高中生物 第一章 基因工程 第二节 基因工程的原理和技术学案 浙科版选修3-浙科版高二选修3生物学案

第二节 基因工程的原理和技术1．简述基因工程的原理。 2.描述基因工程基本操作的几个步骤。(重点)一、基因工程的基本要素 多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等。二、基因工程的基本操作步骤1．获得目的基因(1)目的基因：人们所需要的基因。如：人的胰岛素基因、植物的抗病基因等。(2)获取方法① 如果目的基因的序列是已知的，可用化学方法合成目的基因，或者用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因。② 如果目的基因的核苷酸序列是未知的，可以从基因文库中获取。2．形成重组 DNA 分子通常是用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体 DNA(如质粒)，使其产生相同的粘性末端，然后用 DNA 连接酶 将两者连接在一起，形成重组 DNA 分子 。1．基因工程中的 DNA 重组与减数分裂过程中的 DNA 重组完全相同吗？提示：不完全相同。前者属于无性重组，可发生在不同种生物间，后者属于有性重组，发生在产生配子的过程中。3．将重组 DNA 分子导入受体细胞(1)常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。(2)导入方法举例：用质粒作为载体，宿主细胞应该选择大肠杆菌，用氯化钙处理大肠杆菌，增加其细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞。4．筛选含有目的基因的受体细胞(1)筛选原因：不是所有细胞都接纳了重组 DNA 分子 。(2)筛选方法举例：由于质粒上有抗生素抗性基因，如四环素的抗性基因，含有这种重组质粒的受体细胞能够在有四环素的培养基中生长，而没有接纳重组 DNA 分子的细胞则不能在这种培养基上生长。这样就能筛选到含有重组 DNA 分子的受体细胞。经过培养，目的基因能够和质粒一起在宿主细胞内大量扩增。5．目的基因的表达目的基因在宿主细胞中表达，产生人们需要的功能物质。2．在基因工程的操作步骤中，都发生碱基互补配对。对吗？提示：不对。“重组 DNA 分子导入受体细胞”过程中不发生。 基因、基因文库和目的基因1．基因：是有遗传效应的 DNA 片段(以 DNA 为遗传物质的生物)，是控制生物性状的遗传物质的基本结构和功能单位，基因的脱氧核苷酸序列代表遗传信息。2．基因文库(1)含义：是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。(2)目的：获得大量的目的基因。3．目的基因：是基因工程操作中需要的外源基因，它是编码某种蛋白质的结构基因，如生物的抗逆性基因、抗虫基因等。下列有关获...