选312导学案..docVIP

基因工程的基本操作程序 组题：张军芳 审题：高二生物组 【教学目标】： 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、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 【导学流程】： 知识梳理 一、目的基因的获取： 1、目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的 。 2．获取目的基因的方法 （1）从基因文库中获取目的基因 ① 基因文库：将含有某种生物不同基因的许多 ，导人受体菌的群体中 ，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。 基因组文库：含有一种生物的 基因 ② 种类 cDNA文库：含有一种生物的 基因 ③ 目的基因的获取 根据基因的有关信息：基因的 序列、基因在 上的位置、基因的 产物mRNA、基因的 产物蛋白质等特性获取目的基因。 （2）利用PCR技术扩增目的基因。 ① PCR：是一项在生物体外 特定DNA片段的核酸合成技术。 ② 条件：已知目的基因的 序列。 ③ 过程：目的基因DNA受热形成 ，与 结合，然后在 ____的作用下进行延伸形成DNA。 ④ 方式：指数扩增=2n（n为扩增循环的次数） （3）人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成 二、基因表达载体的构建 1、表达载体的组成：目的基因+ + +标记基因等。 2、启动子：位于基因的 ，它是 结合的部位，驱动基因转录产生mRNA。 3、终止子：位于基因的 ，终止 。 4、表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且 给下一代；使目的基因 ____和发挥作用。 5、标记基因： 受体细胞是否含有目的基因。 6、不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上会有所差别。 三、将目的基因导入受体细胞 （一）转化：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和 的过程。 （二）方法 1、将目的基因导入植物细胞 （1）农杆菌转化法 ① 农杆菌特点：易感染 植物和裸子植物，对___________植物没有感染力；Ti质粒的 可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。 ② 转化：目的基因插人 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 （2）基因枪法 基因枪法：是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。 （3）花粉管通道法 花粉管通道法：这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法。（我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的） 2．将目的基因导入动物细胞 （1）方法： 注射技术。 （2）操作程序：目的基因表达载体 →取卵（受精卵） →显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到____性动物的 _________内发育→新性状动物。 3．将目的基因导人微生物细胞 （1）原核生物特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。 （2）转化： 处理细胞→ 细胞→表达载体与感受态细胞混合→ ___ 细胞吸收DNA分子。 四、目的基因的检测与鉴定 1．检测 （1）方法：标记了的 、抗原抗体杂交。 （2）内容 ① 检测转基因生物染色体的DNA是否插入 。 ② 检测目的基因是否转录 。 ③ 检测目的基因是否翻译成 。 2．鉴定： 鉴定、抗病鉴定等。 典例分析 例题1限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是一G↓GATCC一，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC一。在质粒上有酶I的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。 （1）请画出质粒被限制性核酸内切酶I切割后所形成的黏性末端。 （2）请画出目的基因两侧被限制性核酸内切酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。 （3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接?为什么? （4）基因工程中，如果要把相应的黏性末端连起来，要用__________酶。 课堂训练 1、下列关于限制酶的说法正确的是 A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少 B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端 D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 2、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