1、第一章 基因工程第一節(jié) 基因工程概述（2）【課程標(biāo)準(zhǔn)】簡述基因工程的原理及技術(shù)?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1通過知識回顧，能說出傳統(tǒng)生物育種方法和運(yùn)用基因工程育種的差異；2通過相關(guān)實(shí)例的分析歸納和教材內(nèi)容的梳理，能說出獲取目的基因常用的方法和技術(shù)操作；3通過圖解分析，能初步認(rèn)識基因表達(dá)載體的組成及構(gòu)建的必要性。4通過“積極思維”中的實(shí)例分析及其他材料的研讀，認(rèn)識導(dǎo)入目的基因的一般方法、檢測和鑒定目的基因的不同層次?！窘虒W(xué)過程】【活動(dòng)1】傳統(tǒng)的生物育種常采用哪些方法？它們依據(jù)的原理分別是什么，有什么特點(diǎn)？若運(yùn)用基因工程來培育新品種，則有什么明顯的優(yōu)勢？三、基因工程的實(shí)施過程：（一）獲取目的基因【活動(dòng)2】閱讀教

2、材P13頁相關(guān)內(nèi)容，回答下列問題：（1）什么是目的基因，什么是供體生物、受體細(xì)胞？試舉一實(shí)例加以說明。（2）獲得目的基因的方法有哪些？（3）什么是基因文庫？什么是部分基因文庫？怎樣從基因文庫中得到我們所需的目的基因？（4）瀏覽教材P14“知識海洋”，歸納PCR技術(shù)依據(jù)的原理、操作過程和結(jié)果，指出這項(xiàng)技術(shù)在基因工程中的主要作用。 （5）什么情況下可考慮選擇通過化學(xué)方法直接人工合成目的基因？【小結(jié)】：1.通過基因文庫獲取目的基因：基因組文庫：含有一種生物的 基因 種類部分基因文庫：含有一種生物的基因 目的基因的獲?。焊鶕?jù)基因的有關(guān)信息：基因的序列、基因在上的位置、基因的產(chǎn)物mRNA、基因的產(chǎn)物蛋白

3、質(zhì)等特性獲取目的基因。2.通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因：（1）PCR的含義： 。（2）目的：獲取大量的目的基因（3）原理： 。（4）過程：第一步：加熱至 ，DNA解鏈為單鏈；第二步：冷卻到 ，引物與兩條單鏈DNA結(jié)合；第三步：加熱至 ，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。（5）特點(diǎn)：可以指數(shù)形式擴(kuò)增【討論】：在PCR技術(shù)中，為什么不直接加入解旋酶對DNA進(jìn)行解旋？為什么要求所加入的DNA聚合酶得具有耐高溫的特性？子鏈的合成為什么需要引物？（二）構(gòu)建基因表達(dá)載體【活動(dòng)3】分析教材P15圖1-10，思考以下問題：（1）為什么要構(gòu)建基因表達(dá)載體？（2）一個(gè)基因表達(dá)載體中需包含哪些部分？它們各

4、有什么作用？（3）怎樣構(gòu)建基因表達(dá)載體？【小結(jié)】：基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程：（1）用一定的_切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，露出_。（2）用_切斷目的基因，使其產(chǎn)生_。（3）將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的_處，再加入適量_，形成了一個(gè)重組DNA分子（重組質(zhì)粒）。（三）導(dǎo)入目的基因【活動(dòng)4】圍繞抗軟化番茄的培育這個(gè)案例，閱讀教材P15-16內(nèi)容，思考并討論以下問題： （1）番茄為什么通常容易軟化？抗軟化番茄的抗軟化機(jī)理是什么？ （2）在該項(xiàng)目中，目的基因是什么？其載體是什么？ （3）農(nóng)桿菌是一類什么生物？它為什么適合用于將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞？【小結(jié)】：1、將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞（1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：

5、農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染植物和裸子植物，對_植物沒有感染力；Ti質(zhì)粒的可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上。 轉(zhuǎn)化過程：目的基因插入農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。（2）基因槍法：是單子葉植物中常用的一種基因轉(zhuǎn)化方法，但是成本較高。（3）花粉管通道法：借助花粉萌發(fā)后形成的花粉管將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞?！净顒?dòng)5】閱讀教材P17內(nèi)容，思考并討論以下問題：（1）為什么通常選用動(dòng)物的受精卵作為目的基因的受體細(xì)胞？（2）為什么在基因工程中經(jīng)常選用微生物作為受體細(xì)胞？大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是什么？【小結(jié)】：2將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞（1）方法：技

6、術(shù)。（2）操作程序：目的基因表達(dá)載體構(gòu)建取卵（受精卵） 顯微注射注射了目的基因的受精卵移植到_性動(dòng)物體內(nèi)發(fā)育新性狀動(dòng)物。3將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞（1）原核生物特點(diǎn)：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少等。（2）轉(zhuǎn)化過程：處理細(xì)胞細(xì)胞基因表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合 _細(xì)胞吸收DNA分子。（四）檢測和鑒定目的基因【活動(dòng)6】閱讀教材P17-18，思考：（1）完成第三步操作后，是否意味著目的基因就一定成功導(dǎo)入受體細(xì)胞？是否意味著轉(zhuǎn)基因生物就一定培育成功？為什么？ （2）什么是基因探針？DNA分子雜交法依據(jù)的原理是什么？說說其操作過程。（3）目的基因的檢測與鑒定，可從哪幾個(gè)水平進(jìn)行？各有什么作用？【小結(jié)

7、】：目的基因的檢測與鑒定內(nèi)容和方法的比較：類型步驟檢測內(nèi)容方法結(jié)果顯示分子檢測第一步目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞是否成功顯示出雜交帶第二步目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA 是否成功顯示出雜交帶第三步目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì) 是否成功顯示出雜交帶個(gè)體水平鑒定包括抗蟲、抗病的接種實(shí)驗(yàn)，以確定是否有抗性以及抗性的程度；基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的活性比較，以確定功能是否相同等【例1】下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是 （ ）A重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和載體B所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列C選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快D只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)【例2

8、】 基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)“施工”的，在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對的步驟是 ()A.人工合成目的基因 B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D.目的基因的監(jiān)測和表達(dá)【例3】為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注。我國科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。（1）獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制性內(nèi)切酶作用于圖中的 處，DNA連接酶作用于 處。（填“a”或“b”）（2）將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和 法。（3）由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用 技術(shù)，該技術(shù)的核心是 和 。（

9、4）為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的 作探針進(jìn)行分子雜交檢測，又要用 方法從個(gè)體水平鑒定水稻植株的耐鹽性?！纠?】在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kanr）常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。請據(jù)圖回答：（1）A過程需要的酶有 。（2）B過程及其結(jié)果體現(xiàn)了質(zhì)粒作為載體必須具備的兩個(gè)條件是 。（3）C過程的培養(yǎng)基除含有必要營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還必須加入 。（4）如果利用DNA分子雜交原理對再生植株進(jìn)行檢測，D過程應(yīng)該用 作為探針?！驹u價(jià)反饋】1基因工程技術(shù)也稱為DNA重組技術(shù)，其實(shí)施必須具

10、備四個(gè)必要的條件是 A. 目的基因、限制性內(nèi)切酶、運(yùn)載體、體細(xì)胞 B. 重組DNA、RNA聚合酶、內(nèi)切酶、連接酶 C. 模板DNA、信使RNA、質(zhì)粒、受體細(xì)胞 D. 工具酶、目的基因、運(yùn)載體、受體細(xì)胞2. 兩個(gè)核酸片段在適宜條件下，經(jīng)X酶的作用，發(fā)生了如下變化，則X酶是 ADNA連接酶BEcoRI酶CDNA聚合酶D限制酶3. 限制性內(nèi)切酶的作用實(shí)際上就是把DNA上某些化學(xué)鍵打斷，一種能對GAATTC專一識別的限制酶，打斷的化學(xué)鍵是 A. G與A之間的鍵 BG與C之間的鍵CT與A之間的鍵 D. 磷酸與脫氧核糖之間的鍵4將單個(gè)脫氧核苷酸連接到脫氧核苷酸鏈上的酶是 A. DNA連接酶 B. DNA酶

11、 C. DNA解旋酶 D. DNA聚合酶5下列關(guān)于基因工程的說法正確的是 基因工程的設(shè)計(jì)和施工都是在分子水平上進(jìn)行的目前基因工程中所有的目的基因都是從供體細(xì)胞直接分離得到的基因工程能使科學(xué)家打破物種界限，定向地改造生物性狀只要檢測出受體細(xì)胞中含有目的基因，那么目的基因一定能成功地進(jìn)行表達(dá)A. B. C. D.6農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)移目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，目的基因插入的位置是（ ） ATi質(zhì)粒上 B受體細(xì)胞染色體DNA上 CT-DNA D農(nóng)桿菌的擬核7下圖是將人的生長激素基因?qū)爰?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”的示意圖。已知細(xì)菌B細(xì)胞內(nèi)含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因。判斷下列說法正確的是 A將重組質(zhì)粒導(dǎo)入

12、細(xì)菌B常用的方法是顯微注射法或基因槍法 B將完成導(dǎo)入過程后的細(xì)菌涂布在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能生長的只是導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的細(xì)菌 C將完成導(dǎo)入過程后的細(xì)菌涂布在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，能生長的就是導(dǎo)入了質(zhì)粒A的細(xì)菌 D目的基因成功表達(dá)的標(biāo)志是受體細(xì)胞能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長8利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列各項(xiàng)中能說明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是A棉花二倍體細(xì)胞中檢測到細(xì)菌的抗蟲基因 B大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNAC山羊乳腺細(xì)胞中檢測到人生長激素DNA序列 D酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白9. 基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基因

13、操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對的是 A. 人工合成目的基因 B. 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 C. 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D. 目的基因的檢測和表達(dá)（ ）10. 用于判斷目的基因是否轉(zhuǎn)移成功的方法中，不屬于分子檢測的是 A. 通過害蟲吃棉葉看其是否死亡 B. 目的基因片斷與DNA探針能否形成雜交帶 C目的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA與DNA探針能否形成雜交帶 D. 目的基因表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)能否與抗體形成雜交帶（ ）11我國科學(xué)家在利用基因工程培育抗蟲棉的過程中，經(jīng)提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞這三個(gè)步驟后，在全部受體細(xì)胞中，能夠攝入抗蟲基因的受體細(xì)胞占 A全部 B大部分

14、C一半D很少10(多選)在基因工程中，科學(xué)家常用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞，原因是 A.結(jié)構(gòu)簡單，操作方便 B.遺傳物質(zhì)含量少 C. 繁殖速度快 D.性狀穩(wěn)定，變異少14(多選)獲得目的基因的方法有 A構(gòu)建基因文庫，從基因文庫中獲取 B利用人工合成法 C利用PCR技術(shù)大量獲得 D利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得15(多選)在將一段DNA片段插入到一個(gè)大腸桿菌質(zhì)粒上時(shí)，需要下列的物質(zhì)有 ADNA連接酶 B限制性核酸內(nèi)切酶 CDNA解旋酶 D噬菌體16.科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時(shí)，需要從蘇云金芽孢桿菌中提取出抗蟲基因，“放入”棉花的細(xì)胞中與棉花的DNA結(jié)合起來并發(fā)揮作用，請回答下列有關(guān)問題：（1）從

15、蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲基因所用的工具是，此工具主要存在于中，其特點(diǎn)是。（2）蘇云金芽孢稈菌一個(gè)DNA分子上有許多基因，獲得抗蟲基因常采用的方法是“鳥槍法”。具體做法是：用酶將蘇云金芽孢桿菌的切成許多片段，然后將這些片段，再通過 轉(zhuǎn)入不同的受體細(xì)胞，讓它們在各個(gè)受體細(xì)胞中大量，從中找出含有目的基因的細(xì)胞，再用一定的方法把分離出來。（3）進(jìn)行基因操作一般要經(jīng)過的四個(gè)步驟是 、 、 、 。選修三 第一章 基因工程第一節(jié) 基因工程概述（2）【課程標(biāo)準(zhǔn)】簡述基因工程的原理及技術(shù)。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1通過知識回顧，能說出傳統(tǒng)生物育種方法和運(yùn)用基因工程育種的差異；2通過相關(guān)實(shí)例的分析歸納和教材內(nèi)容的梳理，能說出

16、獲取目的基因常用的方法和技術(shù)操作；3通過圖解分析，能初步認(rèn)識基因表達(dá)載體的組成及構(gòu)建的必要性。4通過“積極思維”中的實(shí)例分析及其他材料的研讀，認(rèn)識導(dǎo)入目的基因的一般方法、檢測和鑒定目的基因的不同層次?！窘虒W(xué)過程】【活動(dòng)1】傳統(tǒng)的生物育種常采用哪些方法？它們依據(jù)的原理分別是什么，有什么特點(diǎn)？若運(yùn)用基因工程來培育新品種，則有什么明顯的優(yōu)勢？三、基因工程的實(shí)施過程：（一）獲取目的基因【活動(dòng)2】閱讀教材P13頁相關(guān)內(nèi)容，回答下列問題：（1）什么是目的基因，什么是供體生物、受體細(xì)胞？試舉一實(shí)例加以說明。生：目的基因主要是指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因，例如，與生物抗逆性有關(guān)的基因、與優(yōu)良品質(zhì)相關(guān)的基因、與生物藥

17、物和保健品有關(guān)的基因、與毒物降解有關(guān)的基因，以及與工業(yè)所需用酶相關(guān)的基因等。師：同樣目的基因還可以是一些具有調(diào)控作用的因子。目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、人胰島素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。（2）獲得目的基因的方法有哪些？生：可以從基因文庫中獲取目的基因，還可以利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。（3）什么是基因文庫？什么是部分基因文庫？怎樣從基因文庫中得到我們所需的目的基因？生：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因，稱為基因文庫。師：什么是部分基因文庫？生：只含有一種生物的一部分基因，

18、這樣的基因文庫叫做部分基因文庫。師：基因文庫包含了某種生物的全部基因，又可稱為基因組文庫，如果將每個(gè)基因看成一本書則基因文庫就可以比喻成國家圖書館，這里的資料既多又齊全，而部分基因文庫只包含了該生物的部分基因，如，cDNA文庫，因此部分基因文庫只能比喻成某個(gè)市或單位的圖書館。閱讀教材P11的生物技術(shù)資料卡，比較cDNA文庫和基因組文庫的區(qū)別。師：怎樣從基因文庫中得到我們所需的目的基因？生：根據(jù)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(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA，以及基因翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性來獲取目的基因。（4）瀏覽教材P14“知識海洋”，歸納PCR技術(shù)依據(jù)的原理、操作過程和結(jié)果，指出這項(xiàng)

19、技術(shù)在基因工程中的主要作用。 （5）什么情況下可考慮選擇通過化學(xué)方法直接人工合成目的基因？如果基因比較小，核苷酸序列又已知，也可以通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成?！拘〗Y(jié)】：（1）通過基因文庫獲取目的基因基因組文庫：含有一種生物的 基因 種類部分基因文庫：含有一種生物的基因 目的基因的獲?。焊鶕?jù)基因的有關(guān)信息：基因的序列、基因在上的位置、基因的產(chǎn)物mRNA、基因的產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性獲取目的基因。2、通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（1）PCR的含義： 。（2）目的：獲取大量的目的基因（3）原理： 。（4）過程：第一步：加熱至 ，DNA解鏈為單鏈；第二步：冷卻到 ，引物與兩條單鏈DNA結(jié)合；第三步

20、：加熱至 ，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。（5）特點(diǎn)：可以指數(shù)形式擴(kuò)增【討論】：在PCR技術(shù)中，為什么不直接加入解旋酶對DNA進(jìn)行解旋？為什么要求所加入的DNA聚合酶得具有耐高溫的特性？子鏈的合成為什么需要引物？（二）構(gòu)建基因表達(dá)載體【活動(dòng)3】分析教材P15圖1-10，思考以下問題：（1）為什么要構(gòu)建基因表達(dá)載體？（2）一個(gè)基因表達(dá)載體中需包含哪些部分？它們各有什么作用？生：基因表達(dá)載體是由復(fù)制原點(diǎn)，目的基因，啟動(dòng)子，終止子，標(biāo)記基因師：它們各自的作用是什么呢？生：啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mR

21、NA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。生：終止子位于基因的尾端，是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA短片段，使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止下來。生：標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。（3）怎樣構(gòu)建基因表達(dá)載體？【小結(jié)】：基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程：（1）用一定的_（限制酶）切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，露出_（黏性末端）。（2）用_（同一種限制酶）切斷目的基因，使其產(chǎn)生_（相同的黏性末端）。（3）將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的_（切口）處，再加入適量_（DNA連接酶），形成了一個(gè)重組DNA分子（重組質(zhì)粒）。（三）導(dǎo)入目的基因 【活動(dòng)4】圍繞抗軟化番茄的培育這個(gè)案例，閱讀教材P

22、15-16內(nèi)容，思考并討論以下問題： （1）番茄為什么通常容易軟化？抗軟化番茄的抗軟化機(jī)理是什么？ （2）在該項(xiàng)目中，目的基因是什么？其載體是什么？ （3）農(nóng)桿菌是一類什么生物？它為什么適合用于將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞？【小結(jié)】：1、將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞（1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法： 農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染植物和裸子植物，對_植物沒有感染力；Ti質(zhì)粒的可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上。 轉(zhuǎn)化過程：目的基因插入農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。（2）基因槍法：是單子葉植物中常用的一種基因轉(zhuǎn)化方法，但是成本較高。（3）花粉管通道法：借助花粉萌發(fā)后形

23、成的花粉管將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞?！净顒?dòng)5】閱讀教材P17內(nèi)容，思考并討論以下問題：（1）為什么通常選用動(dòng)物的受精卵作為目的基因的受體細(xì)胞？（2）為什么在基因工程中經(jīng)常選用微生物作為受體細(xì)胞？大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是什么？生：原核生物具有一些其他生物沒有的特點(diǎn)：繁殖快，多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少等，因此，早期的基因工程都用原核生物作為受體細(xì)胞。師：大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是:首先用Ca2+ 處理細(xì)胞,以增大細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性,使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),這種細(xì)胞稱為感受態(tài)細(xì)胞. 第二步是將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合,在一定的溫度下促進(jìn)

24、感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子,完成轉(zhuǎn)化過程.第二步目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)，隨其繁殖而復(fù)制，由于細(xì)菌繁殖的速度非?？?，在很短的時(shí)間內(nèi)就能獲得大量的目的基因。思考：為什么要用Ca2處理細(xì)胞？生：因?yàn)榇竽c桿菌等細(xì)菌的細(xì)胞壁成分主要是肽聚糖，因此一般要先用Ca2處理，以增加細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性?！拘〗Y(jié)】：2將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞（1）方法：技術(shù)。（2）操作程序：目的基因表達(dá)載體構(gòu)建取卵（受精卵） 顯微注射注射了目的基因的受精卵移植到_性動(dòng)物體內(nèi)發(fā)育新性狀動(dòng)物。3將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞（1）原核生物特點(diǎn)：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少等。（2）轉(zhuǎn)化過程：處理細(xì)胞細(xì)胞基因表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合 _細(xì)胞吸

25、收DNA分子。（四）檢測和鑒定目的基因【活動(dòng)6】閱讀教材P17-18，思考：（1）完成第三步操作后，是否意味著目的基因就一定成功導(dǎo)入受體細(xì)胞？是否意味著轉(zhuǎn)基因生物就一定培育成功？為什么？ （2）什么是基因探針？DNA分子雜交法依據(jù)的原理是什么？說說其操作過程。（3）目的基因的檢測與鑒定，可從哪幾個(gè)水平進(jìn)行？各有什么作用？檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，一般采用的方法是DNA分子雜交。采用一定的技術(shù)手段，將兩種生物的DNA分子的單鏈放在一起，如果這兩個(gè)單鏈具有互補(bǔ)的堿基序列，那么，互補(bǔ)的堿基序列就會結(jié)合在一起，形成雜合雙鏈區(qū)；在沒有互補(bǔ)堿基序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈。 檢

26、測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA方法是分子雜交。檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原抗體雜交。【小結(jié)】：目的基因的檢測與鑒定內(nèi)容和方法的比較類型步驟檢測內(nèi)容方法結(jié)果顯示分子檢測第一步目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞DNA分子雜交（DNA和DNA之間）是否成功顯示出雜交帶第二步目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA分子雜交技術(shù)（DNA和mRNA之間）是否成功顯示出雜交帶第三步目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)抗原抗體雜交是否成功顯示出雜交帶個(gè)體水平鑒定包括抗蟲、抗病的接種實(shí)驗(yàn)，以確定是否有抗性以及抗性的程度；基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的活性比較，以確定功能是否相同等例1下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是A重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限

27、制酶、連接酶和載體B所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列C選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快D只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)【解析】 基因操作的工具有限制酶、連接酶，一種限制酶只能識別特定的核苷酸序列。運(yùn)載體是基因的運(yùn)輸工具，目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀，才說明目的基因完成了表達(dá)，基因工程的結(jié)果是讓目的基因完成表達(dá)，生產(chǎn)出目的基因的產(chǎn)物，選擇受體細(xì)胞的重要條件就是能夠快速繁殖?！敬鸢浮?C例4 基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)“施工”的，在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對的步驟是()A.人工合成目的基因B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合C.

28、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D.目的基因的監(jiān)測和表達(dá)解析：目的基因的合成、監(jiān)測和表達(dá)以及與運(yùn)載體結(jié)合都發(fā)生堿基配對行為。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞沒有堿基配對行為。答案：C【例5】 (2008理綜山東卷)為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注。我國科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。（1）獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制性內(nèi)切酶作用于圖中的 處，DNA連接酶作用于 處。（填“a”或“b”）（2）將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和 法。（3）由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用 技術(shù)，該技術(shù)的核心是 和 。（4）為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基

29、因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的 作探針進(jìn)行分子雜交檢測，又要用 方法從個(gè)體水平鑒定水稻植株的耐鹽性?！纠?】在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kanr）常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。請據(jù)圖回答：（1）A過程需要的酶有 。（2）B過程及其結(jié)果體現(xiàn)了質(zhì)粒作為載體必須具備的兩個(gè)條件是 。（3）C過程的培養(yǎng)基除含有必要營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還必須加入 。（4）如果利用DNA分子雜交原理對再生植株進(jìn)行檢測，D過程應(yīng)該用 作為探針?！驹u價(jià)反饋】2在基因工程中，科學(xué)家常用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞，原因是（

30、 ） A.結(jié)構(gòu)簡單，操作方便 B.遺傳物質(zhì)含量少 C. 繁殖速度快 D.性狀穩(wěn)定，變異少（ ）5. 用于判斷目的基因是否轉(zhuǎn)移成功的方法中，不屬于分子檢測的是 A. 通過害蟲吃棉葉看其是否死亡 B. 目的基因片斷與DNA探針能否形成雜交帶 C目的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA與DNA探針能否形成雜交帶 D. 目的基因表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)能否與抗體形成雜交帶（ ）6我國科學(xué)家在利用基因工程培育抗蟲棉的過程中，經(jīng)提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞這三個(gè)步驟后，在全部受體細(xì)胞中，能夠攝入抗蟲基因的受體細(xì)胞占 A全部 B大部分 C一半D很少（ ）14利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類所需

31、要的產(chǎn)品。下列各項(xiàng)中能說明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是 A棉花二倍體細(xì)胞中檢測到細(xì)菌的抗蟲基因 B大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNAC山羊乳腺細(xì)胞中檢測到人生長激素DNA序列 D酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白1. 下列關(guān)于基因工程的敘述中錯(cuò)誤的是（ ） A. 基因工程的出現(xiàn)使人類有可能按照自己的意愿定向改造生物，培育新品種 B. 基因工程技術(shù)是唯一能沖破遠(yuǎn)源雜交不親和障礙，培育生物新類型的方法 C. 基因工程的基本工具是：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和基因的運(yùn)載體 D. 基因工程的研究成果，目前大多需要通過發(fā)酵工程和酶工程來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化2基因工程技術(shù)也稱為DNA重組技術(shù)，其實(shí)施必須

32、具備四個(gè)必要的條件是（ ） A. 目的基因、限制性內(nèi)切酶、運(yùn)載體、體細(xì)胞 B. 重組DNA、RNA聚合酶、內(nèi)切酶、連接酶 C. 模板DNA、信使RNA、質(zhì)粒、受體細(xì)胞 D. 工具酶、目的基因、運(yùn)載體、受體細(xì)胞3. 兩個(gè)核酸片段在適宜條件下，經(jīng)X酶的作用，發(fā)生了如下變化，則X酶是（ ）ADNA連接酶BEcoRI酶CDNA聚合酶D限制酶5. 限制性內(nèi)切酶的作用實(shí)際上就是把DNA上某些化學(xué)鍵打斷，一種能對GAATTC專一識別的限制酶，打斷的化學(xué)鍵是（ ）A. G與A之間的鍵 BG與C之間的鍵CT與A之間的鍵 D. 磷酸與脫氧核糖之間的鍵6將單個(gè)脫氧核昔酸連接到脫氧核昔酸鏈上的酶是 （ ）A. DNA

33、連接酶 B. DNA酶 C. DNA解旋酶 D. DNA聚合酶7. 用于判斷目的基因是否轉(zhuǎn)移成功的方法中，不屬于分子檢測的是（ ） A. 通過害蟲吃棉葉看其是否死亡 B. 目的基因片斷與DNA探針能否形成雜交帶 C目的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA與DNA探針能否形成雜交帶 D. 目的基因表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)能否與抗體形成雜交帶9（多選）下列哪些可作為基因工程技術(shù)中常用的基因運(yùn)載工具（ ）A大腸桿菌 B質(zhì)粒 C動(dòng)物病毒 D線粒體10為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注。我國科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。（1）獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制性內(nèi)切酶作用

34、于圖中的 處，DNA連接酶作用于 處。（填“a”或“b”）（2） 將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和 法。（3）由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用 技術(shù)。該技術(shù)的核心是 和 。（4）為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的 作探針進(jìn)行分子雜交檢測，又要用 方法從個(gè)體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。 【能力提升】1下列關(guān)于基因工程的說法正確的是（ ）基因工程的設(shè)計(jì)和施工都是在分子水平上進(jìn)行的目前基因工程中所有的目的基因都是從供體細(xì)胞直接分離得到的基因工程能使科學(xué)家打破物種界限，定向地改造生物性狀只要檢測出受體細(xì)胞中含有目的基因，那么目的基因一定能成功

35、地進(jìn)行表達(dá)A. B. C. D.2在基因工程中，科學(xué)家所用的“剪刀”、“針線”和“載體”分別是指( )A.大腸桿菌病毒、質(zhì)粒、DNA連接酶 B.噬菌體、質(zhì)粒、DNA連接酶 C.DNA限制酶、RNA連接酶、質(zhì)粒 D.DNA限制酶、DNA連接酶、質(zhì)粒3. 鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了改變。檢測這種堿基序列改變必須使用的酶是（ ）A. 解旋酶 B. DNA連接酶 C. 限制性內(nèi)切酶 D、RNA聚合酶4已知某種限制性內(nèi)切酶在一線性DNA分子上有 3個(gè)酶切位點(diǎn)，如圖中箭頭所指。如果在該線性DNA分子在3個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該酶切斷，則會產(chǎn)生a、b、c、d四種不同長度的DNA片段?，F(xiàn)有

36、多個(gè)上述線性DNA分子，若在每個(gè)DNA分子上至少有1個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷，則從理論上講，經(jīng)該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生長度不同的DNA片段種類數(shù)是（ ）A3 B4 C9 D125農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)移目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，目的基因插入的位置是（ ） ATi質(zhì)粒上 B受體細(xì)胞染色體DNA上 CT-DNA D農(nóng)桿菌的擬核6下圖是將人的生長激素基因?qū)爰?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”的示意圖。已知細(xì)菌B細(xì)胞內(nèi)含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因。判斷下列說法正確的是（ ） A將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌B常用的方法是顯微注射法或基因槍法 B將完成導(dǎo)入過程后的細(xì)菌涂布在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能生長的只是導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的細(xì)菌 C將完成導(dǎo)入過程后的細(xì)菌涂布在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，能生長的就是導(dǎo)入了質(zhì)粒A的細(xì)菌 D目的基因成功表達(dá)的標(biāo)志是受體細(xì)胞能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長7利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列各項(xiàng)中能說明目的基因完成 了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是 （ ）A棉花二倍體細(xì)胞中檢測到細(xì)菌的抗蟲基因 B大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNAC山羊乳腺細(xì)胞中檢測到人生長激素DNA序列 D酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾