2017-2018学年人教版选修3 1.2 基因工程的基本操作程序 学案
2017-2018学年人教版选修3  1.2 基因工程的基本操作程序 学案第2页

2.目的基因的获取

(1)目的基因:主要是指编码蛋白质的基因,也可以是一些具有调控作用的因子。

(2)常见方法

①从基因文库中获取

基因文库的种类

②利用PCR技术扩增目的基因

a.原理:DNA双链复制。

b.条件:引物、DNA模板、Taq酶、四种脱氧核苷酸。

c.过程:目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在DNA聚合酶作用下进行延伸,如此重复循环多次。

d.结果:每一次循环后,目的基因的量可以增加一倍,即成指数形式扩增(约为2n,n为扩增循环的次数)。

③人工合成法:如果基因比较小,核苷酸序列又已知,可借助DNA合成仪用化学方法直接人工合成。

合作探究

1.从基因文库中获取目的基因

(1)cDNA文库是从某种生物的某一细胞中提取出mRNA,经反转录过程获得的基因文库,为什么该基因文库仅含有该生物的部分基因?

答案 由于基因的选择性表达,某种生物的某一细胞中仅有部分基因转录出mRNA,所以由该细胞中的mRNA反转录得到的基因文库仅含该生物的部分基因。

(2)结合基因组文库、cDNA文库的概念,尝试从范围上比较二者之间的大小关系,并阐明理由。

答案 基因组文库>cDNA文库。基因组文库含有某种生物的全部基因,而cDNA文库只含有某种生物的部分基因,二者都属于基因文库。

2.PCR过程中需要解旋酶吗?所需要的DNA聚合酶应具有什么特点?

答案 PCR过程中,DNA双链解开是在高温下完成的,不需要解旋酶;由于PCR过程温度较高,所以需要能耐高温的DNA聚合酶。

3.人工合成目的基因时,需要预先知道目的基因的核苷酸序列。请推测目的基因的核苷酸序列是如何得到的?

答案 测定目的基因产物的氨基酸序列,根据密码子表推测mRNA的可能的核糖核苷酸序列,再根据碱基互补配对原则推测出目的基因的脱氧核苷酸序列。