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选修三学案2：1.2基因工程的基本操作程序（第一课时）李姮2012.02.08学习目标1.记住基因工程的四个基本操作步骤2.能说出基因文库、基因组文库、部分基因库的概念3.记住目的基因的获取方法；能说出PCR技术的原理、过程4.记住基因表达载体的构建目的，一个基因表达载体的组成部分5.知道启动子和终止子的存在位置及作用学习重/难点（1）从基因文库中获取目的基因（2）利用PCR技术扩增目的基因知识回顾：补充回顾原核生物及真核生物的基因结构等知识。学习过程基因工程的操作步骤基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：、、、。其中基因工程的核心是。一、目的基因的获取：1．目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的。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，导入受体菌的群体中，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。①PCR：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：基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。例1、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二、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；使目的基因能够和发挥作用。（5）标记基因：受体细胞是否含有目的基因。（6）不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上也会有所差别。例2、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．目的基因六、巩固性练习1、在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于（）A．目的基因的提取和导入B．目的基因的导入和检测C．目的基因与运载体结合和导入D．目的基因的提取和与运载体结合2.构建基因组DNA文库时，首先要分离细胞的（）A.染色体DNAB.线粒体DNAC.总mRNAD.tRNA3在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌岭脱氧核苷酸是460个）放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是（）A.540个B.8100个C.17280个D.7560个4.在基因工程中，科学家常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（）A.结构简单，操作方便B.遗传物质含量少C.繁殖速度快D.性状稳定，变异少5.基因工程的操作步骤：①使目的基因与运载体相结合，②将目的基因导入受体细胞，③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求，④提取目的基因，正确的操作顺序是（）A.③②④①B.②④①③C.④①②③D.③④①②6、下列关于基因工程的叙述，正确的是（）A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B．细菌质粒是基因工程常用的运载体C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNAD．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体课后作业：完成本学案并预习第二课时内容选修三学案3：1.2基因工程的基本操作程序（第二课时）李姮2012.02.08学习目标1.能说出目的基因导入受体细胞的方法2.知道基因导入植物细胞的一般过程3.记住目的基因导入动物细胞和微生物细胞的操作程序4.记住目的基因的检测步骤学习难点（1）将目的基因导入受体细胞的过程和检测的步骤学习过程三、将目的基因导入受体细胞（一）转化：目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和的过程。（二）方法1．将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法①农杆菌特点：易感染植物和裸子植物，对___________植物没有感染力；Ti质粒的可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。②转化：目的基因插入进入农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。（2）基因枪法基因枪法：是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。（3）花粉管通道法花粉管通道法：这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法。（我的的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的）2．将目的基因导入动物细胞（1）方法：注射技术。（2）操作程序：目的基因表达载体→取卵（受精卵）→显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到____性动物的_________________________内发育→新性状动物。3．将目的基因导入微生物细胞（1）原核生物特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。（2）转化：处理细胞→细胞→表达载体与感受态细胞混合→_________细胞吸收DNA分子。例3、采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵A．①②B．②③C．③④D．①④四、目的基因的检测与鉴定1．检测（1）方法：标记了的、抗原抗体杂交。（2）内容①检测转基因生物染色体的DNA是否插入。②检测目的基因是否转录。③检测目的基因是否翻译成。2．鉴定：鉴定、抗病鉴定等。例4、目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是①检测受体细胞是否有目的基因②检测受体细胞是否有致病基因③检测目的基因是否转录信使RNA④检测目的基因是否翻译蛋白质A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④课堂检测：1.聚合酶链反应可表示为（）A.PECB.PERC.PDRD.PCR2.在已知序列信息的情况下，获取目的基因的最方便方法是（）A.化学合成法B.基因组文库法C.cDNA文库法D.聚合酶链反应3.有关基因工程的叙述正确的是（）A.限制性内切酶只在获得目的基因时才用B.重组质粒的形成在细胞内完成C.质粒都可作运载体D.蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料4.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.将重组DNA导入受体细胞中进行扩增D.将切下的目的基因插入到质粒切口处5.科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。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B.基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的C.马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞D.用不同种限制酶处理质粒和含有目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA分子6.基因工程常用的受体细胞有（）①大肠杆菌②枯草杆菌③支原体④动植物细胞A.①②③④B.①②③C.②③④D.①②④7.用DNA探针检测饮用水中病毒的具体方法是（）A.与被检测病毒的DNA碱基序列进行比较B.与被检测病毒的DNA碱基序列进行组合C.与被检测病毒的DNA碱基序列进行杂交D.A、B、C三种方法均可课后作业：完成《优化方案》P9-13