基因工程的基本操作程序导学案.doc

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1．2 基因工程的基本操作程序
制作：刘红 使用时间：2013年3月4日
【课标要求】
1．简述基因工程的原理和基本步骤
2．简述基因工程基本操作程序的四个步骤（前两个步骤）
【本节重难点】
重点：基因工程基本操作程序的四个步骤（前两个步骤）
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
(3)原核生物与真核生物基因结构的异同
【预习过程】一、基因工程的基本操作程序简述：
①目的基因的 ；② 的构建；
③将目的基因 ；④目的基因的
二、基因工程的基本操作程序
（一）目的基因的获取的常用方法（3种）
1、
2、
3、
（二）基因表达载体的构建：
表达载体包含的各个组分(四部分):

【学习过程】基因工程的基本操作程序
（一）目的基因的获取
1．目的基因：主要是指 的基因，也可以是一些具有 作用的因子。
2．原核细胞和真核细胞的基因结构
（1）原核细胞的基因结构

（2）真核细胞的基因结构

3．目的基因的获取
A、来源：目的基因可以从 中分离出来，也可以用 合成。
B、常用的方法有以下几种：（1）从基因文库中获取目的基因
①基因组文库和部分基因文库（如cDNA文库）

基因组文库 cDNA文库
②依据： 从基因文库中得到目的基因，可以根据一些信息，如根据基因的 、基因的 、基因在染色体上的 、基因的 ，以及基因的 等特性。
（2）利用PCR技术扩增目的基因
①PCR是____________________________________技术，是 的缩写。
②原理：____________________。，
③前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成_________。
④条件：DNA模板、 。
⑤扩增过程：

a．变性（ ℃）：目的基因DNA受热变性后接连为单链
b．退火（ ℃）： 与单链相应互补序列结合
c．延伸（ ℃）：在 的作用下进行延伸
Taq酶的特点是 。
PCR技术与DNA复制的比较：

PCR技术
DNA复制
相
同
点
原理

原料

条件

不
同
点
解旋方式

场所

酶

结果

（3）化学法直接合成
适用于基因比较 ，核苷酸序列又 。
（二） ——基因工程的核心
1．基因表达载体的构建，其目的是使目的基因在受体细胞中能 ，并且可以 ，同时，使目的基因能够 。
2．基因表达载体= + + +

（1）启动子：是一段有特殊结构的 ，位于基因的 ，它是
识别和结合的部位，有了它才能驱动基因 ，最终获得所需要的蛋白质。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的 ，位于基因的 ，相当于一盏红色信号灯，使 在所需要的地方停止下来。
（3）标记基因：作用是为了 ，从而将含有目的基因的细胞 出来，如 基因。
3．构建基因表达载体的过程：用　 　 （同、不同）种限制酶去切目的基因与运载体，再用　 　 使其连接,形成重组DNA分子。
【课堂巩固】
1．下列不属于获得目的基因的方法的是 （ ）
A．利用DNA连接酶复制目的基因 B．利用DNA聚合酶复制目的基因
C．从基因文库中获取目的基因 D．利用PCR技术扩增目的基因
2．根据mRNA的信息推出获取目的基因的方法是 （ ）
A．用DNA探针测出目的基因 B．用mRNA探针测出目的基因
C．用mRNA反转录形成目的基因 D．用PCR技术扩增mRNA
3．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为模板逆转录合成DNA B．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成
C．由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA D．将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选
4．下列哪项不是基因表达载体的组成成分 （ ）
A．启动子 B．终止密码子 C．标记基因 D．复制原点
5. 在基因表达载体的构建中，所需要的酶是 （ ）
①限制酶 ②DNA连接酶 ③解旋酶 ④DNA聚合酶
A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④
6．资料显示，近十年来，PCR技术（DNA聚合酶链式反应技术）成为分子生物实验的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制的特性，在试管中进行DNA的人工复制（如下图），在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体。请据图回答：

（1）加热至94℃的目的是使DNA样品中的_______键断裂，该过程在生物体细胞内是通过__________酶的作用完成的。分析可知新合成DNA分子中A=T，C=G，这说明DNA分子的合成遵循______________________。
（2）与细胞内DNA复制相比，PCR技术所需要的DNA聚合酶的温度比较____________（高、低）。
（3）通过PCR技术使DNA分子大量复制时，若将一个用15N标记的模板DNA分子(第一代)放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制到第五代时，含15N标记的DNA分子单链数占全部DNA总单链数的比例为 。
（4）PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒，你认为可以用PCR扩增血液中的（ ）
A．白细胞DNA B．病毒蛋白质 C．血浆抗体 D．病毒核酸