人教版高中生物选修三专题一第2节 基因工程的基本操作程序 课件 共55张PPT
文档属性
| 名称 | 人教版高中生物选修三专题一第2节 基因工程的基本操作程序 课件 共55张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2019-06-21 08:42:32 | ||
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文档简介
课件55张PPT。人教版选修3专题1 基因工程
课题2 基因工程的基本操作程序基因工程 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。（既是概念，又是原理）你怎样把抗虫基因导入棉花体内呢？基因工程培育抗虫棉的简要过程：苏云金芽孢杆菌抗虫基因1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定1.2 基因工程基本操作的四个步骤有了目的基因，我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可进行遗传、表达和发挥作用 载体进入受体细胞稳定表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化。 才能确定目的基因是否真正在受体细胞中稳定遗传和正确表达。一、目的基因的获取(一)、目的基因主要是______________________编码蛋白质的基因请举出三个以上的例子请阅读P9第一和二两段与生物抗逆性相关的基因
与优良品质相关的基因
与生物药物和保健品相关的基因
与毒物降解相关的基因
与工业所需用酶相关的基因等原核细胞的基因结构(补充内容）非编码区非编码区编码区编码区上游 编码区下游 与RNA聚合酶结合位点启动子终止子①不编码蛋白质。：编码蛋白质 ,连续不间断编码区非编码区原核细胞的 基因结构②调控遗传信息表达,上
游有启动子，下游有终止子启动子 RNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点，并与其结合。转录开始后，RNA聚合酶沿DNA分子移动，并以DNA分子的一条链为模板合成RNA。 转录完毕后，RNA链释放出来，紧接着RNA聚合酶也从DNA模板链上脱落下来。真核细胞的基因结构（补充内容）编码区与RNA聚合酶
结合位点内含子 外显子 启动子终止子编码区上游 编码区下游 真核细胞的 基因结构编码区非编码区外显子：能编码蛋白质的序列
内含子：不能编码蛋白质的序列：有调控作用,上游有启动子，下游有终止子非编码序列：包括非编码区和内含子结构基因外显子内含子转录、加工修饰mRNA幻灯片 7原核细胞与真核细胞的基因结构比较连续不连续编码区非编码一、目的基因的获取 获取目的基因的常用方法：（1）从基因文库中获取（2）人工合成：反转录法和化学合成法
（3）目的基因的扩增方法：PCR技术什么是基因文库？
什么是基因组文库？
什么是部分基因文库？
怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？
目的基因的有关信息与什么相联系？(1)从基因文库中获取目的基因概念：基因文库
（gene library） 将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库(gene library)限制酶基因组DNA基因重组转化细菌体外包装1)基因组文库(Genomic library) 是指将某种生物体的全部基因组DNA用限制性内切酶或机械力量切割成一定长度范围的DNA片段，再与合适的载体在体外重组后，导入受体菌的群体中储存，这个群体就称为该生物基因组文库。
其目的是分离有用的目的基因和保存某种生物的全部基因。cDNA( 互补DNA)：
是由生物的某一特定器官或特定发育时期细胞内的mRNA经体外反转录后形成的互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做这种生物的cDNA文库. 2)cDNA文库 (cDNA library)基因重组反转录酶mRNAcDNA基因组文库和部分基因文库的比较小大无有无有某种生物的部分基因某种生物的全部基因可以部分基因可以依据：目的基因的有关信息。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
基因翻译产物蛋白质等特性。如何从基因文库中得到所需要的基因？为什么要构建基因文库？直接从含有目的基因的生物体内提取不行吗？ 构建基因文库是获取目的基因的方法之一，并不是唯一的方式。如果所需要的目的基因序列已知，就可以通过PCR方式从含有该基因的生物的DNA中，直接获得，也可以通过反转录，不一定要构建基因文库。但如果所需要的目的基因的序列完全不知，或只知道目的基因序列的一段，或想从一种生物体内获得许多基因，或者想知道这种生物与另一种生物之间有多少基因不同，或者想知道一种生物在个体发育的不同阶段表达的基因有什么不同，或者想得到一种生物的全基因组序列，往往就需要构建基因文库。（2）人工合成DNA法：反转录法化学合成法（前提：基因比较小，核苷酸序列已知） 以目的基因转录成的信使RNA为模板，再反转录酶的催化下反转录成互补的单链DNA，然后在DNA聚合酶的作用下合成双链DNA，即cDNA，从而获得所需的基因。
（1）反转录法（cDNA文库的构建方法）（2）化学合成法 根据已知蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。蛋白质的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列推测推测目的基因化学合成（3）利用PCR技术扩增目的基因PCR——
多聚酶链式反应是一项在生物体外复制特定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（优点）。PCR技术原理：
前提：
原料：
方式：
PCR扩增仪DNA复制一段已知目的基因的核苷酸序列以_____方式扩增，
即____（n为扩增循环的次数）指数2n模板DNA；DNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）； 过程：变性、退火、延伸三步曲变性：加热至90～95℃双链DNA解链成为单链DNA
退火：冷却至55～60℃部分DNA引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合
延伸：加热至70～75℃以目的基因为模板，合成互补的新DNA链PCR技术扩增与DNA复制的比较碱基互补配对四种脱氧核苷酸原料、模板、能量、酶DNA在高温下变性解旋解旋酶催化体外复制细胞核内热稳定的DNA聚合酶细胞内的DNA聚合酶大量的DNA片段形成整个DNA分子目的基因的获取总结（二）基因表达载体的构建——核心（1）用一定的_________切割质粒，使其出现一个切口，露出____________。
（2）用___________切断目
的基因，使其产生_____
____________。（3）将切下的目的基因片段插入质粒的______处，再加入适量___________，形成了一个重组
DNA分子（重组质粒）限制酶黏性末端同一种限制酶相同的黏性末端切口DNA连接酶1.过程:质粒目的基因限制酶处理一个切口
两个黏性末端两个切口
获得目的基因DNA连接酶表达载体同一种1.过程:a、使目的基因在受体细胞中稳定存在
并遗传给子代b、同时使目的基因能表达和发挥作用思考：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有利于基因的表达；
（2） 通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列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；3.基因表达载体的组成：它们有什么作用？a、目的基因b、启动子c、终止子d、标记基因位于基因的首端,是RNA聚合酶结合位点，驱动基因转录出mRNA位于基因的末端,终止转录检测目的基因是否导入受体细胞并筛选起始密码子和终止密码子与
启动子和终止子有区别吗？思考：启动子和终止子与起始密码子和终止密码子是一回事吗？启动子和终止子位于基因上，表示转录的开始和结束
起始密码子和终止密码子位于mRNA上，表示翻译的开始和结束①载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和复制原点两部分DNA片段。表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构
②用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用到DNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键
③启动子、终止子对于目的基因表达必不可少
④目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表达载体的方式携带进去。注意三、将目的基因导入受体细胞（一）转化： （二）方法将目的基因导入
植物细胞将目的基因导入
动物细胞将目的基因导入
微生物细胞农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法——显微注射法——感受态细胞目的基因进入_________内，并且在 受体细胞内维持_____和_____的过程受体细胞稳定表达1、将目的基因导入植物细胞的方法：
（1）农杆菌转化法
①农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力②原理：Ti质粒上的T---DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。③转化过程:Ti质粒
目的基因构建表达载体植物细胞植物细胞染色DNA新性状农杆菌（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 取卵（受精卵） 并显微注射 移植到输卵管或子宫 发育成有新性状的动物？
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 感受态细胞吸收DNA分子（一）、检测1、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因 (关键步骤)① 首先取出转基因生物的基因组DNA
② 用含目的基因的DNA片段用放射性同位素等作标记,以此做探针（单链）
③ 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（1）方法:DNA分子杂交（2）过程:(四)目的基因的检测与鉴定归纳步骤DNA分子杂交示意图 1.从基因文库中准确获取目的基因
2.检测目的基因的导入和转录
3.遗传病的检测
4.鉴定物种间的亲缘关系
5.环境检测等
（二）、鉴定（个体生物学水平）2、检测目的基因是否转录出了mRNA3、检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等①方法:分 子 杂 交方法:抗原-抗体杂交②过程:
用上述探针和转基因生物的mRNA杂交,若出现杂交带,表明目的基因转录出了mRNA(四)目的基因的检测与鉴定——检查是否成功检测—
(分子
水平)鉴定——
（个体水平）①检测转基因生物染色体的DNA
上是否插入了目的基因②检测目的基因是否转录出了mRNA③检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等方法——方法——方法——DNA分子杂交分子杂交（注意与上不同之处）抗原抗体杂交归纳: 基因工程的基本操作程序获取目的基因
从基因文库
利用PCR
人工合成
构建基因表达载体
目的基因、启动子、终止子、标记基因
将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、显微注射法、Ca2+处理法
目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译
鉴定：性状是否表达 【一题多变】
判断正误
(1)如果检测出标记基因表达的性状，说明运载体已导入受体细胞。 ( )
(2)检测目的基因是否翻译成蛋白质是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键。 ( )
(3)DNA探针用来检测目的基因是否导入。 ( )
(4)鉴定转化的基因是否成功表达，在分子水平上可应用的方法是抗原－抗体杂交。 ( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√1．判断正误
(1)利用PCR技术能合成目的基因。 ( )
(2)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法。 ( )
(3)一种生物的cDNA文库可以有许多种，但基因组文库只有一种。 ( )
(4)基因表达载体中需要含有起始密码、终止密码、目的基因、标记基因。 ( )
(5)常用卵细胞作为动物的受体细胞。 ( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×练习1：为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）aa练习1：为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。
（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术，该技术的核心是 和 。
（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。基因枪法（花粉管通道法）植物组织培养脱分化和再分化耐盐基因一定浓度盐水浇灌1）以下说法正确的是 （ ）
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C练习3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ ）
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A练习4）有关基因工程的叙述正确的是 （ ）
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D练习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 （ ）
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
D、目的基因的检测和表达C练习例2：(2010·江苏生物，27)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：(1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。
(2)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ切割，原因是
___________________________________________ 。
(3)与只使用EcoRⅠ相比较，使用BmaHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止
______________________________________________ 0、2SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因 质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化注：用同种限制酶切割后的质粒和目的基因，在基因表达载体构建时，常形成三种连接方式，其中目的基因与目的基因的连接、质粒与质粒的连接是无效的连接，用两种限制酶可避免此类现象
课题2 基因工程的基本操作程序基因工程 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。（既是概念，又是原理）你怎样把抗虫基因导入棉花体内呢？基因工程培育抗虫棉的简要过程：苏云金芽孢杆菌抗虫基因1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定1.2 基因工程基本操作的四个步骤有了目的基因，我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可进行遗传、表达和发挥作用 载体进入受体细胞稳定表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化。 才能确定目的基因是否真正在受体细胞中稳定遗传和正确表达。一、目的基因的获取(一)、目的基因主要是______________________编码蛋白质的基因请举出三个以上的例子请阅读P9第一和二两段与生物抗逆性相关的基因
与优良品质相关的基因
与生物药物和保健品相关的基因
与毒物降解相关的基因
与工业所需用酶相关的基因等原核细胞的基因结构(补充内容）非编码区非编码区编码区编码区上游 编码区下游 与RNA聚合酶结合位点启动子终止子①不编码蛋白质。：编码蛋白质 ,连续不间断编码区非编码区原核细胞的 基因结构②调控遗传信息表达,上
游有启动子，下游有终止子启动子 RNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点，并与其结合。转录开始后，RNA聚合酶沿DNA分子移动，并以DNA分子的一条链为模板合成RNA。 转录完毕后，RNA链释放出来，紧接着RNA聚合酶也从DNA模板链上脱落下来。真核细胞的基因结构（补充内容）编码区与RNA聚合酶
结合位点内含子 外显子 启动子终止子编码区上游 编码区下游 真核细胞的 基因结构编码区非编码区外显子：能编码蛋白质的序列
内含子：不能编码蛋白质的序列：有调控作用,上游有启动子，下游有终止子非编码序列：包括非编码区和内含子结构基因外显子内含子转录、加工修饰mRNA幻灯片 7原核细胞与真核细胞的基因结构比较连续不连续编码区非编码一、目的基因的获取 获取目的基因的常用方法：（1）从基因文库中获取（2）人工合成：反转录法和化学合成法
（3）目的基因的扩增方法：PCR技术什么是基因文库？
什么是基因组文库？
什么是部分基因文库？
怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？
目的基因的有关信息与什么相联系？(1)从基因文库中获取目的基因概念：基因文库
（gene library） 将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库(gene library)限制酶基因组DNA基因重组转化细菌体外包装1)基因组文库(Genomic library) 是指将某种生物体的全部基因组DNA用限制性内切酶或机械力量切割成一定长度范围的DNA片段，再与合适的载体在体外重组后，导入受体菌的群体中储存，这个群体就称为该生物基因组文库。
其目的是分离有用的目的基因和保存某种生物的全部基因。cDNA( 互补DNA)：
是由生物的某一特定器官或特定发育时期细胞内的mRNA经体外反转录后形成的互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做这种生物的cDNA文库. 2)cDNA文库 (cDNA library)基因重组反转录酶mRNAcDNA基因组文库和部分基因文库的比较小大无有无有某种生物的部分基因某种生物的全部基因可以部分基因可以依据：目的基因的有关信息。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
基因翻译产物蛋白质等特性。如何从基因文库中得到所需要的基因？为什么要构建基因文库？直接从含有目的基因的生物体内提取不行吗？ 构建基因文库是获取目的基因的方法之一，并不是唯一的方式。如果所需要的目的基因序列已知，就可以通过PCR方式从含有该基因的生物的DNA中，直接获得，也可以通过反转录，不一定要构建基因文库。但如果所需要的目的基因的序列完全不知，或只知道目的基因序列的一段，或想从一种生物体内获得许多基因，或者想知道这种生物与另一种生物之间有多少基因不同，或者想知道一种生物在个体发育的不同阶段表达的基因有什么不同，或者想得到一种生物的全基因组序列，往往就需要构建基因文库。（2）人工合成DNA法：反转录法化学合成法（前提：基因比较小，核苷酸序列已知） 以目的基因转录成的信使RNA为模板，再反转录酶的催化下反转录成互补的单链DNA，然后在DNA聚合酶的作用下合成双链DNA，即cDNA，从而获得所需的基因。
（1）反转录法（cDNA文库的构建方法）（2）化学合成法 根据已知蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。蛋白质的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列推测推测目的基因化学合成（3）利用PCR技术扩增目的基因PCR——
多聚酶链式反应是一项在生物体外复制特定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（优点）。PCR技术原理：
前提：
原料：
方式：
PCR扩增仪DNA复制一段已知目的基因的核苷酸序列以_____方式扩增，
即____（n为扩增循环的次数）指数2n模板DNA；DNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）； 过程：变性、退火、延伸三步曲变性：加热至90～95℃双链DNA解链成为单链DNA
退火：冷却至55～60℃部分DNA引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合
延伸：加热至70～75℃以目的基因为模板，合成互补的新DNA链PCR技术扩增与DNA复制的比较碱基互补配对四种脱氧核苷酸原料、模板、能量、酶DNA在高温下变性解旋解旋酶催化体外复制细胞核内热稳定的DNA聚合酶细胞内的DNA聚合酶大量的DNA片段形成整个DNA分子目的基因的获取总结（二）基因表达载体的构建——核心（1）用一定的_________切割质粒，使其出现一个切口，露出____________。
（2）用___________切断目
的基因，使其产生_____
____________。（3）将切下的目的基因片段插入质粒的______处，再加入适量___________，形成了一个重组
DNA分子（重组质粒）限制酶黏性末端同一种限制酶相同的黏性末端切口DNA连接酶1.过程:质粒目的基因限制酶处理一个切口
两个黏性末端两个切口
获得目的基因DNA连接酶表达载体同一种1.过程:a、使目的基因在受体细胞中稳定存在
并遗传给子代b、同时使目的基因能表达和发挥作用思考：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有利于基因的表达；
（2） 通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列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；3.基因表达载体的组成：它们有什么作用？a、目的基因b、启动子c、终止子d、标记基因位于基因的首端,是RNA聚合酶结合位点，驱动基因转录出mRNA位于基因的末端,终止转录检测目的基因是否导入受体细胞并筛选起始密码子和终止密码子与
启动子和终止子有区别吗？思考：启动子和终止子与起始密码子和终止密码子是一回事吗？启动子和终止子位于基因上，表示转录的开始和结束
起始密码子和终止密码子位于mRNA上，表示翻译的开始和结束①载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和复制原点两部分DNA片段。表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构
②用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用到DNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键
③启动子、终止子对于目的基因表达必不可少
④目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表达载体的方式携带进去。注意三、将目的基因导入受体细胞（一）转化： （二）方法将目的基因导入
植物细胞将目的基因导入
动物细胞将目的基因导入
微生物细胞农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法——显微注射法——感受态细胞目的基因进入_________内，并且在 受体细胞内维持_____和_____的过程受体细胞稳定表达1、将目的基因导入植物细胞的方法：
（1）农杆菌转化法
①农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力②原理：Ti质粒上的T---DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。③转化过程:Ti质粒
目的基因构建表达载体植物细胞植物细胞染色DNA新性状农杆菌（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 取卵（受精卵） 并显微注射 移植到输卵管或子宫 发育成有新性状的动物？
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 感受态细胞吸收DNA分子（一）、检测1、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因 (关键步骤)① 首先取出转基因生物的基因组DNA
② 用含目的基因的DNA片段用放射性同位素等作标记,以此做探针（单链）
③ 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（1）方法:DNA分子杂交（2）过程:(四)目的基因的检测与鉴定归纳步骤DNA分子杂交示意图 1.从基因文库中准确获取目的基因
2.检测目的基因的导入和转录
3.遗传病的检测
4.鉴定物种间的亲缘关系
5.环境检测等
（二）、鉴定（个体生物学水平）2、检测目的基因是否转录出了mRNA3、检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等①方法:分 子 杂 交方法:抗原-抗体杂交②过程:
用上述探针和转基因生物的mRNA杂交,若出现杂交带,表明目的基因转录出了mRNA(四)目的基因的检测与鉴定——检查是否成功检测—
(分子
水平)鉴定——
（个体水平）①检测转基因生物染色体的DNA
上是否插入了目的基因②检测目的基因是否转录出了mRNA③检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等方法——方法——方法——DNA分子杂交分子杂交（注意与上不同之处）抗原抗体杂交归纳: 基因工程的基本操作程序获取目的基因
从基因文库
利用PCR
人工合成
构建基因表达载体
目的基因、启动子、终止子、标记基因
将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、显微注射法、Ca2+处理法
目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译
鉴定：性状是否表达 【一题多变】
判断正误
(1)如果检测出标记基因表达的性状，说明运载体已导入受体细胞。 ( )
(2)检测目的基因是否翻译成蛋白质是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键。 ( )
(3)DNA探针用来检测目的基因是否导入。 ( )
(4)鉴定转化的基因是否成功表达，在分子水平上可应用的方法是抗原－抗体杂交。 ( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√1．判断正误
(1)利用PCR技术能合成目的基因。 ( )
(2)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法。 ( )
(3)一种生物的cDNA文库可以有许多种，但基因组文库只有一种。 ( )
(4)基因表达载体中需要含有起始密码、终止密码、目的基因、标记基因。 ( )
(5)常用卵细胞作为动物的受体细胞。 ( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×练习1：为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）aa练习1：为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。
（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术，该技术的核心是 和 。
（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。基因枪法（花粉管通道法）植物组织培养脱分化和再分化耐盐基因一定浓度盐水浇灌1）以下说法正确的是 （ ）
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C练习3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ ）
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A练习4）有关基因工程的叙述正确的是 （ ）
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D练习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 （ ）
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
D、目的基因的检测和表达C练习例2：(2010·江苏生物，27)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：(1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。
(2)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ切割，原因是
___________________________________________ 。
(3)与只使用EcoRⅠ相比较，使用BmaHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止
______________________________________________ 0、2SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因 质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化注：用同种限制酶切割后的质粒和目的基因，在基因表达载体构建时，常形成三种连接方式，其中目的基因与目的基因的连接、质粒与质粒的连接是无效的连接，用两种限制酶可避免此类现象