1.2基因工程的基本操作程序
第二课时
目标引领：
1、能说出目的基因导入受体细胞的基本方法 2、能准确描述目的基因检测与鉴定的方法和步骤
独立自学：阅读教材P10-15思考：
1、何为转化？将目的基因导入不同受体细胞的方法
一样吗？请举例说明 2、如何确定转化成功？需要确认那些信息？用什么 具体的方法？
引导探究：
课题导入：
请从基因工程的概念思考获得“蓝色妖姬” 的基本操作程序
1.2基因工程的基本操作程序
目标引领：
1、能说出基因工程基本操作程序的四个步骤 2、能准确描述获取目的基因的方法
3、能说出基因表达载体的具体元件
独立自学：阅读教材P8-10思考：
1、基因工程的基本操作程序包括那四个步骤
2、何为目的基因，获别？ 4、PCR技术的具体过程包括几步，需要哪些条件？ 5、人工合成目的基因如何进行？ 6、基因表达载体构建的目的是什么？应包括那些具 体元件？
3、将目的基因导入微生物细胞
①原核生物特点：繁殖快、单细胞、遗传物质少 ②方法：
用Ca2+处理细胞 感受态细胞 表 达载体与感受态细胞混合 感受态 细胞吸收DNA分子
（一）、检测 1、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入 了目的基因 (关键步骤)
（1）方法: （2）过程: DNA分子杂交
①.首先取出转基因生物的基因组DNA ②.将含目的基因的DNA片段用放射性同位素 等作标记,以此做探针 ③.使探针和转基因生物的基因组杂交,若显 示出杂交带,表明目的基因已插入染色体DNA 中
三、将目的基因导入受体细胞
受体细胞 内，并且在 目的基因进入 _________ （一）转化： 表达 的过程 受体细胞内维持稳定 _____和_____ 将目的基因导入 植物细胞 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法
（二）方法
将目的基因导入 ——显微注射法 动物细胞 将目的基因导入 ——感受态细胞 微生物细胞（4）两种基因的区别某种生物的单链mRNA
反（逆）转录酶 单链互补DNA DNA聚合酶
双链段
与载体连接导入受体菌中储存cDNA2、利用PCR技术扩增目的基因
过程
预变性（增加DNA变性的概率）
高温变性（解旋为单链）
低温退火（引物与单链互补结合） 适温延伸（在Taq酶的作用下合成
与模板互补的DNA双链）
2、检测目的基因是否转录出了mRNA ①方法:
分 子 杂 交
②过程: 用上述探针和转基因生物的mRNA杂交, 若出现杂交带,表明目的基因转录出了mRNA
3、检测目的基因是否翻译成蛋白质
方法: 抗原抗体杂交
（二）、鉴定（个体生物学水平） 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
1、农杆菌有何特点，农杆菌转化法的原理是什么？用 文字和箭头写出具体过程 2、根据农杆菌可以将目的基因导入双子叶植物的机理， 你能否设计一个方案将一个抗病基因导入单子叶植物 中？ 3、请用文字和箭头写出显微注射法的具体过程 4、作为受体生物原核生物有何优点？请用文字和箭 头写出目的基因导入原核细胞的具体过程 5、请具体描述各种检测和鉴定方法的具体操作过程
注意
①载体与表达载体的区别：二者都有标记基因 和复制原点两部分DNA片段。表达载体在载体 基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部 分结构 ②用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又 用到DNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种 酶作用的化学键都是磷酸二酯键 ③启动子、终止子对于目的基因表达必不可少 ④目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表 达NA（3）基因的构建方法 1、直接分离法(鸟枪法)
提取某种生物的全部DNA 用适当的限制酶切 一定大小的DNA片段 将DNA程图解
2、基因表达载体的组成：
复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因
启动子：位于基因的首端的 一段特殊的DNA片断，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 终止子：位于基因的尾端的 一段特殊的DNA片断，能终 止mRNA的转录 标记基因的作用是为了鉴别 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
才能确定目的基因是否 真正在受体细胞中稳定 遗传和正确表达。
一、目的基因的获取
编码蛋白质的结构基因 （一）、目的基因主要是_____________________
（二）、获类
目标升华
归纳: 基因工程的基本操作程序
1. 获取目的基因 从基因 利用PCR 化学方法人工合成
2. 构建基因表达载体
目的基因、启动子、终止子、标记基因
3. 将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、显微注射法
4. 目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译 鉴定：抗虫性、抗病性等
四、目的基因的检测与鉴定 ——检查是否成功
①检测转基因生物染色体的DNA 上是否插入了目的基因 方法—— DNA分子杂交 ②检测目的基因是否转录出了mRNA 方法—— 分子杂交（注意与上不同之处） ③检测目的基因是否翻译成蛋白质 方法—— 抗原抗体杂交 鉴定—— 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
检测—
单链DNA (cDNA） 合成 双链DNA (即目的基因)
2）根据已知的氨基酸序列合成DNA法 ：
结构基因 蛋白质 mRNA 的氨基 推测 的核苷 推测 的核苷酸 化学 合成 序列 酸序列 酸序列 目的 基因
二、基因表达载体的构建
——基因工程的核心
1、目的：
使目的基因在受体细胞中稳定存在， 并且可以遗传给下一代，同时使目的 基因能够表达和发挥作用。
1、将目的基因导入植物细胞的方法：
（1）农杆菌转化法
①农杆菌特点：
易感染双子叶植物和裸子植物，对大多 数单子叶植物没有感染能力
②原理：Ti质粒上的T---DNA可以转 移到受体细胞，并整合到受体细胞染 色体的DNA上。
③过程：
④优点
2、将目的基因导入动物细胞 ①方法：显微注射法 ②程序：
目的基因表达载体提纯 显微注射 受精卵 取卵（受精卵） 新性状动物
重复循环
条件：
模板DNA( 需含有目的基因 )
四种脱氧核苷酸(dNTP)
热稳定DNA聚合酶(Taq酶） 引物： 寡核苷酸序列：与目的基因的起 始段互补 缓冲溶液
3、人工合成的目的基因
1）反转录法：
以目的基因转录成的信 使RNA为模板，反转录成互 补的单链DNA，然后在酶的 作用下合成双链DNA，从而 获得所需的基因。 目的基因的mRNA 反转录
1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定
有了目的基因，我们才 能赋予一种生物以另一 种生物的遗传特性。
使目的基因在受体细胞 中稳定存在，并可进行 遗传、表达和发挥作用
载体进入受体细胞稳定 表达，才能实现一种生 物的基因在另一种生物 中的转化。
引导探究：1、为什么要构建基因？直接从含有目的基因的生 物体内提取行吗 3、PCR技术扩增目的基因的方法应具备什么条件？ 4、如何构建基因表达载体？
5、基因表达载体各元件分别有那些具体作用