2015-2016学年高中生物专题1第2节基因工程的基本操作程序新人教版选修3概述.ppt

* 生物选修3（人教版） 专题1　基因工程　　　　　　　　　　　 　　　　　 第2节　基因工程的基本 操作程序 要点突破 知识点1 目的基因的获取 获取目的基因是基因工程实施的第一步，有三种途径可以获取目的基因，如下图所示： 1．从基因文库获取。 建立基因文库的目的就是为获得大量的目的基因做准备。 如果基因文库中含有一种生物所有的基因，这个基因文库就叫做基因组文库。 如果基因文库中含有一种生物的一部分基因，这个文库就叫做部分基因文库：如以某生物的mRNA反转录产生的多种互补DNA(cDNA)片段，并与载体连接后储存在一个受体菌群中的cDNA文库。基因文库就相当于某种生物的基因仓库，储备着该生物大量的基因。 2．PCR技术扩增。 PCR技术是一项在生物体外复制特定的DNA的核酸合成技术。它遵循的原理与DNA复制原理相同，条件是有一段已知的目的基因的核苷酸序列和根据该核苷酸序列合成的引物，原料是四种脱氧核苷酸，也需要多种酶(如Taq DNA聚合酶等)。在PCR扩增仪上自动复制。 3．人工合成。 如果基因比较小，核苷酸序列又是已知的，可以人工合成目的基因，该法主要有两种：反转录法和化学合成法。 4．PCR技术与生物体内DNA复制的比较。 例1　在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是(　　) A．用mRNA为模板反转录合成DNA B．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成 C．将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选 D．由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA 解析：现在已知的条件只是某小片段基因的碱基序列，而没有相应的mRNA和蛋白质的氨基酸序列，所以只能以4种脱氧核苷酸为原料来人工合成。 答案：B ?变式迁移 1．以下关于PCR技术的说法，不正确的是(　　) A．生物体内DNA的复制也称为PCR B．该技术操作过程中要遵循碱基互补配对原则 C．PCR过程中DNA的数量呈指数形式扩增 D．可在PCR扩增仪中自动完成 解析：PCR是在生物体外复制特定DNA的技术，生物体内DNA的自我复制不叫PCR技术。 答案：A 知识点2 基因表达载体的构建（基因工程的核心） 1．构建目的：其目的是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。 2．构建的基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因(如右图)。 例2　基因工程又叫基因拼接技术，请回答下列问题。 (1)在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的________为模板，________形成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成__________。 (2)基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌和________。 解析：在基因工程中，人工合成目的基因的途径有两条，其中之一就是以信使RNA为模板经过反转录合成目的基因。基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌和动植物细胞。 答案：(1)信使RNA(mRNA)　反转录　双链DNA(目的基因)　(2)动植物细胞 ?变式迁移 2．如图为基因表达载体的模式图。下列有关基因工程中载体的说法，错误的是(　　) A．基因工程的核心步骤是基因表达载体构建 B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别 C．图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位 D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因 解析：由于受体细胞有植物、动物和微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方式不同，因此，基因表达载体的构建也会有所差别，不可能是千篇一律的。 答案：B 知识点3 将目的基因导入受体细胞 目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化。基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。受体细胞不同，导入方法不同。 例3　下列关于目的基因导入受体细胞的描述不正确的是(　　) A．基因枪法导入植物体细胞的方法比较经济有效 B．显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法 C．大肠杆菌最常用的转化方法是使细胞的生理状态发生改变 D．农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法 解析：不同生物目的基因导入的方法不同。目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，该方法比较经济有效，还有基因枪法和花粉管通道法，但基因枪法成本较高；目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法；大肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用钙离子处理细胞，使细胞的生理状态发生改变，完成转化过程。 答案：A ?变式迁移 3．采用基因工程方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是(　　) ①将毒素蛋白质注射到棉花受精