新课标高中生物选修三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[教学目的]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。[教学重点和难点]1、教学重点基因工程基本操作程序的四个环节。2、教学难点（1）从基因文库中获取目的基因。（2）运用PCR技术扩增目的基因。[教学过程]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：将具有某种生物不同基因的许多，导人受体菌的群体中，各个受体菌分别具有这种生物的不同基因，称为基因文库。基因组文库：具有一种生物的基因②种类cDNA文库：具有一种生物的基因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)运用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)人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。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运用PCR技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合成仪运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．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。5．标记基因：受体细胞是否具有目的基因。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。例2科学家在哺育抗虫棉时，通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，作为目的基因的运载体应具有的结构是()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。（我国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)转化：解决细胞→细胞→表达载体与感受态细胞混合→_________细胞吸取DNA分子。例3采用基因工程的方法哺育抗虫棉，下列导入目的基因的做法对的的是()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：标记了的、抗原抗体杂交。(2)内容①检测转基因生物染色体的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。例4下图是将人的生长激素基因导人细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导人细菌B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：(1)目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，导入完毕后得到的细菌，事实上有的主线没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有少数导入的是重组质粒。以下环节可鉴别得