2017-2018学年高中生物专题1细胞工程12基因工程的基本操作程序学案新人教版选修3

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1、1.2基因工程的基本操作程序目标导航1.结合教材图1—6,整体把握并说出基因工程的基本操作程序。2.理解获取目的基因的途径及基因表达载体的构建。3.理解目的基因导入受体细胞的方法、检测与鉴定目的基因的方法。重难点击1.基因工程的基本操作程序。2.获取目的基因的途径及基因表达载体的构建。3.目的基因导入受体细胞的方法、检测与鉴定目的基因的方法。课堂导入方式一：抑制疾病传播的转基因蚊子巴西等拉美国家深受致倦库蚊的危害。致倦库蚊可携带多种病毒和寄生虫，能够传播脑炎、丝虫等传染病，而这些传染病常年在拉美国家

2、肆虐。为了抑制疾病的传播，巴西科学家培育出了一种转基因雄性致倦库蚊。科学家在雄性致倦库蚊体内植入一种特殊基因，当具该基因的转基因雄蚊与野生雌蚊交配时，这种基因可以进入雌蚊的基因组，并使雌蚊死亡，从而减少了该种蚊子的数量，达到抑制疾病传播的目的。怎样才能最终得到转基因雄蚊呢？让我们一起來学习基因工程的基本操作程序吧！方式二：师：出示我国有知识产权的转基因抗虫棉的培育图解：问：转基因抗虫棉的培育需要哪些步骤？学生看图并冋答：首先要获得目的基因，其次将目的基因连接到Ti质粒上，然后将重组的Ti质粒导入受体

3、细胞，最后要重建转基因植物。根据学生回答补充：还需检测抗虫基因是否已经进入棉花植株，并rh此引出基因工程的四部曲。一、目的基因的获収n知识梳理夯实基础突破要点1•基因工程的基本操作程序(1)日的基因的获取。(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。2.目的基因的获取(1)冃的基因：主要是指编码蛋白质的基因,也对以是一些具有调控作用的因子。(2)常见方法①从基因文库屮获取(基因组文库基因文库的种类仁"八廿_.,、“、亡、［部分基因文库(如cDNA又库)②利用P

4、CR技术扩增目的基因a.原理：DNA双链复制。b.条件：业、DNA模板、酶、四种脱氧核苜酸。c.过程：目的基因DNA受热变性后解链为单链，1［姿与单链相应互补序列结合，然后在也聚合酶作用下进行延伸,如此重复循环多次。d.结果：每一次循环后，目的基因的量可以增加…倍,即成指数形式扩增(约为2”，刀为扩增循环的次数)。③人工合成法：如果基因比较小，核甘酸序列乂已知,可借助DNA合成仪用化学方法直接人工合成。合作探究1•从基因文库中获取目的基因(1)cDNA文库是从某种生物的某一细胞中提収出niRNA,经

5、反转录过程获得的基因文库，为什么该基因文库仅含有该生物的部分基因？答案由于基因的选择性表达，某种生物的某一细胞中仅有部分基因转录出mRXA,所以由该细胞中的mRNA反转录得到的基因文库仅含该生物的部分基因。(2)结合基因组文库、cDNA文库的概念，尝试从范围上比较二者之间的大小关系，并阐明理由。答案基因组文库〉cDNA文库。基因组文库含有某种生物的全部基因，而cDNA文库只含有某种生物的部分基因，二者都属于基因文库。2.PCR过程中需要解旋酶吗？所需要的DNA聚合酶应具有什么特点？答案PCR过程中，

6、D7A双链解开是在高温下完成的，不需要解旋酶；由于PCR过程温度较咼，所以需要能耐咼温的DNA聚合酶。3.人工合成目的基因时，需要预先知道FI的基因的核苜酸序列。请推测冃的基因的核冇酸序列是如何得到的？答案测定目的基因产物的氨基酸序列，根据密码子表推测mRNA的可能的核糖核昔酸序列,再根据碱基互补配对原则推测出目的基因的脱氧核昔酸序列。1.判断正误：(1)目的基因可以从自然界已有物种屮直接分离，也可人工合成()(2)冃的基因就是指编码蛋白质的基因()(3)真核生物的基因中含有内含子，因此常用反转录法

7、获取目的基因()答案⑴丿(2)X(3)V2.为从根本上解决水稻屮的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程°据图冋答下列问题：据图回答：(1)B过程需要的酶是。(2)图中基因组文库(小于、大于、等于)cDNA文库。(3)目的基因I和II除可从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中和为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是。答案(1)反转录酶(2)大于(3)DNAcDNA耐高温解析B过程是以RNA为模板合成DNA的反转录过程，需要的酶是反转录

8、酶；目的基因I和II除可从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增,该过程中所用酶的显著特点是耐高温。一题多变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技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A.①②③④B.①②③C.①②④D.②③答案D解析PCR利用的是DNA双链复制原理，将双链DNA之间的氢键打开，变成单链DM,作为聚合反应的模板。反转录法则是以目的基因转录成的信使