海南省海口市第十四中学2015高中生物《1.2 基因工程的基本操作程序》导学案 新人教版选修3
学习目标
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。
二、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
三、自主学习
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、转化是指_______________________________________________。
5、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__________。
6、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。
四、互动探究
1、目的基因的获取
(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)PCR技术的原理是什么?PCR技术扩增的过程是?
2、 基因表达载体的构建
(1)为什么要构建基因表达载体?
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(2)基因表达载体的构成包括哪些元件?
(3)为什么要有标记基因?它的作用是?
2、 将目的基因导入受体细胞
(1)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)
(2)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?
(3)大肠杆菌细胞最常用的转化方法是?
3、 目的基因的检测与鉴定
为什么要检测和鉴定?怎样实施
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五、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
六、作业
1、1976年,美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌,并获得表达,这是人类第一次获得的转基因生物,此文中的表达是指该基因在大肠杆菌 ( )
A.能进行DNA复制
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B.能进行转录和翻译
C.能控制合成抑制生长素释放因子 D.能合成人的生长激素
2、科学家通过基因工程的方法,能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述,错误的是 ( )
A.采用反转录的方法得到的目的基因有内含子
B.基因非编码区对于目的基因在块茎细胞中的表达是不可缺少的
C.马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞
D.用同一种限制酶,分别处理质粒和含目的基因的DNA,可产生相同的黏性末端,进而形成重组DNA分子
3、下列关于基因工程的叙述,错误的是 ( )
A.目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物
B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
4、钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光,将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后,结果可以检测到绿色荧光。由此可知 ( )
A.该生物的基因型是杂合的 B.该生物与水母有很近的亲缘关系
C.绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达
D.改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对,就不能检测到绿色荧光
5、在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误的是 ( )
A. 用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸
B. 用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C. 将重组DNA分子导入原生质体
D. 用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
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