基因工程的基本操作程序理班導(dǎo)學(xué)案

1、學(xué)習(xí)必備1.2【課標(biāo)要求】1的研制過程?！颈竟?jié)重難點(diǎn)】基因工程的基本操作程序簡(jiǎn)述基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟2嘗試設(shè)計(jì)某一轉(zhuǎn)基因生物重點(diǎn)：基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟難點(diǎn)：(1)從基因文庫(kù)中獲取目的基因(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因I與運(yùn)載體連接基因組文庫(kù)和剖械風(fēng)文庫(kù)(如受體苗群體反轉(zhuǎn)錄cDNA與運(yùn)載體連接cDNAC可并人壹體菌群體自主研習(xí)(理知識(shí)，固基礎(chǔ))一、基因工程的基本操作程序簡(jiǎn)述目的基因的將目的基因二、基因工程的基本操作程序(一)目的基因的獲取1 .目的基因：主要是指的因子。2 .原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)(1)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)；;目的基因的的構(gòu)建;的基因，也可以是一些具有作

2、用L非編碼區(qū)一與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)非編碼區(qū)1編碼區(qū)(2)真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)編碼區(qū)L非編碼區(qū)f與RNA聚合酶外顯子、外顯子/外顯于結(jié)合位點(diǎn)：'內(nèi)含子/|3.目的基因的獲取目的基因可以從常用的方法有以下幾種：(1)從基因文庫(kù)中獲取目的基因中分離出來，也可以用合成。從基因文庫(kù)中得到目的基因，可以根據(jù)一些信息，如根據(jù)基因的、基因的、基因在染色體上的、基因的,以及基因的等特性。(2)利用PCFK術(shù)擴(kuò)增目的基因PCF技術(shù)，是的縮寫。原理：前提：有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便根據(jù)這一序列合成。條件：DN叫板、擴(kuò)增過程:a.變性(C)：目的基因DNA®熱變性后接連為單鏈b.退

3、火(C):與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合c.延伸(C)：在的作用下進(jìn)行延伸Taq酶的特點(diǎn)是。(3)化學(xué)法直接合成適用于基因比較,核甘酸序列又。(二)基因工程的核心1.基因表達(dá)載體的構(gòu)建，其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中能,并且可以,同時(shí)，使目的基因能夠。2基因表達(dá)載體=+(1)啟動(dòng)子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的,位于基因的,它是識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因,最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。(2)終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的,位于基因的,相當(dāng)于一盞紅色信號(hào)燈，使在所需要的地方停止下來。(3)標(biāo)記基因：作用是為了,從而將含有目的基因的細(xì)胞出來，如基因。學(xué)習(xí)必備歡迎下載3.構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程：用(同、不同)種限制

4、酶去切目的基因與運(yùn)載體，再用使其連接，形成重組DNA子。(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞含有目的基因的DNAt段上用放射性同位素等作標(biāo)記，以此作為，使探針與基因組DN殊交，如果出現(xiàn),就表明目的基因已插入染色體DNA中。.基因是否將目的基因受體細(xì)胞，并且在受體細(xì)胞內(nèi)mRNA翻譯個(gè)體過程，稱為轉(zhuǎn)化。(1)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法蘇云金芽泡桿菌T-DNATi質(zhì)粒取毒蛋占'基因O構(gòu)建基因表達(dá)載體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌抗蟲棉組織W棉株細(xì)胞(3)橙測(cè)目的基因是惻測(cè)軍雜交I檢測(cè)，若政雜交帶檢惻霞定質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行現(xiàn)象出現(xiàn)，表明目照暴因已形成蛋囿糜產(chǎn)品水1f的鑒定是否出現(xiàn)雜交帶是否出現(xiàn)雜交帶是否抗蟲;是

5、否抗病kR的基因插入到染色體DNA中法法(2)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞技術(shù)是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的最有效方法。操作程序：將含有目的基因的表達(dá)載體一一獲得-顯微注射一胚胎一胚胎一發(fā)育成具有新性狀的動(dòng)物(3)將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞原核生物作為基因工程受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：.大腸桿菌細(xì)胞最常用的方法：a.用處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱為細(xì)胞；b.將分子溶于緩沖液與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DN砌子。(四)目的基因的檢測(cè)與鑒定(1)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的上是否插入了目的基因檢測(cè)方法：技術(shù)，即將轉(zhuǎn)基因生物的基因組DNAI取出來，在PCR技術(shù)DNA復(fù)制相同點(diǎn)原理原料條件不同點(diǎn)

6、解旋力式場(chǎng)所酶結(jié)果互動(dòng)探究(釋疑惑，升能力)合作探究一：獲取目的基因的方法1.PCR技術(shù)和DNA復(fù)制有何異同？；2.人工合成目的基因的過程怎樣？寫出圖解:合作探究二：目的基因表達(dá)載體的構(gòu)建1.怎樣構(gòu)建目的基因表達(dá)載體？畫出圖解，思考討論為什么切割質(zhì)粒和目的基因需要同一種限制酶？怎樣將這兩部分結(jié)合起來？學(xué)習(xí)必備歡迎下載C.在該轉(zhuǎn)基因羊體內(nèi)，人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)胞中2.目的基因和載體能夠形成重組DNA分子的基礎(chǔ)是是什么？（為什么不同DNA能夠重組？）D.人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，DNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA2、（2010蘇州中學(xué)）（多選）下列關(guān)于基

7、因工程的敘述，正確的是A.目的基因和受體細(xì)胞均可來自動(dòng)物、植物或微生物B.限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C.人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原有生物活性D.載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)合作探究三：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因的監(jiān)測(cè)與鑒定-抗蟲棉是怎樣獲得的？1 .目的基因從那里獲得？2 .如何將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞？寫出圖解3.2006高考江蘇基因工程又叫基因拼接技術(shù)。（1）在該技術(shù)中，用人工合成方法獲得目的基因的途徑之一是：以目的基因轉(zhuǎn)錄的為模板，成互補(bǔ)的單鏈DNA,然后在酶的作用下合成3.如何進(jìn)行目的基因的監(jiān)測(cè)與鑒定？是否導(dǎo)入

8、基因表達(dá)載體？導(dǎo)入基因表達(dá)載體是否含有目的基因？目的基因是否整合導(dǎo)受體細(xì)胞的DNA上?目的基因是否轉(zhuǎn)錄形成MRNA?目的基因是否表達(dá)出形影的蛋白質(zhì)？抗蟲棉是否抗蟲？反饋平臺(tái)（勤練習(xí)，學(xué)方法）1、（2011溫州十校）采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫?，培育出了轉(zhuǎn)基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。以下有關(guān)敘述，正確的是（）A.如果人凝血因子基因的核甘酸序列已知，可用人工合成的方法獲得該目的基因B.人體細(xì)胞中凝血因子基因進(jìn)入羊受精卵細(xì)胞后，其傳遞和表達(dá)不再遵循中心法則（2）基因工程中常用的受體細(xì)胞有細(xì)菌、真菌、o若將真核基因在原核細(xì)胞中表達(dá)，對(duì)該目的基因的基本要求是。（

9、3）假設(shè)以大腸桿菌質(zhì)粒作為運(yùn)載體，并以同一種限制性內(nèi)切酶切割運(yùn)載體與目的基因，將切割后的運(yùn)載體與目的基因片段混合，并加入DNA連接酶。連接產(chǎn)物至少有種環(huán)狀DNA分子，它們分別是o（44 .基因工程中科學(xué)家常采用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞，原因是（）A.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便B,繁殖速度快C.遺傳物質(zhì)含量少、簡(jiǎn)單D.性狀穩(wěn)定，變異少5 .目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，只有通過鑒定和檢測(cè)才能知道。下列屬于目的基因檢測(cè)和鑒定的是檢測(cè)受體細(xì)胞是否有目的基因檢測(cè)受體細(xì)胞是否有致病基因檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄信使RNA檢測(cè)目的基因是否翻譯蛋白質(zhì)學(xué)習(xí)必備歡迎下載化學(xué)方法合成立目的基

10、因A.B.C.D.基因工程的基本操作程序答案合作探究一：1.PCR技術(shù)和DNA復(fù)制有何異同？；PCR技術(shù)DNA復(fù)制相原理DNA復(fù)制(堿基互補(bǔ)配對(duì)原則)同原料四種游離脫氧核甘酸點(diǎn)條件模板、ATP、酶、原料、引物解旋方DNA在茴溫下解旋解旋酶催化不式同場(chǎng)所體外復(fù)制主要在細(xì)胞核內(nèi)點(diǎn)酶Taq酶細(xì)胞內(nèi)的DNA聚合酶結(jié)果短時(shí)間內(nèi)形成大量的DNA片段形成整個(gè)DNA分子2.人工合成目的基因的過程怎樣？寫出圖解:目的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA逆轉(zhuǎn)錄口成單鏈DNA基互補(bǔ)配對(duì)合成雙專DNA(目的基因)一，一.一，一，一一.推測(cè)推測(cè)一一.一一，.一蛋白質(zhì)中基基酸的序列*mRNA中的堿基序列*DNA堿基序列目的基因合作探究2

11、.(1)物質(zhì)組成相同，都是四種脫氧核甘酸組成。(3)結(jié)構(gòu)和功能單位相同，基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位。性狀都是蛋白質(zhì)表現(xiàn)的。(4)遵循的基因表達(dá)原則相同，基因表達(dá)包括了基因的復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和翻譯，都遵循中心法則。(5)遺傳密碼相同，所有生物共用一套遺傳密碼。例題1A例3B例4c例2.信使RNA(mRNA)逆轉(zhuǎn)錄(反轉(zhuǎn)錄)雙鏈DNA(目的基因)(2)動(dòng)植物細(xì)胞除去內(nèi)含子(3)3運(yùn)載體自連的、目的基因自連的、運(yùn)載體與目的基因片段相連的環(huán)狀DNA分子(1)物質(zhì)組成相同，都是四種脫氧核甘酸組成。(2)空間結(jié)構(gòu)相同，都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。(3)結(jié)構(gòu)和功能單位相同，基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位。性狀都是蛋白質(zhì)表現(xiàn)的。(4)遺傳密碼相同，所有生物共用一套遺傳密碼。1A2AB3例2.信使RNA(mRNA)逆轉(zhuǎn)錄(反轉(zhuǎn)錄)雙鏈DNA(目的基因)(2)動(dòng)植物細(xì)胞