基因的基本操作程序

1、具有柠檬味的西红柿具有柠檬味的西红柿一、创设情境一、创设情境 导入新课导入新课二、认真探究二、认真探究 掌握规律掌握规律（一）请阅读课本第（一）请阅读课本第8 8页和第页和第9 9页第一段，页第一段，找出以下问题：找出以下问题：1 1、基因工程中的目的基因指的是什么？、基因工程中的目的基因指的是什么？2 2、获取目的基因常用的方法有哪些？、获取目的基因常用的方法有哪些？要求：记忆并举手复述，要求：记忆并举手复述，有不同意见可有不同意见可 补充补充（二）阅读课本第（二）阅读课本第9页选段：从基因文库中页选段：从基因文库中 获取目的基因，回答以下问题：获取目的基因，回答以下问题：1、记忆基因文库的

2、概念和种类、记忆基因文库的概念和种类2、部分基因文库就是部分基因文库就是cDNA文库？文库？3、如何从基因文库中得到所需要的基因？如何从基因文库中得到所需要的基因？要求：独立思考，然后举手复述，有不同要求：独立思考，然后举手复述，有不同 意见可补充意见可补充（三）阅读课本第三）阅读课本第1010页：生物技术资料，页：生物技术资料，思考并回答以下问题：思考并回答以下问题：1 1、如何构建基因组文库？构建过程需要、如何构建基因组文库？构建过程需要 哪些酶？哪些酶？2 2、如何构建、如何构建cDNAcDNA文库？该过程需要哪些文库？该过程需要哪些 酶？酶？3 3、找出、找出cDNAcDNA文库和基因

3、组文库的区别，文库和基因组文库的区别， 记忆并用自己的语言复述记忆并用自己的语言复述要求：先独立思考，然后举手发言，有不要求：先独立思考，然后举手发言，有不同意见可补充同意见可补充（四）阅读课本：利用四）阅读课本：利用PCRPCR技术扩增目的基因，并技术扩增目的基因，并 完成以下问题完成以下问题1 1、概念：、概念：PCRPCR全称为全称为_，是一项，是一项 在生物在生物_复制复制_的核酸合成技术的核酸合成技术 2 2、原理：、原理：_3 3、方式：、方式：以以_方式扩增，即方式扩增，即_（n n为扩增循环的为扩增循环的次数）次数）4 4、结果：、结果：使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩使

4、目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增增聚合酶链式反应聚合酶链式反应体外体外特定特定DNADNA片段片段DNADNA复制复制指数指数2 2n n要求：独立思考，然后举手发言要求：独立思考，然后举手发言PCRPCR技术扩增的条件：技术扩增的条件：_、 _、_ _ （前提前提）、）、 _已知基因的核苷酸序列已知基因的核苷酸序列特定特定DNADNA片段片段DNADNA聚合酶聚合酶一对引物一对引物（四）请认真观看以下动画，并结合课四）请认真观看以下动画，并结合课本完成以下内容：本完成以下内容：要求要求:先独立思考，再小组讨论，然后举手先独立思考，再小组讨论，然后举手发言发言逆转录法逆转录法目的基因的信

5、使目的基因的信使RNARNA 双链双链DNADNA（目的基因（目的基因) )化学合成法化学合成法蛋白质的氨基酸序列蛋白质的氨基酸序列信使信使RNARNA序列序列基因的核苷酸序列基因的核苷酸序列目的基因目的基因人工合成人工合成逆转录酶逆转录酶3 3、人工合成目的基因、人工合成目的基因推测推测推测推测单链单链DNADNADNADNA聚合酶聚合酶适用条件：目的基因小，已知目的基因的核苷酸序列适用条件：目的基因小，已知目的基因的核苷酸序列三、课堂巩固三、课堂巩固 拓展延伸拓展延伸1 1、下列属于获取目的基因的方法的是、下列属于获取目的基因的方法的是( )( )利用利用mRNAmRNA反转录形成反转录形

6、成 从基因组文库中从基因组文库中提取提取从受体细胞中提取从受体细胞中提取 利用利用PCRPCR技术技术 利用利用DNADNA转录转录 人工合成人工合成A.A. B. B. C. C.D.D.D D2、目的基因可从基因文库中获得，下列有、目的基因可从基因文库中获得，下列有关基因文库的描述正确的是（关基因文库的描述正确的是（ ）A、某生物的全套基因就是一个基因文库、某生物的全套基因就是一个基因文库B、将含有某种生物不同的许多、将含有某种生物不同的许多DNA片段，片段，导入某个导入某个 生物生物 体内，则这个生物就是一体内，则这个生物就是一个基因文库个基因文库C、含有一种生物所有基因的基因文库叫、含

7、有一种生物所有基因的基因文库叫做基因组文库做基因组文库D、含有一种生物的一部分基因的基因文、含有一种生物的一部分基因的基因文库叫库叫cDNA文库文库C3 3、比较、比较 PCRPCR扩增技术和生物体内合成目的扩增技术和生物体内合成目的基因的异同点基因的异同点【不同点】：【不同点】： 1. 1. 都以都以DNADNA为模板为模板2. 2. 都以四种脱氧核苷酸为底物都以四种脱氧核苷酸为底物3. 3. 都要都要DNADNA聚合酶聚合酶4 4. . 都需要解开双链为都需要解开双链为2 2条单链条单链【不同点】：【不同点】：1.PCR1.PCR是是DNADNA复制的体外扩增技术复制的体外扩增技术2.2.

8、体内体内DNADNA复制半不连续复制，体外复制半不连续复制，体外PCRPCR连续复制连续复制3.3.体内体内DNADNA复制的聚合酶在高温时会变性，复制的聚合酶在高温时会变性，PCRPCR需需要耐热的要耐热的DNADNA聚合酶（常用聚合酶（常用TaqDNATaqDNA聚合酶）。聚合酶）。4.PCR4.PCR需要经历三十次循环使特定需要经历三十次循环使特定DNADNA片段放大数片段放大数百万倍。百万倍。5.DNA5.DNA复制需要校对以保证忠实性，复制需要校对以保证忠实性，PCRPCR不需要校不需要校对。对。6.6.引物不同：体内引物不同：体内DNADNA复制需要复制需要RNARNA，而且体内引

9、，而且体内引物要除去，物要除去，PCRPCR需要两个人工合成的需要两个人工合成的DNADNA引物，不引物，不需要切除。需要切除。利用利用PCRPCR技术扩增技术扩增某生物体内某生物体内全部全部DNADNA 许多许多DNADNA片段片段受体菌群体受体菌群体基因组文库的构建基因组文库的构建限制酶限制酶与运载体与运载体 连接导入连接导入基因组文库基因组文库某种生物某个时期的某种生物某个时期的mRNAmRNAcDNAcDNA反转录酶反转录酶受体菌群体受体菌群体与运载体与运载体 连接导入连接导入部分基因文库部分基因文库（cDNA文库）文库）cDNA文库的构建文库的构建DNA聚合酶聚合酶双链双链DNA基因

10、表达载体的作用：基因表达载体的作用：a、使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代、使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代b、同时使目的基因能表达和发挥作用、同时使目的基因能表达和发挥作用思考：思考：作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？以完成任务吗？为什么？二、基因表达载体的构建二、基因表达载体的构建核心核心不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。还需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建

11、上述元件的主要理由是：必须构建上述元件的主要理由是：（1） 生物之间进行基因交流，只有使用生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因受体生物自身基因的启动子才能比较有利于基因的表达；的启动子才能比较有利于基因的表达；（2） 通过通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体生物中无法转录；序列导入受体生物中无法转录；（3） 目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；（4） 为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控元件，如增强子等；他调控元

12、件，如增强子等；（5） 有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基部位，往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。因与标识基因的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。请阅读课本请阅读课本11页：基因表达载体的构建，思页：基因表达载体的构建，思考并回答以下问题：考并回答以下问题：1、基因表达载体包括几部分？、基因表达载体包括几部分？2、各部分的作用分别是什么？、各部分的作用分别是什么？3、回忆必修二基因表达载体的构建过程，、回忆必修二基因表达载体的

13、构建过程，并用自己的语言复述并用自己的语言复述要求：独立思考，用自己的语言归纳复述，要求：独立思考，用自己的语言归纳复述，然后小组讨论并举手发言，有不同意见可补然后小组讨论并举手发言，有不同意见可补充充（1 1）用一定的）用一定的_切切割质粒，使其出现一个切口，割质粒，使其出现一个切口，露出露出_。（2 2）用）用_切断目切断目 的基因，使其产生的基因，使其产生_ _ _。（3 3）将切下的目的基因片段插入质粒的）将切下的目的基因片段插入质粒的_处，再加入适量处，再加入适量_，形成了一个重组，形成了一个重组 DNADNA分子（重组质粒）分子（重组质粒）限制酶限制酶黏性末端黏性末端同一种限制酶同

14、一种限制酶的黏性末端的黏性末端切口切口DNADNA连接酶连接酶相同相同2 2、过程、过程: :请阅读课本请阅读课本1212页页1313页：将目的基因导入受页：将目的基因导入受体细胞部分，思考并回答以下问题：体细胞部分，思考并回答以下问题：1 1、将目地基因导入植物细胞的方法有哪些？、将目地基因导入植物细胞的方法有哪些？2 2、农杆菌转化法中利用的是农杆菌的那些特、农杆菌转化法中利用的是农杆菌的那些特点？点？3 3、理解记忆图、理解记忆图111111：复述农杆菌转化法的：复述农杆菌转化法的 过程；将目的基因插入到过程；将目的基因插入到T-DNAT-DNA的哪部分？的哪部分？4 4、基因枪法适用于

15、哪类受体细胞？、基因枪法适用于哪类受体细胞？要求要求: :独立思考，然后举手发言独立思考，然后举手发言( (三三) )将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞转化转化目的基因进入目的基因进入_内，并且在内，并且在 受体细胞内维持受体细胞内维持_和和_的过程的过程受体细胞受体细胞稳定稳定表达表达方法方法导入植物细胞导入植物细胞导入动物细胞导入动物细胞导入微生物细胞导入微生物细胞农杆菌转化法农杆菌转化法基因枪法基因枪法花粉管通道法花粉管通道法显微注射法显微注射法 感受态细胞吸收感受态细胞吸收DNADNA分子分子( (三三) )将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞1、将目的基因导入植物细

16、胞将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌）农杆菌转化法转化法特点特点:能感染能感染双子叶植物双子叶植物和和祼子植祼子植物物,对单子叶植物无感染能力对单子叶植物无感染能力Ti质粒质粒的的TDNA可转移至受可转移至受体细胞并整合到其染色体上体细胞并整合到其染色体上转化过程转化过程:Ti质粒质粒目的基因目的基因构建构建表表达达载载体体导入导入植植物物细细胞胞插入插入植物细胞植物细胞染色染色DNA表达表达新新性性状状转入转入农农杆杆菌菌请阅读课本请阅读课本13页，思考并回答以下问题：页，思考并回答以下问题：1、归纳将目的基因导入动物细胞的步骤、归纳将目的基因导入动物细胞的步骤2、找出并记忆大肠杆菌细胞的转

17、化方法、找出并记忆大肠杆菌细胞的转化方法要求：独立思考，快速记忆，然后举手要求：独立思考，快速记忆，然后举手发言发言2 2、将目的基因导入动物细胞、将目的基因导入动物细胞方法：显微注射法方法：显微注射法程序：程序：目的基因表达载体提纯目的基因表达载体提纯 取卵（受精卵）取卵（受精卵） 显微注射显微注射 受精卵受精卵 新性状动物新性状动物3、将目的基因导入微生物细胞将目的基因导入微生物细胞常用法常用法：Ca2+处理处理常用菌常用菌：大肠杆菌：大肠杆菌微生物作受体细胞原因：微生物作受体细胞原因：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少过程：过程：Ca2+处理处理大肠杆菌

18、大肠杆菌感受态感受态细胞细胞表达载体表达载体与感受态与感受态细胞混合细胞混合感受态细感受态细胞吸收胞吸收DNA请阅读课本请阅读课本14页和页和15页，思考并回答以页，思考并回答以下问题：下问题：目的基因的检测包括几个步骤，以及每目的基因的检测包括几个步骤，以及每个检测步骤所用的方法分别是什么？个检测步骤所用的方法分别是什么？要求：认真阅读课本，独立思考，然后要求：认真阅读课本，独立思考，然后小组发言小组发言( (四四) )目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定检测检测导入检测：目的基因是否导入受体细胞导入检测：目的基因是否导入受体细胞方法方法 DNADNA分子杂交分子杂交表达检测表达检测转录检测转录检测分子杂交分子杂