高中生物人教版現(xiàn)代生物科技專題專題1基因工程 校賽得獎

第一二節(jié)：DNA重組技術(shù)的基本工具和基因工程的基本程序撰寫人：胡艷艷【復(fù)習目標】1.簡述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。2.認同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新3.簡述基因工程的原理及操作程序的四個步驟?！局攸c難點】重組技術(shù)所需的三種基本工具的作用。2.基因工程載體需要具備的條件。3.簡述基因工程的原理及操作程序的四個步驟?！痉椒▽?dǎo)引】結(jié)合圖解和教材插圖掌握DNA重組技術(shù)的三種基本工具及應(yīng)用結(jié)合教材插圖理解DNA分子的切割和連接【學習過程】一、導(dǎo)入二、知識梳理（一）DNA重組技術(shù)的基本工具1、分子手術(shù)刀------1、限制酶的來源：主要從中分離純化，迄今分離出種2、限制酶的功能：（1）能識別雙鏈DNA分子某種，并使每條鏈特定部位的2個核苷酸之間的斷開。（2）功能特點：，多數(shù)的識別序列由個核苷酸構(gòu)成，少數(shù)由或個構(gòu)成（3）切割結(jié)果：兩種形式--：錯位切，切下后的兩端形成的單鏈末端：平切，形成無黏性末端的平口兩種形式的區(qū)別：1、切割的位置是否在中軸線2、是否切出游離的單鏈部分2、分子縫合針---------1、DNA連接酶的功能：將“縫合”起來，恢復(fù)被切開的兩個核苷酸之間的2、DNA連接酶的作用前提：兩個DNA分子必須具有相同的3、DNA連接酶的種類：（1）：來源（2）：來源作用作用1、DNA連接酶和DNA聚合酶的區(qū)別：DNA連接酶DNA聚合酶作用實質(zhì)都是催化兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵是否需要模板不需要需要連接DNA鏈雙鏈單鏈作用過程在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段上，形成磷酸二酯鍵作用結(jié)果將存在DNA片段連接成重組DNA分子合成新的DNA分子2、兩種末端恢復(fù)連接所用的DNA連接酶是否可以不加選擇?3、分子運輸車--------1、運載體種類..2、最常用的運載體是（1）來源：（2）分布：（3）結(jié)構(gòu)特點：3、運載體必須具備的條件（1）在宿主細胞中能保存下來，并且能大量（2）有多個以便于（3）有一定的便于鑒定和篩選(4)對受體細胞無害,不影響受體細胞正常的生命活動4、質(zhì)粒載體的處理:真正用做載體的質(zhì)粒,都需要在天然質(zhì)粒上進行重組DNA分子的模擬操作1、插入的DNA片段能叫一個基因嗎?2、如果堿基不能配對,可能是什么原因造成的?（二）基因工程基本操作程序的四個步驟1、目的基因的獲?。?。目的基因概念：________________________________2。目的基因的舉例：________________________________3。目的基因的獲取途徑（1）從基因文庫中獲?、倩蛭膸斓母拍睿簩⒑心撤N生物不同___________的許多__________，導(dǎo)入_________的群體中儲存，各個___________分別含有__________________，稱為基因文庫②基因文庫的類型：a.基因組文庫：將某種生物體內(nèi)的DNA_________提取出來，選取用適當?shù)腳_________，將DNA切成一定范圍大小的__________，然后，將這些DNA片段分別與載體連接起來，導(dǎo)入________的群體中儲存，每個受體菌都含有了一段不同的_________。也就是說，這個群體包含了這種生物的___________b.部分基因文庫：（如cDNA）用某種生物發(fā)育的某個時期的______反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種______DNA片段，與載體連接后儲存在一個_________中，那么，這個受體菌群就叫做這種生物的cDNA文庫d：兩種基因文庫的區(qū)別主要如下表所示：文庫類型cDNA文庫基因組文庫文庫大小基因中啟動子（具有啟動作用的DNA片段）基因中的內(nèi)含子（位于編碼蛋白質(zhì)序列內(nèi)的非編碼DNA片段）基因多少物種間的基因交流③從基因文庫中獲取目的基因的依據(jù)有：__________________、__________________、_________________、__________________、__________________（2）利用PCR技術(shù)擴增目的基因：①概念：PCR是一項______________________的核酸合成技術(shù)。②原理：__________________③條件：__________________④過程：_________、__________、___________（3）人工合成法：①通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成，適用于_____________________________的基因②反轉(zhuǎn)錄法：根據(jù)mRNA逆轉(zhuǎn)錄形成目的基因2、基因表達載體的構(gòu)建1。構(gòu)建基因表達載體的目的（1）_____________________________________（2）____________________________________2。基因表達載體的組成（1）_____________（2）________①位置：位于____________，是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段②作用：是___________識別和結(jié)合部位，有了它才能驅(qū)動基因__________，最終獲得需要的_______（3）________①位置：位于基因的末端,也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段②作用：_________________________________（4）___________：①作用：用于鑒別_______________，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。如：_____________3?；虮磉_載體的構(gòu)建有差別的原因：（1）受體細胞不同，有______、________、________之分（2）_____________________________________3、將目的基因?qū)胧荏w細胞1。轉(zhuǎn)化：______________________________________________________________2。將目的基因?qū)胫参锛毎?）受體細胞：_________或__________（2）導(dǎo)入方法：①__________________法：農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能在自然條件下感染___________植物和_________植物。當植物體受到損傷時，傷口處的細胞會分泌大量的___________，吸引_________移向這些細胞，這時農(nóng)桿菌的________上的T-DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且_______到受體細胞染色體的___________上a.轉(zhuǎn)化過程：__________________________________________________________________________________________________________________________________轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：將目的基因整合到受體細胞的染色體基因組中b.適合于：_____________和___________植物。約80%的轉(zhuǎn)基因植物都是通過這種方法獲得的②基因槍法:__________中常用的一種基因轉(zhuǎn)化方法，但是成本較高③花粉管通道法：植物花粉在柱頭上萌發(fā)后，花粉管要穿過花柱直通胚囊a。過程：在植物受粉后，花粉形成的________還未愈合前，剪去柱頭，然后，滴加___（含目的基因），使目的基因借助花粉管通道進入__________b.我國的________________就是用此種方法獲得3．將目的基因?qū)雱游锛毎?）受體細胞：__________（2）導(dǎo)入方法：_______________①基本操作程序：首先將含有___________表達載體提純，并使DNA濃度保持在1-3μg/mL；然后，從雌性動物體內(nèi)取出____（卵可以在體內(nèi)受精，也可以在體外受精），采用____________進行顯微注射；再將注射了目的基因的________，經(jīng)胚胎早期培養(yǎng)一段時間后，再移植到雌性動物的輸卵管和子宮內(nèi)，使其發(fā)育成有新性狀的的動物②實例：1982年，世界上第一例轉(zhuǎn)基因“超級小鼠”4、目的基因的檢測與鑒定1.目的基因的檢測與鑒定的意義：___________________________________________________________________________________________________________________________2.目的基因檢測：______水平（1）檢測_______________________________________________________①：檢測方法：_______________________（DNA分子與DNA分子雜交）②：檢測過程：將轉(zhuǎn)基因生物的基因組DNA提取出來，在含有目的基因的DNA提取出來，在含有__________的DNA片段上用放射性同位素等作標記，以次作為______，使探針與基因組DNA雜交。③：檢測結(jié)果：如果顯示出_______，則表明目的基因已經(jīng)插入染色體DNA中（2）檢測______________________________①：檢測方法：__________________（DNA分子與______________雜交）②：檢測過程：從轉(zhuǎn)基因生物中提取_______，同樣用標記的目的基因作探針，與mRNA雜交③：檢測結(jié)果：________________________________________________________（3）檢測___________________________①：檢測方法：分子雜交技術(shù)（抗體分子與_______________雜交）②：檢測過程：________________________________________③：檢測結(jié)果：______________________________________________-3.目的基因的鑒定：_______水平(1)一個抗蟲或抗病的目的基因?qū)胫参锛毎?，是否賦予了植物抗蟲或抗病特性，需要做抗蟲或抗病的_______實驗，以確定是否___________________________(2)有的基因工程產(chǎn)品需要與天然產(chǎn)品的功能進行______比較，以確定_____________________________________1、導(dǎo)入檢測：DNA分子雜交技術(shù)，即使用放射性同位素或熒光分子標記的DNA作探針進行檢測2、表達檢測：轉(zhuǎn)錄檢測：分子雜交技術(shù)