高中生物 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序素材 新人教版选修3-新人教版高二选修3生物素材

基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序情境导入课程目标将苏云金芽孢杆菌（图一）的毒蛋白基因提取出来导入普通棉花（图二）细胞可培育成转基因抗虫棉（图三），从毒蛋白基因的提取到成功培育成抗虫棉，基本的操作程序是怎样的？每一操作环节的原理和技术是怎样的？1.简述基因工程原理和技术。2．用流程图表示基因工程的基本操作程序。3．用流程图表示目的基因的检测与鉴定程序。4．列表比较几种转化方法的异同和目的基因检测与鉴定的几个环节的异同。5．尝试设计某一转基因生物的研制过程。6．关注基因工程的发展。基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：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、目的基因的检测与鉴定。一、目的基因的获取1．目的基因主要是指编码蛋白质的基因。2．获取目的基因的常用方法有以下几种：（1）从基因文库中获取目的基因。将含有某种生物不同基因的许多 DNA 片段导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。基因文库包括两种：基因组文库，即包含一种生物所有基因的文库；部分基因文库，即只包含一种生物一部分基因的文库，如 cDNA 文库。（2）利用 PCR 技术 扩增目的基因。①PCR 的含义：是一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术。② 目的：获取大量的目的基因。③ 原理：DNA 双链复制 。④ 过程：第一步，加热至 90～95 ℃，DNA 解链 ；第二步，冷却到 55～60 ℃，引物结合到互补 DNA 链 ；第三步，加热至 70～75 ℃，Taq 酶从引物起始进行互补链的合成 。如此重复循环多次。⑤ 特点：指数形式扩增。（3）用化学方法人工合成。如果基因比较小，核苷酸序列又已知，也可以通过 DNA 合成仪 用化学方法直接人工合成。轻松判断 PCR 属于 DNA 片段的复制技术，操作时也存在使 DNA 解旋的环节。PCR 的 DNA解旋和体内 DNA 复制的解旋有何区别？提示：PCR 的 DNA 解旋依靠高温处理，不需要解旋酶；而体内 DNA 复制的解旋依靠解旋酶的催化作用，是在常温下进行的。二、基因表达载体的构建1．构建目的：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。2．基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。3．由于受体细胞不同，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建也有所差别。三、将目的基因导入受体细胞1．转化的概念...