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《高中生物 1.2基因工程的基本操作程序导学案 新人教版选修3.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2课时 基因工程的基本操作程序学习目标：1.简述基因工程原理及基本操作程序。2.明确获取目的基因的方法。3.掌握将目的基因导入受体细胞的方法。4.掌握目的基因检测与鉴定的方法。知识体系梳理一、目的基因的获取1.从基因文库中获取基因文库种类：。2.利用PCR技术扩增目的基因(1)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)原理:④ DNA双链复制 。 (3)过程:第一步,加热至90~95℃DNA解链为⑤ 单链 ;第二步,冷却至 55~60℃ ,引物与两条单链DNA 结合 ;第三步,加热至70~75℃, 热稳定DNA聚合酶(Taq酶) 从引物起始
2、进行互补链的合成。 (4)特点: 指数 形式扩增。 3.人工合成法:如果基因较小, 核苷酸序列 又已知,可以通过 用化学方法直接人工合成。 二、基因表达载体的构建1.组成:目的基因、 启动子 、 终止子 、标记基因。 2.功能: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;使目的基因能够 表达 和发挥作用。 3.启动子:位于基因的首端,是 RNA聚合 酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA。 4.终止子:位于基因的尾端,功能是终止 转录 。 5.标记基因:鉴别受体细胞中是否含有 目的基因,从而将符合要求的受体细胞筛选出来。 三、将目的基因导
3、入受体细胞1.转化: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。 2.导入植物细胞的方法: 农杆菌转化法 、基因枪法、 花粉管通道法 。 农杆菌特点:易感染 双子叶 植物和 裸子 植物;Ti质粒上的 T-DNA 可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞 染色体的DNA 上。 3.导入动物细胞的方法: 显微 注射技术。 4.导入微生物细胞的常用处理方法:用 Ca2+ 处理受体细胞,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 。 四、目的基因的检测与鉴定1.检测及方法(1)检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了 目的基因
4、 ,采用DNA分子杂交技术。 (2)检测目的基因是否转录出了 mRNA ,采用分子杂交技术。 (3)检测目的基因是否翻译成蛋白质,采用 抗原—抗体 杂交技术。 2.鉴定:除了分子检测外,还需要进行 个体生物学 水平的鉴定,如抗虫、抗病鉴定等。 重难点探究1.基因工程的基本步骤中,哪几步用到了限制酶?哪几步涉及碱基的互补配对?2.构建基因表达载体的目的是什么?基因表达载体由哪些组分组成?各组分起什么作用?3.转化的实质是什么?常见的转化方法有哪些?基础智能检测 1.在胰岛素的基因与质粒形成重组DNA分子的过程中,下列有关叙述正确的是( )。①可用同一种限制酶切割两者
5、②不能用同一种限制酶切割两者 ③加入适量的DNA连接酶 ④不需加DNA连接酶A.①③B.①④C.②④D.②③2. 科学家在培育抗虫棉时,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),导入棉花受精卵,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,结果长成的植株有了抗虫能力。请回答下列问题:(1)由以上过程推知,作为目的基因的载体应具备的结构是 。 (2)基因表达载体的
6、构建过程是在 (细胞内、细胞外)进行的,需要的工具有 。启动子具有 的作用。 (3)当苏云金芽孢杆菌的抗虫基因和质粒混合后,在DNA连接酶的作用下会有几种结合方式?分别是什么? 。 3. 关于将目的基因导入受体细胞的说法中,正确的是( )。A.将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是花粉管通道法B.将目的基因导入动物细胞采用最多的方法是显微注射技术C.为使大肠杆菌易吸收DNA分子,应先用缓冲液进行处理D.在显微注射技术中,不需先构建基因表达载体4.如图所示,科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆
7、菌中表达成功。请据图回答问题:(1)为了增加目的基因的数量,可以利用 技术进行快速复制,其过程:目的基因DNA受热变性后解旋为单链;引物与单链相应互补序列结合,然后在 酶的作用下进行延伸,如此循环。 (2)图中③代表基因表达载体,一个完整的基因表达载体一般应包括启动子、 、目的基因、终止子及复制原点等五个部分。 (3)④过程的受体若是双子叶植物和裸子植物,则采用最多的方法是 。 (4)干细胞是一类具有分裂能力的细胞,造血干细胞经分裂、分化形成了不同功能的细胞,发生这些变化是由于造血干细胞中
