高中生物 1.2《基因工程的基本操作程序》导学案（无答案）新人教版选修3.doc

专题‎1 .1.2‎ 基因工程的基本操作程序 高二级 班 姓名： 座号： 交印日期：‎ 一、 学习目标及重难点 ‎1、简述基因工程原理及基本操作程序。‎ ‎2、尝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。‎ 学习难点：（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 二、预习内容 ‎1、基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：_________________________、_____________________、_________________________、_____________________________。‎ ‎2、目的基因的获取 ‎ 目的基因可以从____________________________，也可以用_________________。目的基因主要是指____________________，也可以是一些____________________________。‎ 获取目的基因的方法有以下几种：________________________、_____________________‎ ‎__________、______________________________________。‎ ‎3、基因表达载体的构建 基因工程的核心是___________________。一个基因表达载体的组成除了________外，还必须有______、______以及________等。‎ 4、 将目的基因导入受体细胞 转化是指___________________________________________________________。‎ 将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是______________，除此之外，还有________和______________等方法。 ______________是转基因动物中采用最多，也是最为有效的一种将目的基因导入动物细胞的方法。 大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：首先用_______处理细胞，使细胞处于一种___________________________________的生理状态，这种细胞称为__________。‎ 5、 目的基因的检测与鉴定 要检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因，非常关键，检测方法是_______________________。以__________________________________________作为探针。要检测目的基因是否转录出了mRNA，检测方法是___________。检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是______________。除了上述分子检测外，有的还需要进行____________________的鉴定。‎ 课内探究学案 一、 学习过程 ‎ 【温故】 1、什么是基因工程？‎ ‎ 2、DNA重组技术的基本工具有哪些？‎ ‎ ‎ ‎ 3、运载体需要具备哪些条件？ ‎ ‎ 【知新】‎ - 4 -‎ ‎ 1、目的基因的获取（想一想，为什么要有这一步？）‎ 思考并回答：‎ ‎ （1）目的基因的获取方法有哪些？ ‎ ‎ （2）为什么要建立基因文库？怎么建立的？‎ ‎ ‎ ‎ （3）如何从基因文库中获取目的基因？‎ ‎ （4）为什么要建立cDNA文库？如何获取cDNA？‎ ‎ ‎ ‎ （5）PCR技术的原理是什么？‎ ‎ （6）如何获取引物？‎ ‎ （7）PCR技术扩增的过程是？‎ 2、 基因表达载体的构建 思考并回答：‎ ‎ （1）为什么要构建基因表达载体？单独的DNA片段能不能稳定遗传？‎ ‎ ‎ ‎ （2）基因表达载体的构成包括哪些元件？‎ ‎ （绘制基因表达载体的模式图）‎ ‎ （3）什么是启动子、终止子？他们位于哪里？有什么作用？‎ ‎ ‎ ‎ （4）为什么要有标记基因？它的作用是？‎ 3、 将目的基因导入受体细胞 ‎ （想一想，为什么要导入受体细胞？在外界能不能维持稳定和表达？）‎ ‎ 思考并回答：‎ ‎ （1）什么是转化？‎ ‎ ‎ ‎ （2）将目的基因导入植物细胞的方法有哪些？最常用的方法是？哪些细胞可以作为受体细胞？（结合示意图，了解农杆菌转化法的基本过程）‎ ‎ ‎ ‎ （3）将目的基因导入动物细胞的基本操作程序是？要用到什么技术？哪些细胞可以作为受体细胞？‎ ‎ （4）早期的基因工程为什么选择原核生物作为受体细胞？‎ ‎ （5）大肠杆菌细胞最常用的转化方法是？‎ 4、 目的基因的检测与鉴定（为什么要检测和鉴定？）‎ ‎ 思考并回答：‎ ‎ （1）目的基因的检测与鉴定可以从什么水平来做？‎ ‎ （2）核酸杂交技术基本过程是？ 什么是探针？‎ - 4 -‎ ‎ （3）如何检测目的基因是否翻译出蛋白质？‎ ‎ （4）如何从个体生物学水平鉴定转基因抗虫棉？‎ 二、当堂检测 ‎1、基因工程的操作步骤：‎ ‎①制备重组DNA分子 ‎②转化受体细胞 ‎③筛选出获得目的基因的受体细胞，培养受体细胞并诱导目的基因的表达 ‎④获取目的基因 正确的操作顺序是 （ ） 　A．③②④① 　　 B．②④①③ 　 C．④①②③ 　 D．③④①②‎ ‎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．制备重组DNA分子 　C．转化受体细胞 D．目的基因的检测和表达 ‎3、人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体加工合成。通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是 （ ）‎ A．大肠杆菌 B．酵母菌 C．T4噬菌体 D．质粒DNA ‎4、下列关于基因工程的叙述，正确的是： （ ）‎ A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因 B．细菌质粒是基因工程常用的运载体 C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体 ‎5、下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。‎ 人胰岛细胞 大肠杆菌 胰岛素 mRNA A ‎①‎ 人胰岛素 人胰岛素 大量的A 重复进行 ‎③‎ ‎④‎ ‎②‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ ‎⑦‎ ‎⑧‎ ‎⑨‎ ‎⑩‎ B C D （1） 能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？为什么？‎ ‎ 。‎ ‎（2）过程②必需的酶是 酶，过程③必需的酶是 酶。‎ ‎（3）与人体细胞中胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有非编码区和 。‎ ‎（4）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶 个。‎ ‎（5）在利用AB获得C的过程中，必须用 切割A和B，使它们产生 ，再加入 ，才可形成C。‎ ‎（6）为使过程⑧更易进行，可用 （药剂）处理D。‎ 三、反思总结 ‎1、‎ - 4 -‎ 基因工程的基本操作步骤 主要方法、技术或组成 步骤一：‎ 步骤二：‎ 步骤三：‎ 导入植物细胞：‎ 导入动物细胞：‎ 导入微生物细胞：‎ 步骤四：‎ ‎2、你的困惑是：‎ ‎【课前预习参考答案】1、目的基因的获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 2、自然界中已有的物种中分离出来 人工的方法合成 编码蛋白质的结构基因 具有调控作用的因子 从基因文库中获取目的基因 利用PCR技术扩增目的基因 通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成 3、基因表达载体的构建 目的基因 启动子 终止子 标记基因 4、目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 显微注射技术 Ca2+ 能吸收周围环境中DNA分子 感受态细胞 5、DNA分子杂交 用放射性同位素标记的含有目的基因的DNA片段 分子杂交技术 抗原-抗体杂交 个体生物学水平 ‎【课内探究参考答案】1 C 2 C 3 B 4 B ‎5、（1）不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA ‎ ‎（2）逆转录 解旋 （3）内含子 （4）15（a－b） ‎ ‎（5）同一种限制性内切酶 相同的黏性末端 DNA连接酶 （6）CaCl2 ‎ - 4 -‎