高中生物-《基因工程的基本操作程序》综述

基因工程的基本操作程序

高二生物组

教学目标目的基因的获取基因表达载体的构建思考根据所学内容，结合上图回答下列问题：1、这一过程用到哪三种工具？他们的作用是什么？2、结合基因工程的基本步骤简述抗虫棉的获得过程？基因工程培育抗虫棉的简要过程：提取棉花细胞(含抗虫基因)苏云金芽孢杆菌抗虫基因与运载体DNA拼接导入普通棉花(无抗虫特性)棉花植株(有抗虫特性)一、目的基因的获取（一）从基因文库中直接获取阅读课本P8-P10，思考以下问题：5分钟思考：1、什么是目的基因？2、基因文库的分类和区别？3、怎样从基因文库中选取目的基因？比较基因组文库与部分基因文库的区别？巩固练习：文库类型cDNA文库基因组文库文库大小基因中启动子基因多少与RNA聚合酶结合位点编码区非编码区非编码区一、目的基因的获取（二）利用PCR技术扩增1、PCR的概念是什么？原理？条件？2、前提是什么？3、PCR扩增分为哪几个阶段？阅读课本P10-P11，思考以下问题：小组讨论：

过程：变性、退火、延伸三步曲变性：加热至90～95℃双链DNA解链成为单链DNA退火：冷却至55～60℃部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合延伸：加热至70～75℃以目的基因为模板，合成互补的新DNA链变性退火延伸①PCR原理：__________巩固练习：②条件：___________、___________、

________________、____________________。DNA复制模板DNADNA引物热稳定DNA聚合酶四种脱氧核糖核苷酸原料思考：PCR技术与DNA体内复制的区别：DNA复制(体内）PCR技术解旋酶常温条件、解旋酶、ATP高温条件（90~95℃）DNA解旋酶、DNA聚合酶、耐高温的Taq酶提示蛋白质的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列推测推测目的基因化学合成（三）通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成（基因比较小、核苷酸序列又已知）一、目的基因的获取步骤二：基因表达载体的构建（核心内容）小组讨论：1、基因表达载体构建需要哪些酶？2、结合问题1考虑基因表达载体的构建过程3、基因表达载体由哪几部分构成？每部分的作用是什么？步骤二：基因表达载体的构建（核心内容）获取目的基因同一种限制酶切割DNA连接酶产生相同的末端重组DNA1.表达载体的构建过程CTTAAGGAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGG

GGAATTC质粒目的基因与运载体结合的过程实际上是不同来源的基因重组的过程。步骤二：基因表达载体的构建（基因工程的核心）2.表达载体的组成启动子：+目的基因：+终止子：标记基因：+是

RNA聚合酶

的结合位点，驱动

转录

过程。终止

转录

过程。鉴定和筛选

有目的基因的受体细胞。主要是指编码蛋白质的基因思考:1.上述表达载体的启动子、目的基因、终止子、标记基因的化学成分相同吗？都是DNA2.终止子和终止密码的化学成分是否一致？终止子——DNA,终止转录;终止密码——RNA上，终止翻译.3.图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tctR

为四环素抗性基因，P启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。据图回答：（1）将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用ＤＮＡ连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有

、

、

三种。（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是

；目的基因－运载体连接物运载体－运载体连接物目的基因－目的基因连接物目的基因－运载体连接物运载体－运载体连接物巩固练习：课堂小结一、目的基因的获取

1、从基因文库中获取2、利用PCR技术扩增3、利用化学方法人工合成二、基因表达载体的构建

1、启动子：它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质。2、终止子：能终止mRNA的转录。

3、标记基因：是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细胞筛选出来。4、目的基因课堂检测1．有关PCR技术的说法，不正确的是(）A．PC