1、-作者xxxx-日期xxxx新課標高中生物選修三基因工程的基本操作程序導學案【精品文檔】12 基因工程的基本操作程序 教學目標1、簡述基因工程原理及基本操作程序。2、嘗試設計某一轉基因生物的研制過程。教學重點和難點1、教學重點基因工程基本操作程序的四個步驟。2、教學難點（1）從基因文庫中獲取目的基因。（2）利用PCR技術擴增目的基因。教學過程一、目的基因的獲取：1目的基因：符合人們需要的，編碼蛋白質的 。2獲取目的基因的方法 (1)從基因文庫中獲取目的基因基因文庫：將含有某種生物不同基因的許多，導人受體菌的群體中，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因，稱為基因文庫。基因組文庫：含有一種生物的

2、基因種類cDNA文庫：含有一種生物的基因目的基因的獲取根據基因的有關信息：基因的序列、基因在上的位置、基因的產物mRNA、基因的產物蛋白質等特性獲取目的基因。(2)利用PCR技術擴增目的基因。PCR：是一項在生物體外特定DNA片段的核酸合成技術。條件：已知目的基因的序列。過程：目的基因DNA受熱形成，與結合，然后在_的作用下進行延伸形成DNA。方式：指數擴增=2n(n為擴增循環的次數)(3)人工合成法：基因較小，核苷酸序列已知，可以人工合成。例1 下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是( ) 從基因文庫中獲取目的基因 利用PCR技術擴增目的基因 反轉錄法 通過DNA合成儀利用化學方法人工合成A

3、 B C D二、基因表達載體的構建1表達載體的組成：目的基因+標記基因等。2啟動子：位于基因的，它是結合的部位，驅動基因轉錄產生mRNA。3終止子：位于基因的，終止。4表達載體的功能：使目的基因在受體細胞中穩定存在，并且給下一代；使目的基因_和發揮作用。5標記基因：受體細胞是否含有目的基因。6不同的受體細胞及目的基因導入受體細胞的方法不同，基因表達載體的構建上也會有所差別。例2科學家在培育抗蟲棉時，經過了許多復雜的過程和不懈的努力，才獲得成功。起初把蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因插入載體質粒中，然后導入棉花的受精卵中，結果抗蟲基因在棉花體內沒有表達。然后在插入抗蟲基因的質粒中插入啟動子(抗蟲基因首端

4、)，導人棉花受精卵，長成的棉花植株還是沒有抗蟲能力。科學家又在有啟動子、抗蟲基因的質粒中插入終止子(抗蟲基因末端)，導入棉花受精卵，結果成長的植株，有了抗蟲能力。由以上過程推知，作為目的基因的運載體應具備的結構是( ) A目的基因、啟動子 B目的基因、終止子 C目的基因、啟動子、終止子 D目的基因、啟動子、終止子、標記基因三、將目的基因導入受體細胞(一)轉化：目的基因進人受體細胞內，并在受體細胞內維持穩定和的過程。(二)方法1將目的基因導入植物細胞(1)農桿菌轉化法農桿菌特點：易感染植物和裸子植物，對_植物沒有感染力；Ti質粒的可轉移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體上。轉化：目的基因插人農

5、桿菌導入植物細胞目的基因整合到植物細胞染色體上目的基因的遺傳特性得以穩定維持和表達。(2)基因槍法 基因槍法：是單子葉植物中常用的一種基因轉化方法，但是成本較高。(3)花粉管通道法 花粉管通道法：這是我國科學家獨創的一種方法，是一種十分簡便經濟的方法。（我國的轉基因抗蟲棉就是用此種方法獲得的）2將目的基因導入動物細胞(1)方法：注射技術。(2)操作程序：目的基因表達載體取卵(受精卵) 顯微注射注射了目的基因的受精卵移植到_性動物的_內發育新性狀動物。3將目的基因導人微生物細胞(1)原核生物特點：繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少等。(2)轉化：處理細胞細胞表達載體與感受態細胞混合 _細胞吸收

6、DNA分子。例3采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因的做法正確的是( )將毒素蛋白注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的DNA序列，與質粒重組，導人細菌，用該細菌感染棉的體細胞，再進行組織培養將編碼毒素蛋白的DNA序列，與細菌質粒重組，注射到棉的子房并進入受精卵 A、 B、 C、 D、四、目的基因的檢測與鑒定1檢測 (1)方法：標記了的、抗原抗體雜交。 (2)內容 檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入。 檢測目的基因是否轉錄。 檢測目的基因是否翻譯成。2鑒定：鑒定、抗病鑒定等。例4 下圖是將人的生長激素基因導人細菌B細胞內制造“工程菌”的示意圖，

7、所用載體為質粒A。已知細菌B細胞內不含質粒A，也不含質粒A上的基因，質粒A導人細菌B后，其上的基因能得到表達。請回答下列問題：(1)目前把重組質粒導入細菌細胞時，效率還不高，導入完成后得到的細菌，實際上有的根本沒有導入質粒，有的導入的是普通質粒A，只有少數導入的是重組質粒。以下步驟可鑒別得到的細菌是否導人了質粒A或重組質粒：將得到的細菌涂布在一個含有氨芐青霉素的培養基上，能夠生長的就導人了質粒A或重組質粒，反之則沒有。使用這種方法鑒別的原因是 。 (2)若把通過鑒定證明導人了普通質粒A或重組質粒的細菌放在含有四環素的培養基上培養，會發生的現象是 。原因是：_ _ _。(3)導人細菌B細胞中的目

8、的基因成功表達的標志是什么?_。課堂鞏固：一、選擇題：1、下列屬于獲取目的基因的方法的是( )利用mRNA反轉錄形成 從基因組文庫中提取從受體細胞中提取 利用PCR技術 利用DNA轉錄 人工合成A B CD2、不屬于目的基因與運載體結合過程的是( )A用一定的限制酶切割質粒，露出黏性末端 B用同種限制酶切割目的基因，露出黏性末端 C將切下的目的基因插入到質粒的切口處 D將重組DNA引入到受體細胞中進行擴增3、分辨基因工程是否成功是通過( )A提取目的基因 B基因表達載體的構建 C目的基因導人受體細胞 D目的基因的檢測與鑒定4下列不屬于獲取目的基因的方法的是( )A利用DNA連接酶復制目的基因

9、B利用DNA聚合酶復制目的基因C從基因文庫中獲取目的基因 D利用PCR技術擴增目的基因5哪項不是基因表達載體的組成部分( )A啟動子 B終止密碼 C標記基因 D目的基因6在胰島素的基因與質粒形成重組DNA分子的過程中，下列哪組是所需要的( )同一種限制酶切割兩者；不需同一種限制酶切割兩者；加入適量的DNA連接酶；不需加DNA連接酶A B C D7下列說法中正確的是( )A基因表達載體的構建方法是一致的B標記基因也叫做抗生素基因C顯微注射技術是最為有效的一種將目的基因導入植物細胞的方法D大腸桿菌是常用的微生物受體8、下列哪項不是將目的基因導入植物細胞的方法( )A基因槍法 B顯微注射法C農桿菌轉

10、化法 D花粉管通道法9基因工程中常用的受體細胞不包括( )A人體細胞 B動物細胞 C植物細胞 D微生物細胞10基因工程中科學家常采用細菌、酵母菌等微生物作為受體細胞。下列不屬于這樣做的原因的是( )A結構簡單，多為單細胞 B繁殖速度快C遺傳物質含量少 D性狀穩定，變異少11要檢測目的基因是否成功的插入了受體DNA中，需要用基因探針，基因探針是指( )A用于檢測疾病的醫療器械B用放射性同位素或熒光分子等標記的DNA分子C合成一球蛋白的DNAD合成苯丙羥化酶的DNA片段12基因工程的正確操作步驟是( )構建基因表達載體 將目的基因導入受體細胞檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求取目的基因A B

11、C D13下列有關基因工程技術的敘述，正確的是( )A重組DNA技術所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和基因進入受體細胞的載體B所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列 C選用細菌作為重組質粒的受體細胞主要是因為細菌繁殖快、遺傳物質少D只要目的基因進入受體細胞就能成功實現表達14基因工程中不會出現( )ADNA連接酶將黏性末端的堿基連接起來B限制性內切酶可用于目的基因的獲取C目的基因必須有載體導入受體細胞D人工合成目的基因不用限制性核酸內切酶15、下列哪項不是基因工程技術( )A基因轉移 B基因擴增 C基因檢測 D基因表達（二）填空題：16根據下列所給材料回答問題：材料一把人的胰島素基因拼

12、接到大腸桿菌的質粒上，然后導入大腸桿菌內，產生出人的胰島素。材料二把螢火蟲的熒光基因轉入煙草體內，培育熒光的煙草。材料三有人把蜘蛛產生絲腺蛋白的基因轉入羊的細胞屯，在羊分泌的乳汁中加入某種物質后，可抽出細絲，這種細絲可望用作手術的縫合線。(1)上述生物新品種的產生運用了技術。(2)一種生物的基因在另一種生物體內能夠表達，而不影響其他基因的表達，這說明基因是有_效應的片段，具有一定的性；同時可以說明各種生物共用一套。(3)上述技術所用的工具酶有。(4)材料三中所用縫合線與普通縫合線相比有何優點? 。(5)可遺傳的變異分為三種：、，而基因工程改變一個物種的基因屬于。(6)從上述所給的材料，不能得出哪一結論( )A動植物之間可以相互轉基因B真核生物與原核生物之間可以相互轉基因C基因工程可以定向地改變生物的基因D轉基因生物的出現對生物的進化是有利的17