12基因工程的基本操作程序学案

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1、第2节基因工程的基本操作程序【学习目标】1.掌握基因工程基本操作程序的四个步骤2.掌握目的基因的获得、基因表达载体的构建、目的基因的导入与检测等常用的方法及其基本原理【重点难点】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【课前自学】一、冃的基因的获取（一）目的基因1.概念：冃的基因主要是指编码蛋白质的°也可以是一些具冇调控作用的因子。2.來源：（1）可以从白然界小己有屮直接分离出來。（2）用合成冃的基因。（二）目前常用的获取目的基因的方法1.从基因文库中获取（1

2、）基因文库：①概念：将含有某种牛物不同基因的许多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基因，称为基因文库。②种类：基因纽文库一一含有一种生物的。cDNA文库——含冇一种生物的o（2）获取日的基因的方法：根据基因的有关信息，如基因的序列，基因功能、基因在匕的位置、基因的转录产物,以及基因的翻译产物等特性来获取目的基因。2.利用PCR技术扩增目的基因：（1）PCR技术是一项在生物体外复制片段的核酸合成技术。（2）条件：提供已知的核芹酸序列，根据这段序列合成。（3）过程：目的基因DNA变性形成DNA单链，与

3、结合，然后在的作用下延伸形成DNA。（4）方式：扩增，即2”（n为扩增循环次数）。3.人工合成方法：当基因较小，核芹酸序列已知时，可以用人工方法合成（例如，通过直接合成）。二、基因表达载体的构建1.基因表达载体的组成：冃的基因、、、标记基因。启动子：它是一段何，位于基因的首端，它是的识别和结合部位，起动转录mRNAo终止了：位于基因的尾端，终止过程。标记基因：用于受体细胞是否含冇忖的基因，从而将含冇II的基因的细胞筛选出来。2.表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中存在，并且给下一代，同时使能够表达和发挥作用。三、将目的基

4、因导入受体细胞1.将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法：①转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为。②农杆菌特点：在自然条件下能感染植物和植物，对植物没有感染力;Ti质粒的可以转移至受体细胞，并整合到受体细胞的上。（2）基因枪法又叫。（3）花粉管通道法：利用花粉管通道使目的基因进入,然后进入o1.将目的基因导入动物细胞（1）方法：o（2）操作程序：目的基因的提纯一取卵（受粕卵）一一移植子宫内发育f新性状动物。2.将口的基因导入微牛物细胞（1）原核生物的特点：，。（2）常用的受体细胞：o（

5、3）转化：处理细胞一细胞一表达载体与感受态细胞混合一感受态细胞吸收分子，完成转化。四、目的基因的检测与鉴定1.检测：（1）检测转基因牛物的染色体DNA上的,方法是技术。②检测目的基因是否转录出，方法是技术。①检测冃的基因是否翻译成蛋白质，方法是02.鉴定：个体牛:物学水平鉴定，如抗虫、抗病鉴定等，需要做实验。【学习过程】探究一、目的基因的获取1.目的基因：主要是指的基因，也可以是一•些具有作用的因子。2.冃的基因的获取目的基因可以从屮分离出来，也可以用合成。常用方法（1）从基因文库中获取日的基因（2）利用PCR技术扩增目的

6、基因①PCR是技术，是的缩写o②原理：。，③前提：有一段已知目的基因的核廿酸序列，以便根据这一序列合成0④条件：DNA模板、o⑤扩增过程:a.变性（"C）：目的基因DNA受热变性后接连为单链b.退火（°C）：与单链相应互补序列结合c.延伸（°C）：在的作用下进行延伸Taq酶的特点是PCR技术与DNA复制的比较：PCR技术DNA复制相同卢原理原料条件不同点解旋方式场所酶结果探究二、基因表达载体的构建（1）基因工程的核心-（2）构建表达载体的目的:使目的基因在受体细胞屮,并且可以遗传给o（3）表达载体必须有、、、o（4）启动了

7、位于基因的，它是识别和结合的部位，驱动基因转录得到。终止了位于基因的,也是一段冇特殊结构的°启动子为终止子的结构单位是o（5）标记基因的作用是o（6）构建过程的示意图：构建基因表达载休的过程：用（同、不同）-种限制酶去切口的基因与运载体，再用使其连接，形成重组DNA分子。（7）

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10、于受体细胞不同，将基因导入受体细胞的方法也不同，所以基因表达载体的构建不是千篇一律的。思考：1.启动子一与起始密码子有何区别？2.终止子与终止密码子有何区别？3.基因表达载体的构建需要哪些工具酶，如何将目的基因与运载体连接起來形成重组DNA分子

11、（以质粒为运载体）？4.将目的基因与运载体混合并用DNA连接酶处理后，会岀现儿种结來，怎样从中筛选处所需要重组质粒？探究三、将H的基因导入受体细胞将冃的基因受体细胞，并且在受体细胞内和的过程，称为转化。（1）将目的基因导入植物细胞①法②法®法（2）将目的基因导入动物细胞技术是将冃的基因导入受体细胞的最有