四 目的基因的检测与表达产物的测定

（3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素
外，还必须加入_卡__那__霉__素__。 （4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D
过程应该用 放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因作为
探针。
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前面三个步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够 摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通 过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检 测。
检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒
具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一
起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受
（1）A过程需要的酶有_限__制__性__内__切__酶__和__D_N_A_连__接__酶____。
（2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的
两个条件是具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保。存
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（３）研究发现，let-7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响
机理如图２。据图分析，可从细胞中提取 RNA 进行分子杂交，
以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可
能是由于细胞
RAS（蛋R白ASmRNA/RAS蛋白）含量减少引起
Hale Waihona Puke Baidu的。
（4）反转录作用的模板是 mRNA（或RNA），产物是cDNA （。或 DNA）
从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体（对抗进 行同位素标记）进行抗原——抗体杂交；如果出现杂 交带，表明目的基因已形成蛋白质产品。
2.形态检测:检测转基因生物是否表达出相应的性状 ——目标性状或标记基因的性状
如：一个抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后， 是否具有了抗虫或抗病特性，需要做抗虫或抗病的 接种实验，观察害虫的存活情况或植物的患病情况 以确定是否具有抗性及抗性的程度。
思考与探究
1.利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器 功能的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若 要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？
有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网 和高尔基复合体上加工完成的，内质网和高尔基复合体存在 于真核细胞中，大肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大 肠杆菌中生产这种糖蛋白是不可能的。
2.基因表达载体的组成
启动子 终止子
目的基因 标记基因
复制原点
基因工程的概念
把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放 到另一种生物的细胞里，定向的改造生物的遗传性状。
供体 细胞
目的 基因 的获 得
基因 表达 载体 的构 建
将目 的基 因导 入受 体细 胞
筛选 含有 目的 基因 的受 体细 胞
（2012福建） 32．现代生物科技专题
肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发
肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实验
表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如
图１。
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（１）进行过程①时，需用 限制性核酸内切酶（_或__限__制__）___ 酶切开载体以插入let-7基因_。载体应有RNA聚合酶识别和结合 的部位，以驱动let-7基因转录，该部位称为 启动子 。
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（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递 符合孟德尔遗传规律。 ②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡 那霉素敏感型的数量比为___3_:_1__。
两种生物的互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链。 即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补 配对进行。因此，当用探针与转基因生物的目的基因杂交时， 如果出现杂交带（用特殊的显影装置能看到），则说明目的 基因已经插入受体细胞的染色体DNA中。
基因探针：
是一小段单链的DNA或RNA,带有放射性同位素标记， 并能与目的基因的一条链碱基互补配对
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（２）进行过程②时，需用 胰蛋白 酶处理贴附在培养 皿壁上的细胞，以利于传代培养。
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又如：有的基因工程产品需要与天然产品的功能 进行活性比较，以确定转基因产品的功能中否与天然 产品相同，甚至超过天然产品。
目的基因的检测与鉴定 ——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 ——DNA分子杂交
1.分子检测 ②检测目的基因是否转录出了mRNA ——分子杂交
③检测目的基因是否翻译成蛋白质 ——抗原-抗体杂交
抗四环素的基因，构建成一个表达载体。 （3）将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有
四环素的培养基上培养大肠杆菌。如果表达载体未进入大 肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗四环素基因而死掉；如 果培养基上长出大肠杆菌菌落，则表明β-珠蛋白基因已 进入其中。 （4）培养进入了β-珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌体，破碎 后从中提取β-珠蛋白。
2.形态检测:检测转基因生物是否表达出相应的性状 ——目标性状或标记基因的性状
归纳步骤
①检测转基因生物染色体的DNA 上是否插入了目的基因
DNA与DNA杂交
②检测目的基因是否转录出了mRNA
DNA与RNA杂交 ③检测目的基因是否翻译成蛋白质
抗原抗体杂交
检测抗虫棉是否翻译出毒蛋白：从苏云金芽孢杆菌中提取毒蛋白， 注入某种动物体内，从动物的血清中分离出相应的抗体，并用荧 光标记该抗体，然后用标记的抗体与抗虫棉的细胞提取液混合， 如出现杂交带，则表明抗虫基因已经在棉花细胞中表达。
目的 基因 在受 体细 胞中 是否 转录
是否 翻译 出相 应的 蛋白 质
获得新 性状
1.检测转基因生物染色体的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。 ——DNA分子杂交
检测方法是：采用DNA分子杂交技术。先将转基因生物 的基因组提取出来；把目的基因的DNA片段用放射性同 位素作标记做成探针；使探针与基因组DNA杂交，如果 出现杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA中。
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请据图回答： “汉水丑生的生物同行” 超级群大 型公益 活动： 历年高考题PPT版制 作。本课件为公益作 品，版权所有，未经 允许不得擅自修改或 用于任何形式的商业 用途。2012年1月 15日， 汉水丑生标记。
2.检测目的基因是否转录出了mRNA
这是检测目的基因是否发挥功能作用的第一步。 ——分子杂交
采用DNA与RNA分子杂交技术。从转基因生物中提取出 mRNA，把目的基因的DNA片段用放射性同位素作标记做 成探针；使探针与mRNA杂交，如果出现杂交带，就表 明目的基因转录出了mRNA。
3.检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交
30.在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因 “汉水丑生的生物同行” 超级群大 型公益 活动： 历年高考题PPT版制 作。本课件为公益作 品，版权所有，未经 允许不得擅自修改或 用于任何形式的商业 用途。2012年1月 15日， 汉水丑生标记。
（kanr）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因
若要在体外获得大量反转录产物，常采用 PCR 技术。 （5）基因工程中除质粒外， 噬菌体 和 动植物病毒等 也可 作为运载体。
（6）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用 未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是
未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱
（1）从小鼠中克隆出β-珠蛋白基因的编码序列（cDNA）。 （2）将cDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，另外加上
4、目的基因的检测与鉴定
为什么非要有载体和目的基因一同进入受体细胞呢？
研究发现，单个基因或DNA片段导入另一生 物体的细胞后，往往会被细胞内的防御系统消 灭掉，这样就大大降低了目的基因的表达效率； 如果把目的基因包装一下，就很容易逃过受体 细胞的防御系统，免遭“灭顶之灾”。
基因工程：把一种生物的某种基因提取出来，加以 修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改造生 物的遗传性状。
四 目的基因的检测与表达产物的测定
基因工程的概念
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗 的说就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取 出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里， 定向的改造生物的遗传性状。
供体 细胞
目的 基因
受体 获得新 细胞 性状
基因工程基本操作的四个步骤 1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建 3、将表达载体导入受体细胞
体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了
目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必
须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过
程。
标记基因的作用在于便于检测目的基因的情况。 因为标记基因和目的基因同位于运载体上，要导入都 导入，要表达则都会表达。一般标记基因的DNA序列是 已知的，若选用抗氨苄青霉素基因，则可在目的基因 导入后用氨苄青霉素来处理受体细胞，若无异常，则 抗氨苄青霉素已合成，说明基因已得到表达。
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（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递 符合孟德尔遗传规律。 ①将转基因植株与___非__转__基__因__植__株_____杂交，其后代中 抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1。
的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗
虫棉的技术流程。
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2.β-珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异 常时，动物有可能患某种疾病，如镰刀形细胞贫血症。假如 让你用基因工程的方法，使大肠杆菌生产出鼠的β-珠蛋白， 想一想，应如何进行设计？
（2012福建）32．现代生物科技专题 肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引 发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细 胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技 术基本流程如图１。
归纳: 基因工程的基本操作程序
1. 获取目的基因
从基因文库 利用PCR技术 人工合成
2. 构建基因表达载体
目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点
3. 将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、花粉管通道法、基因枪法；显微注 射法；氯化钙法
4. 目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译、个体水平的检测