[中学联盟]江苏省江阴市山观中学2014-2015学年高二上学期生物 1-1基因工程2.ppt

§1.2 基因工程的基本操作程序 一、教学目标： 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。 二、教学重点： 基因工程基本操作程序的四个步骤。 三、教学难点： 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。 一、自学导引： 阅读课本P8～P15，完成《优化设计》的自学导引。 二、基因工程操作的程序包括： 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。 ⑤原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。（既是概念，又是原理） 三、基因工程操作程序： 1.第一步：获取目的基因 （1）方法：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人工合成目的基因 （2）比较基因、基因文库、目的基因的区别（见《优化》P7） （3）目的基因的扩增呈指数形式扩增（2n） 实例 1： 1、下列获取目的基因的方法中需要模板链是（ ） A.从基因文库中获取目的基因 B.利用PCR技术扩增目的基因 C.反转录法 D.通过DNA合成仪利用化学方法人工合成 三、基因工程操作程序： 2.第二步：基因表达载体的构建（核心） （1）目的：P11 （2）以质粒为载体，将目的基因与质粒结合的步骤： ①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有黏性末端的切口； ②用同种限制酶切断目的基因，产生相同的黏性末端； ③将切下的目的基因片段，插入到质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，使两者结合成重组质粒。 三、基因工程操作程序： （3）基因表达载体的组成： ①目的基因： ②启动子： ③终止子： ④标记基因： 三、基因工程操作程序： 3.第三步：将目的基因导入受体细胞 （1）概念：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。 （2）常用的转化方法（见《优化》P6） ①导入植物细胞：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 操作过程：P12 ②导入动物细胞：显微注射技术（最多、最有效） 操作过程：P13 ③导入微生物细胞 三、基因工程操作程序： （2）常用的转化方法（见《优化》P6） ③导入微生物细胞： ⅰ.原核生物的特点： ⅱ.转化过程： 思考：为什么要用Ca2＋处理细胞？ 因为大肠杆菌等细菌的细胞壁成分主要是肽聚糖，因此一般要先用Ca2＋处理，以增加细菌细胞壁的通透性。 三、基因工程操作程序： 4.第四步：目的基因的检测与鉴定 （1）内容： ①检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因（关键） 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 （2）常用的技术： ①DNA分子杂交技术－－DNA与DNA杂交 ②分子杂交技术－－DNA与RNA杂交 ③蛋白质分子（抗原－抗体）间的杂交 四、本节小结： * * 目的基因 外源DNA分子的有效片段。 一段有特殊结构的DNA片段，位于基因首 端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位， 是负责驱动基因转录出mRNA的。 位于基因尾端，起终止转录的作用。 鉴别受体细胞中是否含有目的基因， 从而将含有目的基因的细胞筛选出来。