文档介绍：基因工程的基本操作程序
备课人:张煜第一课时
【课标要求】
。
【本节重难点】
重点:基因工程基本操作程序的四个步骤
难点:(1)从基因文库中获取目的基因
(2)利用PCR技术扩增目的基因
【学****过程】
预****案
基因工程的一般过程主要包括、、
、。
获取目的基因的方法包括、、
。
基因表达载体包括、、、
。
一、获取目的基因(目的基因的获取)
:符合人们需要的,编码蛋白质的
(1)原核细胞的基因结构
(2)真核细胞的基因结构
(3)原核细胞和真核细胞基因结构的比较
原核细胞
真核细胞
不同点
编码区是
编码区是间隔的、
相同点
都由能够编码蛋白质的和具有调空作用的组成的。
获取目的基因的方法通常包括从生物细胞中直接分离和人工合成(化学合成)。
(1)从基因文库中获取目的基因
①基因文库:将含有某种生物不同基因的许多,导入受体菌的群体中 ,各个受体菌分别含有这种生物的不同基因,称为基因文库。
基因组文库:基因文库中包含了一种生物的基因
②种类
cDNA文库:基因文库中包含了一种生物的基因
③基因文库的构建
基因组文库 cDNA文库
④从基因文库中得到目的基因的依据
依据目的基因的有关信息,例如,根据基因的、基因的、基因在染色体上的、基因的,以及基因的等特性来获取目的基因。
(2)利用PCR技术扩增目的基因
①PCR技术是在体外通过有选择的大量扩增或序列的技术,是的缩写。通过此技术,可获得大量的目的基因。
②原理:____________________。,
③前提:有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成_________。
④条件:DNA模板、
⑤扩增过程:
( ℃):目的基因DNA受热变性后接连为单链
( ℃): 与单链相应互补序列结合
( ℃):在的作用下进行延伸
Taq酶的特点是。
⑥方式:以方式扩增,即(n为扩增循环的次数)
PCR技术与DNA复制的比较:
DNA复制
PCR技术
相同
点
原理
原料
模板
不同点
场所
解旋方式
特点
结果
(3)人工合成法
适用于基因比较,核苷酸序列又。人工合成基因的方法有两条途径:
一是反转录法:是以目的基因转录成的______________为模板,借助反转录酶合成碱基互补的单链DNA,然后在DNA聚合酶的作用下合成双链DNA的过程。
二是化学合成法:是根据蛋白质的__________序列,推测出相应的__________序列,再按照_______________原则推测出其结构基因的__________序列,然后人工合成目的基因。
例1 下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )
①从基因文库中获取目的基因②利用PCR技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②③
注意:获得原核细胞的目的基因可采取直接分离;获得真核细胞的目的基因一般是人工合成。
当堂检测
( )
,需要的条件是( )
①目的基因②ATP ③四种脱氧核苷酸④DNA聚合酶等⑤mRNA ⑥核糖体
A.①②③④ B.②③④⑤ C.①③④⑤ D.①②③⑥
( )
,获得该基因的最佳方法是( )
***段转入受体细胞中,再进一步筛选
,近十年来,PCR技术(DNA聚合酶链式反应技术)成为分子生物实验的一种常规手段,其原理是利用DNA半保留复制的特性,在试管中进行DNA的人工复制(如下图),在很短的时间内,将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体。请据图回答:
(1)加热至94℃的目的是使DNA样品中的_______键断裂,该过程在生物体细胞内是通过__________酶的作用完成的。分析可知新合成D