2019年春高中生物 专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序学案 （含解析）新人教版选修3

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1、基因工程的基本操作程序1．掌握目的基因获取的常见方法。(难点)　2.学会基因表达载体构建的方法和要求。(重、难点)　3．理解目的基因导入受体细胞的具体过程。(重点)　4.掌握目的基因检测与鉴定的具体操作。一、目的基因的获取(阅读教材P8～P11).目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。.目的基因的获取方法(1)从基因文库中获取①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。②种类③提取依据：基因的核苷酸序列、基因的功能、基

2、因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA，以及基因的表达产物蛋白质等特性。(2)利用PCR技术扩增目的基因①PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。②目的：短时间内大量扩增目的基因。③原理：DNA双链复制。④过程第一步：加热至90～95℃，DNA解链；第二步：冷却至55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶(Taq酶)从引物起始进行互补链的合成。如此重复循环多次。⑤特点：指数形式扩增。(3)人工合成如果目的基因较小，核苷酸序列又已知，可通过DNA合成仪用化学方法人工

3、合成。二、基因表达载体的构建(阅读教材P11)1．构建基因表达载体的目的(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。(2)使目的基因能够表达和发挥作用。2．基因表达载体的组成基因表达载体的组成两子启动和终止；目的基因在中间；标记基因来筛选。3．基因表达载体的功能：通过基因表达载体将目的基因导入受体细胞。三、将目的基因导入受体细胞(阅读教材P11～P13).转化的概念：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。.将目的基因导入植物细胞(1)农杆菌转化法：将目的基因导入双子叶植物和裸子植物。(2)基因

4、枪法：将目的基因导入单子叶植物常用的方法。(3)花粉管通道法：我国科学家独创的一种方法。将目的基因导入动物细胞(1)方法：显微注射法。(2)常用受体细胞：受精卵。4．将目的基因导入微生物细胞(1)方法①用Ca2＋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(这种细胞称为感受态细胞)。②感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子。(2)受体细胞：原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌细胞)。(3)原核生物的特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。四、目的基因的检测与鉴定(阅读教材P13～P15)分子水平检测(1)检测转基因生

5、物的DNA上是否插入了目的基因。方法：DNA分子杂交技术。(2)检测目的基因是否转录出mRNA。方法：分子杂交技术。(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质。方法：抗原—抗体杂交技术。个体生物学水平鉴定：抗虫、抗病、抗逆性状的有无及程度。连一连判一判(1)所有的目的基因都可从基因文库中直接获得。(×)(2)基因工程操作程序的核心步骤是目的基因的获取。(×)分析：核心步骤为基因表达载体的构建。(3)标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。(√)(4)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法。(

6、√)(5)基因工程常用的受体细胞都是动植物的体细胞。(×)(6)(2018·西宁高二期末)基因工程是否成功需进行个体生物学水平上的鉴定。(√)　目的基因的获取探究1　目的基因获取的方法结合下面过程，探究获取目的基因的方法：类型(1)(2)(3)(4)过程获取方法基因组文库部分基因文库(如cDNA文库)PCR技术扩增人工合成探究2　比较PCR技术与DNA复制的不同点项目DNA复制PCR技术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)细胞外(主要在扩增仪内)酶解旋酶、普通的DNA聚合酶等耐热的DNA聚合酶(T

7、aq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片段或基因四种获取目的基因方法的比较方法基因文库的构建PCR技术扩增人工合成基因组文库部分基因文库(如cDNA文库)优点操作简单专一性强可在短时间内大量扩增目的基因专一性强，可产生自然界中不存在的新基因缺点工作量大、盲目性大、专一性差操作过程较麻烦，技术要求过高需要严格控制温度、技术要求高适用范围小突破1　目的基因的获取方法1．下列有关获取目的基因方法的叙述，错误的是(　　)A．直接分离目的基因的方法的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性

8、B．由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法C．目前人工合成基因的方法主要有两种，分别是反转录法和化学合成法D．PCR技术的原理是DNA复制，需要RNA聚合酶催化DNA合成解析：选D。PCR技术的原理是DNA分