基因工程的基本操作程序导学案高二下学期生物人教版选择性必修3

3.2基因工程的基本操作程序学案班级：姓名：学习目标：阐明基因工程的原理和基本操作程序。针对人类生产或生活中的某一需求，选取适当的基因工程的技术和方法，尝试设计获得某一转基因产品的方案。尝试进行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的产物。一、目的基因的筛选与获取1.目的基因概念：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期产物等相关的基因。2.目的基因作用：根据不同需要，目的基因不同，它主要是指的基因。3.实例：与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关的基因。例：苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴胞晶体蛋白（Bt抗虫蛋白），破坏鳞翅目昆虫的消化系统杀死棉铃虫。Bt抗虫蛋白基因简称Bt基因就是培育转基因抗虫棉用到的目的基因。Bt抗虫蛋白的抗虫原理？当Bt抗虫蛋白被分解为多肽后，多肽与害虫肠上皮细胞的结合，导致细胞膜穿孔，最后造成害虫死亡。抗虫棉中的Bt抗虫蛋白会不会对人畜产生危害？Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的环境中才能表现出毒性，而人和牲畜的胃液呈，肠道细胞也没有，因此，Bt抗虫蛋白不会对人畜产生上述影响。（1）方法：从相关的已知和清晰的基因中进行筛选。测序技术、序列数据库GenBank）、序列比对工具（如BLAST）等的应用，越来越多的基因的结构和功能为人们所知，为找到合适的目的基因提供了更多的机会和可能。（2）实例：测序技术、序列数据库GenBank）、序列比对工具（如BLAST）等的应用，越来越多的基因的结构和功能为人们所知，为找到合适的目的基因提供了更多的机会和可能。（1）全称：（2）原理：（3）优点：（4）PCR所需的条件参与的组分在DNA复制中的作用提供DNA复制的模板合成DNA子链的原料催化合成DNA子链使耐高温的DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸引物是一小段能与的一段碱基序列互补配对的短链核酸。PCR反应缓冲液中一般要添加，以便激活耐高温的DNA聚合酶。（5）PCR扩增的过程：结果：1个模板DNA分子经过n轮PCR，可以扩增出个DNA片段。PCR技术DNA复制相同点原则原料条件模板、能量、酶不同点解旋方式DNA在下变性解旋催化场所体外复制细胞内（主要在细胞核内）酶耐高温的DNA聚合酶解旋酶、DNA聚合酶结果DNA（基因）片段完整的DNA分子（6）PCR产物的鉴定：常采用鉴定PCR的产物。：、、。二、基因表达载体的构建—基因工程的核心补充：真核生物的基因结构原核生物的基因结构1.目的：让目的基因在受体细胞中，并遗传给下一代；同时，使目的基因能够和发挥作用。2.过程：见教材3.基因表达载体的组成：启动子：。特殊类型：诱导型启动子（当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达）。终止子：使转录在所需要的地方停下来。标记基因：。复制原点：DNA聚合酶识别和结合位点，也是复制的起点。对比启动子终止子起始密码子终止密码子所在位置DNADNAmRNAmRNA

作用RNA聚合酶的结合位点，的起始点的终点的起始点AUG(甲硫氨酸）GUG（缬氨酸）的终点（UAA、UGA、UAG)三、将目的基因导入受体细胞（1）花粉管通道法（我国独创—将Bt基因导入棉花细胞）①用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中。②在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。（2）农杆菌转化法转化：指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和的过程。在自然条件下侵染在自然条件下侵染植物和植物，而对大多数植物没有侵染能力。农杆菌细胞内含有，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的上。（1）常用方法：（2）受体细胞：（1）常用方法：处理（2）目的：使细胞处于一种的生理状态。（3）优点：繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少，易于培养。四、目的基因的检测与鉴定类

型检测内容方

法分子水平受体细胞的上是否插入了目的基因等技术目的基因是否出了mRNA目的基因是否成蛋白质个体生物学水平个体是否具有相应性状抗虫鉴定、抗病鉴定等【习题巩固】1．下列有关PCR的叙述，错误的是（

）A．PCR扩增过程中双链DNA的解开不需要解旋酶B．用于PCR扩增的DNA聚合酶是一种耐高温的酶C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和4种核糖核苷酸D．复性过程中引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则2．下列有关基因表达载体的叙述，错误的是（

）A．具有复制原点，使目的基因能在受体细胞内扩增B．具有启动子，作为翻译多肽链的起始信号C．具有标记基因，有利于目的基因的检测和筛选D．具有目的基因，以获得特定的基因表达产物3．下列技术依据碱基互补配对原理的是（

）①检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因

②检测目的基因是否转录出了mRNA

③检测目的基因是否翻译成蛋白质

④通过观察害虫吃棉叶是否死亡判断棉花是否被赋予了抗虫特性A．①②③④ B．①② C．①②④ D．①②③4．下图为基因工程中基因表达载体的模式图，相关叙述错误的是（

）A．基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建B．图中启动子位于目的基因的首端，是核糖体识别和结合的部位C．复制原点是基因表达载体在受体细胞中独立复制和稳定存在所必需的D．抗生素抗性基因