高中生物《基因工程的基本操作程序》教案1 新人教版选修3

《高中生物《基因工程的基本操作程序》教案1 新人教版选修3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2节基因工程的基本操作程序【本节重难点】重点：基因工程基本操作程序的四个步骤难点：（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【知识精讲】教材梳理基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。知识点一目的基因的获取1.获取目的基因是实施基因工程的第一步。目的基因的获取方法主要有两种：①从自然界中已有的物种中分离出来②用人工的方法合成。2.基因文库——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，成为基因文库。基因文库根据其大小可分为基因组文库

2、和部分基因文库。受体细胞是指接受目的基因的细胞，即表达载体导入的细胞。基因工程常用的受体有细菌、真菌、动植物细胞3.PCR技术扩增目的基因原理：DNA复制做法：已知一段目的基因的核苷酸序列→据已知序列合成引物→DNA扩增结果：扩增出许多结构相同的目的基因。注意：学习该部分知识时，常出现将目的基因的来源和目的基因的提取相混淆，致使不理解课本所讲，原因是课本都用了“获取目的基因”字样。目的基因的来源是：①从自然界中已有的物种中分离出来。②用人工的方法合成。目的基因的提取是指在基因工程操作时怎样获得目的基因。常用方法有二：①从基因文库中直接获取②如果需要大量的目的基因，需要对目的基因进行PCR技术扩

3、增。不管是从基因文库中获取的目的基因，还是需要进行扩增的目的基因，其来源既可能是从自然界中已有的物种中分离出来，也可能是人工合成的。知识点二基因表达载体的构建基因表达载体的构建是基因工程的核心。其中心内容是使目的基因与运载体结合，形成重组运载体，最后通过重组运载体将目的基因导入受体细胞。注意：在学习时应注意以下几点：1.构建表达载体的目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。2.基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因3.所选运载体应具备的条件：（1）载体DNA必需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去。这些

4、供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基因片段之外，这样才不至于因目的基因的插入而失活。（2）载体DNA必需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的复制而同步复制。（3）载体DNA必需带有标记基因，以便重组后进行重组子的筛选。（4）载体DNA必需是安全的，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）载体DNA分子大小应适合，以便提取和在体外进行操作，太大就不便操作。实际上自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件，都要进行人工改造后才能用于基因工程操作。知识点三将目的基因导入受体细胞（1）转化——目的基因进入受体细胞内

5、，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化。说明：此处的“转化”与肺炎双球菌的转化实验中的“转化”的含义相同。（2）基因工程中常用的受体细胞有：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤脓杆菌、酵母菌和动植物细胞（3）将目的基因导入受体细胞的方法：根据受体和运载体的类型不同，所采用的导入方法也不同。目前常用的方法有：①将目的基因导入植物细胞——脓杆菌转化法，还有基因枪法和花粉管通道法。②将目的基因导入动物细胞——显微注射技术③将目的基因导入微生物细胞——Ca＋处理细胞法说明：将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，同学们可以上网查询更多的方法和具体过程。知识点四目的基因的监测与鉴定（1）检测对象：①检测转基

6、因生物的染色体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（2）检测方法：分子检测法——①和②都是DNA分子杂交技术，③抗原－抗体杂交法形态检测法——可根据目标性状的有无来判断目的基因是否表达说明：基因操作过程中有多个步骤需要检测，此处只讲了目的基因的检测，还有目的基因是否被整合到了运载体上，运载体是否进入了受体细胞等都需要检测，具体过程见拓展点2。知识点五教材深化：人工合成目的基因的过程：①目的基因转录成的mRNA单链DNA双链DNA（目的基因）②蛋白质中氨基酸的序列mRNA中的碱基序列DNA碱基序列目的基因目的基因教材拓展拓展点一标记基因和标记

7、基因的作用课本上提到运载体要有标记基因，其作用是供重组DNA鉴定和筛选，那么怎样利用标记基因进行鉴定和筛选呢？请同学们阅读下面一段文字：运载体中所携带的一些抗性基因（如氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因）及发光基因等，能控制一些特殊物质的合成，利用这些特殊物质可以筛选运载体或重组运载体，这些基因就叫做标志基因。在用限制酶切割目的基因和运载体、表达载体构建及将目的基因导入受体细胞，这一系列过程都是在