基因工程基本步骤

基因工程的基本操作程序

自主学习（理知识，固基础）

基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：、、、。

学点一、目的基因的获取：

1．目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的。也可以是一些具有的因子。

2．获取目的基因的方法

(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

菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基

因文库。

②种类

基因组文库：含有一种生物的基因。

部分基因文库：含有一种生物的基因，如cDNA文库。

③目的基因的获取依据：

根据基因的有关信息：基因的序列、基因在上的

位置、基因的产物mRNA、基因的翻译产物蛋白质等特性获取目

的基因。

(2)利用PCR技术扩增目的基因。

①PCR含义：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。

②PCR原理：DNA 。

③条件：有一段已知目的基因的序列，以便根据这一序列合成。

④过程：目的基因DNA受热形成，与结合，然后在_____ ____的作用下进行延伸形成DNA。

⑤方式：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成扩增=2n(n为扩增循环的次数)。

(3)人工合成法：如果，已知，可以通过用化学方法人工合成。

学点二、

基因表达载体的构建──基因工程的核心

1．表达载体的组成： + + + 等。

2．启动子：位于基因的，它是和结合的部位，驱动基因转录产生mRNA，最终获得所需的。

3．终止子：也是一段有特殊结构的，位于基因的，终止。

4．标记基因：鉴别受体细胞是否含有目的基因，从而将筛选出来。常用的标记基因是。

5．表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中，并且给下一代；同时使目的基因能够_ __和作用。

6．不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上也会有所差别。

学点三、将目的基因导入受体细胞

(一)转化的概念：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内和过程。

(二) 常用的转化方法：

1．将目的基因导入植物细胞

(1)农杆菌转化法

①农杆菌特点：易感染植物和裸子植物，对____ ___

植物没有感染力；Ti质粒的可转移至受体细胞，

并整合到受体细胞的染色体上。

②转化过程：目的基因插人农杆菌→导入

植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。

(2)基因枪法

基因枪法：是植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。

(3)花粉管通道法

花粉管通道法：这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法（我的的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的）。植物花粉在柱头上萌发后，花粉管要穿过花柱直通胚囊。花粉管通道法就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去柱头，然后，滴加DNA（含目的基因），使目的基因借助进入受体细胞。

2．将目的基因导入动物细胞

(1)方法：显微注射技术。

(2)操作程序：目的基因表达载体→取卵(受精卵) →显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到__ __性动物的_____ __内发育→新性状动物。

3．将目的基因导入微生物细胞

(1)原核生物特点：、多为、相对较少等。

(2)大肠杆菌最常用的转化方法是：处理细胞→细胞→表达载体与感受态细胞混合→___ __ 细胞吸收DNA分子。

学点四、目的基因的检测与鉴定

1．检测

①．首先要检测，方法是采用

②其次还要检测，方法是采用。

③最后检测，方法是从转基因生物中提取，用相应的进行。

2．鉴定：进行的鉴定。如

互动探究（释疑惑，升能力）

探点一、目的基因的获取

问题1．基因的结构是怎样的？

探究：

问题2．为什么要构建基因文库？直接从含有目的基因的生物体内提取不行吗？

问题 3．基因组文库和cDNA文库的主要区别是什么？

探究：

问题4．PCR 技术与DNA 复制有何异同？

探究：

探点二、基因表达载体的构建

问题．基因表达载体的构建需要哪些工具酶，如何将目的基因与运载体连接起来形成重组DNA 分子（以质粒为运载体）？

问题4．将目的基因与载体混合并用DNA 连接酶处理后，会出现几种结果，怎样从中筛选处所需要重组质粒？

问题5．启动子与起始密码子，终止子与终止密码子是否相同，如不同有何区别？ 探究：

探点三、将目的基因导入受体细胞

问题1．将目的基因直接导入受体细胞不是更简便吗？如果这么做，结果会怎样？

问题2．根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理，你能分析出农杆菌不能将目的基因导入单子叶植物的原因吗？若想将一个抗病基因导入单子叶植物，如小麦，从理论上说，你应该如何做？

问题3．培育转基因动物时，受体细胞能否采用动物体细胞，为什么采用受精卵？

问题4．利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功能的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？

问题5．比较将目的基因导入受体细胞方法？

探点四、目的基因的检测与鉴定

问题1．为什么要有“目的基因检测与鉴定”这一步？

问题3．试分析真核生物的基因导入细菌细胞后，不能正常发挥功效的可能原因

问题4．什么叫DNA分子杂交技术？DNA分子杂交的原理是什么？

考点1．目的基因获取

1．以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类生活，请回答下列问题。

（1）获得目的基因的方法通常包括、和

（2）构建基因文库时需要对DNA分子进行切割和连接所使用的酶分别是和。