基因工程的基本操作程序导学案- 高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3.docxVIP

2.1基因工程的基本操作程序

学习目标

1、概括基因工程的原理和基本操作程序。

2、阐明PCR的原理，说出PCR反应所需的条件和PCR反应的过程。

3、列举将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞的方法。

4、针对人类生产或生活中的某一需求，选取适当的基因工程的技术和方法，尝试设计获得某一转基因产品的方案。

基础梳理

（一）目的基因的筛选与获取

1.概念：用于改变___________________或获得____________________等的基因。

2.实例：培养转基因抗虫棉用到的目的基因是____________________。

3.筛选合适的目的基因

（1）较为有效的方法：从相关的__________________和________________的基因中进行筛选。

（2）实例：在培育转基因抗虫棉之前，科学家不仅掌握了Bt基因的序列信息，也对Bt基因的表达产物___________________有了较为深入的了解。

（3）认识基因结构和功能的技术方法：____________________技术、遗传序列数据库、_______________________工具。

4.利用PCR获取和扩增目的基因

（1）PCR的含义：PCR是______________________的缩写，它是一项根据______________

________的原理，在体外提供________________的各种组分与反应条件，对_____________

_____________________进行大量复制的技术。

（2）条件：DNA模板、分别与两条模板链结合的2种______________、四种_____________

、______________________________。

（3）引物是一小段能与________________的一段碱基序列________________的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸。

（4）PCR反应的过程：

①变性：温度上升到90℃以上，目的基因DNA_______________________________。

②复性：温度下降到50℃左右时，_________________通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。

③温度上升到72℃左右时，溶液中_________________在耐高温的_____________________

_________________的作用下加到引物的________端合成子链。

④重复循环多次。

（二）基因表达载体的构建

1.基因表达载体是载体的一种，除______________、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。

2.启动子是一段有特殊序列结构的_______________，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。

3.终止子相当于一盏红色信号灯，使转录在所需要的地方停下来，它位于基因的下游，也是一段有特殊序列结构的_________________。

4.过程：首先用一定的__________________切割载体，使它出现一个切口，然后用_______________限制酶或_______________________的限制酶切割目的基因的DNA片段，再利用______________________将目的基因片段拼接到载体的切口处。

（三）将目的基因导入受体细胞

1.转化：目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内___________和_________________的过程。

2.目的基因导入受体细胞的方法

（1）将目的基因导入植物细胞的方法有________________、_________________等。

（2）将目的基因导入动物受精卵的常用方法有_____________等。

（3）将目的基因导入大肠杆菌的方法：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，然后将重组表达载体导入其中。

（四）目的基因的检测与鉴定

1.分子水平的检测

（1）通过_________________等技术检测受体细胞染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出mRNA。

（2）从转基因生物中提取蛋白质用相应的抗体进行_________________杂交，检测目的基因是否翻译成了蛋白质。

2.个体水平的鉴定

随堂训练

1.利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品。下列能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是()

A.棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因

B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA

C.山羊乳腺细胞中检测