1.2基因工程的基本操作程序导学案.doc

1.2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、尝试设计某一转基因生物的研制过程
学习重点：
基因工程基本操作程序的四个步骤。
学习难点：
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。
课时安排：2课时
第一课时
自主学习一
一、基因工程的基本操作程序简述
①目的基因的；②的构建；③将目的基因；
④目的基因的。
自主学习二
二、目的基因的获取：
目的基因：符合人们需要的，主要指编码蛋白质的 。
（一）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
注：cDNA：是反转录DNA，是一种单链DNA。
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。
（二）利用PCR技术扩增目的基因
PCR：是一项在生物体外 特定DNA片段的核酸合成技术。
原理：DNA分子复制的原理。
条件：①引物（已知目的基因的 序列）、模板、四种脱氧核苷酸、热稳定的DNA聚合酶。
过程：
a．变性（℃）：目的基因DNA受热变性后接连为；
b．退火（℃）：单链与相应互补序列结合；
c．延伸（℃）：在的作用下延伸形成DNA。
方式：指数扩增=2n（n为扩增循环的次数）
（三）用化学方法人工合成：基因较，序列已知，可以人工合成。
自主学习三
三、基因表达载体的构建（核心）
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 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、标记基因的作用是 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。
合作探究：基因表达载体的构建过程
1、用一定的切割质粒，使其出现一个切口，露出。用
切割目的基因，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）。
2、将目的基因与运载体连接起来形成重组DNA分子需要哪些工具酶？

3、将目的基因与载体混合并用DNA连接酶处理后，若2个DNA片段之间进行连接会出现几种结果？

第二课时
自主学习四
四、将目的基因导入受体细胞
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。
（一）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
（二）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。
（三）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。
合作探究：将目的基因导入受体细胞
问题1、受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗？
不能。受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达。
问题2、试分析真核生物的基因导入细菌细胞后，不能正常发挥功效的可能原因有哪些？
①真核生物的基因导入细菌后，可能会被细菌体内的限制性内切酶破坏；②细菌是原核生物，其细胞中没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工和修饰。
自主学习五
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杂交带第二步目的基因是否转录出mRNA杂交带第三步目的基因是否翻译出蛋白质杂交带水平鉴定做抗虫或抗病实验；
与天然产品功能进行活性比较小结：
基因工程的基本操作程序：
目的基因的获取方法：（1）（2）
（3）
3．基因工程实施的核心：
课堂练习
1．下列正确表示基因操作“四部曲”的是（）
A．提取目的基因→目的基因导入受体细胞→基因表达载体的构建→目的基因的检测和鉴定
B．目的基因的检测和鉴定→提取目的基因→基因表达载体的构建→目的