1.2基因工程的基本操作程序(第1课时)
学习目标:
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
学习重点:
基因工程基本操作程序的四个步骤。
学习难点:
1、从基因文库中获取目的基因。
2、利用PCR技术扩增目的基因。
课前案
自主学习【学法指导】 1.通读课本P8-P16,勾画重点。
2.再读课本,独立完成下列问题(要求:能准确写出关键词与句,以课本为准)
一、基因工程的基本操作程序简述
①目的基因的;②的构建;
③将目的基因;④目的基因的。
二、目的基因的获取:
1、目的基因:符合人们需要的,主要指编码蛋白质的,也可以是一些具有作用的因子。
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:将含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
分别含有这种生物的不同基因,称为基因文库。
基因组文库:含有一种生物的基因
②种类
cDNA文库:含有一种生物的基因
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)利用PCR技术扩增目的基因。
① PCR: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,序列已知,可以人工合成。
三、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:受体细胞是否含有目的基因。
【自主小结】
1.基因工程的基本操作程序:
2.目的基因的获取方法:(1)(2)
(3)
3.基因工程实施的核心:
【预习自测】
1.下列正确表示基因操作“四部曲”的是()
A.提取目的基因→目的基因导入受体细胞→基因表达载体的构建→目的基因的检测和鉴定
B.目的基因的检测和鉴定→提取目的基因→基因表达载体的构建→目的基因导入受体细胞
C.提取目的基因→基因表达载体的构建→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和鉴定
D.基因表达载体的构建→提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和鉴定
2.下列不属于获得目的基因的方法的是()
A.利用DNA连接酶复制目的基因 B.利用DNA聚合酶复制目的基因
C.从基因文库中获取目的基因 D.利用PCR技术扩增目的基因
3.PCR技术扩增DNA,需要的条件是()
①目的基因②ATP ③四种脱氧核苷酸④DNA聚合酶等⑤mRNA ⑥核糖体
A.①②③④ B.②③④⑤ C.①③④⑤ D.①②③⑥
4.下列哪项不是基因表达载体的组成成分()
A.启动子 B.终止密码子 C.标记基因 D.复制原点
5. 在基因表达载体的构建中,所需要的酶是()
①限制酶②DNA连接酶③解旋酶④DNA聚合酶
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
6.不属于目的基因与运载体结合过程的是()
A.用一定的限制酶切割质粒,露出黏性末端
B.用同种限制酶切割目的基因,露出黏性末端
C.将切下的目的基因插入到质粒的切口处
D.将重组DNA引入到受体细胞中进行扩增
7.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利用PCR技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合成
仪利用化学方法人工合成
A.①②③④B.①②③C.②③④D.②③
【预习自测】参考答案1.C 2.A 3.C 4.B 5.A.6 D.7 D
1.2基因工程的基本操作程序(第1课时)
学习目标:
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学习重点:基因工程基本操作程序的四个步骤。
学习难点:1、从基因文库中获取目的基因。
2、利用PCR技术扩增目的基因。
课中案
探究一、目的基因的获取
1、从基因文库中获取目的基因
①基因组文库和部分基因文库(如cDNA文库)
基因组文库 cDNA文库
思考:通过上图过程,这两种文库的构建过程的区别以及两种文库的具体区别。
②从基因文库中得到目的基因,可以根据一些信息,如根据基因的、
基因的、基因在染色体上的、基因的,以及基因
的等特性。
2、利用PCR技术扩增目的基因
①PCR是____________________________________技术,是的缩写。
②原理:____________________。
,
③前提:有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成_________。
④条件:DNA模板、。
⑤扩增过程:
a.变性(℃):目的基因DNA受热变性后接连为单链
b.退火(℃):与单链相应互补序列结合
c.延伸(℃):在的作用下进行延伸
Taq酶的特点是。
3、PCR技术与DNA复制的比较:
3、人工合成:适用于基因比较,核苷酸序列又。
典型例题1.有关基因工程的叙述中,错误的是()
A.DNA连接酶将黏性未端的碱基对连接起来
B.限制性内切酶用于目的基因的获得
C.目的基因须由载体导入受体细胞
D.人工合成目的基因不用限制性内切酶
探究二、——基因工程的核心
1.基因表达载体= + + +
2.从位置、组成、功能等方面区别启动子、终止子、起始密码、终止密码?
3.将目的基因与运载体连接起来形成重组DNA分子需要哪些工具酶?
4.将目的基因与载体混合并用DNA连接酶处理后,若2个DNA片段之间进行连接会出现几种结果?
典型例题2.下列不属于
...目的基因与运载体结合过程的是()
A.用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端B.用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端
C.将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处D.将重组DNA导入受体细胞中进行扩增
课堂检测(根据个人实际,分层次完成)
【A级】1.哪项不是基因表达载体的组成部分()
A.启动子B.终止密码C.标记基因D.目的基因
2.根据mRNA的信息推出获取目的基因的方法是()
A.用DNA探针测出目的基因 B.用mRNA探针测出目的基因
C.用mRNA反转录形成目的基因 D.用PCR技术扩增mRNA
【B级】3.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。
PCR过程一般经历下述三十多次循环:95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。
下列有关PCR过程的叙述中不正确的是()
A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现
B.复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成
C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D.PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高
4.科学家已经能够通过基因工程的方法,能使番茄果肉细胞中含有人奶蛋白。
以下有关该基因工程的叙述错误的是()
A.采用反转录的方法得到的目的基因有启动子、终止子
B.用同种限制酶处理质粒和含目的基因的DNA,可产生相同的黏性末端而形成重组DNA分子
C.番茄的叶肉细胞可作为受体细胞
D.启动子对于目的基因在番茄的叶肉细胞中的表达是不可缺少的
5.下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。
(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?为什么?。
(2)过程②必需的酶是酶,过程③必需的酶是
酶。
(3)与人体细胞中胰岛素基因相比,通过②过程获得的目的基因不含有非编码区和。
(4)若A中共有a个碱基对,其中鸟嘌呤有b个,则③④⑤过程连续进行4次,至少需要提供胸腺嘧啶个。
(5)在利用AB获得C的过程中,必须用切割A和B,使它们产生,再加入,才可形成C。
(6)为使过程⑧更易进行,可用(药剂)处理D。
参考答案
典例1 A 典例2 D
课堂检测
1.B
2.C
3.C
4.A
5.。