生物：1.2《基因工程的原理和技术》学案（浙科版选修3）
文档属性
| 名称 | 生物：1.2《基因工程的原理和技术》学案（浙科版选修3） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 25.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙科版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-13 14:56:00 | ||
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文档简介
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第二节 基因工程的原理和技术
【学习目标】
1．简述基因工程的原理
2．描述基因工程基本步骤的几个步骤
3．举例说出筛选含有目的基因的受体细胞的原理
【学习过程】
1．总结基因工程的五个步骤。
2．阅读课文，归纳总结目的基因的获取方法和过程。
3．阅读课文，总结形成重组DNA分子的过程。
4．阅读课文，总结将目的基因导入受体细胞。
5．阅读课文，总结筛选含有目的基因的受体细胞。
6．阅读课文，总结目的基因的表达的鉴定方法。
【知识梳理】
1、目的基因的获取
2、形成重组DNA分子（基因工程的核心）
3、将目的基因导入受体细胞
4、筛选含有目的基因的受体细胞
5、目的基因的表达
【典题解悟】
1．下列有关基因工程技术的正确叙述是
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
答案：C
解析：基因操作的工具有限制酶、连接酶，一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列。运载体是基因的运输工具，目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才说明目的基因完成了表达，基因工程的结果是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物，选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。
2．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ）
A．人工合成基因 B．目的基因与运载体结合
C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的检测和表达
答案：C
解析：人工合成基因时，不管是化学方法合成还是反转录法合成，都要涉及到双链的互补；目的基因与运载体结合过程中，黏性末端的黏合就是通过互补的碱基配对完成的；目的基因的检测和表达过程中基因表达的转录和翻译阶段肯定有互补现象发生。而C选项中的目的基因导入受体细胞，是将重组DNA分子从细胞外转移到细胞内的过程，不涉及到碱基互补配对。
【当堂检测】
1．利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是
A．用适当的酶对运载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合
B．用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌
C．通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌
D．重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人的胰岛素
2．有关基因工程的叙述正确的是 （ ）
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资料
3．获取目的基因的方法有多种，下列不属于目的基因获取方法的是（ ）
A.从基因组文库中获取 B.利用反转录法获取
C.从含目的基因生物细胞中获取 D.利用PCR技术获取
4．在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸是460个）放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是( )
A.540个 B.8100个 C.17280个 D.7560个
5．下图是将人类的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用的运载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒导入细菌B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：（注：质粒中的a点既是四环素抗性基因的存在位置，又是与目的基因的结合点；斜线部分为抗氨苄青霉素基因）
（1）人工合成目的基因的途径一般有哪两条？
（2）如何将目的基因和质粒结合成重组质粒？
（3）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有极少数导入的是重组质粒。可通过以下步骤鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒；将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒A和重组质粒的细菌，反之则说明没导入。使用这种方法鉴别的原因是什么？
（4）若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，则会发现有的能生长，有的不能生长，请说明能生长的是__________________，解释原因：_______________________________________________。不能生长的是__________________，解释原因：_______________________________________________。1952年Lederberg发明的影印培养，可以用于此处进行反向选择，其方法为第（3）题鉴定出的细菌大量接种于普通营养琼脂平板上，培养后细菌在培养基上均匀的长出菌落，然后用灭菌的丝绒复盖在一块与平皿同样大小的木块上轻轻影印，使细菌菌落全部转移到丝绒面上。另取含有四环素的琼脂培养平板，将丝绒面再印在其上，从而获得与原始平板完全相同的复制平板，如果实验结果为图2所示的现象（图中是用平板复印法将普通培养基中的菌落复制到四环素培养基中，△表示方向标记），请问我们应该选择A、B、C、D四个菌落中的______________即为获得了重组质粒的细菌。
（5）导入细菌B细胞的目的基因成功表达的标志是什么？
参考答案
1.C 2.D 3.C 4.B 5.（1）①将从细胞中提取分离出的目的基因作为模板，转录成mRNA单链DNA双链DNA；②据蛋白质中氨基酸序列mRNA中碱基序列DNA碱基序列目的基因。
（2）①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有粘性末端的切口；②用同种限制酶切割目的基因，产生相同的粘性末端；③将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。
（3）普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因。
（4）导入普通质粒A的细菌
因为普通质粒A上有抗四环素基因
导入重组质粒的细菌
因为目的基因插在抗四环素基因中，抗四环素基因的结构被破坏。 AD
（5）受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素。
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第5题图1
A
A
B
C
D
普通培养基 四环素培养基
第5题图2
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第二节 基因工程的原理和技术
【学习目标】
1．简述基因工程的原理
2．描述基因工程基本步骤的几个步骤
3．举例说出筛选含有目的基因的受体细胞的原理
【学习过程】
1．总结基因工程的五个步骤。
2．阅读课文，归纳总结目的基因的获取方法和过程。
3．阅读课文，总结形成重组DNA分子的过程。
4．阅读课文，总结将目的基因导入受体细胞。
5．阅读课文，总结筛选含有目的基因的受体细胞。
6．阅读课文，总结目的基因的表达的鉴定方法。
【知识梳理】
1、目的基因的获取
2、形成重组DNA分子（基因工程的核心）
3、将目的基因导入受体细胞
4、筛选含有目的基因的受体细胞
5、目的基因的表达
【典题解悟】
1．下列有关基因工程技术的正确叙述是
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
答案：C
解析：基因操作的工具有限制酶、连接酶，一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列。运载体是基因的运输工具，目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才说明目的基因完成了表达，基因工程的结果是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物，选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。
2．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ）
A．人工合成基因 B．目的基因与运载体结合
C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的检测和表达
答案：C
解析：人工合成基因时，不管是化学方法合成还是反转录法合成，都要涉及到双链的互补；目的基因与运载体结合过程中，黏性末端的黏合就是通过互补的碱基配对完成的；目的基因的检测和表达过程中基因表达的转录和翻译阶段肯定有互补现象发生。而C选项中的目的基因导入受体细胞，是将重组DNA分子从细胞外转移到细胞内的过程，不涉及到碱基互补配对。
【当堂检测】
1．利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是
A．用适当的酶对运载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合
B．用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌
C．通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌
D．重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人的胰岛素
2．有关基因工程的叙述正确的是 （ ）
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资料
3．获取目的基因的方法有多种，下列不属于目的基因获取方法的是（ ）
A.从基因组文库中获取 B.利用反转录法获取
C.从含目的基因生物细胞中获取 D.利用PCR技术获取
4．在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸是460个）放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是( )
A.540个 B.8100个 C.17280个 D.7560个
5．下图是将人类的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用的运载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒导入细菌B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：（注：质粒中的a点既是四环素抗性基因的存在位置，又是与目的基因的结合点；斜线部分为抗氨苄青霉素基因）
（1）人工合成目的基因的途径一般有哪两条？
（2）如何将目的基因和质粒结合成重组质粒？
（3）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有极少数导入的是重组质粒。可通过以下步骤鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒；将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒A和重组质粒的细菌，反之则说明没导入。使用这种方法鉴别的原因是什么？
（4）若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，则会发现有的能生长，有的不能生长，请说明能生长的是__________________，解释原因：_______________________________________________。不能生长的是__________________，解释原因：_______________________________________________。1952年Lederberg发明的影印培养，可以用于此处进行反向选择，其方法为第（3）题鉴定出的细菌大量接种于普通营养琼脂平板上，培养后细菌在培养基上均匀的长出菌落，然后用灭菌的丝绒复盖在一块与平皿同样大小的木块上轻轻影印，使细菌菌落全部转移到丝绒面上。另取含有四环素的琼脂培养平板，将丝绒面再印在其上，从而获得与原始平板完全相同的复制平板，如果实验结果为图2所示的现象（图中是用平板复印法将普通培养基中的菌落复制到四环素培养基中，△表示方向标记），请问我们应该选择A、B、C、D四个菌落中的______________即为获得了重组质粒的细菌。
（5）导入细菌B细胞的目的基因成功表达的标志是什么？
参考答案
1.C 2.D 3.C 4.B 5.（1）①将从细胞中提取分离出的目的基因作为模板，转录成mRNA单链DNA双链DNA；②据蛋白质中氨基酸序列mRNA中碱基序列DNA碱基序列目的基因。
（2）①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有粘性末端的切口；②用同种限制酶切割目的基因，产生相同的粘性末端；③将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。
（3）普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因。
（4）导入普通质粒A的细菌
因为普通质粒A上有抗四环素基因
导入重组质粒的细菌
因为目的基因插在抗四环素基因中，抗四环素基因的结构被破坏。 AD
（5）受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素。
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第5题图1
A
A
B
C
D
普通培养基 四环素培养基
第5题图2
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