2026届高三生物一轮复习课件第三章 基因工程

基因工程 S z L w h 珠珠的电脑 (珠) - 基因工程在近三年高考中的体现 2021 2022 2023 题号 13（单选）23非选 24非选 22非选 侧重考查内容 基因敲除、PCR技术原理、重组质粒构建、转基因细胞筛选 PCR原理、DNA获取、重组质粒构建及验证、融合蛋白检测 PCR及电泳、重组酶技术、质粒构建、转基因细胞筛选 近三年高考基因工程部分试题都是以真实的科研素材为背景，考查我们对基因工程相关技术的理解和掌握，既考查本部分的必备知识，还考查我们从情境背景中提取关键信息、归纳概括的能力，更侧重考查我们的综合运用能力、信息获取及分析能力、拓展思维的能力。 S z L w h 练习∙反馈 1．黑索金是一种危险的污染物，会渗入到土壤和饮用水中。柳枝稷是一种可修复部分土壤污染物的植物，但其吸收黑索金的能力很弱，研究者利用基因工程技术，导入XplA基因可提高柳枝稷修复黑索金污染土壤能力，据此回答相关问题： S z L w h 练习∙反馈 (1)欲获得转基因柳枝稷植物，还需要将图中的农杆菌细胞感染 细胞，再经过 技术培养出植株。 (2)将XplA基因与质粒构建表达载体时，应选择 和 两种酶进行酶切，与只用一种酶切割相比，优点是 。 柳枝稷 植物组织培养 HindⅢ SalⅠ 防止目的基因自身连接和质粒自身连接，防止目的基因与质粒反向连接 S z L w h 练习∙反馈 (3)为了筛选含有目的基因的农杆菌，应先培养在含有 的培养基A上，再培养在含有 的培养基B中。若某农杆菌在培养基A、B中都长出菌落，则 （填“是”或“不是”）含有目的基因的农杆菌。 (4)从个体水平思考，写出鉴定柳枝稷是否具有分解黑索金的实验思路 。 氨苄青霉素 四环素 不是 将野生柳枝稷和转基因柳枝稷种植于黑索金含量相同的土壤中，一段时间后检测土壤中黑索金的含量 S z L w h 练习∙反馈 2．人乳铁蛋白是一种重要的药用保健蛋白。下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的过程，图中Tetr表示四环素抗性基因，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示，请回答以下问题： S z L w h 练习∙反馈 （1）①过程常采用的方法是 。 （2）构建基因表达载体时，需要将人乳铁蛋白基因嵌入到启动子和 之间，这样人乳铁蛋白基因就能在乳腺细胞中表达。 （3）要将人乳铁蛋白基因插入质粒，若只允许使用一种限制酶，应选择的限制酶是 。 显微注射法 终止子 Sau3AⅠ S z L w h 练习∙反馈 （4）据图分析，筛选含有重组质粒的受体细胞首先需要在含 （填“四环素”或“氨苄青霉素”或“四环素或氨苄青霉素”）的培养基上进行，原因是 。 （5）若BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接起来，连接部位的6个碱基对序列为 ， 对于该部位，这两种酶 （“都不能”或“只有一种能”）切开。 氨苄青霉素 用限制酶切割后破坏了Tetr基因，但不会破坏Ampr基因，导入重组质粒的受体细胞（对氨苄青霉素具有抗性），能在含氨苄青霉素的培养基上生存下来 都不能 S z L w h 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制品。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 重组DNA技术。 基因（DNA） DNA分子水平 基因重组 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制品 定向改造生物性状；彻底打破种间界限 2.原理： 3.操作对象： 4.操作水平： 5.结果： 6.意义： 基因工程 一、基因工程的概念 S z L w h 苏云金杆菌 与载体拼接 普通棉花 （无抗虫特性） 棉花细胞 抗虫棉 提取 导入 抗虫基因 （Bt抗虫蛋白基因） 重组DNA分子 1.目的基因的筛选与获取 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 (含抗虫基因） （含有并表达抗虫基因） 二、基因工程的流程 S z L w h 目的基因获取方法 从基因文库中获取 人工合成目的基因 利用PCR获取和扩增目的基因 基因组文库 部分基因文库（cDNA文库） (一)目的基因的筛选与获取 S z L w h 从基因文库中获取 (一)目的基因的筛选与获取 S z L w h 聚合酶链式反应，缩写PCR。 名称 概念 PCR是一项根据 的原理，在 提供参与DNA复制的 与 ，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 DNA半保留复制 体外 各种组分 反应条件 PCR扩增仪 控制温度 (一)目的基因的筛选与获取 利用PCR获取和扩增目的基因 S z L w h 耐高温的DNA聚合酶 DNA模板 引物 缓冲溶液 四种脱氧核苷酸 PCR扩增仪（PCR仪） 条件: 微量离心管 ——控制温度 （dNTP） （2种） 一般添加Mg2+ （激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶） (一)目的基因的筛选与获取 利用PCR获取和扩增目的基因 S z L w h (一)目的基因的筛选与获取 DNA复制所需的基本条件: 参与的组分 在DNA复制中的作用 解旋酶 DNA母链 4种脱氧核苷酸 DNA聚合酶 引物 提供DNA复制的模板 合成DNA子链的原料 打开DNA双链 催化合成DNA子链 使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸 （PCR用耐高温的DNA聚合酶） （PCR用高温代替） （PCR的引物2种） 引物是一小段能与 的一段碱基序列__________的____________ DNA母链 互补配对 短单链核酸 3’ 5’ DNA母链 3’ 5’ 引物 3’ 5’ 引物 3’ 5’ DNA母链 （通常20-30个核苷酸） S z L w h (一)目的基因的筛选与获取 基本过程: 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ A.变性 当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链 B.复性 （退火） 当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合 C.延伸 当温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 变性 复性 延伸 S z L w h (一)目的基因的筛选与获取 第一轮循环的产物作为第二轮反应的模板，经过变性、复性和延伸三步产生第二轮循环的产物； 第二轮循环的产物作为第三轮反应的模板，经过变性、复性和延伸三步产生第三轮的产物； 第二轮循环的产物 第三轮循环的产物 完成后，常采用 来鉴定PCR的产物。 琼脂糖凝胶电泳 S z L w h 练习∙反馈 （1）PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式_______（能、不能）正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为________________________。 （2）若用PCR技术扩增HMA3基因，需要在PCR扩增仪中加入___种引物，其作用是____________________________________________________。引物与目的基因模板链的 端结合。引物通常为20-30个核苷酸（自身不能环化长度不宜过短，防止引物随机结合 ）。用PCR技术扩增基因HMA3时，设计引物序列的主要依据是___________。 不能 DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸结合到已有的引物链（核酸单链）上 2 使耐高温的DNA聚合酶从引物的3´端开始连接脱氧核苷酸 3′ HMA3基因两端的部分核苷酸序列。 S z L w h (二)基因表达载体的构建 是目的基因与载体结合形成的重组DNA分子。 目的基因：人们所需要的基因 组成要件 概念 启动子 有时候为了满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子，当诱导物存在时，可以激活或抑制基因的表达。 位置：目的基因上游 功能： RNA聚合酶识别和结合的位点 驱动基因的转录 终止子 位置：目的基因下游 功能：终止转录 标记基因：用于目的基因的检测与筛选 场所 体外进行 S z L w h 1. 用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口； 2. 用相同的限制酶或产生相同黏性末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段； (二)基因表达载体的构建 S z L w h 3. 利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样形成了一个重组DNA分子。 + DNA连接酶 (二)基因表达载体的构建 S z L w h 培育抗虫棉的简要过程 载体 自身环化 片段间 的连接 目的基因自身环化 质粒自身环化 目的基因与质粒连接 目的基因与目的基因连接 质粒与质粒连接 正向连接 反向连接 目的基因 1 1’ 2 2’ 1 2 2’ 1’ 2 2’ 1’ 1 单酶切缺点： 思考：如果用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶处理后会出现几种产物？(只考虑两两结合) ①质粒、目的基因自身环化；②质粒与目的基因反向连接 3 种 (二)基因表达载体的构建 S z L w h 将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 02 DNA连接酶 1 作用： 两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来 可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来， 用DNA连接酶连接两个片段之间的磷酸二酯键 (二)基因表达载体的构建 S z L w h 种类 ___________________ ___________________ 来源 大肠杆菌 T4噬菌体 作用 差别 只连接____________ 缝合___________和____________ E.coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 黏性末端 黏性末端 平末端 （效率较低） 都能将双链DNA片段“缝合“起来， 恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。 2 种类： (二)基因表达载体的构建 S z L w h 核心归纳 1. 标记基因的筛选原理 载体上的标记基因一般是某种抗生素的抗性基因，而受体细胞没有抵抗该抗生素的能力。将含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞，抗性基因在受体细胞内表达，受体细胞对该抗生素产生抗性。在含有该抗生素的培养基上，能够生存的是被导入了载体的受体细胞。如图所示： 也可以用荧光蛋白基因做标记 如何提高筛选的准确性? 当质粒上有两个标记基因时，可将目的基因插入其中一个标记基因中，也就是重组质粒上只含一个标记基因，普通质粒上含有两个标记基因。 (二)基因表达载体的构建 S z L w h (三)将目的基因导入受体细胞 导入植物细胞 导入动物细胞 导入微生物细胞 农杆菌转化法（常用） 基因枪法（单子叶植物常用） 花粉管通道法 2.将目的基因导入受体细胞的方法： ——显微注射法 —— Ca2+转化法 （我国科学家独创） 1. 转化的概念： 目的基因进入 内，并且在受体细胞内 和 的过程。 受体细胞 维持稳定 表达 S z L w h T-DNA 目的基因 构建表达载体 含目的基因的重组Ti质粒 转入农杆菌 含重组Ti质粒的农杆菌 导入植物细胞 表现出新性状的植物 植物细胞 将目的基因插入染色体DNA中 植物组织培养 (三)将目的基因导入受体细胞 1.过程： S z L w h 1.过程： 农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入 ① 两次拼接：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)是指含目的基因的T-DNA被拼接到受体细胞的染色体DNA上。 ②两次导入：第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌。 第二次导入(非人工操作)是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞。 (三)将目的基因导入受体细胞 S z L w h 显微注射法（动物细胞） 科学家用病毒DNA与目的基因一起构建的载体，去感染受体动物细胞，也能使目的基因导入动物细胞内，如腺病毒载体等。 病毒侵染法 将含目的基因的表达载体提纯 受精卵 显微注射 含目的基因的受精卵 具有新性状的动物 雌性动物输卵管或子宫 胚胎移植 早期胚胎 (三)将目的基因导入受体细胞 S z L w h 细胞 处理大肠杆细胞 Ca2+ 感受态 与感受态细胞混合 细胞吸收DNA分子 基因表达载体 使细胞处于一种能够吸收周围环境中的DNA分子的生理状态。 注：原核生物作为受体细胞产生的真核生物的蛋白质通常没有生物活性，需要在体外进行再加工。 Ca2+转化法（微生物细胞） 增加细菌细胞膜的通透性 因为没有内质网、高尔基体 对蛋白质进一步加工。 (三)将目的基因导入受体细胞 S z L w h 练习∙反馈 例题1：下图表示培育转基因抗病毒农作物的过程图，正确的是（ ） A．过程a需要限制酶和RNA连接酶的参与B．过程b需要用Ca2+处理，使植物细胞处于感受态C．抗病毒基因一旦整合到农作物细胞的染色体上，就能正常表达D．转基因抗病毒农作物是否培育成功可通过接种特定病毒进行鉴定 D S z L w h 练习∙反馈 例题2：下图为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述正确的是（    ） A．农杆菌能在自然条件下侵染单子叶植物和裸子植物 B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状 D．⑤植株进行个体水平鉴定出现抗虫性状说明转基因成功，该植株发生了基因重组 D S z L w h (四)目的基因的检测与鉴定 （一）分子水平检测 1. 通过PCR技术或分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA上是否插入了目的基因； 2. 通过PCR技术或分子杂交技术检测目的基因是否转录出mRNA； mRNA 逆转录酶 cDNA DNA聚合酶 DNA PCR扩增检测 3.检测目的基因是否表达出蛋白质：提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交反应。 （二）个体生物学水平鉴定 抗性检测： 功能活性比较： 抗虫、抗病接种实验； 基因工程产品与天然产品的功能活性比较 ——检测是否具有抗性以及抗性强度等 S z L w h 1. 检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因 方法1：PCR扩增 转基因生物 提取DNA DNA作为模板 PCR操作 M：marker；1-阳性质粒； 2：原始品系；3-9转Bt品系； 转Bt基因品系PCR琼脂糖凝胶电泳检测结果 DNA半保留复制 原理： 是否扩增出目的基因 电泳操作 引物如何设定？ (四)目的基因的检测与鉴定 S z L w h 1. 检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因 酶切 转膜 标记的DNA/RNA探针 DNA分子杂交（Southern-blot)流程图 方法2： DNA分子杂交技术 碱基互补配对 原理： (四)目的基因的检测与鉴定 S z L w h 2. 检测目的基因是否转录出了mRNA 方法：PCR扩增或分子杂交技术 转基因生物 提取RNA RNA作为模板 PCR操作 电泳 是否扩增出目的基因 逆转录 cDNA 提取RNA 转膜 标记的DNA/RNA探针 RNA RNA分子杂交(Northern Blot)流程图 (四)目的基因的检测与鉴定 S z L w h 3.检测目的基因是否翻译成蛋白质 方法： 抗原与抗体的特异性结合 原理： 苏云金芽孢杆菌 提取 Bt抗虫蛋白 注射小鼠体内 抗体 标记抗体 提取蛋白 电泳分离 抗原 抗体 杂交 转基因生物 放射性检测 （杂交带） 过程：提取转基因植物的蛋白质+相应抗体 → 是否出现杂交带 抗原— 抗体杂交技术 (四)目的基因的检测与鉴定 S z L w h 个体生物学水平鉴定 没有抗虫基因的棉花植株 有抗虫基因的棉花植株 棉铃虫没有死亡 棉铃虫死亡 接种 棉铃虫 转Bt基因 非转基因 (四)目的基因的检测与鉴定 S z L w h 实验：DNA的粗提取与鉴定 1.实验原理 DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精 DNA能溶于物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液 在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色 初步分离DNA和蛋白质 溶解DNA 鉴定DNA 0 0.14 NaCI浓度（mol/L） DNA溶解度 S z L w h 实验：DNA的粗提取与鉴定 2.实验步骤： (1)称取约30g洋葱,切碎,然后放入研中,倒入10mL研磨液,充分研磨。 (2)在漏斗中垫上纱布,将洋葱研磨液过滤到烧杯中,在4℃冰箱中放置几分钟后,再取上清液。也可以直接将研磨液倒入塑料离心管中,在1500r/min的转速下离心5min,再取上清液放入烧杯中。 研磨不充分，会使DNA分子不能从细胞核中释放出来，从而影响提取的DNA含量 过滤能用滤纸代替吗？ 不可以，因为DNA会被吸附到滤纸上而大量损失。 可能含有DNA、RNA以及蛋白质、脂质、糖类等。 S z L w h 实验：DNA的粗提取与鉴定 4.实验步骤： (3)在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液(体积分数为95%),静置2~3 min,溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸去上面的水分;或者将溶液倒入塑料离心管中,在10000r/min的转速下离心5min,弃上清液,将管底的沉淀物(粗提取的DNA)晾干。 （1）冷却的酒精溶液(体积分数95％)作用： 一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解；二是低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。这一步的目的是蛋白质溶解在酒精中，DNA不溶于酒精而析出。 避免破坏DNA S z L w h 实验：DNA片段的扩增及电泳鉴定 1.DNA体外扩增的原理 PCR利用了DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。 PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器，一次PCR一般要经历30次循环。 PCR 的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。 S z L w h 实验：DNA片段的扩增及电泳鉴定 2.DNA片段电泳鉴定的原理 DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。 在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。 凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。 S z L w h 实验：DNA片段的扩增及电泳鉴定 加样孔→ 3.结果分析 S z L w h 练习∙反馈 例题1：关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确的是（    ） A．琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B．凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 C．在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快 D．琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 A S z L w h 课堂小结 转基因抗虫植物 基因工程的应用 农牧业方面 医药卫生领域 转基因抗病植物 转基因抗除草剂植物 改善畜产品的品质 提高动物的生长速率 改良植物的品质 利用哺乳动物批量生产药物：乳腺生物反应器 建立移植器官工厂 食品工业方面 利用基因工程菌生产食品工业用酶、氨基酸、维生素 利用微生物或动植物细胞生产药物 S z L w h 三、基因工程在医药卫生领域的运用 应用 基因来源或处理 成果 转基因微生物或动植物细胞生产药物 对微生物或动植物的细胞进行________改造 生产包括细胞因子、抗体、疫苗和激素等的药物 乳腺（或乳房）生物反应器生产药物 ____________基因+乳腺中特异表达的基因的___________ 生产抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和 <m>α−</m> 抗胰蛋白酶等 转基因动物作器官移植的供体 抑制__________基因的表达或除去_________基因 结合克隆技术培育出不会引起__________反应的转基因克隆猪器官 基因 药用蛋白 启动子 免疫排斥 抗原决定 抗原决定 S z L w h 114页 S z L w h 第1节 转基因产品的安全性 104页 S z L w h 练习∙反馈 1.固定的答题套路 （2023高考）对于PCR产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序确认，原因是 。 （2022高考）PCR扩增时，需在 催化下，在引物的 端进行DNA链的延伸，获得扩增产物用于测序。 （2022高考）采集样本、提取总RNA，经 形成cDNA作为模板，PCR扩增结果显示，…… （2021高考）提取真菌细胞 ，经逆转录获得cDNA，进一步获得基因m片段。 （2021高考）为了获得融合tag 标签的蛋白M，设计引物P2时，不能包含基因M终止密码子的编码序列，否则将导致 。 （2021高考）若通过抗原—抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag 标签，说明 ，后续实验可借助tag 标签进行蛋白M的分离纯化。 电泳只能测定DNA长度，不能确定碱基序列 TaqDNA聚合酶 3′ 逆转录 蛋白M上不含tag标签 RNA 融合基因表达 S z L w h 练习∙反馈 （24.1常州期末）图中的DH5α细胞是处于 ________的大肠杆菌， 对带缺刻突变质粒进行修复时需要添加_______________酶。 （24.1苏州期末）质粒中启动子的作用是_______________________________________。 将重组质粒导入小鼠____________。 （24.1无锡期末）将S基因和TAP序列的扩增产物进行___________________鉴定，结果显示两个片段均得到扩增且与预期值大小相一致。再经测序证实正确后，将这两个片段经________________酶连接定向克隆入质粒pcDNA3.1。 （24.1扬州期末）PCR反应体系中需加入模板、_________、________________、引物、Mg2＋、缓冲液等，再将扩增产物进行______________来确定可用于导入酵母菌的重组质粒。 1.固定的答题套路 感受态 DNA连接酶 (与RNA聚合酶结合)驱动基因转录出mRNA 受精卵 琼脂糖凝胶电脉　 (T4)DNA连接 TaqDNA聚合酶 dNTP 电泳(或测序) S z L w h 练习∙反馈 3．人乳铁蛋白是一种重要的药用保健蛋白。下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的过程，图中Tetr表示四环素抗性基因，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示，请回答以下问题： S z L w h 练习∙反馈 (1)一个基因表达载体的组成必须有启动子、终止子、复制原点、 、   等。若选用牛作为转基因动物可将人乳铁蛋白基因与 的启动子等调控组件重组在一起，可通过 方法将基因表达载体导入受精卵中，然后使其发育成转基因动物。 (2)据图分析，筛选含有重组质粒的受体细胞首先需要在含 （填“四环素”“氨苄青霉素”或“四环素或氨苄青霉素”）的培养基上进行，原因是 。 标记基因 目的基因 显微注射 牛乳腺蛋白基因 氨苄青霉素 用限制酶切割后破坏了Tetr基因，但不会破坏Ampr基因，导入重组质粒的受体细胞，能在含氨苄青霉素的培养基上生存下来 S z L w h 练习∙反馈 (3)若要检测转基因动物DNA上是否插入了目的基因，检测方法是采用DNA分子杂交技术，即用 标记的 作探针，如果显示出杂交带，则表明目的基因已插入染色体DNA中。 (4)利用转基因大肠杆菌（工程菌）不能生产有活性的人乳铁蛋白，这是因为 。 人乳铁蛋白基因（目的基因） 放射性同位素（或荧光物质等） 大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，不具备加工人乳铁蛋白的能力 S z L w h 练习∙反馈 4．草甘膦是农业生产中使用的除草剂，从某种细菌中提取草甘膦抗性基因转入棉花植株，获得抗草甘膦的转基因棉花。回答下列问题。 (1)提取到的草甘膦抗性基因可通过 扩增。 (2)草甘膦抗性基因的部分序列如下： 5′——ATGGCT………AGGAAC——3′ 3′——TACCGA………TCCTTG——5′ 根据上述序列，应选择 （填字母）作为引物进行草甘膦抗性基因的扩增。 A．引物：5′-TACCGA-3′     B．引物：5′-GTTCCT-3′ C．引物：5′-AUGGCU-3′     D．引物：5′-ATGGCT-3′ PCR BD S z L w h 练习∙反馈 (3)要使草甘膦抗性基因能在受体细胞中正常表达，需要利用质粒构建成 ，不能直接将草甘膦抗性基因导入受体细胞，原因是 。 (4)农杆菌转化法把草甘膦抗性基因导入棉花细胞，脱分化形成 后，草甘膦抗性基因没有表达，再分化发育成棉花植株后，草甘膦抗性基因正常表达，原因是 。 基因表达载体 需要把目的基因片段插入表达载体的启动子、终止子之间，目的基因才能表达，所以需要将草甘膦抗性基因与质粒构建基因表达载体，直接将草甘膦抗性基因导入受体细胞基因是不会表达的。 愈伤组织 基因的选择性表达 S z L w h 练习∙反馈 5．甜菜是我国重要的糖料作物之一，为提高其光合作用效率和产量。科研工作者利用基因工程技术将SBPase基因（编码卡尔文循环过程中的关键酶）导入甜菜中进行遗传改造。该过程所利用的质粒载体和SBPase基因分别如图1和图2所示。回答下列问题： 注：真核启动子可启动下游基因在真核细胞内的表达，原核启动子可启动下游基因在原核细胞内的表达。 S z L w h 练习∙反馈 (1)获取SBPase基因后利用 技术进行扩增，经 技术鉴定后，回收其中包含目的基因的DNA片段。 (2)SBPase基因两端不具有限制酶切割位点，为保证SBPase基因正确连接在质粒载体上，应在SBPase基因左、右两端分别添加限制酶 的识别序列，具体操作是在扩增SBPase基因时 。将质粒载体与扩增得到的目的基因用限制酶切割后再用 酶处理。构建重组质粒。 PCR （琼脂糖凝胶）电泳 Aarl   HindⅢ 在引物的5′端加限制酶的识别序列 DNA连接酶 S z L w h 练习∙反馈 (3)已知卡那霉素和潮霉素可与原核细胞核糖体以及真核细胞线粒体、叶绿体中的核糖体结合，进而阻止基因表达的 过程，而不能与真核细胞细胞质基质中的核糖体合，据此分析，重组质粒导入农杆菌后，需在含 （选填“卡那霉素”或“潮霉素”）的培养基上培养。从而筛选出含重组质粒的农杆菌。 (4)将含有重组质粒的农杆菌与甜菜叶柄共培养一段时间后。再转入含有潮霉素的选择培养基，可筛选出抗性植株，机理为 。 翻译 卡那霉素 农杆菌将重组质粒中的T-DNA转移并整合至受体细胞中，转化成功的植株可表现出对潮霉素的抗性，未转化成功的植株因线粒体、叶绿体功能异常而无法存活 S z L w h 练习∙反馈 (5)随机选取8株上述抗性植株，利用SBPase基因引物进行扩增。产物的电泳结果如图3所示，初步判断目的基因 （选填“是”或“否”）已经整合到甜菜染色体中，判断的依据是 。 是 与野生型甜菜相比，转基因植株1-8均检测出与阳性质粒接近的条带，说明目的基因已整合到甜菜染色体中 注：M－DNA标准样品；CK+－阳性质粒；CK0－空白对照；CK-―野生型植株；1-8－转基因植株。 S z L w h 谢谢观看! 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