生物学案：　基因工程的基本操作程序.docxVIP

学必求其心得，业必贵于专精

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1。2基因工程的基本操作程序

问题导学

一、目的基因的获取

活动与探究

1．什么是目的基因？

2．基因组文库和部分基因文库有什么区别?

3．怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因呢？

4．PCR技术的原理和做法是怎样的？

5．什么是引物？它在PCR技术中的作用是什么?

6．什么样的基因适合用DNA合成仪直接人工合成?

迁移与应用

PCR技术扩增DNA，需要的条件是（）.

①目的基因②ATP③四种脱氧核苷酸④RNA聚合酶⑤mRNA⑥核糖体⑦Taq酶⑧引物

A．①②③④B．①②③④⑤

C．①③④⑧D．①③⑦⑧

DNA复制与PCR技术比较

DNA复制

PCR技术

区别

解旋方式

解旋酶催化

DNA在高温作用下变性解旋

场所

细胞内(主要在细胞核内）

在PCR扩增仪内

酶

DNA解旋酶、普通的DNA聚合酶等

耐热的DNA聚合酶(Taq酶）

温度条件

细胞内温和条件

需控制温度，在较高温度下进行

合成的对象

DNA分子

DNA片段或基因

联系

①模板：均需要脱氧核苷酸链作为模板进行物质合成

②原料：均为四种脱氧核苷酸

③酶：均需要DNA聚合酶进行催化

④引物：均需要引物，使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸

二、基因表达载体的构建

活动与探究

1．基因工程的核心是哪一步操作？其目的是什么？

2．下图是基因表达载体模式图，请回答下列问题.

基因表达载体模式图

(1）分别写出①②③④⑤各代表什么.

(2）上图中①②③各有什么作用?

(3）启动子和终止子与起始密码和终止密码是一回事吗?

迁移与应用

下列关于对基因表达载体构建的一些说法,不正确的是()。

A．需要限制酶和DNA连接酶参与

B．基因表达载体中含有启动子和终止密码子

C．通常用抗生素抗性基因作为标记基因

D．基因表达载体的构建是基因工程的核心

基因表达载体的构建方法

三、将目的基因导入受体细胞

活动与探究

1．什么叫转化?

2．农杆菌转化法利用了农杆菌的什么特性？

3．将目的基因导入动物细胞时,应选择哪类动物细胞作为受体细胞?

4．早期的基因工程操作都用原核生物作为受体细胞，为什么？

将目的基因导入受体细胞的方法比较

受体细胞

方法

植物细胞（体

细胞或受精卵）

①农杆菌转化法：目的基因插入Ti质粒的TDNA→农杆菌→导入植物细胞→稳定维持和表达

②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：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

动物细胞

（受精卵)

显微注射法：含有目的基因的表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物

微生物细胞

Ca2＋处理细胞→感受态细胞→表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子→目的基因随受体细胞的繁殖而复制

四、目的基因的检测与鉴定

活动与探究

1．目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键是什么？如何检测？

2．什么是基因探针？如何检测目的基因是否开始发挥功能?

3．检测目的基因是否翻译出蛋白质的方法是什么？其原理是什么？

4．举例说明进行个体生物学水平的鉴定方法有哪些？

迁移与应用

利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是()。

A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因

B．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因

C．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA

D．酵母菌细胞中提取到人的干扰素

目的基因的检测内容和方法的比较

类型

步骤

检测内容

方法

结果显示

分子

检测

第一步

目的基因是否进入受体细胞

DNA分子杂交(DNA和DNA之间）

是否成功显示出杂交带

第二步

目的基因是否转录出mRNA

分子杂交技术（DNA和mRNA之间）

同上

第三步

目的基因是否翻译出蛋白质

抗原—抗体杂交

同上

个体生

物学水

平鉴定

包括做抗虫或抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性的程度；基因工程产品需要与天然产品的功能进行活性比较，以确定功能活性是否相同等

答案:

课前·预习导学

【预习导引】

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

一、1．蛋白质

2．（1）基因文库基因受体菌受体菌基因组部分基因cDNA（2）PCR技术①体外③DNA双链复制④DNA双链完全分开引物结合到互补DNA链Taq酶从引物起始进行互补链的合成（3）小

预习交流：提示：构建基因文库是获取目的基因的方法之一，并不是唯一的方式。如果所需要的目的基因序列已知,就可以通过PCR方式以含有该基因的生物的DNA双链为模板直接获得,也可以通过反转录,用PCR方式以