟動(dòng)子和終止子。

某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tet「中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活

(Ampr表示氨莘青霉素抗性基因，Tet「表示四環(huán)素抗性基因).有人將此質(zhì)粒載

體用BamHI酶切后，與用BamHI酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進(jìn)

行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌，結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，

有的被轉(zhuǎn)化.被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、.含有質(zhì)粒載

(2)如果用含有氨茉青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述利問(wèn)咚0矍

四種大腸桿菌細(xì)胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含有環(huán)狀目的基因々一、\

的細(xì)胞是不能區(qū)分的，其原因是//-Ampr勿卜

二者均不令有氨節(jié)青霍素抗性基因,________■

在該培養(yǎng)基上均不生長(zhǎng)。__________；并且』復(fù)制原點(diǎn)77

一含有質(zhì)粒載體和含有重組質(zhì)粒

的細(xì)胞也是不能區(qū)分的，其原因是：

二者均含有氨萃青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng)。