基因工程--基因的基本操作作业

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简述基因工程的基本操作步骤

简述基因工程的基本操作步骤

简述基因工程的基本操作步骤随着科学技术的不断进步,基因工程成为当代科技领域的重要研究方向之一。

基因工程是通过改变生物体内部的基因结构和功能来达到人为干预和控制生物现象的目的。

基本操作步骤可以概括为以下几个方面:第一步,选取目标生物体。

选择一个已知的基因序列,对其进行修改,向其中添加或删除一些基因信息或者改变这些基因的排列顺序,制造出新的DNA序列。

这样做出来的DNA序列也称为重组 DNA。

第二步,将重组 DNA 导入到宿主细胞中。

将准备好的重组 DNA导入到细胞内,可采用注射,体外转化,或用病毒带入等方法。

宿主细胞需要同时具有稳定性和能够快速繁殖的特点,例如大肠杆菌等。

第三步,将重组 DNA 插入到宿主细胞染色体上,使其变为永久性的遗传物质。

此时,需要借助工具酶等将重组 DNA 单链插入到宿主细胞中的DNA 双链片段之间,形成永久性的遗传物质。

第四步,使用酶对重组基因进行切割。

利用限制酶,可以将重组基因从宿主细胞的染色体中切割下来。

第五步,进行测序和分析。

在完成以上操作后,需要对切割得到的基因片段进行测序和分析,以确定重组成果的成功与否以及其质量是否达到实验需求的标准,同时也需要进行针对宿主细胞的表达和鉴定工作。

需要注意的是,在进行基因工程时,要注意实验的安全性等问题。

需要遵循相关的实验操作规范,确保人类及环境的不受到污染和伤害。

综上所述,基因工程由基本的实验操作步骤组成,可以利用这些步骤来改变基因序列,创造新的生物品种,并为医学和工业等领域的发展提供支持。

这些操作可以打造出具有生物多样性和可再生性的材料和产品,并带来人们从未想到的各种应用和发展。

基因工程的基本操作程序

基因工程的基本操作程序

基因工程的基本操作程序基因工程是一门涉及生物学、生物化学和遗传学的学科,它旨在通过操纵生物体的基因组来实现特定的目的。

基因工程的应用广泛,涵盖医药、农业、环境保护等各个领域。

本文将介绍基因工程的基本操作程序,帮助读者了解基因工程的工作原理和操作步骤。

一、基因工程的前期准备工作在进行基因工程实验之前,需要进行一系列的前期准备工作,以确保实验的顺利进行。

这些准备工作包括:1. 确定研究目标:明确要研究的基因或基因组,并确定实验的目的和预期结果。

2. 设计引物和探针:根据目标基因的序列设计引物和探针,用于PCR扩增和检测目标基因。

3. 准备实验材料:包括DNA样本、细胞培养基、试剂盒等。

4. 搭建实验平台:设置实验室内的工作区域和实验台,准备所需的实验设备和仪器。

二、基因工程的基本操作步骤1. DNA提取DNA提取是基因工程的关键步骤之一,它从细胞或组织中提取DNA,并用于后续的基因操作。

常用的DNA提取方法包括酚/氯仿法、盐法和商业DNA提取试剂盒等。

PCR(聚合酶链式反应)是一种用于扩增目标DNA片段的技术。

通过引物的选择,可以在PCR反应中扩增目标基因的特定片段。

PCR 反应的步骤包括:变性、退火和延伸。

3. 限制性内切酶切割限制性内切酶是一类具有特异性切割DNA的酶,它能够将DNA切割成特定的片段。

在基因工程中,研究人员常用限制性内切酶对目标基因进行切割,以实现特定序列的插入、删除或替换。

4. DNA连接DNA连接是基因工程中的关键步骤之一,它将目标基因的DNA片段与载体DNA连接起来,形成重组DNA。

DNA连接需要借助DNA 连接酶和连接缓冲液,在适当的温度和时间条件下进行。

5. 转化转化是将重组的DNA导入宿主细胞中的过程。

通过处理细胞使其变得可接受外源DNA,然后将重组DNA导入细胞。

常用的转化方法包括热冲击法、电穿孔法和化学法。

6. 筛选和鉴定筛选和鉴定是判断基因工程实验是否成功的步骤。

简述基因工程的含义和基本操作步骤

简述基因工程的含义和基本操作步骤

简述基因工程的含义和基本操作步骤基因工程是通过对生物体的遗传物质进行人为改变和调控,以获得新的性状或功能的一种技术。

基因工程是现代生物技术的重要组成部分,利用DNA重组技术和基因编辑技术,可以在基因水平上改变生物体的遗传性状,进而实现种种应用。

基因工程的基本操作步骤如下:1.目标基因的克隆:首先,需要确定需要改变的目标基因,并将其从原有的生物体中克隆出来。

常用的克隆方法包括PCR技术、限制酶切和连接、质粒克隆等。

2.重组质粒构建:将目标基因插入载体中,形成重组质粒。

常用的载体包括质粒、噬菌体和人工染色体等。

3.质粒转化:将重组质粒导入宿主细胞中,使宿主细胞获得目标基因。

常用的转化方法包括化学转化、电穿孔和嗜热菌转化等。

4.选择与筛选:利用特定标记或抗性基因,对转化细胞进行筛选,筛选出带有目标基因的细胞进行进一步培养和研究。

5.培养与表达:对获得目标基因的细胞进行培养,利用适当的诱导条件(如添加特定诱导剂、调节培养温度等),使目标基因在细胞中表达出来。

6.分离与纯化:通过适当的分离和纯化技术,将目标基因表达产物纯化出来。

常用的方法包括离心、凝胶过滤、层析等。

7.特性鉴定与功能分析:对目标基因表达产物进行特性鉴定和功能分析,确认其结构和功能。

常用的方法包括Western blot、PCR、酶活性测定、功能性实验等。

8.应用与开发:在确认目标基因的结构和功能后,可以根据需要进行应用和开发。

基因工程的应用领域非常广泛,包括生物农业、医药、环境保护等。

基因工程的应用非常广泛,以下列举几个常见的应用领域:1.农业领域:利用基因工程技术改良作物,使其具有抗病虫害、耐逆境和提高产量等优点。

常见的基因工程作物包括转基因水稻、玉米和大豆等。

2.医学领域:基因工程技术可以用于生产重组蛋白药物、疫苗和基因治疗等。

同时,也有助于研究和发现与疾病相关的基因。

3.环境保护:基因工程技术可以用于修复污染物、处理有害废物,提高生物降解能力等。

基因工程操作的基本程序活动单

基因工程操作的基本程序活动单

基因工程操作的基本程序活动单1.选择目标基因:首先确定需要操作的目标基因,可以是其中一种特定功能蛋白的基因,也可以是其中一种疾病相关基因等。

目标基因的选择将决定后续操作的方向和方法。

2.克隆目标基因:通过PCR扩增、酶切、连接、转化等技术,将目标基因从源DNA中纯化得到,并插入到适当的表达载体中。

这一步骤要求操作技术准确、熟练,以确保目标基因的高效表达。

3.转化宿主细胞:将包含目标基因的表达载体转化到目标宿主细胞中,使目标基因能够在宿主细胞中表达。

转化可以通过真菌、细菌、植物等多种方法实现,比如热激、电转、化学转等。

4.筛选阳性克隆:为了找到成功表达目标基因的宿主细胞,需要对转化后的细胞进行筛选。

通常使用抗生素、报告基因标记等方法,筛选出表达目标基因的阳性克隆。

5. 基因组整合:将目标基因稳定整合到宿主细胞的染色体中,确保目标基因在细胞代代传递中持续表达。

可以通过CRISPR/Cas9、诱导重组等技术实现基因组整合。

6.目标基因表达:经过上述步骤后,目标基因将在宿主细胞中表达,产生目标蛋白或特定产物。

表达的目标基因可以用于生产物质、疫苗、药物等。

7.分析验证:对表达的目标基因及其产物进行分析验证,确认目标基因已经稳定地整合到宿主细胞染色体中,并且表达水平符合预期。

8.优化改良:根据实际需求,对目标基因的表达效率、产物纯度、功能活性等进行优化改良,使基因工程产品更具有实用性和商业价值。

9.产业化应用:将优化后的基因工程产品进行产业化应用,如规模化生产、市场推广等。

同时需要遵守法规标准,确保产品质量和安全性。

总的来说,基因工程操作的基本程序活动单涵盖了从目标基因选择到产业化应用的全过程,需要科研人员精确操作、审慎考虑,以确保基因工程技术的成功运用和推广。

基因工程的基本操作

基因工程的基本操作

基因工程的基本操作
基因工程的基本操作包括以下几个步骤:
1. 取得目标基因:首先需要获得目标基因的DNA序列。

这可以通过多种方法实现,如克隆、PCR扩增、合成等。

2. DNA切割:将目标基因从DNA样本中分离出来,通常需要用到一种特殊的酶——限制性内切酶。

这些酶可以在DNA的特定序列处切割,从而得到目标基因的DNA片段。

3. DNA连接:将目标基因的DNA片段与载体DNA连接在一起。

载体DNA是一种能够自复制的DNA分子,可以在细胞中稳定存在。

连接的过程通常需要使用DNA连接酶。

4. 转化:将连接好的DNA载体导入宿主细胞中。

这可以通过多种方法实现,如电穿孔、热激击等。

5. 克隆和筛选:选择合适的宿主细胞,并用培养基培养细胞,使其增殖。

通过筛选方法,如抗生素筛选、荧光检测等,筛选出带有目标基因的克隆。

6. 验证:对获得的克隆进行验证,确认目标基因已经成功导入宿主细胞,并且在细胞中表达。

7. 基因表达和应用:利用已经导入细胞中的目标基因进行进一步的研究。

可以通过控制基因的表达水平,探究基因的功能和
调控机制。

同时,还可以利用基因工程技术将目标基因导入其他生物体,实现特定性状的改良和应用。

基因工程的基本操作步骤

基因工程的基本操作步骤

基因工程的基本操作步骤1.获得目标基因:确定所需的目标基因,可以通过从已知基因库中克隆目标基因,或者通过后续的基因特异性扩增来获得目标基因片段。

2.克隆和扩增目标基因:将获得的目标基因片段插入到载体(如质粒、病毒等)中,通过体外扩增技术(如聚合酶链式反应,PCR)增加目标基因的拷贝数目。

3.DNA测序:对扩增的目标基因进行测序,以确认其序列是否和期望的一致。

这对于进一步的克隆和分析十分重要。

4.选择适当的宿主:根据目标基因的特性,选择合适的宿主生物。

可以选择细菌、植物、动物细胞等不同的宿主。

5.转化宿主:将目标基因插入宿主细胞中,使其能够被细胞内的基因表达系统所识别和表达。

6.筛选和鉴定:对转化过的宿主进行筛选,以确定是否成功地将目标基因表达在宿主中。

这可以通过各种技术,如荧光标记、抗性筛选等进行鉴定。

7.基因表达和改造:在宿主中实现目标基因的表达,并进行必要的改造。

这包括调控基因表达水平、改变基因产物的结构和功能等操作。

8.分析和验证:对基因表达和改造的结果进行分析和验证。

这可以通过分子生物学技术、生物化学方法、功能性实验等手段来实现。

9.后续应用:根据实验目的和应用需求,对基因工程产物进行进一步的应用和开发。

这可以涉及到基因工程产品的应用领域,如医药、农业、工业等。

除了上述的基本操作步骤,基因工程还需要进行严格的实验设计、对操作过程进行质量控制和数据分析。

此外,基因工程的操作过程还需要遵守相关的伦理原则和法律法规,确保实验的安全性和合规性。

需要注意的是,基因工程是一个复杂的过程,具体的操作步骤可能因不同的实验目的、技术手段和宿主生物的选择而有所差异。

因此,在实际操作中,可能需要根据具体情况进行调整和优化。

基因工程基本操作步骤

基因工程基本操作步骤

基因工程基本操作步骤
1、目标基因的选择。

这是进行基因工程的第一步,目标基因可以是已知的具有特定功能的基因,也可以是未知的探索性研究对象,在选择时需要考虑多个方面,如所需功能、适用范围、安全性等。

2、克隆目标基因。

这一步骤包括提取DNA、使用限制性内切酶将DNA切割成特定长度、连接载体(如质粒、病毒等)以及转化宿主细胞(如大肠杆菌、哺乳动物细胞等)。

3、构建重组表达载体。

这一步骤包括选择合适的载体、插入目标基因、调节表达(如调节启动子和终止子)等,重组表达载体是将目标基因嵌入到载体中,使其能够在宿主细胞中表达。

4、转染宿主细胞。

这一步骤包括选择合适的宿主细胞、转染重组表达载体、筛选阳性克隆等,转染宿主细胞是将构建好的重组表达载体转移到宿主细胞中,使其能够在宿主细胞中进行表达。

5、目的基因的检测与鉴定。

这一步骤包括分子水平上的检测(如DNA分子杂交技术、分子杂交技术、抗原-抗体杂交技术)和个体水平上的鉴定(如抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等)。

6、分离和纯化目标蛋白。

这一步骤包括破碎宿主细胞、
使用不同的技术对混合物进行分离(如层析、电泳等)。

基因工程的基本操作程序

基因工程的基本操作程序

基因工程的基本操作程序基因工程是一项综合性的技术,它涉及到从一个生物体中获得DNA序列的特定片段,然后通过各种技术方法将这些片段插入到另一个生物体中。

基因工程的基本操作程序包括以下步骤:1.DNA提取:首先需要从源生物体中提取目标DNA片段。

这通常涉及到细胞破碎、核酸提取和纯化等步骤。

现代基因工程技术还可以利用聚合酶链式反应(PCR)直接扩增特定的DNA片段。

2.DNA切割:接下来,需要将目标DNA片段切割成更小的片段。

这可以通过使用限制酶来实现,限制酶能够识别特定的DNA序列,并在这些序列上切割DNA。

切割后的DNA片段具有粘性末端,即其中一末端具有未配对的碱基。

3.DNA连接:将需要连接的DNA片段混合在一起,并通过DNA连接酶的作用将它们连接起来。

DNA连接酶可以识别并连接具有互补碱基的末端,从而形成连续的DNA分子。

这个过程也可以通过使用DNA连接酶以外的方法,如化学连接或缩合酶连接等。

4.DNA插入:将连接好的DNA片段插入到目标生物体中。

这可以通过多种技术手段来实现,例如:转化(将DNA通过物理或化学方法导入到细胞中)、转染(通过封装在载体中的DNA转导到细胞中)和病毒载体等。

5.基因表达:一旦DNA片段被成功插入到目标生物体中,就可以进行基因表达。

这通常涉及到通过细胞的生物学过程,如转录和翻译,在转录时生成RNA分子,并通过翻译将其转化成蛋白质。

6.分析和鉴定:最后,需要对基因工程产品进行验证和鉴定。

这可以通过多种技术方法来实现,如聚合酶链式反应(PCR)、DNA测序、基因组学和蛋白质分析等。

需要注意的是,基因工程的具体操作步骤可能因应用领域和技术要求而有所不同。

此外,基因工程涉及到复杂的技术和伦理问题,因此需要专业人士具备严格的实验操作和伦理意识。

基因工程实验操作作业指导书

基因工程实验操作作业指导书

基因工程实验操作作业指导书前言:在进行基因工程实验操作之前,请确保已经具备相应的实验知识和技能,并遵守实验室的安全规定。

本实验操作指导书将详细介绍基因工程实验的步骤和注意事项,以确保实验顺利进行。

一、实验前准备1.确认实验的目的和所需材料:确定需要进行的基因工程实验目标,并准备所需的各种试剂、细胞培养物和实验器材。

2.实验室安全措施:穿戴实验室要求的个人防护装备,遵守实验室的规章制度。

确保实验室电源和排风系统正常运行。

二、实验步骤1.基因克隆a) DNA提取:从源生物体中提取DNA样本,利用适当的提取方法将DNA纯化并获得高质量的DNA。

b) PCR扩增:设计引物,进行PCR扩增反应,使目标基因扩增到所需的浓度。

c) 酶切:使用限制性内切酶对目标基因和载体进行酶切,创建黏性末端适配体。

d) 连接:将目标基因与载体连接,形成重组DNA。

e) 转化:将重组DNA转化到适宜的宿主细胞中,使其能够被宿主细胞内的酶复制和表达。

2.细胞培养a) 培养基准备:根据实验需求制备适宜的培养基。

b) 细胞传代:将宿主细胞进行传代,以保持活性和生长状态。

c) 质粒提取:从转化后的细菌中提取质粒DNA,作为后续实验的样本。

d) 菌液预处理:将细菌培养物进行适当的处理,如离心、洗涤等。

3.基因表达a) 表达培养条件控制:设置适宜的温度、培养时间和培养基成分,以获得高效的基因表达。

b) 转录与翻译:利用适当的启动子和加入适量的诱导剂,实现基因转录和翻译。

c) 蛋白质纯化:根据需要,对表达的蛋白质进行纯化,确保其纯度和活性。

4.实验结果分析a) 凝胶电泳:使用凝胶电泳分析方法,判断基因工程实验的成功与否。

b) 荧光检测:通过荧光标记的方法检测基因表达程度。

c) 其他分析方法:根据实验目的及需求,选择适当的分析方法进行结果分析。

三、实验操作注意事项1.实验室安全:佩戴手套、实验外套、护目镜等个人防护装备,避免实验材料和试剂对人体造成伤害。

专题一基因工程的基本操作程序

专题一基因工程的基本操作程序

达和发挥作用。
复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因
第三步:将目的基因导入受体细胞 • 常用的受体细胞:
动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、枯草杆菌等。
1、将目的基因导入植物细胞的方法: (1)农杆菌转化法 受体细胞 内,并且在 转化—— 目的基因进入_________ 稳定 和_____ 表达 的过程 受体细胞内维持_____
基因治疗曙光初照
1.植物基因工程硕果累累
1)抗虫转基因植物 2)抗病转基因植物 3)抗逆转基因植物
4)改良植物品质
2.动物基因工程前景广阔
1)提高动物生长速度
2)改善畜产品质量
3)生产药物:乳腺生物反应器 4)用转基因动物作器官移植的
导入调节因子,抑制抗原决定基因的表达
供体:
3.基因工程药物异军突起
第二步: 基因表达载体的构建——核心
作为基因表达载体只需含有目的基因就可以完成任务吗? 下列结构中是基因表达 构建目的:使目 载体组成必需的是 ? 的基因在受体细 A、目的基因 胞中稳定存在, B、启动子 C、终止子 并且可以遗传给 D、标记基因 下一代,同时使 E、抗生素基因 目的基因能够表 F、复制原点
探针
15N
变性
15N
转基因生物 的mRNA
14N
3)检测目的基因是否翻译成蛋白质
方法: 抗原--抗体杂交
2、鉴定(个体生物学水平)
抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
例:用棉铃饲喂棉 铃虫,如虫吃后不出现 中毒症状,说明未摄入 目的基因或摄入目的基 因未表达。如虫吃后中 毒死亡,则说明摄入了 抗虫基因并得到表达。
②体内基因治疗:
2)基因治疗的现状:临床试验阶段

《基因工程的基本操作程序》教案

《基因工程的基本操作程序》教案

《基因工程的基本操作程序》教案教学内容:基因工程的基本操作程序教学目标:1.了解基因工程的基本概念和原理2.掌握基因工程的基本操作步骤3.学会在实验室中进行基因工程实验教学重点:1.基因工程的概念和原理2.基因工程的基本操作步骤3.基因工程实验的操作技巧教学难点:1.基因工程实验中的操作技巧2.实验室安全操作规范教学准备:1.实验室设备和材料2.基因工程实验操作步骤3.安全操作规范教学流程:一、导入(5分钟)教师引导学生讨论生命科学领域中的基因工程技术,并简要介绍基因工程的概念和应用领域。

二、基因工程的基本原理(15分钟)1.解释基因工程的概念和作用2.介绍基因工程的基本原理,包括基因克隆、DNA插入和转染等技术3.展示基因工程在生物学和医学领域中的应用案例三、基因工程的基本操作步骤(20分钟)1.DNA提取:介绍DNA提取的方法和步骤2.酶切:解释酶切的原理和操作步骤3.连接:介绍DNA连接的技术和操作步骤四、基因工程实验操作演示(30分钟)1.展示基因工程实验操作流程2.演示DNA提取、酶切和连接等操作步骤3.提醒学生注意实验室安全操作规范五、学生实验操作练习(30分钟)1.学生分组进行基因工程实验操作练习2.指导学生按照操作步骤进行实验操作3.辅导学生解决实验中遇到的问题和困难六、实验结果分析和讨论(20分钟)1.学生根据实验结果进行数据分析和讨论2.引导学生思考实验中所遇到的问题和解决方法3.分享学生实验结果和心得体会七、课堂总结(10分钟)教师总结本节课的教学内容,强调基因工程的重要性和应用前景。

鼓励学生继续深入学习和探索生命科学领域。

八、作业布置(5分钟)布置基因工程实验报告撰写任务,要求学生结合实验结果撰写实验报告,并分享实验心得和收获。

教学反思:通过本节课的教学,学生对基因工程的基本概念和原理有了更深入的了解,掌握了基因工程的基本操作步骤和技巧。

学生通过实验操作练习,提高了实验操作能力和团队合作意识。

基因工程的基本操作步骤4

基因工程的基本操作步骤4

基因工程的基本操作步骤4基因工程的基本操作步骤基因工程是一种将外源基因或人为改造的基因导入到生物体内,从而改变其遗传特性的技术。

作为一项复杂而关键的科学技术,基因工程需要遵循一系列基本操作步骤。

本文将介绍基因工程的基本操作步骤,帮助读者了解和理解这一领域的基础知识。

1. 提取目标基因基因工程的第一步是提取目标基因。

目标基因可以来自不同生物体的DNA,包括细菌、植物、动物等。

提取目标基因需要使用特定的提取方法,例如PCR(聚合酶链式反应)技术。

在这一步骤中,需要具备实验室操作技能,同时需遵守实验室安全操作规范。

2. 构建基因载体在基因工程中,基因载体扮演着非常重要的角色。

基因载体是将目标基因导入宿主细胞的工具,通常是由DNA分子构成。

基因载体的构建需要选择适当的载体类型,并将目标基因与载体连接起来。

常见的基因载体包括质粒、病毒等,其构建过程需要遵循相关实验技术和原则。

3. 转化宿主细胞一旦基因载体构建完成,下一步是将其导入宿主细胞中。

这个过程被称为转化。

转化可以通过多种方法实现,例如热激冲击、化学处理或电击。

通过转化,基因载体得以进入宿主细胞,并将目标基因在宿主细胞内表达。

4. 鉴定转化细胞经过转化后,不是所有的细胞都成功地接受了目标基因。

因此,鉴定转化的细胞是基因工程中一个关键的步骤。

鉴定的方法通常基于目标基因在细胞中的表达,可以通过PCR扩增、酶切或荧光显微镜观察等实验手段来进行。

5. 培养和筛选鉴定成功的转化细胞后,需要对其进行培养和筛选。

在培养基中,细胞会持续生长和分裂,并表达目标基因。

为了筛选出带有目标基因的细胞,通常需要加入适当的筛选剂或标记基因。

通过培养和筛选,可以获得大量带有目标基因的细胞。

6. 分离纯化在获得带有目标基因的细胞后,接下来的步骤是分离和纯化目标基因。

这可以通过一系列的实验方法实现,如凝胶电泳、离心、柱层析等。

分离纯化后的目标基因可用于进一步的研究或应用。

总结:基因工程的基本操作步骤包括提取目标基因、构建基因载体、转化宿主细胞、鉴定转化细胞、培养和筛选、以及分离纯化。

2022-2023学年 选择性必修3 人教版 基因工程的基本操作程序 作业

2022-2023学年 选择性必修3 人教版 基因工程的基本操作程序 作业

第3章基因工程第2节基因工程的基本操作程序[基础检查]1.(2021·普宁)下列关于基因工程的叙述中,正确的是()①基因工程打破了物种与物种之间的界限②基因治疗是基因工程技术的应用③载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞④所需要的工具酶有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和运载体⑤常使用的运载体有大肠杆菌、质粒和动植物病毒等A.②③⑤B.①②③C.①②⑤D.①③④解析:基因工程的优点是能定向地改变生物的性状,突破了物种之间的生理隔离界限,可用于基因治疗;载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞;运载体不是工具酶;常使用的运载体是质粒、噬菌体和动植物病毒等,大肠杆菌不能作为运载体。

答案:B2.下列获取目的基因的方法中需要模板链的是()①从基因文库中获取目的基因②利用PCR扩增目的基因③逆转录④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A.①②B.②③C.③④D.①③解析:PCR的原理是DNA半保留复制,即将双链DNA之间的氢键打开,变成单链DNA,作为反应的模板,②需要;逆转录则是以目的基因转录出的mRNA为模板,在逆转录酶的作用下,先形成互补的单链DNA,再合成双链DNA,③需要;①④则均不需要模板。

答案:B3.(2021·东莞)PCR是一项体外扩增DNA的技术,需在反应溶液中添加模板、原料、酶等物质,通过加热(90 ℃以上)使模板DNA解旋,冷却后在一定温度(72 ℃左右)下利用DNA聚合酶合成子代脱氧核苷酸链,如此循环往复,可使特定DNA片段以指数形式扩增。

与体内DNA复制相比,有关PCR技术叙述错误的是()A.以DNA分子的一条链作为模板B.添加的DNA聚合酶热稳定性较高C.反应溶液中无须额外添加解旋酶D.新合成的DNA分子会作为复制模板解析:PCR的原理是DNA复制,以DNA分子的两条链分别作为模板。

答案:A4.(2021·佛山)实时荧光RT-PCR技术可快速检测新型冠状病毒的核酸,为疫情防控提供了有力保障。

生物学案:基因工程的基本操作程序

生物学案:基因工程的基本操作程序

1.2 基因工程的基本操作程序1.简述基因工程的原理及基本操作程序。

2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。

一、目的基因的获取1.从基因文库中获取目的基因将含有某种生物不同______的DNA片段导入________的群体中储存,各个________分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。

基因文库包括两种:________文库,即包含一种生物所有基因的文库;________文库,即只包含一种生物的一部分基因的文库,如______文库。

2.利用PCR(1)PCR的含义:是一项在生物______复制特定DNA片段的核酸合成技术。

(2)目的:短时间内大量扩增目的基因。

(3)原理:__________。

(4)过程:第一步,加热至90~95 ℃,________________。

第二步,冷却至55~60 ℃,________________________________________________。

第三步,加热至70~75 ℃,________________________________________________。

如此重复循环多次.(5)特点:指数形式扩增。

3.用化学方法人工合成如果基因比较____,核苷酸序列又已知,也可以通过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基因表达载体的组成:必须有启动子、________、终止子以及________等。

1.启动子启动子是一段有特殊结构的______片段,位于基因的首端,是____________________的部位,可驱动基因______。

2.终止子终止子也是一段______短片段,位于基因尾端,使______在需要的地方停止。

3.标记基因标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有________,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________进入受体细胞内,并且在受体细胞内________和______的过程,称为转化。

《基因工程的基本工具》 作业设计方案

《基因工程的基本工具》 作业设计方案

《基因工程的基本工具》作业设计方案一、作业目标1、使学生深入理解基因工程中三种基本工具(限制性核酸内切酶、DNA 连接酶、运载体)的作用和特点。

2、培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

3、增强学生对生物技术的兴趣和探索精神。

二、作业内容(一)知识回顾1、限制性核酸内切酶(1)定义:能够识别双链 DNA 分子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磷酸二酯键断开。

(2)作用特点:具有特异性,即能够识别特定的核苷酸序列并在特定的位点切割 DNA 分子。

(3)举例:如 EcoRⅠ限制酶,能够识别 GAATTC 序列,并在 G和 A 之间切断磷酸二酯键。

2、 DNA 连接酶(1)作用:将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来,形成重组DNA 分子。

(2)类型:E·coli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶。

前者只能连接黏性末端,后者既可以连接黏性末端,也可以连接平末端。

3、运载体(1)作用:将目的基因导入受体细胞。

(2)具备的条件:①能在受体细胞中稳定存在并自我复制;②具有一个或多个限制酶切点,以便与外源基因连接;③具有标记基因,便于进行筛选。

(3)常见的运载体:质粒、噬菌体、动植物病毒等。

(二)习题巩固1、单选题(1)下列关于限制性核酸内切酶的叙述,错误的是()A 限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离纯化出来B 限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列C 限制性核酸内切酶切割的是氢键D 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列(2)下列关于 DNA 连接酶作用的叙述,正确的是()A 将单个核苷酸加到某 DNA 片段末端,形成磷酸二酯键B 将断开的两个 DNA 片段的骨架连接起来,重新形成磷酸二酯键C 连接两条 DNA 链上碱基之间的氢键D 只能将双链 DNA 片段互补的黏性末端之间连接起来(3)作为基因工程中的“分子运输车”——载体,应具备的条件是()①必须有一个或多个限制酶的切割位点,以便目的基因可以插入到载体上②载体必须具备自我复制的能力,或整合到受体染色体 DNA 上随染色体 DNA 进行同步复制③必须带有标记基因,以便进行重组后的筛选④必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去⑤大小应合适,太大则不易操作A ①②③④B ①②③⑤C ①②④⑤D ①②③④⑤2、多选题(1)下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述,正确的是()A 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B 限制性核酸内切酶的活性受温度影响C 限制性核酸内切酶能识别和切割 RNAD 限制性核酸内切酶可从原核生物中提取(2)下列关于 DNA 连接酶的叙述,正确的是()A T4DNA 连接酶只能将双链 DNA 片段互补的黏性末端连接起来B E·coli DNA 连接酶既能连接黏性末端,也能连接平末端C DNA 连接酶连接的是两个 DNA 片段之间的磷酸二酯键D DNA 连接酶和限制性核酸内切酶的作用恰好相反(3)下列属于基因工程中常用的运载体的是()A 质粒B 噬菌体C 动植物病毒D 线粒体3、简答题(1)简述限制性核酸内切酶的作用特点和切割结果。

《基因工程的基本操作程序》 学历案

《基因工程的基本操作程序》 学历案

《基因工程的基本操作程序》学历案基因工程是现代生物技术的核心领域之一,它能够按照人们的意愿,对生物的基因进行定向改造,从而创造出具有特定性状的新生物。

要实现基因工程,就需要遵循一系列基本的操作程序。

下面我们就来详细了解一下基因工程的基本操作程序。

一、获取目的基因目的基因是我们期望在受体细胞中表达和发挥作用的特定基因。

获取目的基因的方法主要有以下几种:1、从基因文库中获取基因文库是包含了某种生物全部基因的许多 DNA 片段的集合。

我们可以根据目的基因的有关信息,从基因文库中找到所需的基因。

2、利用 PCR 技术扩增目的基因PCR 技术(聚合酶链式反应)可以在体外快速大量地扩增特定的基因片段。

通过设计一对特异性引物,经过多次循环的变性、退火和延伸过程,使目的基因得以扩增。

3、人工合成法如果目的基因的序列较短且已知,或者通过化学方法合成基因的成本较低,可以采用人工合成的方法获取目的基因。

二、构建基因表达载体获取了目的基因后,需要将其构建到基因表达载体中,才能导入受体细胞并使其表达。

基因表达载体一般由目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分组成。

启动子是一段能够驱动基因转录的 DNA 序列,它决定了基因在何时何地进行表达。

终止子则是转录终止的信号。

标记基因用于筛选和鉴定含有目的基因的受体细胞。

构建基因表达载体的过程需要使用限制酶和DNA 连接酶等工具酶。

限制酶能够识别特定的核苷酸序列并切割 DNA 分子,DNA 连接酶则能够将切割后的 DNA 片段连接起来。

三、将目的基因导入受体细胞将构建好的基因表达载体导入受体细胞,是基因工程的关键步骤之一。

常用的导入方法有以下几种:1、农杆菌转化法对于植物细胞,常使用农杆菌转化法。

农杆菌中的 Ti 质粒上的TDNA 能够转移并整合到植物细胞的染色体 DNA 上。

2、基因枪法基因枪法适用于单子叶植物,它是利用高速微弹将包裹有目的基因的 DNA 分子直接打入受体细胞。

3、花粉管通道法在植物授粉后,向子房注射含有目的基因的溶液,利用花粉管通道使目的基因进入受精卵。

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1、下列有关基因工程技术的叙述,正确的是(
A.重组DNA
B.
C.
D.只要目的基因进入受体细胞就能实现表达
正确答案:C
知识点:基因工程
分析与思考:运载体是质粒,而不是酶,A错;不同的限制酶能够识别不同的回文序列,B 错;目的基因进入受体细胞未必能够表达,D错,故选C。

2、下图表示一项重要生物技术的关键步骤,X是获得外源基因并能够表达的细胞。

下列有关说法不正确的是(
A.X
B.
C.基因与运载体的重组只需要DNA
D.
正确答案:C
知识点:基因工程
分析与思考:目的基因与运载体的结合需要限制酶的切割和连接酶的连接,故选C。

3、下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。

已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因。

判断下列说法正确的是(
A .将重组质粒导入细菌
B
B
.将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上,能生长的只是导入了重组
C .将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的就是导入了质粒A

D .
正确答案:C 知识点:基因工程
分析与思考:质粒导入细菌的方法是钙离子转化法,A 错;含有氨苄青霉素抗性基因的不光只有重组质粒,在质粒A 上也含有,B 错;目的基因成功表达的标志是能够合成人的生长素,D 错,故选C 。

4、下表是基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容,正确的组合是( ) 正确答案:C 知识点:基因工程
分析与思考:基因工程的供体应该是提供目的基因的生物,剪刀是限制性核酸内切酶,针线是DNA 连接酶,运载体是质粒,受体是细胞,故选C 。

5、基因工程是在DNA 水平上进行设计和施工的,在基因操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对的步骤是( )
A .人工合成基因
B .目的基因与运载体的结合
C .将目的基因导入受体细胞
D .目的基因的检测和表达
正确答案:C
知识点:基因工程
分析与思考:将目的基因导入受体细胞所使用的方法为显微注射、钙离子转化等方法,其过程并不涉及到碱基互补配对,故选C。

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