人教版選修三1.2基因工程的基本操作程序（選）學(xué)案無答案

人教版選修三1.2基因工程的基本操作程序（選）學(xué)案無答案人教版選修三1.2基因工程的基本操作程序（選）學(xué)案無答案人教版選修三1.2基因工程的基本操作程序（選）學(xué)案無答案選修三專題１第2節(jié)基因工程得基本操作程序【學(xué)習(xí)要求】?1、簡述基因工程基本操作程序,以及各步驟得一般方法、原理2、嘗試設(shè)計某一轉(zhuǎn)基因生物得研制過程【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】基因工程基本操作程序得四個步驟【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】1、從基因文庫中獲取目得基因2、利用ＰＣR技術(shù)擴(kuò)增目得基因?qū)W習(xí)活動一簡述獲取目得基因得常用方法與擴(kuò)增手段知識補(bǔ)充：原核細(xì)胞基因與真核細(xì)胞基因得結(jié)構(gòu)：真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)與原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)得不同點(diǎn)是_____＿_(dá)_____＿_(dá)___＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)__＿_(dá)__＿【自主學(xué)習(xí)】閱讀教材P8－10頁,思考下列問題：１、基因工程得基本操作程序主要包括四個步驟:、2、目得基因:主要是指基因，如得基因、得基因、也可以是一些。３、獲取目得基因得方法（1)從獲取目得基因①基因文庫：將含有某種生物不同基因得許多? ,導(dǎo)入受體菌得群體中儲存,各個受體菌分別含有這種生物得不同基因，稱為基因文庫。 ?：含有一種生物得所有得基因②種類:含有一種生物得一部分基因,如③目得基因得獲取根據(jù)基因得有關(guān)信息:基因得???序列、基因得功能、基因在 上得位置、基因得 ?產(chǎn)物mRNＡ、基因得 產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性獲取目得基因。（2）利用擴(kuò)增目得基因①PCR:是一項在生物體外 ?特定DNA片段得核酸合成技術(shù)。②條件:已知目得基因得 序列。③過程:a、DＮA變性(9０℃-9５℃）：雙鏈ＤNA模板在熱作用下,_____斷裂,形成_＿_(dá)_b、退火(復(fù)性55℃-65℃):系統(tǒng)溫度降低,c、延伸（70℃-75℃)：在④方式:指數(shù)擴(kuò)增=2ｎ(n為擴(kuò)增循環(huán)得次數(shù))（3)人工合成法：基因較小,脫氧核苷酸序列已知,可以人工合成。【合作探究】1、為什么要構(gòu)建基因文庫?直接從含目得基因得生物體內(nèi)提取不行嗎？2、ｃDNA文庫為什么不能包括全部基因?cＤNA文庫中得基因?yàn)槭裁礇]有內(nèi)含子?3、基因組文庫中為什么只有部分基因可以進(jìn)行物種間得基因交流?4、PＣＲ技術(shù)與DNA復(fù)制得比較PCR技術(shù)DNA復(fù)制相同點(diǎn)原理DＮＡ雙鏈復(fù)制（遵循原則)原料條件模板、能量、酶等不同點(diǎn)解旋方式引物酶場所結(jié)果在短時間內(nèi)形成大量得DNＡ片段形成整個DNA分子【正誤判斷】1、獲取目得基因一定要用限制酶2、獲取目得基因步驟中遵循堿基互補(bǔ)配對原則３、變性過程中破壞得是ＤNＡ分子內(nèi)堿基對之間得氫鍵,也可利用解旋酶實(shí)現(xiàn)4、PＣR與細(xì)胞內(nèi)DＮA復(fù)制相比所需要酶得最適溫度較高【典例訓(xùn)練】例1、下列獲取目得基因得方法中需要模板鏈得是①從基因文庫中獲取目得基因②利用ＰCR技術(shù)擴(kuò)增目得基因③反轉(zhuǎn)錄法④通過DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成Ａ、①②③④B、①②③ C、②③④D、②③例2、下列屬于ＰCR技術(shù)得條件得是①單鏈得脫氧核苷酸序列引物②目得基因所在得DNA片段③脫氧核苷酸④核糖核苷酸⑤DNＡ連接酶⑥D(zhuǎn)NＡ聚合酶⑦限制酶A、①②③⑤Ｂ、①②③⑥C、①②③⑤⑦D、①②④⑤⑦學(xué)習(xí)活動二弄清基因表達(dá)載體構(gòu)建得基本要求【自主學(xué)習(xí)】閱讀教材P11頁，思考下列問題：１、基因工程得核心是。2、表達(dá)載體得組成:目得基因+ ＋ ＋標(biāo)記基因等。（１)啟動子：位于基因得?? ，它是? 識別和結(jié)合得部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生ｍRNＡ，其本質(zhì)是。（2)終止子：位于基因得? ?,終止 ??，其本質(zhì)是。（３)標(biāo)記基因: ??受體細(xì)胞是否含有目得基因。3、表達(dá)載體得功能:使目得基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且??? 給下一代；使目得基因 ? 和發(fā)揮作用。【合作探究】1、構(gòu)建基因表達(dá)載體需要哪些工具?２、作為基因工程表達(dá)載體,只需含有目得基因就可以完成任務(wù)嗎?為什么？３、兩種不同生物得DＮA能拼接得遺傳學(xué)理論基礎(chǔ)是什么?4、用同種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目得基因和運(yùn)載體后，用DNＡ連接酶連接形成得產(chǎn)物有幾種？5、啟動子、終止子、密碼子在化學(xué)本質(zhì)和功能上有何區(qū)別?【正誤判斷】1、啟動子就是起始密碼子，終止子就是終止密碼子2、通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目得基因得DNＡ，用另一種處理運(yùn)載體ＤNA３、載體上得抗性基因有利于篩選含重組DＮA得細(xì)胞和促進(jìn)目得基因得表達(dá)4、設(shè)計擴(kuò)增目得基因得引物時不必考慮表達(dá)載體得序列5、外源ＤNA必須位于重組質(zhì)粒得啟動子和終止子之間才能進(jìn)行復(fù)制【典例訓(xùn)練】例1、下圖表示一項重要得生物技術(shù)，對圖中物質(zhì)ａ、b、c、ｄ得描述，正確得是Ａ、ａ通常存在于細(xì)菌體內(nèi),目前尚未發(fā)現(xiàn)真核生物體內(nèi)有類似得結(jié)構(gòu)Ｂ、b識別特定得核苷酸序列，并將A與T之間得氫鍵切開C、c連接雙鏈間得A和T,使黏性末端處堿基互補(bǔ)配對D、若要獲得真核生物得d,則一般采用人工合成方法例２、如圖是利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物，生產(chǎn)可食用疫苗得部分過程示意圖，其中ＰstⅠ、ＳmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性核酸內(nèi)切酶。下列說法錯誤得是A、圖示過程是基因工程得核心步驟B、表達(dá)載體構(gòu)建時需要用到限制酶ＳmａⅠC、抗卡那霉素基因得存在有利于將含有抗原基因得細(xì)胞篩選出來D、除圖示組成外,表達(dá)載體中還應(yīng)該含有啟動子和終止子等結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)活動三簡述將目得基因?qū)胧荏w細(xì)胞得一般方法【自主學(xué)習(xí)】閱讀教材P11-1３頁，思考下列問題：（一)轉(zhuǎn)化:目得基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和 ??得過程。（二)常用得轉(zhuǎn)化方法１、將目得基因?qū)胫参锛?xì)胞(1）法①農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染 ? ?植物和裸子植物，對_＿_(dá)＿_(dá)__＿_(dá)__植物沒有感染力；Ti質(zhì)粒得 ? 可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并整合到受體細(xì)胞得染色體上。②轉(zhuǎn)化：目得基因插入?? 農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→目得基因整合到植物細(xì)胞染色體DNA上→目得基因得遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。（２)法是單子葉植物中常用得一種基因轉(zhuǎn)化方法,但是成本較高。（3）法：這是我國科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)得一種方法,是一種十分簡便經(jīng)濟(jì)得方法。（我國得轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是用此種方法獲得得）２、將目得基因?qū)雱游锛?xì)胞（1)方法: ?技術(shù)。(２）操作程序:目得基因表達(dá)載體 ? →取卵（受精卵）→顯微注射→注射了目得基因得受精卵移植到____性動物得 _＿_(dá)＿＿_(dá)____＿_(dá)＿內(nèi)發(fā)育→新性狀動物。3、將目得基因?qū)胛⑸锛?xì)胞(1）原核生物特點(diǎn)：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)較少等。（2)方法:? 處理細(xì)胞→ 細(xì)胞→表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合→__＿_(dá)___＿_(dá)?細(xì)胞吸收DＮＡ分子?！竞献魈骄俊浚薄⒛康没?qū)胧荏w細(xì)胞過程中遵循堿基互補(bǔ)配對原則嗎？2、若受體細(xì)胞是植物細(xì)胞可以是什么細(xì)胞？為什么？若是動物呢？3、農(nóng)桿菌不能將目得基因?qū)雴巫尤~植物得原因是什么？若想將一個抗病基因?qū)雴巫尤~植物(如小麥），從理論上說，您認(rèn)為應(yīng)該怎么做？【正誤判斷】1、目得基因和受體細(xì)胞均可來自動物、植物或微生物2、一定要根據(jù)目得基因編碼產(chǎn)物得特性選擇合適得受體細(xì)胞3、顯微注射技術(shù)是最為有效得一種將目得基因?qū)胫参锛?xì)胞得方法4、人體細(xì)胞是基因工程中常用得受體細(xì)胞【典例訓(xùn)練】例１、天然得玫瑰沒有藍(lán)色花,這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成得基因B，而開藍(lán)色花得矮牽牛中存在序列已知得基因B?，F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確得是A、提取矮牽牛藍(lán)色花得mRNＡ，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)得DＮA,再擴(kuò)增基因BB、利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)色花矮牽牛得基因文庫中獲取基因BC、利用ＤＮA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞Ｄ、將基因Ｂ直接導(dǎo)入大腸桿菌,然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞例２、采用基因工程得方法培育抗蟲棉,下列導(dǎo)入目得基因得做法正確得是①將毒素蛋白注射到棉受精卵中②將編碼毒素蛋白得ＤNＡ序列,注射到棉受精卵中③將編碼毒素蛋白得ＤNＡ序列，與質(zhì)粒重組,導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉得體細(xì)胞,再進(jìn)行組織培養(yǎng)④將編碼毒素蛋白得DNＡ序列，與細(xì)菌質(zhì)粒重組,注射到棉得子房并進(jìn)入受精卵A、①②? ?Ｂ、②③ ??C、③④ ? D、①④學(xué)習(xí)活動四弄清目得基因檢測與鑒定得常用方法與原理【自主學(xué)習(xí)】閱讀教材P13-１４頁,填寫下表:類型檢測內(nèi)容方法結(jié)果顯示分子水平檢測第一步目得基因是否插入受體細(xì)胞染色體得ＤNA上雜交帶第二步目得基因是否轉(zhuǎn)錄出ｍRＮA雜交帶第三步目得基因是否翻譯出蛋白質(zhì)雜交帶個體水平檢測【合作探究】１、利用大腸桿菌可以生產(chǎn)出人得胰島素，若要生產(chǎn)人得糖蛋白，可以用大腸桿菌嗎？為什么？2、目得基因得檢測與鑒定步驟中分子水平鑒定得原理是什么？是否可以利用標(biāo)記基因檢測目得基因是否導(dǎo)入?3、假如讓您用基因工程得方法，使大腸桿菌生產(chǎn)出鼠得-珠蛋白,應(yīng)如何設(shè)計?【正誤判斷】1、重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因?yàn)椋腘A分子脫氧核糖和磷酸交替連接2、限制酶切割位點(diǎn)應(yīng)位于標(biāo)記基因之外，不能破壞標(biāo)記基因,以便進(jìn)行檢測。３、目得基因只要導(dǎo)入受體細(xì)胞即能表達(dá)。4、目得基因得檢測與鑒定只需在分子水平進(jìn)行即可。５、不同生物間得基因能彼此拼接并表達(dá),是因?yàn)樗鼈冇邢嗤秒p螺旋結(jié)構(gòu),都遵循堿基互補(bǔ)配對原則。【典例訓(xùn)練】例1、運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù),將蘇云金芽孢桿菌得抗蟲基因整合到棉花細(xì)胞中，為檢測實(shí)驗(yàn)是否成功，最方便得方法是檢測棉花植株是否有A、抗蟲基因B、抗蟲基因產(chǎn)物 C、新得細(xì)胞核?D、相應(yīng)性狀【課堂鞏固】１、在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑得轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤得是A、用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒得核酸B、用DNＡ連接酶連接經(jīng)切割得抗除草劑基因和載體C、將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D、用含除草劑得培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞２、下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株得過程示意圖，有關(guān)敘述正確得是Ａ、過程①獲取得目得基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序Ｂ、將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)得新基因，不能得到抗凍性增強(qiáng)得抗凍蛋白C、過程②構(gòu)成得重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選D、應(yīng)用ＤNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目得基因得存在及其完全表達(dá)３、水母發(fā)光蛋白由２３６個氨基酸構(gòu)成，其中Aｓｐ、Ｇly、Ser構(gòu)成發(fā)光環(huán),現(xiàn)已將這種蛋白質(zhì)得基因作為生物轉(zhuǎn)基因得標(biāo)記,在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中,這種蛋白質(zhì)得作用是A、促使目得基因?qū)胨拗骷?xì)胞中?Ｂ、促使目得基因在宿主細(xì)胞中復(fù)制C、使目得基因容易被檢測出來?D、使目得基因容易成功表達(dá)4、下列有關(guān)基因工程得敘述，錯誤得是A、基因工程可以克服不同物種之間得生殖隔離，實(shí)現(xiàn)生物得定向變異B、在同一DNA分子中，限制酶得識別序列越長,酶切點(diǎn)出現(xiàn)得概率越大C、基因載體上有一個或多個限制酶得切割位點(diǎn),供外源DＮＡ插入Ｄ、以大腸桿菌為受體細(xì)胞時，先要用Ca2+處理細(xì)胞以使其處于感受態(tài)5、科學(xué)家利用基因工程技術(shù)將魚得抗凍蛋白基因?qū)敕?，使番茄得耐寒能力大大提高。在培育轉(zhuǎn)基因番茄得過程中,下列操作不合理得是A、可用PCR技術(shù)或逆轉(zhuǎn)錄法獲得抗凍蛋白基因B、將抗凍蛋白基因與相應(yīng)載體連接構(gòu)建基因表達(dá)載體C、利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入番茄體細(xì)胞D、在低溫條件下篩選已導(dǎo)入抗凍蛋白基因得番茄細(xì)胞6、（多選)利用基因工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物得方法之一是將人得基因轉(zhuǎn)入動物體內(nèi)，再飼養(yǎng)這些轉(zhuǎn)基因動物,從動物乳汁或尿液中提取藥物。這一過程涉及Ａ、ＤNＡ按照堿基互補(bǔ)配對原則自我復(fù)制B、DNA以其一條鏈為模板合成ＲNＡC、RNA以自身為模板自我復(fù)制?Ｄ、按照RNA密碼子得排列順序合成蛋白質(zhì)7、（多選）在基因工程技術(shù)中,下列方法與目得基因獲得有關(guān)得是A、輻射誘變法B、從基因文庫中獲取 C、反轉(zhuǎn)錄法?D、人工合成法8、(多選）以下甲、乙兩圖表示從細(xì)菌細(xì)胞中獲取目得基因得兩種方法,以下說法中正確得是A、甲方法可建立該細(xì)菌得基因組文庫Ｂ、乙方法可建立該細(xì)菌得cDNA文庫Ｃ、甲方法要以脫氧核苷酸為原料D、乙方法需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與９、（多選）如圖表示利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得某轉(zhuǎn)基因植物得部分操作步驟。以下說法正確得是? ?? ???? A、利用含有四環(huán)素得培養(yǎng)基可將含Ⅱ得細(xì)菌篩選出來B、Ⅲ是農(nóng)桿菌,通過步驟③將目得基因?qū)胫仓昙?xì)胞Ｃ、⑥可與多個核糖體結(jié)合，并可以同時翻譯出多種蛋白質(zhì)D、①過程得完成需要限制酶和DＮA連接酶得參與10、（多選）利用PＣR技術(shù)將某小段ＤNA分子擴(kuò)增n代，需Ａ、測定ＤNA分子兩端得核苷酸序列,以便設(shè)計引物對B、2n-1對引物參與子代DNA分子得合成C、向反應(yīng)體系中加入解旋酶、DNA聚合酶等D、保持反應(yīng)體系溫度恒定，確