12基因工程基本操作程序

1、教學內(nèi)容：人教版選修3專題一第二節(jié)：基因工程的基本操作程序,教學目標： 1、知識目標：通過學習使學生掌握基因工程的基本原理和步驟，使其認識到理論應該運用于實際生產(chǎn)中并為生產(chǎn)發(fā)展做貢獻。 2、能力目標：使學生能夠運用基因工程的原理提出解決某一實際問題的方案，培養(yǎng)科學思維能力。 3、情感態(tài)度價值觀目標：使學生關注現(xiàn)代生物技術(shù)，了解基因工程的發(fā)展現(xiàn)狀及前景，并且認識到基因工程的應用促進了生產(chǎn)力的發(fā)展,教學重點、難點,重點：基因工程的四個基本步驟 難點：（1）基因文庫的概念 （2）PCR技術(shù),基因工程的基本操作程序,沈海靜,四個基本步驟： 一、目的基因的獲取 二、基因表達載體的構(gòu)建 三、將目的基因?qū)?/p>

2、受體細胞 四、目的基因的檢測與鑒定,一、目的基因的獲取,什么是目的基因？ 人們進行基因工程所需要的，主要是編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因,原核細胞的基因結(jié)構(gòu),非編碼區(qū),非編碼區(qū),編碼區(qū),編碼區(qū)上游,編碼區(qū)下游,與RNA聚合酶結(jié)合位點,啟動子,終止子,真核細胞的基因結(jié)構(gòu),編碼區(qū),與RNA聚合酶 結(jié)合位點,內(nèi)含子,外顯子,啟動子,終止子,目的基因的獲取方法,一、從基因文庫中獲取 二、利用PCR技術(shù)擴增目的基因 三、人工合成目的基因,一）從基因文庫中獲取,基因文庫：將含有某種生物不同基因的許多DNA片斷，導入到受體菌的群體中，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因，稱為基因文庫,二)利用PCR技術(shù)擴增目的基因,

3、PCR循環(huán)-變性,PCR循環(huán)退火,PCR循環(huán)延伸,三)人工合成目的基因,DNA合成儀 基因較小且序列已知,二、基因表達載體的構(gòu)建,基因表達載體： 復制原點+目的基因+啟動子+終止子+標記基因,質(zhì)粒,DNA分子,限制酶處理,一個切口 兩個黏性末端,兩個切口 獲得目的基因,DNA連接酶,重組DNA分子（重組質(zhì)粒,同一種,基因表達載體構(gòu)建的過程,三、將目的基因?qū)胧荏w細胞,轉(zhuǎn)化,方法,將目的基因?qū)?植物細胞,將目的基因?qū)?動物細胞,將目的基因?qū)?微生物細胞,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,基因槍法,花粉管通道法,顯微注射法,感受態(tài)細胞,目的基因進入_內(nèi)，并且在 受體細胞內(nèi)維持_和_的過程,受體細胞,穩(wěn)定,表達,

4、1、將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒U菌 （1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（雙子葉植物和裸子植物,2）基因槍法（單子葉植物,3）花粉管通道法 花粉在柱頭上萌發(fā)后，花粉管要穿過花柱直通胚囊，花粉管通道法就是在植物授粉以后花粉形成的通道還未愈合前，剪去柱頭，然后滴加DNA，使目的基因借助花粉管通道進入受體細胞,2、將目的基因?qū)雱游锛毎?顯微注射法,3、將目的基因?qū)胛⑸锛毎?思考：為什么選用微生物作為受體細胞,大腸桿菌的轉(zhuǎn)化方法： 首先用Ca2+ （常用氯化鈣）處理細胞，使細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，這種細胞稱為感受態(tài)細胞。 第二步是將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細胞混合，在一定的溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程,四、目的基因的檢測和鑒定,1、檢測是否導入受體細胞 2、檢測是否轉(zhuǎn)錄出mRNA 3、檢測是否翻譯出蛋白質(zhì) 4、個體生物學檢測,小試牛刀,1. 構(gòu)建基因組DNA文庫時，首先應分離細胞（ ） A. 染色體DNA B. 線粒體DNA C. 總mRNA D. tRNA 2. 在基因工程中，把選出的目的基因（共1000個脫氧核苷酸對，其中腺嘌嶺脫氧核苷酸是460個）放入DNA擴增儀