高中生物 第一章 基因工程 第一节 基因工程概述 第2课时 获取目的基因、构建基因表达载体同步备课教学案 浙科版选修3-浙科版高二选修3生物教学案

第 2 课时 获取目的基因、构建基因表达载体[学习导航] 1.概述获取目的基因的方法，特别说明 PCR 的原理。2.结合图 1－10，说出基因表达载体的构建。[重难点击] 获取目的基因的途径及基因表达载体的构建。方式一 抑制疾病传播的转基因蚊子巴西等拉美国家深受致倦库蚊的危害。致倦库蚊可携带多种病毒和寄生虫，能够传播脑炎、丝虫等传染病，而这些传染病常年在拉美国家肆虐。为了抑制疾病的传播，巴西科学家培育出了一种转基因雄性致倦库蚊。科学家在雄性致倦库蚊体内植入一种特殊基因，当具该基因的转基因雄蚊与野生雌蚊交配时，这种基因可以进入雌蚊的基因组，并使雌蚊死亡，从而减少了该种蚊子的数量，达到抑制疾病传播的目的。怎样才能最终得到转基因雄蚊呢？让我们一起来学习基因工程的基本操作程序吧！方式二 师：出示我国有知识产权的转基因抗虫棉的培育图解：问：转基因抗虫棉的培育需要哪些步骤？学生看图并回答：首先要获得目的基因，其次将目的基因连接到 Ti 质粒上，然后将重组的Ti 质粒导入受体细胞，最后要重建转基因植物。根据学生回答补充：还需检测抗虫基因是否已经进入棉花植株，并由此引出基因工程的四部曲。一、获取目的基因1．通过基因文库获取目的基因(1)概念先用酶切等方法将某种生物细胞的整个基因组 DNA 切割成大小合适的片段，再将这些片段分别和载体连接起来，导入受体菌的群体并储存起来，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，这个群体称为基因文库。(2)种类2．通过 PCR 技术扩增目的基因(1)原理：DNA 分子半保留复制 。(2)基本过程① 加入反应物质：在离心管中加入所需要的模板 DNA、引物、4 种脱氧核苷酸以及 Taq DNA 聚 合酶。② 变性：加热至 94 ℃左右，使 DNA 中的氢键断裂，双链解开。③ 退火(复性)：冷却到 55 ℃左右，引物与单链 DNA 相应互补序列结合。④ 延伸：加热至 72 ℃左右，在 Taq DNA 聚合 酶的作用下，沿模板延伸子链，最终合成 2 条DNA 分子。(3)若 PCR 过程中，扩增循环的次数是 n，则目的基因的量将被扩增 2 n 倍。(4)PCR 技术中因为需要在高温下进行，因此 TaqDNA 聚合酶需要有什么特性？答案 具有热稳定性。3．通过化学方法直接人工合成目的基因如果目的基因较小，脱氧核苷酸序列又已知，可以通过 DNA 合成仪用化学方法直接人工合成。1．从基因文库中获取目的基因(1)cDNA 文库是从某种生物的某一细胞中提取出 mRNA，经逆转录过...