将目的基因导入植物细胞的方法

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基因工程的基本操作程序主要包括四个基本步骤

点点生物学教学
寻根问底：将目的基因直接导入受体细胞不是更简便吗？如
果这么做，结果会怎样？提示：有人采用总DNA注射法进行遗传转化，即将一个生物中的总DNA提取出来，通过注射或花粉管通道法导入受体植物，没有进行表达载体的构建，这种方法针对性差，完全靠运气，也无法确定什么基因导入了受体植物。此法目前争议颇多，严格来讲不算基因工程。
2）使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。
3）目的基因在受体细胞内，随其繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内就能获得大量的目的基因。
点点生物学教学
步骤四：目的基因的检测与鉴定
氨苄青霉素抗性基因
四环素抗性基因
点点生物学教学
四、目的基因的检测与鉴定
1、检测与鉴定的目的目的基因进入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性
无表达产物无表达产物
有表达产物
无表达产物
细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。
点点生物学教学
多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄入目的基因，摄入的基因是否表达（是否表现出相应的性状）。淘汰无变化的个体，保留有相应变化的个体进一步培养、研究。
点点，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了20%。这项技术的遗传学原理是 A．基因重组 B．基因突变 C．基因复制 D．基因分离
点点生物学教学
巩固练习
2利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是否成功，最好检测 A．是否有抗生素产生 B．是否有目的基因表达 C．是否有抗虫的性状出现 D．是否能分离到目的基因

2023届安徽师范大学附属中学高三4月冲刺测试(一)理综生物试题(含答案解析)

2023届安徽师范大学附属中学高三4月冲刺测试（一）理综生物试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列有关细胞结构和细胞中物质的叙述，正确的是（）A．构成血红素的某些氨基酸结构中含有Fe2+B．细胞中能转运氨基酸的物质为tRNAC．能将无机物转化成有机物的生物，其细胞一定含有核糖体D．线粒体中只能进行有机物的分解，叶绿体中只能进行有机物的合成2．下图表示中科院近年来发现的一种诱导细胞凋亡的新机制。

在H2O2和细胞因子TNF-α等因素的诱导下，鼠并细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶，将细胞质内的Bid蛋白分解成更多、更小的cBid，cBid与线粒体、溶酶体的膜结合，诱导内容物（含胰凝乳蛋白酶）释放，最终导致细胞凋亡。

下列叙述错误．．的是（）A．细胞凋亡是基因决定的细胞程序性死亡的过程，不属于细胞坏死B．图中这种诱导细胞凋亡的新机制属于负反馈调节C．线粒体、溶酶体内容物的释放是导致细胞凋亡的直接原因D．细胞凋亡对多细胞生物体维持内部环境的稳定起着关键的作用3．小龙虾是淡水经济虾类，因肉味鲜美广受人们欢迎。

小龙虾的神经系统中有一种特殊的突触，这种突触的突触间隙极小，仅有2~3nm。

带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号。

下列相关说法正确的是（）A．兴奋在这种突触中的传递存在电信号和化学信号的转化B．信号在该突触中的传递方向可能是双向的C．有这种突触结构的反射弧，兴奋传递速度慢D．信号在该突触中的传递依赖于细胞膜的流动性4．研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状整合到普通小麦（6n=42）中。

用簇毛麦花粉给数以千计的普通小麦的花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚F1，F1幼苗经化学物质X处理后获得可育的作物新品种。

下列叙述正确的是（）A．簇毛麦能与普通小麦杂交成功，证明二者不存在生殖隔离B．化学物质X可能是秋水仙素，其作用于有丝分裂间期C．将杂种幼胚经培养形成的杂种植株相互杂交，得到可育植株的概率较高D．该育种方式依据的原理是染色体数目的变异5．“碳中和”是指国家、企业或个人等通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的CO2或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。

第二节基因工程的基本操作程序

一、目的基因的获取
6、利用PCR技术扩增目的基因
30次循环后靶序列扩增的数量
一、目的基因的获取
7、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成基因
如果基因比较小，已知核苷酸序列或已知的氨基酸序列，就可以用人工合成基因：蛋白质推测 mRNA的核推测结构基因的化学合成的氨基目的基因苷酸序列核苷酸序列酸序列
五、思考与探究
1.作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述元件的主要理由是：（1）生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动子才能比较导入受体生物中无法转录；（3）目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；（4）为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控元件，如增强子等；（5）有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。
二、基因表达载体的构建—— 核心
6.构建基因表达载体的目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。 7.请思考：将目的基因直接导入受体细胞不是更简便吗？如果这么做，结果会怎样？有人采用总DNA注射法进行遗传转化，即将一个生物中的总DNA 提取出来，通过注射或花粉管通道法导入受体植物，没有进行表达载体的构建，这种方法针对性差，完全靠运气，也无法确定什么基因导入了受体植物。此法目前争议颇多，严格来讲不算基因工程。
二、基因表达载体的构建—— 核心
5.基因表达载体的组成：复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因启动子：位于基因的首端的一段特殊的 DNA片断，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质终止子：位于基因的尾端的一段特殊的 DNA片断，能终止mRNA的转录标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细胞筛选出来

基因工程必备知识点

第四步：
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用。
2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取，用相应的进行。 4.有时还需进行的鉴定，如。
。
（四）蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以作为基础，通过，对现有蛋白质进行，制造一种，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产的蛋白质）
三.“分子运输车”——运载体(质粒) (1)载体具备的条件： ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是-质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒。
如果前面的知识点你都记住的话，不妨把答案填在这些空格里面，牢牢地掌握这些知识点吧！基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过和，赋予生物以，创造出。基因工程是在水平上进行设计和施工的，又叫做。
1.“分子手术刀”—— （1）来源：主要是从
中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开，因此具有性。（3）经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：和。 2.“分子缝合针”—— (1)E· DNA连接酶和T4-DNA连接酶的比较： coli ①相同点：都缝合。 ②不同点：E· DNA连接酶只能将双链 coli DNA片段互补的之间的磷酸二酯键连接起来；而T4-DNA连接酶能缝合，但连接平末端的效率较。 (2) DNA连接酶与DNA聚合酶的比较: ----------- DNA聚合酶只能将加到已有的 ----------核苷酸片段的末端，形成。 DNA连接酶是连接的末端，形成。

高中生物专题1基因工程1.2第2课时将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定教案高二生物教案

第2课时将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定[学习目标] 1.熟悉目的基因导入受体细胞的方法。

2.了解农杆菌转化法。

3.画出DNA 分子杂交示意图。

4.目的基因的检测方法的比较。

知识点一将目的基因导入受体细胞知识梳理1.转化的含义：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内□01维持稳定和表达的过程。

2．将目的基因导入植物细胞(1)□01农杆菌转化法：将目的基因导入□02双子叶植物和裸子植物最常用的方法 ①农杆菌特点：当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的□03酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的□04Ti 质料上的T －DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的□05DNA 上。

②受体细胞：植物□06体细胞或受精卵。

③操作过程：将目的基因插入到□07Ti 质粒的TDNA 上―→转入□08农杆菌―→导入□09植物细胞―→目的基因整合到□10受体细胞染色体的DNA 上―→目的基因表达。

(2)基因枪法：适用于□11单子叶植物，成本较高。

是利用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表面的□12表达载体DNA 打入受体细胞中，使目的基因与其整合并□13表达的方法。

(3)花粉管通道法：我国科学家独创的方法花粉管通道法，就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去□14柱头；然后，滴加□15DNA(含目的基因)，使目的基因借助□16花粉管通道进入受体细胞。

该方法十分简单经济。

我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的。

3．将目的基因导入动物细胞(1)方法：□01显微注射技术，采用最多、最有效的方法。

(2)受体细胞：动物的□02受精卵。

(3)操作过程：将含有□03目的基因的表达载体提纯―→取卵(□04受精卵)―→□05显微注射―→受精卵经胚胎早期培养后，□06移植到雌性动物的□07输卵管或子宫内―→获得□08新性状的动物。

4．将目的基因导入微生物细胞(1)方法01Ca2＋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①用□胞称为□02感受态细胞)。

高考生物真题按知识点分类汇编91-生物技术与工程-基因工程-目的基因的检测与鉴定(含解析)

五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编91-生物技术与工程-基因工程-目的基因的检测与鉴定（含解析）一、综合题1．（2022·山东·高考真题）某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。

为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。

P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。

(1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。

用于扩增P基因的引物需满足的条件是_______、为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的______（填“3'端”或“5'端”）。

(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。

将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。

据图甲分析，出现该问题的原因是______。

修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是______。

(3)融合蛋白表达成功后，将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。

各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。

已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是______；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是______。

(4)根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是______。

人教版高中生物选择性必修3第3章达标检测卷含答案

第3章达标检测卷班级：__________姓名：__________学号：__________(时间：45分钟)一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。

每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意。

1．下列关于基因工程的叙述，错误的是()A．利用体外DNA重组技术定向改造生物的遗传性状B．在细胞水平上设计和施工，需要限制酶、DNA连接酶和载体C．打破物种界限，获得人们需要的生物类型或生物产品D．抗虫烟草的培育种植降低了生产成本，减少了环境污染【答案】B【解析】基因工程是指按照人类的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，可定向改造生物的遗传性状，A正确；基因工程是在分子水平上设计和施工的，B错误；基因工程可在不同生物间进行，故可打破物种界限，获得人们需要的生物类型或生物产品，C正确；抗虫烟草的培育种植减少了农药的使用，降低了生产成本，减少了环境污染，D正确。

2．(2023·新疆名校期末)下列有关基因工程中限制性内切核酸酶的描述，正确的是() A．限制性内切核酸酶能识别双链DNA和RNA分子的特定核苷酸序列B．限制性内切核酸酶可使氢键断裂C．限制性内切核酸酶只能从原核生物中提取D．限制性内切核酸酶可将DNA切割成黏性末端或者平末端【答案】D【解析】限制性内切核酸酶只能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，不能识别RNA 分子的特定核苷酸序列，A错误；限制性内切核酸酶可使磷酸二酯键断裂而不是使氢键断裂，B错误；限制性内切核酸酶主要来自原核生物，少数来自真核生物，C错误；限制性内切核酸酶可将DNA切割成黏性末端或者平末端两种末端类型，D正确。

3．某线性DNA分子含有3 000个碱基对(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。

限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。

下列有关说法正确的是()A ．在该DNA 分子中，a 酶与b 酶的识别序列分别有3个和2个B ．a 酶与b 酶切出的黏性末端不能相互连接C ．a 酶与b 酶切断的化学键分别为磷酸二酯键和氢键D ．用这两种酶和DNA 连接酶对该DNA 分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，序列会明显增多【答案】D【解析】分析表格，a 酶可以把原有的线性DNA 切成三段，说明DNA 分子上有两个切口，即a 酶的识别序列有2个，b 酶把大小是1600的DNA 分子切成大小分别为800和800两个片段，把大小是1100的DNA 分子切成大小分别为800和300两个片段，且a 酶和b 酶的识别位点不同，说明b 酶的识别序列有2个。

1.2基因工程的基本操作程序(评估课)

4.过程: 4.过程: 过程质粒同一种限制酶处理一个切口两个黏性末端 DNA连接酶 DNA连接酶
5、目的：
DNA分子 DNA分子
两个切口获得目的基因
重组DNA分子（重组质粒）重组DNA分子（重组质粒） DNA分子
使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代
5.基因表达载体的组成： 5.基因表达载体的组成：基因表达载体的组成复制原点+目的基因+启动子+终止子+ 复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因启动子：位于基因的首端基因的首端的一启动子：位于基因的首端的一段特殊的DNA片断，它是RNA聚段特殊的DNA片断，它是RNA聚 DNA片断 RNA 合酶识别和结合的部位的部位，合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA mRNA，它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质终止子：位于基因的尾端基因的尾端的一终止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断， DNA片断段特殊的DNA片断，能终止 mRNA的转录 mRNA的转录标记基因的作用是为了鉴别受标记基因的作用是为了鉴别受的作用是为了鉴别体细胞中是否含有目的基因，体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细胞筛选出来
四、目的基因的检测与鉴定——检查是否成功检查是否成功
①检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因检测转基因生物染色体的DNA上 DNA 方法: DNA分子杂交方法: DNA分子杂交
过程:1、取出转基因生物的基因组过程、取出转基因生物的基因组DNA 2、用含目的基因的片段用放射性同位素等作标记, 、用含目的基因的DNA片段用放射性同位素等作标记片段用放射性同位素等作标记以此做探针 3、使探针和转基因生物的基因组杂交若显示出杂交带若显示出杂交带, 、使探针和转基因生物的基因组杂交,若显示出杂交带表明染色体已插入染色体DNA中表明染色体已插入染色体中

基因工程的基本操作步骤

(3) 图中③代表重组DNA分子，它往往含标记基因，以便对目的基因的检测。
三、目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞：有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、
酵母菌和动植物细胞等。
• 将目的基因导入受体细胞的原理借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
将目的基因导入植物细胞的方法 1、农杆菌转化法 2、基因枪法 3、花粉管通道法
传而受功给且体能后要细：代能胞使。稳并目
定有的存效基在表因且达进遗，入
基因表达载体的构建
1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出黏性末端。
2）用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。
3）将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）
基因工程的基本操作程序
一、目的基因的获取二、基因表达载体的构建三、将目的基因导入受体细胞四、目的基因的检测与鉴定
一、目的基因的获取
(一）目的基因
主要是指编码蛋白质的基因
目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因等。
（二）获取目的基因的方法导入受体菌中储存cDNA2、利用PCR技术扩增目的基因
PCR技术—多聚酶链式反应
原理：DNA半保留复制的基本原理
前提：一段已知目的基因的核苷酸序列
四种脱氧核苷酸
条件：模板DNA 热稳定DNA聚合酶(Taq酶）
一对引物
PCR扩增仪
利用PCR技术扩增目的基因
5’G—G 3’ C—C 5’ 引物Ⅱ 3’
还要：个体生物学水平的鉴定
受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗？

人教版选择性必修三将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定教案

二将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定一、将目的基因导入受体细胞1．转化：是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2．将目的基因导入植物细胞的方法3．将目的基因导入动物受精卵的方法：利用显微注射将目的基因注入动物的受精卵中。

4．将目的基因导入微生物细胞的方法：常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。

先用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，再将重组的基因表达载体导入大肠杆菌细胞中。

[提醒]微生物(大肠杆菌、酵母菌等)具有繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等优点。

二、目的基因的检测与鉴定[提醒]PCR不仅可用于获取和扩增目的基因，还能用于检测受体细胞中是否含有目的基因或受体细胞中的目的基因是否转录出mRNA。

(1)将目的基因导入植物细胞一般采用农杆菌转化法。

()(2)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体。

()(3)常用卵细胞作为培育转基因动物的受体细胞。

()(4)转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测。

()(5)抗虫基因即使成功地插入植物细胞染色体上也未必能正常表达。

()(6)检测目的基因是否插入受体细胞的DNA中，可用抗原—抗体杂交技术。

()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×知识点一将目的基因导入受体细胞1．农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上；第二次拼接(非人工操作)是指插入目的基因的T-DNA被拼接到受体细胞的染色体DNA上。

第一次导入是将含目的基因的Ti质粒转入农杆菌；第二次导入(非人工操作)是指将含目的基因的T-DNA导入受体细胞。

2．受体细胞的选择(1)对于植物来说，受体细胞可以是受精卵或体细胞，因为植物细胞具有全能性。

(2)对于动物来说，受体细胞一般是受精卵，因为受精卵的全能性高，而高度分化的动物体细胞的全能性受到抑制。

基因工程默写

基因工程1.基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。

2.1944年，艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了遗传物质是DNA，还证明了DNA可以在同种生物的不同个体之间转移3.1958年，梅塞尔森和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制。

随后不久，克里克提出中心法则。

4.1953年，沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出了遗传物质自我复制的假说。

5.1967年，科学家发现，在细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移。

6.1972年，伯格首先在体外进行了DNA改造的研究，成功地构建了第一个体外重组DNA 分子7.1973年，科学家证明质粒可以作为基因工程的载体，构建重组DNA，导入受体细胞，使外源基因在原核细胞中成功表达，并实现物种间的基因交流。

至此，基因工程正式问世。

8.1984年，我国科学家朱作言领导的团队培育出世界上第一条转基因鱼9.1983年，科学家采用农杆菌转化法培育出世界上第一例转基因烟草。

此后，基因工程进入了迅速发展的阶段。

10.1985年，穆里斯等人发明PCR，为获取目的基因提供了有效手段。

11.2013年，华人科学家张锋（1982—）及其团队首次报道利用最新的基因组编辑技术——CRISPR（成簇规律间隔短回文重复）技术编辑了哺乳动物基因组。

该技术可以实现对特定基因的定点插入、敲除或替换。

第1节重组DNA技术的基本工具1.切割DNA的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶，这类酶主要是从中分离纯化出来的。

它们能够的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开，产生两种形式的末端。

2.DNA连接酶分为两类，一类是，另一类是。

后者既可以缝合双链DNA片段互补的，又可以缝合双链DNA片段的，但连接后者的效率比较低。

2基因工程的基本操作程序

基因的功能基因在染色体上的位置基因的转录产物mRNA 基因翻译产物NA B、线粒体DNA
C、总mRNA
D、tRN的许多DNA片段，导入某个
c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，合成与模板互补的__D_N__A_链__。
3、人工合成法：
基因较小，核苷酸序列已知，可以利用DNA合成仪人工合成
1、原核细胞的基因结构
非编码区编码区上游
启动子
编码区
非编码区
编码区下游终止子
与RNA聚合酶结合位点
启动子：位于基因的首端的一段特殊的DNA片断，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质库叫做基因组文
库
D、含有一种生物的一部分基因的基因叫cDNA2、利用PCR技术扩增目的基因
（2）利用PCR技术扩增目的基因
PCR——聚合酶链式反应是一项生物体外复制特定DNA片
段的核酸合成技术。通过此技术，可获取大量的目的基因。
A、限制酶只在获得目的基因时才用
B、重组质粒的形成在细胞内完成
C、质粒都可作为运载体
D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料
5）基因工程是在DNA分子水平上进行设计
施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行
碱基互补配对的步骤是
（ C）
A、人工合成目的基因
B、目的基因与运载体结合
C、将目的基因导入受体细胞
PCR技术
原理： DNA复制
前提：
一段已知目的基因的核苷酸序列
原料
模板DNA； DNA引物；四种脱氧核苷酸；
热稳定DNA聚合酶（Taq酶）
PCR扩增仪
方式
：以__指数___方式扩增，

基因工程步骤

③过程：
④优点：经济、有效
（2）基因枪法（3）花粉管通道法
2、将目的基因导入动物细胞
①方法：显微注射法
②程序：
目的基因表达载体提纯
显微注射
受精卵
取卵（受精卵）新性状动物
3、将目的基因导入微生物细胞
①原核生物特点：繁殖快、单细胞、遗传物质少 ②方法：
用Ca2+处理细胞感受态细胞
表
达载体与感受态细胞混合
水稻植株的耐盐性。
答案：（1）a a （2）基因枪法（花粉管通道法）（3）植物组织培养（1分）脱分化（去分化）再分化（4）耐盐基因（目的基因）一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）
练习
1）以下说法正确的是
（C ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D、基因控制的性状都能在后代表现出来
2）不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制
（D ）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNA
3）有关基因工程的叙述中，错误的是（A ）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、人工合成目的基因不用限制性内切酶
蛋白质的氨基酸序列
推测
mRNA的核苷酸序列
推测
结构基因的核苷酸序列
化学合成
目的基因
得到目的基因后，需要大量扩增以满足基因工程的需要—— PCR扩增
DNA合成仪
PCR扩增仪
步骤二：基因表达载体的构建

基因工程操作步骤

Ca2+处理细胞将目的基因插入到将含有目的基因 →感受态细胞 Ti质粒的T-DNA上的表达载体提纯 →重组表达载 →农杆菌→导入植 →取卵（受精卵）体与感受态细物细胞→整合到受转化过程 →显微注射→受胞混合→感受体细胞的DNA→表精卵发育→获得态细胞吸收DNA 达具有新性状的动分子物
基因中启动子（具有启动作用的DNA片段）
基因中内含子(位于编码蛋白质序列的非编码DNA片段）基因多少物种间的基因交流
无
有
某种生物的部分基因某种生物的全部基因
可以的基因的有关信息，例如，根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等特性来获取目的基因。
解旋方式
酶特点结果
热稳定的DNA聚合酶
半保留复制、全解旋再复制大量的DNA片段
随堂闯关
PCR技术扩增过程
a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板单链DNA 在热作用下，氢键断裂，形成_______ b、复性（55℃-60℃）：系统温度降低，引物双链。与DNA模板结合，形成局部________ c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，从引物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补 DNA链。的________
终止子
与RNA聚合酶结合位点
外显子
内含子
基因结构
内含子：不能编码蛋白质的序列非编码区：有调控作用,上游有RNA聚合酶结合位点(启动子)。
编码区
外显子：能编码蛋白质的序列1. 从基因中获取目的基因 1. 基因的概念:
将含有某种生物不同基因的许多DNA片断，导入到受
体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同

基因工程的步骤

产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。（是
治疗遗传病的最有效的手段。）
（把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，
从而达到治疗疾病的目的）
2、基因治疗的类型
(1)体外基因治疗
从病人体内获得某种细胞(如T淋巴细胞)，进行培患者缺失腺苷酸脱氨酶基因，造成养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转体内缺乏腺苷酸脱氨酶(是人体免移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。疫系统发挥正常所必需)，患者的免疫功能低下。
2、改良农作物的品质
3、生产药物
二、动物基因工程前景广阔
1、提高动物生长速度 2、改善畜产品的品质 3、用转基因动物生产药物
4、用转基因动物作器官移植的供体
三、基因工程药品异军突起四、基因治疗曙光初照
一、植物基因工程硕果累累
哪些转基因作物已进入大规模商业化应用? 转基因大豆、玉米、棉花和油菜
植物基因工程技术主要用于哪些方面? 提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）, 以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面.
2、抗病转基因植物
引起植物生病的病原微生物有：病毒、真菌和细菌目的基因抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因病毒的复制酶基因抗真菌基因：抗毒素合成基因几丁质酶基因
实例：抗烟草花叶病毒的转基因烟草、抗病毒的转基因小麦等。
3、抗逆转基因植物
哪些环境条件会造成农作物低产、减产？
调节渗透压的基因调节细胞渗透压，使抗逆基因
实例：科学家已在牛羊等动物乳腺反应器表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α－抗胰蛋白酶。转有人α－抗胰蛋白酶基因的转基因羊
4.用转基因动物作器官移植的供体供体动物：猪

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将目的基因导入植物细胞的方法
随着生物技术的不断发展，基因编辑和转基因技术在农业领域中得到了广泛的应用。

将目的基因导入植物细胞，可以使植物获得更好的抗病性、耐旱性、耐盐性等性状，从而提高植物的产量和品质。

本文将介绍几种常见的将目的基因导入植物细胞的方法。

1. 农杆菌介导的转化
农杆菌介导的转化是将外源DNA导入植物细胞的一种常见方法。

农杆菌是一种土壤细菌，具有天然的基因转移能力。

它可以将Ti质粒（土壤杆菌肿瘤质粒）导入植物细胞，并在植物细胞中形成肿瘤。

利用这种特性，科学家可以将目的基因植入Ti质粒中，然后通过农杆菌介导的转化将其导入植物细胞中。

这种方法适用于多种植物，包括拟南芥、玉米、水稻等。

2. 基因枪法
基因枪法是将外源DNA通过压缩气体或加速粒子的方式直接送
入植物细胞的一种方法。

这种方法不需要农杆菌或其他转化载体的介入，因此可以避免由于介导体的限制而导致的转化效率低下的问题。

基因枪法可以用于多种植物，包括玉米、大豆、小麦等。

但是，由于该方法需要使用高压气体或加速粒子，因此设备成本较高，操作难度较大。

3. 电穿孔法
电穿孔法是将外源DNA通过电场脉冲的方式导入植物细胞的一
种方法。

在这种方法中，植物细胞被置于含有外源DNA的缓冲液中，
并受到电场脉冲的作用，使得细胞膜发生短暂的孔隙，外源DNA通过这些孔隙进入细胞质。

该方法适用于多种植物，包括拟南芥、玉米、水稻等。

电穿孔法具有转化效率高、设备成本低、易于操作等优点，因此被广泛应用于植物基因转化中。

4. 直接DNA转化法
直接DNA转化法是将外源DNA与植物细胞一起置于含有多种物质的缓冲液中，通过一系列的化学反应和电化学反应使外源DNA进入植物细胞的一种方法。