生物:1.2《基因工程的基本操作程序》学案(新人教版选修3)

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1、生物选修3(二)专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序班级_____层次_______姓名____________寄语;春光正好,最适奋马扬鞭;青春年少,更宜发愤图强。学习目标1、简述基因工程原理及基本操作程序。2、尝试设计某一转基因生物的研制过程。学习重点和难点1学习重点:基因工程基本操作程序的四个步骤。2、教学难点(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。自主学习一、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

2、同基因的许多,导入受体菌的群体中,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

3、法:基因较小,核苷酸序列已知,可以人工合成。典例1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④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A.①②③④B.①②③C.②③④D.②③二、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,它是和结合的部位,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;同时使目的基因___________

4、______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不同,基因表达载体的构建上也会有所差别。保护原创权益净化网络环境典例2科学家在培育抗虫棉时,经过了许多复杂的过程和不懈的努力,才获得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中,然后导入棉花的受精卵中,结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端),导人棉花受精卵,长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端),导入棉花受精卵,结果成长的植株,有了抗虫能力。由以上过程推知,作为

5、目的基因的运载体应具备的结构是()A.目的基因、启动子B.目的基因、终止子C.目的基因、启动子、终止子D.目的基因、启动子、终止子、标记基因三、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

6、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。(我的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)大肠杆菌最常用的转

7、化方法是: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。典例3采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的做法正确的是()①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列,注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列,与质粒重组,导人细菌,用该细菌感染棉的体细胞,再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列,与细菌质粒重组,注射到棉的子房并进入受精卵A、①②B、②③C、③④D、①④四、目的基因的检测与鉴定1.检测(1)方法:DNA分子杂交技术、抗原抗体分子杂交方法。(2)内容①检测转基因生物染

8、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。反馈矫正:一、选择题:A1、下列属于获取目的基因的方法的是()①利用mRNA反转录形成②从基因组文库中提取

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