山东省平邑县曾子学校人教版高中生物选修三学案：1.2 基因工程的基本操作程序 .pdf

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1、1.2基因工程的基本操作程序【导学目标】1.简述基因工程原理及基本操作程序。2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。【自主学习】基因工程的基本操作程序1.的获取。2．的构建。3．将目的基因导入。4．目的基因的与鉴定。一、目的基因的获取1.目的基因：主要是指编码蛋白质的，也可以是一些具有。2．基因文库(1)基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多，导入的群体中储存，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。(2)基因文库的种类①基因组文库：含有一种生物的基因。②部分基因文库：含有一种生物的基因。3．获取目的基因的方法(1)从基因文库中

2、获取目的基因(2)利用PCR技术扩增目的基因①PCR的含义：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。②过程：目的基因受热形成，与引物结合，在的作用下延伸形成DNA。③方式：指数扩增＝2n(n为扩增循环的次数)。(3)人工合成法：若较小，序列已知，可以人工合成。二、基因表达载体的构建1.基因表达载体的组成2．基因表达载体的功能(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以给下一代。(2)使目的基因和发挥作用。三、将目的基因导入受体细胞1.转化：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。2．导入植物细胞(1)方法：、基因枪法、花粉管

3、通道法等。(2)农杆菌的特点①易感染和裸子植物。②Ti质粒上的可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞上。3．导入动物细胞(1)常用方法：技术。(2)常用受体细胞：。4．导入微生物细胞(1)原核生物特点：繁殖快、多为、遗传物质相对等。(2)对受体细胞的常用处理方法：用处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为)。四、目的基因的检测与鉴定1.检测方法(1)技术：①检测转基因生物的上的目的基因；②检测目的基因是否转录出。(2)抗原—抗体杂交技术：用于检测目的基因是否翻译成。2．鉴定：鉴定、抗性鉴定等。思考交流1．利用PCR

4、技术扩增目的基因时，需要提供哪些物质和条件？2．一般情况下，基因工程操作获得成功的标志是什么？正误判断1．基因工程操作程序中的核心步骤是基因表达载体的构建。()2．利用反转录法获取的目的基因在构建基因表达载体时，可以不另外添加启动子和终止子。()3．基因表达载体中的启动子和终止子决定着翻译的开始与结束。()4．将目的基因导入微生物细胞时，对受体细胞不需做任何处理。()5．DNA分子杂交是在分子水平上进行的目的基因的检测。()【合作探究】一、什么是基因文库、基因组文库、cDNA文库？请列表比较基因组文库、cDNA文库。文库类型cDNA文库基因组文库

5、概念文库大小小大基因中有无启动子基因中有无内含子基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间的基因交流可以二、PCR技术与生物体内DNA复制的比较：项目PCR技术DNA复制不同点解旋方式解旋酶催化场所主要在细胞核内细胞内含有的DNA酶聚合酶温度条件细胞内温和条件结果形成整个DNA分子相同点原理DNA双链复制(碱基互补配对)原料四种游离的脱氧核苷酸条件模板、ATP、酶等三、获取目的基因的方法有哪些，分别在什么情况下使用？1．如果不知道目的基因的核苷酸序列，可以通过的方法。2．如果知道目的基因的核苷酸序列，而且基因比较小，可以通过。3．如果只知

6、道扩增目的基因的两端的核苷酸序列，而且基因又比较大，则可以通过目的基因。四、构建基因表达载体的目的是什么？基因表达载体在组成上至少应包括哪四部分，其各自的作用是什么？例1将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是A．每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C．每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子【答案】C五、不同受体细胞的常用导入方法生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显

7、微注射法Ca2＋处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞目的基因插入Ti质粒的目的基因表达载体提纯Ca2＋处理细胞→感受态T－DNA上→导入植物细→取卵(受精卵)→显微细胞→表达载体与感受转化过程胞→整合到受体细胞的注射→受精卵发育→获态细胞混合→感受态细DNA→表达得具有新性状的动物胞吸收DNA分子例2我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽多糖(类似于人体中的糖蛋白)。在人体细胞中糖蛋白必须经过内质网和高尔基体的进一步加工才能形成。如果要采用基因工程和发酵工程技术让微生物来生产脑啡肽多糖，应该用下列哪种

8、微生物作受体细胞A．大肠杆菌B．酵母菌C．T噬菌体D．大肠杆菌质粒4【答案】B六、不同水平上对目的基因检测与鉴定的方法主要有哪些？类型步