基因的基本操作程序

1、具有檸檬味的西紅柿具有檸檬味的西紅柿一、創(chuàng)設(shè)情境一、創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課導(dǎo)入新課二、認(rèn)真探究二、認(rèn)真探究 掌握規(guī)律掌握規(guī)律（一）請(qǐng)閱讀課本第（一）請(qǐng)閱讀課本第8 8頁(yè)和第頁(yè)和第9 9頁(yè)第一段，頁(yè)第一段，找出以下問(wèn)題：找出以下問(wèn)題：1 1、基因工程中的目的基因指的是什么？、基因工程中的目的基因指的是什么？2 2、獲取目的基因常用的方法有哪些？、獲取目的基因常用的方法有哪些？要求：記憶并舉手復(fù)述，要求：記憶并舉手復(fù)述，有不同意見(jiàn)可有不同意見(jiàn)可 補(bǔ)充補(bǔ)充（二）閱讀課本第（二）閱讀課本第9頁(yè)選段：從基因文庫(kù)中頁(yè)選段：從基因文庫(kù)中 獲取目的基因，回答以下問(wèn)題：獲取目的基因，回答以下問(wèn)題：1、記憶基因文庫(kù)的

2、概念和種類、記憶基因文庫(kù)的概念和種類2、部分基因文庫(kù)就是部分基因文庫(kù)就是cDNA文庫(kù)？文庫(kù)？3、如何從基因文庫(kù)中得到所需要的基因？如何從基因文庫(kù)中得到所需要的基因？要求：獨(dú)立思考，然后舉手復(fù)述，有不同要求：獨(dú)立思考，然后舉手復(fù)述，有不同 意見(jiàn)可補(bǔ)充意見(jiàn)可補(bǔ)充（三）閱讀課本第三）閱讀課本第1010頁(yè)：生物技術(shù)資料，頁(yè)：生物技術(shù)資料，思考并回答以下問(wèn)題：思考并回答以下問(wèn)題：1 1、如何構(gòu)建基因組文庫(kù)？構(gòu)建過(guò)程需要、如何構(gòu)建基因組文庫(kù)？構(gòu)建過(guò)程需要 哪些酶？哪些酶？2 2、如何構(gòu)建、如何構(gòu)建cDNAcDNA文庫(kù)？該過(guò)程需要哪些文庫(kù)？該過(guò)程需要哪些 酶？酶？3 3、找出、找出cDNAcDNA文庫(kù)和基因

3、組文庫(kù)的區(qū)別，文庫(kù)和基因組文庫(kù)的區(qū)別， 記憶并用自己的語(yǔ)言復(fù)述記憶并用自己的語(yǔ)言復(fù)述要求：先獨(dú)立思考，然后舉手發(fā)言，有不要求：先獨(dú)立思考，然后舉手發(fā)言，有不同意見(jiàn)可補(bǔ)充同意見(jiàn)可補(bǔ)充（四）閱讀課本：利用四）閱讀課本：利用PCRPCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，并技術(shù)擴(kuò)增目的基因，并 完成以下問(wèn)題完成以下問(wèn)題1 1、概念：、概念：PCRPCR全稱為全稱為_(kāi)，是一項(xiàng)，是一項(xiàng) 在生物在生物_復(fù)制復(fù)制_的核酸合成技術(shù)的核酸合成技術(shù) 2 2、原理：、原理：_3 3、方式：、方式：以以_方式擴(kuò)增，即方式擴(kuò)增，即_（n n為擴(kuò)增循環(huán)的為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù)）次數(shù)）4 4、結(jié)果：、結(jié)果：使目的基因的片段在短時(shí)間內(nèi)成百萬(wàn)倍地?cái)U(kuò)使

4、目的基因的片段在短時(shí)間內(nèi)成百萬(wàn)倍地?cái)U(kuò)增增聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)體外體外特定特定DNADNA片段片段DNADNA復(fù)制復(fù)制指數(shù)指數(shù)2 2n n要求：獨(dú)立思考，然后舉手發(fā)言要求：獨(dú)立思考，然后舉手發(fā)言PCRPCR技術(shù)擴(kuò)增的條件：技術(shù)擴(kuò)增的條件：_、 _、_ _ （前提前提）、）、 _已知基因的核苷酸序列已知基因的核苷酸序列特定特定DNADNA片段片段DNADNA聚合酶聚合酶一對(duì)引物一對(duì)引物（四）請(qǐng)認(rèn)真觀看以下動(dòng)畫，并結(jié)合課四）請(qǐng)認(rèn)真觀看以下動(dòng)畫，并結(jié)合課本完成以下內(nèi)容：本完成以下內(nèi)容：要求要求:先獨(dú)立思考，再小組討論，然后舉手先獨(dú)立思考，再小組討論，然后舉手發(fā)言發(fā)言逆轉(zhuǎn)錄法逆轉(zhuǎn)錄法目的基因的信

5、使目的基因的信使RNARNA 雙鏈雙鏈DNADNA（目的基因（目的基因) )化學(xué)合成法化學(xué)合成法蛋白質(zhì)的氨基酸序列蛋白質(zhì)的氨基酸序列信使信使RNARNA序列序列基因的核苷酸序列基因的核苷酸序列目的基因目的基因人工合成人工合成逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶3 3、人工合成目的基因、人工合成目的基因推測(cè)推測(cè)推測(cè)推測(cè)單鏈單鏈DNADNADNADNA聚合酶聚合酶適用條件：目的基因小，已知目的基因的核苷酸序列適用條件：目的基因小，已知目的基因的核苷酸序列三、課堂鞏固三、課堂鞏固 拓展延伸拓展延伸1 1、下列屬于獲取目的基因的方法的是、下列屬于獲取目的基因的方法的是( )( )利用利用mRNAmRNA反轉(zhuǎn)錄形成反轉(zhuǎn)錄形

6、成 從基因組文庫(kù)中從基因組文庫(kù)中提取提取從受體細(xì)胞中提取從受體細(xì)胞中提取 利用利用PCRPCR技術(shù)技術(shù) 利用利用DNADNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 人工合成人工合成A.A. B. B. C. C.D.D.D D2、目的基因可從基因文庫(kù)中獲得，下列有、目的基因可從基因文庫(kù)中獲得，下列有關(guān)基因文庫(kù)的描述正確的是（關(guān)基因文庫(kù)的描述正確的是（ ）A、某生物的全套基因就是一個(gè)基因文庫(kù)、某生物的全套基因就是一個(gè)基因文庫(kù)B、將含有某種生物不同的許多、將含有某種生物不同的許多DNA片段，片段，導(dǎo)入某個(gè)導(dǎo)入某個(gè) 生物生物 體內(nèi)，則這個(gè)生物就是一體內(nèi)，則這個(gè)生物就是一個(gè)基因文庫(kù)個(gè)基因文庫(kù)C、含有一種生物所有基因的基因文庫(kù)叫、含

7、有一種生物所有基因的基因文庫(kù)叫做基因組文庫(kù)做基因組文庫(kù)D、含有一種生物的一部分基因的基因文、含有一種生物的一部分基因的基因文庫(kù)叫庫(kù)叫cDNA文庫(kù)文庫(kù)C3 3、比較、比較 PCRPCR擴(kuò)增技術(shù)和生物體內(nèi)合成目的擴(kuò)增技術(shù)和生物體內(nèi)合成目的基因的異同點(diǎn)基因的異同點(diǎn)【不同點(diǎn)】：【不同點(diǎn)】： 1. 1. 都以都以DNADNA為模板為模板2. 2. 都以四種脫氧核苷酸為底物都以四種脫氧核苷酸為底物3. 3. 都要都要DNADNA聚合酶聚合酶4 4. . 都需要解開(kāi)雙鏈為都需要解開(kāi)雙鏈為2 2條單鏈條單鏈【不同點(diǎn)】：【不同點(diǎn)】：1.PCR1.PCR是是DNADNA復(fù)制的體外擴(kuò)增技術(shù)復(fù)制的體外擴(kuò)增技術(shù)2.2.

8、體內(nèi)體內(nèi)DNADNA復(fù)制半不連續(xù)復(fù)制，體外復(fù)制半不連續(xù)復(fù)制，體外PCRPCR連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制3.3.體內(nèi)體內(nèi)DNADNA復(fù)制的聚合酶在高溫時(shí)會(huì)變性，復(fù)制的聚合酶在高溫時(shí)會(huì)變性，PCRPCR需需要耐熱的要耐熱的DNADNA聚合酶（常用聚合酶（常用TaqDNATaqDNA聚合酶）。聚合酶）。4.PCR4.PCR需要經(jīng)歷三十次循環(huán)使特定需要經(jīng)歷三十次循環(huán)使特定DNADNA片段放大數(shù)片段放大數(shù)百萬(wàn)倍。百萬(wàn)倍。5.DNA5.DNA復(fù)制需要校對(duì)以保證忠實(shí)性，復(fù)制需要校對(duì)以保證忠實(shí)性，PCRPCR不需要校不需要校對(duì)。對(duì)。6.6.引物不同：體內(nèi)引物不同：體內(nèi)DNADNA復(fù)制需要復(fù)制需要RNARNA，而且體內(nèi)引

9、，而且體內(nèi)引物要除去，物要除去，PCRPCR需要兩個(gè)人工合成的需要兩個(gè)人工合成的DNADNA引物，不引物，不需要切除。需要切除。利用利用PCRPCR技術(shù)擴(kuò)增技術(shù)擴(kuò)增某生物體內(nèi)某生物體內(nèi)全部全部DNADNA 許多許多DNADNA片段片段受體菌群體受體菌群體基因組文庫(kù)的構(gòu)建基因組文庫(kù)的構(gòu)建限制酶限制酶與運(yùn)載體與運(yùn)載體 連接導(dǎo)入連接導(dǎo)入基因組文庫(kù)基因組文庫(kù)某種生物某個(gè)時(shí)期的某種生物某個(gè)時(shí)期的mRNAmRNAcDNAcDNA反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄酶受體菌群體受體菌群體與運(yùn)載體與運(yùn)載體 連接導(dǎo)入連接導(dǎo)入部分基因文庫(kù)部分基因文庫(kù)（cDNA文庫(kù)）文庫(kù)）cDNA文庫(kù)的構(gòu)建文庫(kù)的構(gòu)建DNA聚合酶聚合酶雙鏈雙鏈DNA基因

10、表達(dá)載體的作用：基因表達(dá)載體的作用：a、使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給子代、使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給子代b、同時(shí)使目的基因能表達(dá)和發(fā)揮作用、同時(shí)使目的基因能表達(dá)和發(fā)揮作用思考：思考：作為基因工程表達(dá)載體，只需含有目的基因就可作為基因工程表達(dá)載體，只需含有目的基因就可以完成任務(wù)嗎？為什么？以完成任務(wù)嗎？為什么？二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建核心核心不可以。因?yàn)槟康幕蛟诒磉_(dá)載體中得到表達(dá)并發(fā)揮作用，不可以。因?yàn)槟康幕蛟诒磉_(dá)載體中得到表達(dá)并發(fā)揮作用，還需要有其他控制元件，如啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。還需要有其他控制元件，如啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。必須構(gòu)建

11、上述元件的主要理由是：必須構(gòu)建上述元件的主要理由是：（1） 生物之間進(jìn)行基因交流，只有使用生物之間進(jìn)行基因交流，只有使用受體生物自身基因受體生物自身基因的啟動(dòng)子才能比較有利于基因的表達(dá)；的啟動(dòng)子才能比較有利于基因的表達(dá)；（2） 通過(guò)通過(guò)cDNA文庫(kù)獲得的目的基因沒(méi)有啟動(dòng)子，只將編碼文庫(kù)獲得的目的基因沒(méi)有啟動(dòng)子，只將編碼序列導(dǎo)入受體生物中無(wú)法轉(zhuǎn)錄；序列導(dǎo)入受體生物中無(wú)法轉(zhuǎn)錄；（3） 目的基因是否導(dǎo)入受體生物中需要有篩選標(biāo)記；目的基因是否導(dǎo)入受體生物中需要有篩選標(biāo)記；（4） 為了增強(qiáng)目的基因的表達(dá)水平，往往還要增加一些其為了增強(qiáng)目的基因的表達(dá)水平，往往還要增加一些其他調(diào)控元件，如增強(qiáng)子等；他調(diào)控元

12、件，如增強(qiáng)子等；（5） 有時(shí)需要確定目的基因表達(dá)的產(chǎn)物存在于細(xì)胞的什么有時(shí)需要確定目的基因表達(dá)的產(chǎn)物存在于細(xì)胞的什么部位，往往要加上可以標(biāo)識(shí)存在部位的基因（或做成目的基部位，往往要加上可以標(biāo)識(shí)存在部位的基因（或做成目的基因與標(biāo)識(shí)基因的融合基因），如綠色熒光蛋白基因等。因與標(biāo)識(shí)基因的融合基因），如綠色熒光蛋白基因等。請(qǐng)閱讀課本請(qǐng)閱讀課本11頁(yè)：基因表達(dá)載體的構(gòu)建，思頁(yè)：基因表達(dá)載體的構(gòu)建，思考并回答以下問(wèn)題：考并回答以下問(wèn)題：1、基因表達(dá)載體包括幾部分？、基因表達(dá)載體包括幾部分？2、各部分的作用分別是什么？、各部分的作用分別是什么？3、回憶必修二基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，、回憶必修二基因表達(dá)載體的

13、構(gòu)建過(guò)程，并用自己的語(yǔ)言復(fù)述并用自己的語(yǔ)言復(fù)述要求：獨(dú)立思考，用自己的語(yǔ)言歸納復(fù)述，要求：獨(dú)立思考，用自己的語(yǔ)言歸納復(fù)述，然后小組討論并舉手發(fā)言，有不同意見(jiàn)可補(bǔ)然后小組討論并舉手發(fā)言，有不同意見(jiàn)可補(bǔ)充充（1 1）用一定的）用一定的_切切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，露出露出_。（2 2）用）用_切斷目切斷目 的基因，使其產(chǎn)生的基因，使其產(chǎn)生_ _ _。（3 3）將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的）將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的_處，再加入適量處，再加入適量_，形成了一個(gè)重組，形成了一個(gè)重組 DNADNA分子（重組質(zhì)粒）分子（重組質(zhì)粒）限制酶限制酶黏性末端黏性末端同一種限制酶同

14、一種限制酶的黏性末端的黏性末端切口切口DNADNA連接酶連接酶相同相同2 2、過(guò)程、過(guò)程: :請(qǐng)閱讀課本請(qǐng)閱讀課本1212頁(yè)頁(yè)1313頁(yè)：將目的基因?qū)胧茼?yè)：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞部分，思考并回答以下問(wèn)題：體細(xì)胞部分，思考并回答以下問(wèn)題：1 1、將目地基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有哪些？、將目地基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有哪些？2 2、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中利用的是農(nóng)桿菌的那些特、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中利用的是農(nóng)桿菌的那些特點(diǎn)？點(diǎn)？3 3、理解記憶圖、理解記憶圖111111：復(fù)述農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的：復(fù)述農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的 過(guò)程；將目的基因插入到過(guò)程；將目的基因插入到T-DNAT-DNA的哪部分？的哪部分？4 4、基因槍法適用于

15、哪類受體細(xì)胞？、基因槍法適用于哪類受體細(xì)胞？要求要求: :獨(dú)立思考，然后舉手發(fā)言獨(dú)立思考，然后舉手發(fā)言( (三三) )將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化目的基因進(jìn)入目的基因進(jìn)入_內(nèi)，并且在內(nèi)，并且在 受體細(xì)胞內(nèi)維持受體細(xì)胞內(nèi)維持_和和_的過(guò)程的過(guò)程受體細(xì)胞受體細(xì)胞穩(wěn)定穩(wěn)定表達(dá)表達(dá)方法方法導(dǎo)入植物細(xì)胞導(dǎo)入植物細(xì)胞導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞導(dǎo)入微生物細(xì)胞導(dǎo)入微生物細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法基因槍法花粉管通道法花粉管通道法顯微注射法顯微注射法 感受態(tài)細(xì)胞吸收感受態(tài)細(xì)胞吸收DNADNA分子分子( (三三) )將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞1、將目的基因?qū)胫参锛?xì)

16、胞將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞（1）農(nóng)桿菌）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化法特點(diǎn)特點(diǎn):能感染能感染雙子葉植物雙子葉植物和和祼子植祼子植物物,對(duì)單子葉植物無(wú)感染能力對(duì)單子葉植物無(wú)感染能力Ti質(zhì)粒質(zhì)粒的的TDNA可轉(zhuǎn)移至受可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到其染色體上體細(xì)胞并整合到其染色體上轉(zhuǎn)化過(guò)程轉(zhuǎn)化過(guò)程:Ti質(zhì)粒質(zhì)粒目的基因目的基因構(gòu)建構(gòu)建表表達(dá)達(dá)載載體體導(dǎo)入導(dǎo)入植植物物細(xì)細(xì)胞胞插入插入植物細(xì)胞植物細(xì)胞染色染色DNA表達(dá)表達(dá)新新性性狀狀轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)入農(nóng)農(nóng)桿桿菌菌請(qǐng)閱讀課本請(qǐng)閱讀課本13頁(yè)，思考并回答以下問(wèn)題：頁(yè)，思考并回答以下問(wèn)題：1、歸納將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的步驟、歸納將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的步驟2、找出并記憶大腸桿菌細(xì)胞的轉(zhuǎn)

17、化方法、找出并記憶大腸桿菌細(xì)胞的轉(zhuǎn)化方法要求：獨(dú)立思考，快速記憶，然后舉手要求：獨(dú)立思考，快速記憶，然后舉手發(fā)言發(fā)言2 2、將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞、將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞方法：顯微注射法方法：顯微注射法程序：程序：目的基因表達(dá)載體提純目的基因表達(dá)載體提純 取卵（受精卵）取卵（受精卵） 顯微注射顯微注射 受精卵受精卵 新性狀動(dòng)物新性狀動(dòng)物3、將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞常用法常用法：Ca2+處理處理常用菌常用菌：大腸桿菌：大腸桿菌微生物作受體細(xì)胞原因：微生物作受體細(xì)胞原因：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)少繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)少過(guò)程：過(guò)程：Ca2+處理處理大腸桿菌

18、大腸桿菌感受態(tài)感受態(tài)細(xì)胞細(xì)胞表達(dá)載體表達(dá)載體與感受態(tài)與感受態(tài)細(xì)胞混合細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)感受態(tài)細(xì)胞吸收胞吸收DNA請(qǐng)閱讀課本請(qǐng)閱讀課本14頁(yè)和頁(yè)和15頁(yè)，思考并回答以頁(yè)，思考并回答以下問(wèn)題：下問(wèn)題：目的基因的檢測(cè)包括幾個(gè)步驟，以及每目的基因的檢測(cè)包括幾個(gè)步驟，以及每個(gè)檢測(cè)步驟所用的方法分別是什么？個(gè)檢測(cè)步驟所用的方法分別是什么？要求：認(rèn)真閱讀課本，獨(dú)立思考，然后要求：認(rèn)真閱讀課本，獨(dú)立思考，然后小組發(fā)言小組發(fā)言( (四四) )目的基因的檢測(cè)與鑒定目的基因的檢測(cè)與鑒定檢測(cè)檢測(cè)導(dǎo)入檢測(cè)：目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞導(dǎo)入檢測(cè)：目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞方法方法 DNADNA分子雜交分子雜交表達(dá)檢測(cè)表達(dá)檢測(cè)轉(zhuǎn)錄檢測(cè)轉(zhuǎn)錄檢測(cè)分子雜交分子雜