高中生物-《基因工程的操作程序》教学课件设计

1.2基因工程的基本操作程序高二生物人教版选修三专题一基因工程目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞操作过程目的基因的检测与鉴定1.2基因工程的基本操作程序一、目的基因的获取——目的基因☆目的基因可以从________________________________也可以用_________________主要是______________________编码蛋白质的基因阅读P8第一和二两段

自然界中已有的物种中分离出来人工的方法合成1、目的基因的来源和定义。生物抗逆性优良品质生物药物和保健品毒物降解工业所需用酶相关的基因一些具有调控作用的因子（调控基因）与生产目的相关2、请举出实例3、获取目的基因的常用方法有哪些?

1、从基因文库中获取(从自然界已有物种分离)2、利用PCR技术扩增（体外复制DNA特定片段的核酸合成技术）3、人工合成（DNA合成仪化学方法直接人工合成）一、目的基因的获取（一）从基因文库中直接获取自主预习1.基因文库的概念？见P9。2.基因文库的分类？构建基因文库的目的？为了在不知目的基因序列的情况下，便于获得所需的目的基因。4.怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？3.如何构建基因文库？一、目的基因的获取——方法（一）从基因文库中直接获取1、基因文库？一、目的基因的获取——方法

将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入到受体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，该受体菌群称为基因文库。为了在不知目的基因序列的情况下，便于获得所需的目的基因。（一）从基因文库中直接获取2、基因文库的分类？一、目的基因的获取——方法基因组文库：含有一种生物的全部基因部分基因文库：只包含了一种生物的部分基因如：cDNA文库（一）从基因文库中直接获取3、如何构建基因文库？一、目的基因的获取——方法（1）基因组文库的构建提取某生物全部DNA用适当限制酶切割许多DNA片段与载体连接导入受体菌群该生物基因组文库（每个受体菌含有一段不同的DNA片段）（2）cDNA文库的构建——mRNA反转录形成mRNA（某一发育时期）逆转录酶杂交双链解旋酶单链DNADNA聚合酶双链DNA(cDNA)与载体连接导入受体菌群该生物cDNA文库一、目的基因的获取——方法（一）从基因文库中直接获取思考基因组文库和cDNA文库有何不同？

文库类型

cDNA文库

基因组文库

文库大小

基因中启动子（具有启动作用的DNA片段）

基因中内含子（位于编码蛋白质序列的非编码DNA片段）

基因多少

物种间的基因交流小大无有无有某种生物的部分基因某种生物的全部基因可以部分基因可以（一）从基因文库中直接获取4、怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？一、目的基因的获取——方法比较复杂，简单地说就是根据目的基因的有关信息根据例如：基因的核苷酸序列基因的功能基因在染色体上的位置基因的转录产物mRNA基因的翻译产物蛋白质序列功能位置mRNA蛋白质（二）.利用PCR技术扩增目的基因1概念：PCR全称为_______________，是一项在生物____复制___________的核酸合成技术。2原理：条件：聚合酶链式反应体外特定DNA片段ＤＮＡ复制模板DNA；四种脱氧核苷酸；能量ATP;DNA引物；热稳定DNA聚合酶；前提3、PCR技术的操作过程a、变性（90℃-95℃）：双链DNA模板在热作用下，_____断裂，形成________b、复性（55℃-60℃）：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部________。c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，合成与模板互补的________。氢键双链DNA链d.重复a.b.c步骤：每重复一次，目的基因增加___倍一单链DNA利用PCR技术扩增目的基因（动画演示）PCR技术扩增过程a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板在热作用下，

断裂，形成________

b、复性（55℃-60℃）：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部________。c、延伸（70℃-75℃）：在TaqDNA聚合酶的作用下，合成与模板互补的________。氢键单链DNA双链DNA链重复以上过程可得2n个特定DNA片段（目的基因）DNA合成仪

当基因比较小、核苷酸序列已知时，可采用此种方法。（三）通过DNA合成仪用化学方法人工合成DNA合成仪二、基因表达载体的构建——

核心自主预习1、构建基因表达载体的目的（意义）？2、基因表达载体有哪些必要组成部分？3、二、基因表达载体的构建——核心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。1、构建目的稳定存在、遗传表达、发挥作用使目的基因能二、基因表达载体的构建——核心2、基因表达载体的组成目的基因：与生产目的直接相关启动子和终止子：

标记基因：鉴别和筛选目的基因启动和终止目的基因的转录（表达）质粒目的基因限制酶DNA连接酶重组DNA3、基因表达载体的构建过程二、基因表达载体的构建——核心基因表达载体的构建——核心质粒DNA分子一个切口两个黏性末端两个切口获得目的基因DNA连接酶重组DNA分子（基因表达载体、重组质粒）同一种限制酶目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程。课堂练习１、下列属于获取目的基因的方法的是()①利用mRNA反转录形成②从基因组文库中提取③从受体细胞中提取④利用PCR技术⑤利用DNA转录 ⑥人工合成

A.①②③⑤B.①②⑤⑥C.①②③④D.①②④⑥D课堂练习２、有关基因工程的叙述正确的是（）

A、限制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、质粒都可作为运载体

D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D【拓展深化】

工具酶只有两类：限制酶在操作程序1、2中用到且要求用同一种，目的是产生相同的黏性末端；DNA连接酶只在操作程序2中用到。课堂练习３、下列关于基因工程的叙述，错误的是(

)A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达D４、以下说法正确的是（）

A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列

B、质粒是基因工程中唯一的运载体

C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接

D、基因控制的性状都能在后代表现出来C课外练习课堂练习５、不属于质粒被选为基因运载体的理由是（）A、能复制B、有多个限制酶切点C、具有标记基因D、它是环状DNAD课堂练习６、有关基因工程的叙述中，错误的是（）

A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来

B、限制性内切酶用于目的基因的获得

C、目的基因须由运载体导入受体细胞

D、人工合成目的基因不用限制性内切酶A课堂练习本节小结目的基因的获取目的基因来源、定义、