高二年级 生物 学科问题导学案
【课题】：DNA的基本操作程序（2课时）
编写人： 赵海峰
【学习目标】 1.说出基因工程原理及操作程序。 2.试设计某一转基因生物的研制过程。
【学习重点】基因工程基本操作程序的四个步骤。
【难点预测】
1.从基因文库中获取目的基因。 2.利用PCR技术扩增目的基因。
【自主预习】
（认真研读教材第11-13页完成下列问题，并在书中相应位置用横线标注。）
1、什么是转化？
2、农杆菌有什么特点？农杆菌转化法机理是什么？目的基因导入植物、动物和微生物的方法如何？
3、检查基因工程是否成功可以从哪几个层次进行？具体方法如何？
4、DNA分子杂交技术的原理是什么？
5、为什么通过分子检测的基因工程产品还要进行个体水平的鉴定？
【预习自测】
练习册基础训练部分
【预习反馈】
通过预习你掌握了那些内容？
哪些是借助小组完成的？
你还有那些问题有待解决。请以小组形式汇总，让课代表教交予本班教师。
【预习检测】
【课内探究】
1.为什么要有“目的基因导入受体细胞”这一步？将目的基因导入受体细胞的原理？
2.简述“基因枪法”和“花粉管通道法”。
3.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，你认为应该怎么做？
4.显微注射技术的基本操作程序是？
5.β-珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异常时，动物有可能患某种疾病，如镰刀型细胞贫血症。假如让你用基因工程的方法，使大肠杆菌生产出鼠的B-珠蛋白，想一想，应如何进行设计？
【课堂反馈】
1.基因工程中常用的受体细胞不包括 ( )
A.人体细胞 B.动物细胞 C.植物细胞 D.微生物细胞
2、下列有关基因工程的叙述中正确的是（ ）
A、限制性内切酶只在获得目的基因时才用 B、重组质粒的形成在细胞内完成
C、质粒都可作运载体 D 蛋白质的结构可为合成目的基因提供材料
【能力提升】
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
（１）限制性内切酶切割ＤＮＡ分子后产生的片段，其末端类型有 和 。
（２）质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是 。
（３）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即 DNA连接酶和 DNA连接酶。
（４）反转录作用的模板是 ，产物是 。若要在体外获得大量反转录产物，常采用 技术。
（５）基因工程中除质粒外， 和 也可作为运载体。
（６）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是 。高二年级 生物 学科问题导学案
【课题】：DNA的基本操作程序（1课时）
编写人：
【学习目标】 1.说出基因工程原理及操作程序。 2.试设计某一转基因生物的研制过程。
【学习重点】基因工程基本操作程序的四个步骤。
【难点预测】
1.从基因文库中获取目的基因。 2.利用PCR技术扩增目的基因。
【自主预习】
（阅读教材第8-11页内容完成下列问题，并在书中相应位置用横线标注。）
1.基因工程的基本操作程序包括？
2. 概念：目的基因、基因文库、基因组文库、部分基因文库（cDNA文库）、PCR技术、
启动子、终止子
3.获取目的基因的依据和方法
4. 基因表达载体的组成因表达载体的组成及功能
【预习自测】
1、下列不属于获取目的基因的方法是( )
A.利用DNA连接酶复制目的基因的基因 B. 利用DNA聚合酶复制目的基因
C.从基因文库中获取目的基因 D.利用PCR技术扩增目的基因
2.应用PCR技术扩增DNA，需要的条件是（ ）
①目的基因 ②引物 ③四种脱氧核苷酸 ④DNA聚合酶 ⑤mRNA ⑥ 核糖体
A ①②③④ B ②③④⑤ C ①③④⑤ D ①②③⑥
3.基因表达载体的组成包括 ( )
①标记基因② 起始密码 ③ 终止子 ④ 启动子⑤ 终止密码 ⑥ 目的基因
A ①②③⑥ B ①③④⑥ C ①②⑤⑥ D ①②③④⑤⑥
【预习反馈】
通过预习你掌握了那些内容？
哪些是借助小组完成的？
你还有那些问题有待解决。请以小组形式汇总，让课代表教交予本班教师。
【预习检测】
【课内探究】
(提示部分如下)
1、尝试用一句通俗的语言来描述基因文库。
2、为什么要构建基因文库？直接从含目的基因的生物体内提取不行吗？
3、cDNA是反转录DNA，为什么不能包括全部基因？
4、用图解(文字和箭头)表示PCR过程。
5.构建基因表达载体需要哪些工具？
6.为什么要构建基因表达载体？为什么不能将目的基因直接导入受体细胞？
7.作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？
8.两种不同生物的DNA能拼接的遗传学理论基础是什么？
【课堂反馈】
下列获取目的基因的方法中，需要模板链的是（ ）
①从基因文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因
③反转录法 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成法
A①②③④ B①②③ C②③④ D②③
【能力提升】
资料显示，近10年来，PCR技术（聚合酶链式反应技术）成为分子生物学实验的一种常规手段，其原理是利用DNA分子半保留复制的特性，在试管中进行DNA的人工复制（如下图），在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至于几十亿倍，使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体。据图回答下列问题：
（1）加热至94℃的目的使DNA分子的样品中＿＿＿＿键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过＿＿＿＿＿＿＿＿的作用完成的。
（2）当温度降低时，引物与模板链结合，在＿＿＿＿＿＿＿＿酶的作用下，引物引导子链延伸，最终1个DNA分子复制成2个DNA分子。此过程中的原料是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）通过生化分析得出新合成的DNA分子中，A＝T、G＝C这个事实说明DNA分子的合成遵循＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）通过PCR技术使DNA分子复制时，若将一个两条均被15N标记的DNA分子放入试管中做模板，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，复制产生两个DNA分子，经分析得知：每个DNA分子中的一条链含14N，一条链含15N，则说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（6）PCR技术的必需要条件，除了模板、原料、ATP和酶外，至少还需要三个条件，即液体环境，适宜的＿＿＿＿和＿＿＿＿。
