江苏省响水中学人教版高中生物选修三1.2基因工程的基本操作程序 导学案
文档属性
| 名称 | 江苏省响水中学人教版高中生物选修三1.2基因工程的基本操作程序 导学案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 55.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2016-01-07 20:50:40 | ||
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文档简介
基因工程的基本操作程序
学习目标：
1.简述基因工程原理及基本操作程序。 2.明确获取目的基因的方法。
3.掌握将目的基因导入受体细胞的方法。 4.掌握目的基因检测与鉴定的方法。
知识体系梳理
一、目的基因的获取
1.从基因文库中获取
基因文库种类： 。
2.利用PCR技术扩增目的基因
(1)含义:是一项在生物体外的核酸合成技术。
(2)原理:④ 。
(3)过程:第一步,加热至90~95 ℃ ( http: / / www.21cnjy.com ) DNA解链为⑤ ;第二步,冷却至 ,引物与两条单链DNA ;第三步,加热至70~75 ℃, 从引物起始进行互补链的合成。
(4)特点: 形式扩增。
3.人工合成法:如果基因较小,又已知,可以通过 用化学方法直接人工合成。
二、基因表达载体的构建
1.组成:目的基因、 、 、标记基因。
2.功能:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以 给下一代;使目的基因能够 和发挥作用。
3.启动子:位于基因的首端,是 酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA。
4.终止子:位于基因的尾端,功能是终止 。
5.标记基因:鉴别受体细胞中是否含有 ,从而将符合要求的受体细胞筛选出来。
三、将目的基因导入受体细胞
1.转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内 和表达的过程。
2.导入植物细胞的方法: 、基因枪法、 。
农杆菌特点:易感染 植物和 植物;Ti质粒上的 可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞 上。
3.导入动物细胞的方法: 注射技术。
4.导入微生物细胞的常用处理方法:用 Ca ( http: / / www.21cnjy.com ) 处理受体细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为 。
四、目的基因的检测与鉴定
1.检测及方法
(1)检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了 ,采用DNA分子杂交技术。
(2)检测目的基因是否转录出了 ,采用分子杂交技术。
(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质,采用 杂交技术。
2.鉴定:除了分子检测外,还需要进行 水平的鉴定,如抗虫、抗病鉴定等。
重难点探究
1.基因工程的基本步骤中,哪几步用到了限制酶 哪几步涉及碱基的互补配对
2.构建基因表达载体的目的是什么 基因表达载体由哪些组分组成 各组分起什么作用
3.转化的实质是什么 常见的转化方法有哪些
基础智能检测
1.在胰岛素的基因与质粒形成重组DNA分子的过程中,下列有关叙述正确的是( )。
①可用同一种限制酶切割两者 ②不能用同一种限制酶切割两者 ③加入适量的DNA连接酶 ④不需加DNA连接酶
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
2. 科学家在培育抗虫棉时,起初把苏云金芽 ( http: / / www.21cnjy.com )孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中,然后导入棉花的受精卵中,结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端),导入棉花受精卵,长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端),导入棉花受精卵,结果长成的植株有了抗虫能力。请回答下列问题:
(1)由以上过程推知,作为目的基因的载体应具备的结构是 。
(2)基因表达载体的构建过程是在 (细胞内、细胞外)进行的,需要的工具有 。启动子具有 的作用。
(3)当苏云金芽孢杆菌的抗虫基因和质粒混合后,在DNA连接酶的作用下会有几种结合方式 分别是什么 。
3. 关于将目的基因导入受体细胞的说法中,正确的是( )。
A.将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是花粉管通道法
B.将目的基因导入动物细胞采用最多的方法是显微注射技术
C.为使大肠杆菌易吸收DNA分子,应先用缓冲液进行处理
D.在显微注射技术中,不需先构建基因表达载体
4.如图所示,科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌中表达成功。请据图回答问题:
(1)为了增加目的基因的数 ( http: / / www.21cnjy.com )量,可以利用 技术进行快速复制,其过程:目的基因DNA受热变性后解旋为单链;引物与单链相应互补序列结合,然后在 酶的作用下进行延伸,如此循环。
(2)图中③代表基因表达载体,一个完整的基因表达载体一般应包括启动子、 、目的基因、终止子及复制原点等五个部分。
(3)④过程的受体若是双子叶植物和裸子植物,则采用最多的方法是 。
(4)干细胞是一类具有分裂能力的细胞,造血干细胞经分裂、分化形成了不同功能的细胞,发生这些变化是由于造血干细胞中 。
我的疑问：
我的收获：
学习目标：
1.简述基因工程原理及基本操作程序。 2.明确获取目的基因的方法。
3.掌握将目的基因导入受体细胞的方法。 4.掌握目的基因检测与鉴定的方法。
知识体系梳理
一、目的基因的获取
1.从基因文库中获取
基因文库种类： 。
2.利用PCR技术扩增目的基因
(1)含义:是一项在生物体外的核酸合成技术。
(2)原理:④ 。
(3)过程:第一步,加热至90~95 ℃ ( http: / / www.21cnjy.com ) DNA解链为⑤ ;第二步,冷却至 ,引物与两条单链DNA ;第三步,加热至70~75 ℃, 从引物起始进行互补链的合成。
(4)特点: 形式扩增。
3.人工合成法:如果基因较小,又已知,可以通过 用化学方法直接人工合成。
二、基因表达载体的构建
1.组成:目的基因、 、 、标记基因。
2.功能:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以 给下一代;使目的基因能够 和发挥作用。
3.启动子:位于基因的首端,是 酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA。
4.终止子:位于基因的尾端,功能是终止 。
5.标记基因:鉴别受体细胞中是否含有 ,从而将符合要求的受体细胞筛选出来。
三、将目的基因导入受体细胞
1.转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内 和表达的过程。
2.导入植物细胞的方法: 、基因枪法、 。
农杆菌特点:易感染 植物和 植物;Ti质粒上的 可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞 上。
3.导入动物细胞的方法: 注射技术。
4.导入微生物细胞的常用处理方法:用 Ca ( http: / / www.21cnjy.com ) 处理受体细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为 。
四、目的基因的检测与鉴定
1.检测及方法
(1)检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了 ,采用DNA分子杂交技术。
(2)检测目的基因是否转录出了 ,采用分子杂交技术。
(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质,采用 杂交技术。
2.鉴定:除了分子检测外,还需要进行 水平的鉴定,如抗虫、抗病鉴定等。
重难点探究
1.基因工程的基本步骤中,哪几步用到了限制酶 哪几步涉及碱基的互补配对
2.构建基因表达载体的目的是什么 基因表达载体由哪些组分组成 各组分起什么作用
3.转化的实质是什么 常见的转化方法有哪些
基础智能检测
1.在胰岛素的基因与质粒形成重组DNA分子的过程中,下列有关叙述正确的是( )。
①可用同一种限制酶切割两者 ②不能用同一种限制酶切割两者 ③加入适量的DNA连接酶 ④不需加DNA连接酶
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
2. 科学家在培育抗虫棉时,起初把苏云金芽 ( http: / / www.21cnjy.com )孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中,然后导入棉花的受精卵中,结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端),导入棉花受精卵,长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端),导入棉花受精卵,结果长成的植株有了抗虫能力。请回答下列问题:
(1)由以上过程推知,作为目的基因的载体应具备的结构是 。
(2)基因表达载体的构建过程是在 (细胞内、细胞外)进行的,需要的工具有 。启动子具有 的作用。
(3)当苏云金芽孢杆菌的抗虫基因和质粒混合后,在DNA连接酶的作用下会有几种结合方式 分别是什么 。
3. 关于将目的基因导入受体细胞的说法中,正确的是( )。
A.将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是花粉管通道法
B.将目的基因导入动物细胞采用最多的方法是显微注射技术
C.为使大肠杆菌易吸收DNA分子,应先用缓冲液进行处理
D.在显微注射技术中,不需先构建基因表达载体
4.如图所示,科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌中表达成功。请据图回答问题:
(1)为了增加目的基因的数 ( http: / / www.21cnjy.com )量,可以利用 技术进行快速复制,其过程:目的基因DNA受热变性后解旋为单链;引物与单链相应互补序列结合,然后在 酶的作用下进行延伸,如此循环。
(2)图中③代表基因表达载体,一个完整的基因表达载体一般应包括启动子、 、目的基因、终止子及复制原点等五个部分。
(3)④过程的受体若是双子叶植物和裸子植物,则采用最多的方法是 。
(4)干细胞是一类具有分裂能力的细胞,造血干细胞经分裂、分化形成了不同功能的细胞,发生这些变化是由于造血干细胞中 。
我的疑问：
我的收获：