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-第二学期氾水高级中学高二生物(选修)学案(1)
主备人
陈军
课题 选修三 §1.1基因工程概述
完成日期
3.18
学习目标:1、说出基因工程概念(A)2、简述基因工程诞生历程(A)3、说出DNA重组技术所需三种基因工具作用(A)4、简述基因工程基础操作程序四个步骤(B)
[预习知识] 预习书本P8-P18
一、基因工程概念
是指在体外经过人工“ ”和“ ”等方法,对生物基因进行 和 ,然后 受体细胞并使重组基因在受体细胞中 ,产生人类所需基因 技术。
(1)操作环境: (2)操作对象:
(3)操作水平: 水平 (4)基础过程: → → →
(5)结果:人类需要
二、基因工程工具及作用
(一) (简称限制酶)------“分子手术刀”
1、起源:关键是从 生物中分离纯化出来。
2、作用:能够识别 DNA分子某种 核苷酸序列,而且使每一条链中 部位两个核苷酸之间 断开。
3、特点:含有 ,表现在两个方面:
①识别双链DNA分子某种 核苷酸 。
②切割 序列中 位点。
4、结果:经限制酶切割产生DNA片段末端通常有两种形式: 末端和 末端。
[预习习题检验]
例1、下列相关基因工程中限制内切酶描述,错误是( )
A.一个限制性内切酶只能识别一个特定脱氧核苷酸序列
B.限制性内切酶活性受温度影响
C.限制性内切酶能别和切割RNA D.限制性内切酶可从原核生物中提取
[预习疑难问题]
问题1:
[重难点点拨]
(二) ------“分子针线”
1、分类:依据酶起源不一样,可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类
2、作用:恢复被限制酶切开了两个核苷酸之间磷酸二酯键。
【疑难解析】
1、两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)比较:
(1)相同点:全部缝合磷酸二酯键
(2)区分:E.coIiDNA连接酶起源于大肠杆菌,只能使黏性末端之间连接;
T4DNA连接酶起源于T4噬菌体能缝合两种末端,但连接平末端之间效率较低。
2、DNA连接酶和DNA聚合酶作用比较
DNA连接酶
DNA聚合酶
不一样点
连接DNA
链
链
模板
模板
模板
连接对象
2个DNA片段
单个脱氧核苷酸加到已存在单链DNA片段上
相同点
作用实质
形成
化学本质
(三) “分子运输车”
1、载体作用:载体是基因运输工具,在基因操作过程中,使用载体有两个目标:一是用它作为运载工具,将目标基因送到宿主细胞中去;二是利用它在宿主细胞内对目标基因进行大量复制。
2、载体必需含有三个条件:
(1)能在受体细胞中复制并稳定保留。
(2)含有一至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段插入。
(3)含有一些标识基因,方便进行筛选。
3、载体种类: 、 和 等。
最早应用最常应用载体是质粒,它是细菌细胞中一个很小双链环状DNA分子。
三、基因工程基础过程
(一) 取得 (目标基因获取)
1、获取方法关键有两种:(1)从自然界中已经有物种中分离出来,如可从基因文库中获取。(2)用人工方法合成。
★取得原核细胞目标基因可采取直接分离,获取真核细胞目标基因通常是人工合成。
★人工合成目标基因常见方法有反转录法和化学合成法。
2、利用PCR技术扩增目标基因
(1)PCR含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段核酸合成技术。
(2)目标:获取大量目标基因
(3)原理:DNA双链复制
(4)过程:第一步:加热至90~95℃ DNA解链为单链;
第二步:冷却到55~60℃,引物和两条单链DNA结合;
第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链合成。
(5)特点:指数形式扩增
(二)制备重组DNA分子(基因表示载体构建)
1、重组DNA分子组成:除了目标基因外,还必需有标识基因。
★标识基因作用:判定受体细胞中是否含有目标基因,从而将含有目标基因细胞筛选出来。
2、方法:同种限制酶分别切割载体和目标基因,再用DNA连接酶把二者连接。
(三)转化受体细胞(将目标基因导入受
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