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1、河北省唐山市開(kāi)灤第二中學(xué)高中生物 1.2.2 基因工程的基本操作(第2課時(shí))導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修3班級(jí): 姓名: 小組: 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1基因表達(dá)載體的構(gòu)建2將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法 【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn):1基因表達(dá)載體的構(gòu)建2將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法難點(diǎn):將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法【自主學(xué)習(xí)】一、基因表達(dá)載體的構(gòu)建(1)基因工程的核心 (2)構(gòu)建表達(dá)載體的目的:使目的基因在受體細(xì)胞中 ,并且可以遺傳給 。(3)表達(dá)載體必須有 、 、 、 。(4)啟動(dòng)子位于基因的 ,它是 識(shí)別和結(jié)合的部位,驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄得到 。終止子位于基因的 ,也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的 。啟動(dòng)子與終止子的結(jié)構(gòu)單位是 (5)標(biāo)
2、記基因的作用是 。 (6)構(gòu)建過(guò)程的示意圖:(7)由于受體細(xì)胞不同,將基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法也不同,所以基因表達(dá)載體的構(gòu)建不是千篇一律的。二、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞閱讀課本1213頁(yè), (一)轉(zhuǎn)化:目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi) 的過(guò)程。(二)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞(1)受體細(xì)胞: (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(采用最多的方法)農(nóng)桿菌特點(diǎn):易感染 植物和裸子植物,對(duì)_ _ 植物沒(méi)有感染力;Ti質(zhì)粒的 可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并整合到受體細(xì)胞的 上。轉(zhuǎn)化過(guò)程:構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入 導(dǎo)入植物細(xì)胞 目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。(3)基因槍法基因槍法:是單子葉植物中常用的一種基因轉(zhuǎn)化方法,但是成本較
3、高。(4)花粉管通道法 我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種方法(三)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞(1)方法: (2)受體細(xì)胞: (3)操作程序:目的基因表達(dá)載體 取卵(受精卵) 顯微注射注射了目的基因的受精卵移植到 性動(dòng)物的 內(nèi)發(fā)育新性狀動(dòng)物。(四)將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞(1)原核生物特點(diǎn): 、多為 、 相對(duì)較少等。(2)大腸桿菌最常用的轉(zhuǎn)化方法是: 處理細(xì)胞,成為 細(xì)胞表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合 細(xì)胞吸收DNA分子。【問(wèn)題生成】【師生互動(dòng),問(wèn)題探討】1.啟動(dòng)子與起始密碼子有何區(qū)別?2.終止子與終止密碼子有何區(qū)別?3.基因表達(dá)載體的構(gòu)建需要哪些工具酶,如何將目的基因與運(yùn)載體連接起來(lái)形成重組DNA分子(以質(zhì)粒為運(yùn)載體)?
4、4.培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí),受體細(xì)胞能否采用動(dòng)物體細(xì)胞,為什么采用受精卵?5將目的基因與載體混合并用DNA連接酶處理后,會(huì)出現(xiàn)幾種結(jié)果,怎樣從中篩選處所需要重組質(zhì)粒?【課后小結(jié)與反思】【自我檢測(cè)】1.下列關(guān)于基因表達(dá)載體構(gòu)建的相關(guān)敘述,不正確的是()A需要限制酶和DNA連接酶B必須在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行C抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因D啟動(dòng)子位于基因的首端2. 基因工程中科學(xué)家常采用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞,原因是( )A結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便B繁殖速度快C遺傳物質(zhì)含量少、簡(jiǎn)單D性狀穩(wěn)定,變異少3. 正確的操作順序是 ( )使目的基因與運(yùn)載體相結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的獲取檢測(cè)目的基因的表達(dá)是否符
5、合特定性狀要求;提取目的基因。A B C D4. 科學(xué)家將人的生長(zhǎng)素基因與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組,并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)。過(guò)程如圖,據(jù)圖回答:(1)人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組,原因是 _(2)過(guò)程表示的是采取 的方法來(lái)獲取目的基因。其過(guò)程可表示為_(kāi)。(3)圖中(3)過(guò)程用人工方法,使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞內(nèi),主要是借鑒細(xì)菌或病毒_ 細(xì)胞的途徑。一般將受體大腸桿菌用 處理,使細(xì)胞處于能_的生理狀態(tài),這種細(xì)胞稱(chēng)為_(kāi)細(xì)胞,再將表達(dá)載體溶于緩沖液中與_混合,在一定的溫度下完成轉(zhuǎn)化。(4)檢測(cè)大腸桿菌B是否導(dǎo)入了質(zhì)粒或重組質(zhì)粒,可采用的方法是 ,理由是 。 (
6、5)如果把已經(jīng)導(dǎo)入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的大腸桿菌,放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),發(fā)生的現(xiàn)象是 ,原因是: 。5.科學(xué)家通過(guò)基因工程方法,將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞內(nèi),并成功實(shí)現(xiàn)了表達(dá),從而培育出了能抗棉鈴蟲(chóng)的棉花植株抗蟲(chóng)棉。其過(guò)程大致如圖所示:(1)進(jìn)行基因工程操作的工具酶有 ,將蘇云金芽孢桿菌的Bt基因?qū)朊藁?xì)胞內(nèi),使棉花植株產(chǎn)生抗蟲(chóng)性狀,引起這種新性狀產(chǎn)生依賴(lài)于 。細(xì)菌的基因之所以能在棉花細(xì)胞內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生抗性,其原因是_。(2) 基因工程的操作程序主要包括的四個(gè)步驟是_,其核心步驟是_,其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以 給下一代,同時(shí),使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。(3)上述過(guò)程中,將目的基因?qū)朊藁?xì)胞內(nèi)使用的方法是_,這種導(dǎo)入方法較經(jīng)濟(jì)、有效。(4)Ti質(zhì)粒是農(nóng)桿菌中的一種質(zhì)粒,其上有T-DNA,把目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中是利用T-DNA的_特點(diǎn)。5.如圖將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)爰?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”示意圖
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