1.2 基因工程的基本操作程序-2021-2022学年高中生物选修3【名师导航】同步Word教参(人教版)

1.2　基因工程的基本操作程序 学习目标：1.掌握目的基因获取的常见方法。(难点)　2.学会基因表达载体构建的方法和要求。(重点)　目的基因导入受体细胞的方法。(重点)　基因检测与鉴定的具体操作。(重、难点) 一、目的基因的获取 1．目的基因 (1)主要是指编码蛋白质的基因。 (2)一些具有调控作用的因子。 2．获取方法 (1)从基因文库中获取 ①基因组文库：含有一种生物所有的基因。 ②部分基因文库：含有一种生物的一部分基因，如cDNA文库。 (2)利用PCR技术扩增目的基因 ①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原理：DNA双链复制。 ③条件：引物、DNA模板、Taq酶、四种脱氧核苷酸。 ④过程。 a.目的基因DNA受热变性后解链为单链(90～95 ℃)。 b.引物与单链相应互补序列结合(55～60 ℃)。 c.在DNA聚合酶作用下进行延伸(70～75 ℃)。 d.重复循环多次。 ⑤结果：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成指数形式扩增(约为2n)。 (3)人工合成法 ①条件：基因比较小，核苷酸序列已知。 ②方法：通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。 二、基因表达载体的构建——核心 2．基因表达载体的功能 (1)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。 (2)使目的基因表达和发挥作用。 三、将目的基因导入受体细胞 1．转化的含义：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2．转化的方法 (1)导入植物细胞 ①最常用方法 农杆菌转化法：双子叶植物或裸子植物。 ②其他方法 a.基因枪法：单子叶植物。 b.花粉管通道法。 (2)导入动物细胞 ①常用方法：显微注射技术。 ②常用受体细胞：受精卵。 (3)导入微生物细胞 ①方法 a.用Ca2＋处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为感受态细胞)。 b.感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子。 ②受体细胞：原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌)。 ③原核生物的特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。 四、目的基因的检测与鉴定 1．分子水平检测 (1)检测转基因生物DNA上是否插入了目的基因。 方法：DNA分子杂交技术。 (2)检测目的基因是否转录出mRNA。 方法：分子杂交技术。 (3)检测目的基因是否翻译成蛋白质。 方法：抗原—抗体杂交技术。 2．个体水平鉴定 包括抗虫、抗病的接种实验，以确定是否有抗性及抗性程度。基因工程产品需要与天然产品活性进行比较等。 1．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同。 (　　) (2)Taq酶是用PCR仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA连接酶。 (　　) (3)启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用。 (　　) (4)利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞。 (　　) (5)转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测才能达到目的。 (　　) (6)表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得。 (　　) (7)将重组表达载体导入动物受精卵常用显微注射法。 (　　) (8)从大肠杆菌细胞中获得人胰岛素基因的mRNA，说明目的基因完成了表达。 (　　) 提示：(1)×　cDNA文库中的基因一般没有启动子和内含子序列，而基因组文库含有。 (2)×　Taq酶是热稳定DNA聚合酶。 (3)×　终止密码子位于mRNA上，在翻译过程中起作用。 (4)×　利用DNA分子杂交的目的是检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因。 (5)×　抗虫效果的鉴定要在个体生物学水平上做抗虫接种实验来鉴定。 (6)×　人肝细胞中不含胰岛素基因的mRNA。 (7)√ (8)×　获得人胰岛素基因的mRNA，只能说明目的基因完成了转录。 2．下列不属于获取目的基因的方法是(　　) A.利用DNA连接酶复制目的基因 B.反转录法 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 A　[本题考查目的基因的获取方法及DNA聚合酶和DNA连接酶的区别。对目的基因(DNA片段)进行复制需利用DNA聚合酶而不是DNA连接酶。] 3．下列关于基因表达载体的构建的描述，错误的是(　　) A.基因表达载体的构建是基因工程的核心 B.基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分 C.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因 D.构建的基因表达载体都是相同的 D　[基因表达载体的构建是基因工程的第二步，也是基因工程的核心；一个基因表达载体的组成除目的基因外还必须具有启动子、终止子、标记基