2012高三生物总复习第46讲基因工程教案.docVIP

【知识梳理】 基因工程 概念 2.诞生历程 3.基本工具 4.操作程序应用 【重点解析】 考点一 基因工程的工具及其操作程序 1．基因工程的基本工具 2．基因工程的基本操作程序 (1)目的基因的获取 ①从基因文库中获取目的基因 优点：有了基因文库，就可以随时从中提取所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。 ②人工合成目的基因 ③利用PCR技术扩增目的基因 a．PCR：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合PCR扩增是获取目的基因的一种非常有用的方法，也 b．目的：通过指数式扩增获取大量的目的基因。 (2)基因表达载体的构建 ①目的’：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传 ②基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标 a．启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首RNA聚合酶识别、结合的部位。 b．终止子：一段有特殊结构的DNA短片段，位于基因的尾 C．标记基因：一般为抗生素抗性基因或荧光基因等，其作用是(目的基因是否导人成功)。 ③基因表达载体的构建方法 (3)将目的基因导入受体细胞 ①目的：目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳 ②受体细胞种类不同，导入方法不同③受体生物不同，所用的受体细胞种类也不相同 a．植物：可以是卵细胞(受精卵)、体细胞(可经组织培养成)。 b．动物：受精卵(因为体细胞的全能性受到严格限制)。 ④转化实质：目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。 (4)目的基因的检测与鉴定 1．基因工程的应用 (1)植物基因工程成果 ①抗虫转基因植物(抗虫棉是转入Bt毒蛋白基因培育的)。 ②抗病转基因植物(病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶)。 ③抗逆转基因植物(生物的抗性基因)。 ④转基因改良植物(营养价值、实用价值、观赏价值)。 (2)动物基因工程成果 ①提高动物生长速度(外源生长激素基因)。 ②改善畜产品的品质。 ③转基因动物生产药物(牛、山羊等动物乳腺生物反应a一抗胰蛋白酶)。 ④转基因动物作器官移植的供体(导入调节因子抑制抗原)。 (3)基因工程药物 ①来源：主要来自转基因工程菌。 ②成果：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 ③作用：预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、遗传病、各种 (4)基因治疗 ①概念：是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产 ②成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者淋巴细胞中，治疗 ③方法 a．体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴 b．体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方1994年美国科学家利用经过修饰的腺病毒作载体，成功地 比较项目 DNA聚合酶 DNA连接酶 形成磷酸二酯键的方式 只能将单个脱氧核苷酸连接起来，形成磷酸二酯键 是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个脱氧核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键 不 同 点 是否需要模板 以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链 是将DNA双链上的两个缺VI同时连接起来，因此DNA连接酶不需要模板 是否参与基因工程 没有参与 在基因工程中，DNA连接酶可以作为连接运载体和目的基因的“针线” ①两者化学本质都是蛋白质。 ②两者均属于酶，具有酶的基本属性和特点。 相 同 点 ③两者都能形成磷酸二酯键，即在相邻核苷酸的3位碳原子的羟基与5位碳原子上所连接的磷酸基团的羟基之间形成。 ④两者均参与DNA的复制、逆转录等过程。 一、导入新课 ??? 众所周知，对于大多数生物而言， DNA是主要的遗传物质，有遗传效应的DNA片段叫基因，生物之所以体现出各种形态是基因表达的结果。但是各种生物间的性状千差万别这是为什么呢？ ??? 提出问题，引导学生回答：生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。 ???列举几种生物的不同性状，如下：1．青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素。2．豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气。3．人的胰岛日细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度。 ??? 以上几种生物各自有其特定的性状，这些性状都是基因特异性表达的结果，但是人类能不能改造基因呢？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？例如，让禾本科植物能够固定空气中的氮气；让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等药物。这样既节省了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。这种设想能实现吗？回答是可以的。通过科学家们的不断努力