导学案 基因工程的原理

基因工程的原理导学案【学习目标】1．简述基因工程的原理2．说出基因工程三大操作工具的特点及应用3.描述基因工程的基本步骤【预习自测】（具体要求：①通读课文，规范、准确、简洁标注出下列知识；。②用红笔标注不明白的问题或提出你的疑问；③记住最基本的概念原理。）一、基因工程的诞生（阅读课本第3—4页）1．1970年，史密斯等人首次从大肠杆菌中提取出了2．1967年和1970年，科学家们发现了3．1972年，美国的伯格等人构建了世界上首例。4．1973年，美国科学家科恩等人成功培育出，宣告基因工程的诞生。二、基因工程概念1．技术手段：将一种生物的基因在，并与特殊的进行重新组合，然后转入另一种生物的体内进行扩增，并使之表达产生所需要的蛋白质。2．目的：按照人们的意愿，生物的遗传性状。三、基因工程的操作工具1．限制性内切酶：①来源：②特点及作用：③结果：2．DNA连接酶：①作用：②连接的部位：③用DNA连接酶连接两个相同的黏性未端要连接＿＿＿＿个磷酸二酯键。3．基因的运载体：①运载体有哪些：②载体应具备4个条件：①②③④四、基因工程的一般步骤：1．目的基因的获得【探究活动2】直接分离法获取目的基因有何优缺点？反转录法适于合成什么样的目的基因？用图示表示反转录法的操作步骤。【探究活动3】化学合成法合成的目的基因的碱基对排列顺序是唯一的吗？用图示表示其步骤。2．重组载体的构建【探究活动1】如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？3．重组载体的导入和筛选（1）将＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿与＿＿＿＿＿＿＿＿＿放在一起培养，通过一定方式进行诱导，他们会进入受体细胞，这一过程称为＿＿＿＿。基因转化的方法还有：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）用什么培养基筛选出导入了重组载体的细胞？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿4．目的基因的表达和鉴定（1）为什么要有目的基因的表达与鉴定？举例说明如何对转基因生物进行生物学功能鉴定？知识拓展1：导入植物细胞：农杆菌转化法（表达载体导入农杆菌，再让农杆菌感染植物细胞），基因枪法、花粉管通道法。导入动物细胞：显微注射法（将基因表达载体提纯，用显微仪注射到受精卵中）导入微生物细胞：Ca2＋处理受体细胞成为感受态细胞，再进行混合。知识拓展2：①检测是否插入目的基因，利用DNA分子杂交技术，目的基因DNA一条链（作探针）与受体细胞中提取的DNA杂交，看是否有杂交带。②检测是否转录出了mRNA，利用DNA分子杂交技术，目的基因DNA一条链（作探针）与受体细胞中提取的mRNA杂交，看是否有杂交带。③检测目的基因是否翻译成蛋白质。抗体与蛋白质进行抗原－抗体杂交，看是否有杂交带。④还可以进行个体水平的鉴定，根据其性状。提示：①DNA分子杂交技术首先提取受体细胞中的DNA，然后高温解成单链，再与同位素标记的DNA探针杂交；②抗原－抗体杂交所用到的抗体是用表达出的蛋白质注射动物进行免疫，产生相应的抗体，并提取出而来的。【达标检测】（）1．有关基因工程概念的理解正确的是A．操作对象是脱氧核苷酸B．对DNA进行改造和重组只能在细胞内完成的C．打破远缘杂交不育的障碍D．不能定向改造生物的遗传性状（）2．有关DNA限制性内切酶的理解正确的是A．主要存在于微生物中B．一种限制酶可以识别多种特定的核苷酸序列C．其化学本质是DNAD．一种限制酶能在不同的切点上切割DNA分子（）3．质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA⑥环状DNA⑦能“友好”地“借居”A．①③⑤⑦ B．①④⑥C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦（）4．人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是A.提高受体细胞在自然环境中的耐药性B．有利于对目的基因是否导入进行检测C．增加质粒分子的分子量D．便于与外源基因连接（）5．基因工程的正确操作步骤是①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达④提取目的基因A．③④②① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①②（）6．我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导人棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是A．基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少B．重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作用，从而造成基因污染D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的（）7．云金芽孢杆菌的抗虫基因之所以能在棉花的叶肉细胞中准确地表达出来，主要是因为A.目的基因能在植物细胞核中进行复制B.目的基因与棉花DNA的基本结构相同C.不同生物共用一套遗传密码D.不同生物具有相同的一套遗传信息（）8．不属于目的基因与运载体结合过程的是A．用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端B．用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端C.将重组DNA导入受体细胞中进行扩增D．将切下的目的基因插入到质粒切口处9．萤火虫能发光是因为萤火虫体内可以通过荧光素酶催化一系列反应。如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光。一直以来，荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因技术实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题:（1）在此转基因工程中，目的基因是_______________。（2）在该过程中需要多种酶的参与，其中包括________________等。（3）将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要运载体的帮助。下列所列哪项不是选取运载体的时候必须考虑的？________A．能够在宿主细胞内复制并稳定保存B．具有特定的限制酶切点C．具有与目的基因相同的碱基片断D．具有某些标记基因10．下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒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A导入细菌B后，其上的基因能得到表达.（1