1.2.2.1基因工程操作步骤

简述基因工程的基本操作步骤

随着科学技术的不断进步，基因工程成为当代科技领域的重要研究方向之一。基因工程是通过改变生物体内部的基因结构和功能来达到人为干预和控制生物现象的目的。

基本操作步骤可以概括为以下几个方面：

第一步，选取目标生物体。选择一个已知的基因序列，对其进行修改，向其中添加或删除一些基因信息或者改变这些基因的排列顺序，制造出新的DNA序列。这样做出来的DNA序列也称为重组 DNA。

第二步，将重组 DNA 导入到宿主细胞中。将准备好的重组 DNA

导入到细胞内，可采用注射，体外转化，或用病毒带入等方法。宿主细胞需要同时具有稳定性和能够快速繁殖的特点，例如大肠杆菌等。

第三步，将重组 DNA 插入到宿主细胞染色体上，使其变为永久性的遗传物质。此时，需要借助工具酶等将重组 DNA 单链插入到宿主细胞中的DNA 双链片段之间，形成永久性的遗传物质。

第四步，使用酶对重组基因进行切割。利用限制酶，可以将重组基因从宿主细胞的染色体中切割下来。

第五步，进行测序和分析。在完成以上操作后，需要对切割得到的基因片段进行测序和分析，以确定重组成果的成功与否以及其质量是否达到实验需求的标准，同时也需要进行针对宿主细胞的表达和鉴定工作。 需要注意的是，在进行基因工程时，要注意实验的安全性等问题。需要遵循相关的实验操作规范，确保人类及环境的不受到污染和伤害。

综上所述，基因工程由基本的实验操作步骤组成，可以利用这些步骤来改变基因序列，创造新的生物品种，并为医学和工业等领域的发展提供支持。这些操作可以打造出具有生物多样性和可再生性的材料和产品，并带来人们从未想到的各种应用和发展。

绿 野 高 中 导 学 案

科 目 生物 课 题 基因工程的基本

操作步骤（二） 课 时 1课时

设 计 谢永乐 修 订 李彩娥 班 级 姓 名

教

学

目

标 1、简述基因工程原理及后两个基本操作程序

2、学会将目的基因导入不同种生物细胞选用的方法及目的基因检测的步骤

3、尝试某一转基因生物的研制过程

重点 基因工程基本操作程序的后两个步骤

难点 目的基因的检测

学 习 过 程

学 案 导 案

一、预习自学，探究问题

预习课本11-15页

1、转化 2、导入植物细胞的方法

3、导入动物细胞的方法 4、导入微生物细胞的方法

5、分子水平上的检测 6、个性水平上的检测

二、完成学案，提出问题

完成新学案第九页自学评价部分

1、不同受体细胞对应的导入方法

2、目的基因导入受体细胞的结果

一．指导学生课前预习课本内容，并完成《资源与学案》相关内容。

二．各组收缴学生存在问题，并总结分类。

3、目的基因检测的内容的方法比较

三、合作探究，解决问题

1.为什么不把目的基因直接导入受体细胞，而是要构建表达载体？

2.目的基因与质粒结合形成重组质粒的步骤是怎样的？基因表达载体的

构建都是一样的吗？

3.转基因植物的受体细胞可以是什么？转基因动物呢？为什么？

4.基因工程中，为什么目的基因能与质粒形成重组质粒？

5.基因工程的四步操作中，哪些步骤涉及到了碱基互补配对？

四、总结反刍 ，知识梳理

本节学习基因工程的四部曲中后两个步骤:

1、导入目的基因 2、目的基因的检测

五、随堂检测，落实考点

完成新学案第十页例三、例四

1．基因工程的操作过程与应用

（1）基因工程的操作步骤

（2）基因工程的应用：培育转基因植物和转基因动物，生产基因工程药物，进行基因治疗。

（3）目的基因导入不同受体细胞的过程

生物种类 植物 动物 微生物

常用方法 农杆菌转化法 显微注射技术 感受态细胞法

受体细胞 体细胞或受精卵 受精卵 原核细胞

转化过程 将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞

到受体细胞染色体的DNA上→表达

精卵发育→获得具有新性状的动物 混合→感受态细胞吸收DNA分子

（4）基因治疗与基因诊断的不同点

原理 操作过程 进展

基因治疗 基因表达 利用正常基因导入有基因缺陷的细胞中，以表达出正常性状来治疗(疾病) 临床实验

基因诊断 碱基互补配对 制作特定DNA探针与病人样品DNA混合，分析杂交带情况 临床应用

2．蛋白质工程

（1）流程图

写出流程图中字母代表的含义：

A．转录，B．翻译，C．分子设计，D．多肽链，E．预期功能。

（2）结果：改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质。

（3）应用：主要集中应用于对现有蛋白质进行改造，改良生物性状。学科&网

考向一 目的基因的获取及基因表达载体的构建

1．利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素，下列相关叙述正确的是

A．人和大肠杆菌在合成胰岛素时，转录和翻译的场所都是相同的

B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列

C．通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入受体菌

D．选用大肠杆菌作为受体细胞主要原因是繁殖快、易培养、产量高

【参考答案】D

【试题解析】人是真核生物，大肠杆菌是原核生物，真核细胞转录在细胞核内，原核细胞在拟核中，A错误；不同的限制酶识别不同的核苷酸序列，B错误；通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入受体菌或虽已导入受体，但没有表达，C错误；D.利用基因工程技术可使大肠杆菌生产

1 山东省昌乐一中 2011-2012高二生物学案 必修三 编号05 2012.1.4

班级 姓名

1．2 基因工程的基本操作程序

编制：王福玲 徐军胜 审核：王福玲 审批：

【学习目标】：

简述基因工程原理及基本操作程序。

【重点难点】：

1. 基因工程基本操作程序的四个步骤。

2.从基因文库中获取目的基因。

3.利用PCR技术扩增目的基因。

【自主学习】

基因工程的基本操作程序主要包括4个步骤：

的获取、基因表达

的构建、将 细胞、 的检测与鉴定。

一、目的基因的获取

1、概念：目的基因主要是指编码蛋白质的

。也可以是一些具有调控作用的因子。

2、来源：（1）可以从自然界中已有 中直接分离出来。（2）从

中获取目的基因。

3、获取目的基因的方法：根据基因的有关信息，如基因的 序列，基因功能、基因在 上的位置、基因的转录产物 ，以及基因的翻译产物 等特性来获取目的基因。

（1）利用PCR技术扩增目的基因：①PCR技术是一项在生物体外复制 片段的核酸合成技术。②条件：提供已知

的核苷酸序列，根据这段序列合成

。（2）人工合成方法：当基因较小，核苷酸序列已知时，可以用人工方法合成（例如，通过

直接合成）。

二、基因表达载体的构建

1、表达载体的组成

表达载体：目的基因、

、

、标记基因。

启动子：它是一段有 ，位于基因的首端，它是 的识别和结合部位，起动转录mRNA。

终止子：位于基因的尾端，终止

过程。

标记基因：用于 受体细胞是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。