基因工程的基本操作程序 学案.docx

课题1.2基因工程的基本操作程序
学习目标：简述基因工程的原理和技术。
理解基因操作的工具和基本程序及应用。
学习重点和难点：
重点：提取目的基因的方法。
难点：目的基因导入受体细胞的途径。
自学测评：
基因工程的基本操作程序主要包括4个步骤：①目的基因的；
②的构建；
③将目的基因；
④目的基因的。
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。
①PCR：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DNA受热形成 ，与 结合，然后在 ____的作用下进行延伸形成DNA。
③方式：指数扩增=（n为扩增循环的次数）
（3）化学方法人工合成：基因较，核苷酸序列。
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+。
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、标记基因： 受体细胞是否含有目的基因。
5、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。
6、不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法，基因表达载体的构建上也会有所差别。
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:是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
2．将目的基因导入动物细胞
（1）方法： 。
（2）操作程序：目的基因表达载体 →取→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
类型步骤检测内容方法结果显示水平检测第一步目的基因是否进入受体细胞是否成功显示出杂交带第二步目的基因是否转录出mRNA是否成功显示出杂交带第三步目的基因是否翻译出蛋白质是否成功显示出杂交带
水平鉴定
合作探究、精讲点拨：
探究一目的基因的获取
1、基因文库

文库文库2．原核细胞和真核细胞的基因结构
（1）原核细胞的基因结构

（2）真核细胞的基因结构

3.PCR技术
原理：
前提：一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成
条件：、、、、
过程：
a．变性（℃）：目的基因DNA受热变性后接连为单链
b．退火（℃）：与单链相应互补序列结合
c．延伸（℃）：在的作用下进行延伸
Taq酶的特点是。
PCR扩增技术与DNA复制的比较
PCR技术DNA复制相同点原理DNA复制(碱基互补配对)不
同
点解旋方式DNA在条件下变性解旋催化场所复制(PCR扩增仪)主要在内酶酶细胞内含有的能量结果在短时间内形成大量的形成整个探究二基因表达载体的构建
用一定的_________切割质粒，使其出现一个切口，露出____________。用_____________切断目的基因，使其产生________________。将切下的目的基因片段插入质粒的______处，再加入适量___________，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）

探究三目的基因导入受体细胞---转化
细胞类型常用方法转化过程植物细胞

将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上→转入农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA上→表达动物细胞将含有目的基因的表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→早期胚胎培养→胚胎移植→发育成为具有新性状的动物微生物用Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子
探究四目的基因的检测与鉴定——检查