[K12学习]山东省平邑县高中生物 第一章 基因工程学案(无答案)新人教版选修3
山东省平邑县高中生物第一章基因工程.基因工程的基本操作程序学案无答案新人教版选修
1.2 基因工程的根本操作程序【导学目标】1.简述基因工程原理及根本操作程序。
2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。
【自主学习】基因工程的根本操作程序1. 的获取。
2.的构建。
3.将目的基因导入。
4.目的基因的与鉴定。
一、目的基因的获取1.目的基因:主要是指编码蛋白质的,也可以是一些具有。
2.基因文库(1)基因文库的含义:将含有某种生物不同基因的许多,导入的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。
(2)基因文库的种类①基因组文库:含有一种生物的基因。
②局部基因文库:含有一种生物的基因。
3.获取目的基因的方法(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①PCR的含义:是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。
②过程:目的基因受热形成,与引物结合,在的作用下延伸形成DNA。
③方式:指数扩增=2n(n为扩增循环的次数)。
(3)人工合成法:假设较小,序列,可以人工合成。
二、基因表达载体的构建1.基因表达载体的组成2.基因表达载体的功能(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以给下一代。
(2)使目的基因和发挥作用。
三、将目的基因导入受体细胞1.转化: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。
2.导入植物细胞(1)方法:、基因枪法、花粉管通道法等。
(2)农杆菌的特点①易感染和裸子植物。
②Ti质粒上的可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞上。
3.导入动物细胞(1)常用方法:技术。
(2)常用受体细胞:。
4.导入微生物细胞(1)原核生物特点:繁殖快、多为、遗传物质相对等。
(2)对受体细胞的常用处理方法:用处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为 )。
四、目的基因的检测与鉴定1.检测方法(1) 技术:①检测转基因生物的上的目的基因;②检测目的基因是否转录出。
(2)抗原—抗体杂交技术:用于检测目的基因是否翻译成。
2.鉴定:鉴定、抗性鉴定等。
高中生物 第一章 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序学案新人教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序学案新人教版选修31、2 基因工程的基本操作程序教学内容基因工程的基本操作程序教师个案学生笔记学习目标1、基因工程原理及基本操作程序。
(重点)2、获取目的基因的途径及基因表达载体的模式结构。
3、目的基因导入受体细胞的方法、检测与鉴定目的基因的方法。
(重点)学习重点1、基因工程原理及基本操作程序。
2、目的基因导入受体细胞的方法、检测与鉴定目的基因的方法学习难点1、基因工程原理及基本操作程序。
2、目的基因导入受体细胞的方法、检测与鉴定目的基因的方法学习方法自主探究学习过程学习过程一、探究新知一:基因工程的第一步目的基因的获取1、目的基因:主要是指___________________的基因,也可以是_________________。
2、获取方法:(1)从基因文库中获取:①基因文库的含义:将含有某种生物不同基因的许多______________ __,导入__________ 的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因。
②基因文库的类型:a、__________________:含有一种生物所有的基因;b、____________:含有一种生物的一部分基因,如____________(2)利用PCR技术扩增目的基因:①含义:PCR是______________的缩写。
它是一项在生物体外_______________的核酸合成技术。
②原理:__________。
③前提条件:____________,是根据已知目的基因的核苷酸序列合成的。
④条件:DNA模板(上有目的基因)、引物、能量、______________和4种脱氧核苷酸。
⑤扩增过程:变性→复性→延伸→循环。
⑥结果:每次循环后目的基因的量增加一倍,即呈____________形式扩增。
(3) 人工合成法:①条件:基因比较小,___________已知。
②方法:通过 ____________用化学方法直接人工合成。
高中生物 基因工程 1.3 基因工程的应用导学案(无答案)新人教版选修3(2021年最新整理)
2017届高中生物基因工程1.3 基因工程的应用导学案(无答案)新人教版选修3编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017届高中生物基因工程1.3 基因工程的应用导学案(无答案)新人教版选修3)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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基因工程的应用【学习目标】1。
了解植物基因工程的成果。
2。
了解动物基因工程的成果与发展前景。
3。
基因治疗【重点难点】重点:基因工程的成果。
难点:基因治疗.【自主学习】一、植物基因工程硕果累累(1)植物基因工程主要用于提高农作物的能力(如抗除草剂、、、抗干旱和抗盐碱等),以及改良农作物的和利用植物等。
(2)实例①抗虫转基因植物:如,用于杀虫的基因主要是、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。
抗虫植物的个体生物学检测应如何进行操作?②抗病转基因植物:如。
用于抗病的基因最多的是、 .抗真菌转基因植物可使用的基因有几丁质酶基因和基因。
抗病植物的个体生物学检测应如何进行操作?③抗逆转基因植物抗逆主要是指等不利环境。
目前正在利用一些可以调节 ,来提高农作物的抗盐碱和的能力。
如何检测?④改良植物品质二、动物基因工程前景广阔(1)用于提高动物生长速度选择基因作为外源基因,使转基因动物生长更快。
(2)改善畜产品的品质如:将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,使转基因牛的乳汁中含量大大降低,避免有些人食用牛奶后出现过敏、腹泻、恶心等问题。
(3)用转基因动物生产药物①过程:将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的重组在一起,通过等方法,导入哺乳动物的中,然后将受精卵送入母体内,生长发育为转基因动物。
山东省平邑县高中生物 第一章 基因工程学案(无答案)新人教版选修3
第一章基因工程学习目标1.基因工程的诞生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(Ⅱ)。
3.基因工程的应用(Ⅱ)。
4.蛋白质工程(Ⅰ)。
课前探究1.基因工程的概念(1)供体:提供。
(2)操作环境:。
(3)操作水平:水平。
(4)原理:。
(5)受体:表达目的基因。
(6)本质:性状在受体体内的表达。
(7)优点:克服的障碍,定向改造生物的。
2.DNA重组技术的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称: )①来源:主要是从生物中分离纯化出来的。
②作用:识别特定的并切开特定部位的两个核苷酸之间的。
③结果:产生或平末端。
(2)DNA连接酶①种类:按来源可分为E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。
②作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的。
③DNA连接酶和限制酶的关系(3)载体①种类:、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点:2.基因工程的操作过程与应用1.基因工程的基本操作步骤(1)获得目的基因①目的基因:人们所需要的基因。
如:人的胰岛素基因、白细胞介素基因、植物的抗病基因等。
②获取方法(2)形成重组DNA分子一般用分别切割含有的供体DNA分子和载体DNA(如质粒),使其产生相同的,然后用将两者连接在一起,形成。
(3)将重组DNA分子导入受体细胞①常用的受体细胞:、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
②导入方法举例:用质粒作为载体,宿主细胞应该选择,用处理大肠杆菌,增加其的通透性,使含有目的基因的进入大肠杆菌宿主细胞。
(4)筛选含有目的基因的受体细胞①筛选原因:并不是所有的细胞都接纳了。
②筛选方法举例:质粒上有抗生素如四环素的,所以含有这种重组质粒的受体细胞就能够在有的培养基中生长,而没有接纳的细胞则不能生长,这样就能筛选出含有的受体细胞。
(5)目的基因的表达:目的基因在中表达,产生人们需要的。
3.基因工程的应用(1)基因工程与遗传育种①转基因植物:培育优点②转基因动物(2)基因工程与疾病治疗①基因工程药物:如通过大肠杆菌生产胰岛素治疗糖尿病,通过酵母菌生产乙肝疫苗等。
高中生物专题1基因工程模块提升课学案新人教版选修
第1课基因工程1.基因工程的三种工具:限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。
2.两种DNA连接酶:(1)E·coli DNA连接酶:只连接黏性末端。
(2)T4 DNA连接酶:连接黏性末端或平末端。
3.三种常用的载体:质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。
4.基因工程的四步基本操作程序: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。
5.获取目的基因的三种方法:基因文库获取、PCR技术扩增和人工合成。
6.基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因+复制原点。
7.目的基因导入三种受体细胞的常见方法:(1)植物细胞:农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。
(2)动物细胞:显微注射技术。
(3)微生物细胞:感受态细胞法。
8.目的基因的检测与鉴定:(1)目的基因是否插入检测方法:DNA分子杂交技术。
(2)目的基因是否转录检测方法:分子杂交技术。
(3)目的基因是否翻译检测方法:抗原-抗体杂交技术。
(4)个体水平检测方法:抗虫或抗病接种实验。
9.基因工程的应用:(1)植物基因工程的应用:主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等),以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
(2)动物基因工程的应用:品种改良、建立生物反应器、器官移植等。
(3)基因治疗:包括体外基因治疗和体内基因治疗。
10.蛋白质工程:(1)目标:根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计。
(2)实质:通过基因修饰或基因合成,实现改造现有蛋白质或制造新蛋白质。
(3)途径:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
易错点1 混淆启动子与起始密码子,终止子与终止密码子,不明确标记基因的作用提示:(1)启动子≠起始密码子,终止子≠终止密码子。
①启动子:一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端。
它是RNA聚合酶识别、结合的部位。
山东省平邑县高中生物 第一章 基因工程 1.3 基因工程的应用学案(无答案)新人教版选修3
1.3 基因工程的应用【导学目标】1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。
【自主学习】一、植物基因工程硕果累累植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力、改良农作物的品质、利用植物生产等方面。
二、动物基因工程及基因工程药物项目应用基因来源或处理成果提高动物的生长速度外源基因转基因绵羊、转基因鲤鱼改善畜产品的品质基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少转基因动物生产药物药用基因+蛋白基因的启动子乳腺生物反应器转基因动物作器官移植的供体抑制或除去基因结合培育出没有的转基因克隆猪器官2.基因工程药物(1)方式:利用基因工程培育“”来生产药品。
(2)成果:利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
三、基因治疗1.概念:把导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的。
2.类型:基因治疗和基因治疗。
3.成果:将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋巴细胞,治疗。
思考交流通过基因治疗的患者体内是否还存在与该病有关的缺陷基因?正误判断1.基因工程育种与传统育种相比并无优势。
( )2.通过植物基因工程可以减少农药的使用量。
( )3.利用乳腺生物反应器生产的蛋白质与天然的蛋白质不同。
( )4.所有遗传病都可以通过基因治疗彻底治好。
( )【合作探究】1.基因检测与基因治疗的比较目的基因的作用备注基因制作相应,利用原临床应用阶段检测理,快速、准确地检测人类某种疾病基因治疗把的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,可分为和两种方法仅处于初期的临床试验阶段,仍有许多问题和困难制约该技术的开展途径比较体外基因治疗体内基因治疗不同点方法特点操作复杂,但效果可靠方法较简单,但效果难以控制相同点都是将外源基因导入靶细胞,以纠正基因.例1继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。
最近,科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
配套K12山东省平邑县高中生物 专题复习1 基因工程学案(无答案)新人教版选修3
专题复习一——基因工程一、知识点回扣复制例1多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。
下列有关该技术与DNA复制的叙述中,不正确的是( )A.利用高温使DNA双链解开是PCR技术中的环节,在细胞内这一过程是由解旋酶完成的B.PCR技术与DNA复制过程均需要ATP提供能量C.普通生物细胞内的酶不能用于PCR技术中D.PCR技术可用于扩增目的基因【答案】 B例2下列有关基因表达载体的说法中,正确的是( )A.一个基因表达载体的组成,除目的基因外,还必须有起始密码子、终止密码子及标记基因B.标记基因的作用是为了鉴别目的基因是否成功表达C.构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且能够遗传和表达D.基因表达载体中可以没有启动子【答案】 C作用位点示意图例3在将目的基因通过载体导入大肠杆菌体内,并进行增殖的过程中,用到多种与遗传相关的酶。
请回答下列相关问题。
(1)在构建基因表达载体时所用的限制性核酸内切酶作用于图中的________处,DNA连接酶作用于________处。
(填“a”或“b”)(2)基因表达载体在大肠杆菌细胞内复制时用到DNA聚合酶,下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能,原因是______________________________________ ____________________________________________。
(3)在整个过程中涉及多种酶,其中作用过程与磷酸二酯键有关的是_________________________________。
【答案】(1)a a(2)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上(3)限制酶、DNA连接酶和DNA聚合酶4.DNA探针及应用制备方法:(1)方法一:根据翻译产物蛋白质的氨基酸序列查出相应的核苷酸序列(约30个氨基酸对应的90个左右的核苷酸序列),再从中选出两个片段,用化学方法合成这两个片段并用同位素标记,即成为探针。
2020高中生物 第一章 基因工程 1.3 基因工程的应用学案(无答案)新人教版选修3
1.3 基因工程的应用【导学目标】1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。
【自主学习】一、植物基因工程硕果累累植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力、改良农作物的品质、利用植物生产等方面。
二、动物基因工程及基因工程药物2.基因工程药物(1)方式:利用基因工程培育“”来生产药品。
(2)成果:利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
三、基因治疗1.概念:把导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的。
2.类型:基因治疗和基因治疗。
3.成果:将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋巴细胞,治疗。
思考交流通过基因治疗的患者体内是否还存在与该病有关的缺陷基因?正误判断1.基因工程育种与传统育种相比并无优势。
( )2.通过植物基因工程可以减少农药的使用量。
( )3.利用乳腺生物反应器生产的蛋白质与天然的蛋白质不同。
( )4.所有遗传病都可以通过基因治疗彻底治好。
( )【合作探究】1.基因检测与基因治疗的比较例1继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。
最近,科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
请回答下列问题:(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用的方法是________________。
(2)进行基因转移时,通常要将外源基因转入________中,原因是____________________________。
(3)通常采用____________技术检测外源基因是否插入到小鼠的基因组。
(4)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的________细胞中特异表达。
【答案】(1)显微注射法 (2)受精卵(或早期胚胎) 受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞中表达 (3)DNA分子杂交 (4)膀胱上皮【达标检测】课堂达标1.下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是( )A.抗虫棉——Bt毒蛋白基因B.抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因C.抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因D.耐寒的番茄——抗冻基因2.抗病毒转基因植物成功表达后,以下说法正确的是( )A.抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒B.抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性C.抗病毒转基因植物可以抗害虫D.抗病毒转基因植物可以稳定遗传,不会变异3.21世纪被认为是生物学的世纪,目前基因芯片可以在很短的时间内观察到病变细胞,并分析出是因哪个基因变异而引起的疾病。
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
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__________。
高中生物第一章基因和染色体的关系第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)学案(无答案)新人教版必修2(20
山东省平邑县高中生物第一章基因和染色体的关系第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)学案(无答案)新人教版必修2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(山东省平邑县高中生物第一章基因和染色体的关系第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)学案(无答案)新人教版必修2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第一章第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)学习目标1.理解并用图示表达自由组合定律的实质。
2.准确应用相关分离比解决不规则比例问题.3.熟练应用技巧和方法解决自由组合综合题。
4.解释各种表现型、纯合体、杂合体比例形成原因。
解释孟德尔成功的原因。
课前探究一、两对相对性状的杂交实验(假说演绎法)1.杂交实验,发现问题现象分析:(1)两对相对性状中的显性性状依次是、。
(2)在F2中①亲本类型是。
②重组类型是 .③其中重组类型所占的比例是 .2.提出假说,解释现象(1)两对相对性状分别由控制.(2)F1产生配子时(分裂),彼此分离(即Y与分离,R与分离),不同对的遗传因子 (即Y 与 ,y与自由组合);F1产生的雌雄配子各有种,即。
(3)受精时,雌雄配子的结合是的。
(4)遗传图解F2中黄色皱粒个体的基因型有,纯合的黄色皱粒个体所占比例为。
黄色皱粒个体中的纯合子占。
3.设计实验,验证假说请根据假说,推测测交结果。
验证:F1的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆测交,统计数据。
4.归纳综合,总结规律(1)测交结果与预期设想相符,证明了F1产生了种配子,F1产生配子时,分离,自由组合,并进入不同配子中。
学案2 第一章 基因工程2
第一章基因工程(2)主备人:王升友审核人:李海燕使用时间: 2、11 编号:2 【学习目标】1.说出基因工程的基本操作过程。
2.能够说出基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞的方法及目的基因的检测与鉴定。
【学习重难点】基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞的方法及目的基因的检测与鉴定。
【教学过程】学生回答基因工程的基本操作过程?二、构建表达载体1.过程:用一定的_________切割质粒,使其出现一个切口,露出____________。
用_____________切断目的基因,使其产生____ ,将切下的目的基因片段插入质粒的______处,再加入适量___________,形成了一个重组DNA分子(重组质粒)2.基因表达载体的目的(1)使目的基因;(2)使目的基因。
3.基因表达载体的组成:三、将目的基因导入受体细胞(一)转化:目的基因进入_____内,并且在受体细胞内维持_____和_____的过程。
常用的受体细胞:有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
将目的基因导入受体细胞的原理:借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
(二)导入受体细胞的方法:2019—2020学年度第二学期城头高级中学生物学案第1页共2页检测: 是否插入目的基因是否转录是否翻译鉴定: 分子水平鉴定个体生物学水平鉴定(一)检测:1、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因:(1)方法:DNA分子杂交(2)过程:① 首先取出转基因生物的基因组DNA;① 将含目的基因的DNA片段用放射性同位素等作标记,以此做探针;① 使探针和转基因生物的基因组杂交,若显示出杂交带,表明染色体已插入染色体DNA中。
2、检测目的基因是否转录出了mRNA①方法:分子杂交①过程:用上述探针和转基因生物的mRNA杂交,若出现杂交带,表明目的基因转录出了mRNA。
3、检测目的基因是否翻译成蛋白质:方法:抗原-抗体杂交(二)鉴定(个体生物学水平):抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等易错提醒:(1)限制酶剪切目的基因与质粒的次数不同:获取一个目的基因需限制酶剪切2次,共产生4个黏性末端或平末端,切割质粒则只需要限制酶剪切1次,因为质粒是环状DNA分子,而目的基因在DNA分子链上。
高中生物第一章走近细胞学案(无答案)新人教版必修1(2021年整理)
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第一章走近细胞学习目标1、分析生命活动离不开细胞的原因2、准确说出并解释各生命系统的结构层次3、掌握显微镜的使用方法预习探究知识点一从生物圈到细胞1.分析生命活动离不开细胞的原因2.下图是生命系统的结构层次,回答问题(1)地球上最基本的生命系统是,最大的生命系统是。
(2)病毒(填“是”或“不是”)生命系统.知识点二细胞的多样性和统一性1.真核细胞与原核细胞的区别与联系:2.将常见真、原核生物序号填入所属集合中①蓝藻②绿藻③发菜④紫菜⑤硝化细菌⑥酵母菌⑦大肠杆菌⑧链球菌⑨玉米⑩青蛙中,原核生物为:真核生物为:知识点三细胞学说1.细胞学说建立过程:1665年,发现并命名细胞;19世纪三十年代,创立了细胞学说;1858年,魏尔肖提出的观点。
2.填写细胞学说的主要内容(1)组成:细胞是一个有机体,一切都由发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
(2)功能:细胞是一个的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用. (3)来源:新细胞可以从中产生。
课堂探究考点一以细胞结构为基点,考查原核细胞与真核细胞的关系1.原核细胞与真核细胞的比较原核细胞真核细胞模式图解大小较小较大本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的真正的细胞核细胞壁主要成分为肽聚糖(支原体无细胞壁)细胞质有核糖体和其他细胞器细胞核有核膜和核仁DNA存在形式拟核:大型环状;质粒:小型环状细胞核中:细胞质中:是否遵循遗传规律不遵循孟德尔遗传规律变异类型增殖方式二分裂(注意:不是无丝分裂)考点二结合“结构与功能相适应”的观点,分析细胞的多样性和统一性(1)蛔虫在肠道内寄生,有无线粒体,呼吸方式是什么?(2)哺乳动物成熟的红细胞无核,也没有核糖体、线粒体等细胞器,能否合成蛋白质,能不能进行有氧呼吸?(3)癌细胞形态结构发生改变,细胞膜上什么含量减少,使得细胞间黏着性减小,易于扩散和转移。
高中生物 第一章 基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具学案(无答案)新人教版选修3(2021
河北省沙河市高中生物第一章基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具学案(无答案)新人教版选修3编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(河北省沙河市高中生物第一章基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具学案(无答案)新人教版选修3)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1.1 DNA重组技术的基本工具【学习目标】知识与技能:1.简述基因工程的概念和原理。
2.简述DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
过程与方法:1。
运用所学的DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型。
2.尝试运用基因工程的原理,提出一些解决实际问题的方案。
情感态度与价值观:认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
【教学重点与难点】教学重点:DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
教学难点:基因工程中作为承载体需要具备的条件。
【自主学习】一、基因工程的概念概念、:基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过和等技术,赋予生物以新的,从而创造出更符合人们需要的和。
由于基因工程是在水平上进行设计和施工的,因此又叫。
二、DNA重组技术的基本工具1、“分子手术刀”——(1)特点:特异性,即识别特定序列,在特定的位点切割。
(2)来源:主要在(3)作用结果:断裂特定部位的两个核苷酸之间的,形成黏性末端和平末端。
(4)举例:①大肠杆菌中的一种限制酶能识别GAATTC序列,并在之间切开形成。
②SamⅠ限制酶能识别CCCGGG序列,并在之间切开形成。
2019版高中生物 第1章 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序学案 新人教版选修3
.1.2 基因工程的基本操作程序1.掌握目的基因获取的常见方法。
(难点)2.学会基因表达载体构建的方法和要求。
(重点)3.理解目的基因导入受体细胞的方法。
(重点)4.掌握目的基因检测与鉴定的具体操作。
(重、难点)1.目的基因(1)主要是指编码蛋白质的基因。
(2)一些具有调控作用的因子。
2.获取方法(1)从基因文库中获取①基因组文库:含有一种生物所有的基因。
②部分基因文库:含有一种生物的一部分基因,如cDNA文库。
(2)利用PCR技术扩增目的基因①含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
②原理:DNA双链复制。
③条件:引物、DNA模板、Taq酶、四种脱氧核苷酸。
④过程。
a.目的基因DNA受热变性后解链为单链(90~95 ℃)。
b.引物与单链相应互补序列结合(55~60 ℃)。
c.在DNA聚合酶作用下进行延伸(70~75 ℃)。
d.重复循环多次。
⑤结果:每次循环后目的基因的量增加一倍,即成指数形式扩增(约为2n)。
(3)人工合成法①条件:基因比较小,核苷酸序列已知。
②方法:通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
[合作探讨]探讨1:基因组文库和部分基因文库有什么区别?提示:基因组文库包含一种生物的全部基因,部分基因文库只包含一种生物的一部分基因。
探讨2:PCR过程中需要解旋酶吗?所需要的DNA聚合酶应具有什么特点?提示:PCR过程中,DNA双链解开是在高温下完成的,不需要解旋酶;由于PCR过程温度较高,所以需要能耐高温的DNA聚合酶。
探讨3:什么样的基因适合用DNA合成仪直接人工合成?提示:基因比较小,且核苷酸序列已知。
[思维升华]1.目的基因获取方法的选择(1)如果不知道目的基因的核苷酸序列,可以通过构建基因文库的方法,即通过用受体菌储存并扩增目的基因后,从基因文库中去获取目的基因。
(2)如果知道目的基因的核苷酸序列,而且基因比较小,可以通过DNA合成仪利用化学方法人工合成。
(3)如果只知道扩增目的基因的两端的核苷酸序列,而且基因又比较大,则可以通过PCR技术扩增目的基因。
高中生物第1章基因工程1.4蛋白质工程的崛起学案新人教版选修3(2021年整理)
2018版高中生物第1章基因工程1.4 蛋白质工程的崛起学案新人教版选修3编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018版高中生物第1章基因工程1.4 蛋白质工程的崛起学案新人教版选修3)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2018版高中生物第1章基因工程1.4 蛋白质工程的崛起学案新人教版选修3的全部内容。
1。
4 蛋白质工程的崛起1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由.2.理解蛋白质工程的原理。
(重、难点)3.了解蛋白质工程的应用。
4.掌握蛋白质工程的操作过程。
(难点)蛋白质工程崛起的缘由1.基因工程的实质:将一种生物的基因转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状.2.蛋白质工程的崛起(1)理论和技术条件:分子生物学、晶体学以及计算机技术的迅猛发展。
(2)基因工程存在不足:原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
(3)天然蛋白质存在不足:天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要.(4)实例。
①延长干扰素保存时间:体外很难保存――→,改造体外可以保存半年②提高玉米赖氨酸含量:改造后玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍.错误!探讨错误!:蛋白质工程为什么需直接改造基因,而不直接改造蛋白质?提示:①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因即对蛋白质进行了改造,而且可以遗传下去。
如果对蛋白质直接改造,即使改造成功,被改造的蛋白质也是无法遗传的。
②对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作,难度要小得多。
探讨错误!:蛋白质工程操作的基本思路是什么?提示:蛋白质工程是按照以下思路进行的:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因),可以创造出自然界不存在的蛋白质。
高中生物第1章基因工程1.2基因工程的基本操作程序学案新人教版选修3(2021年整理)
2018版高中生物第1章基因工程1.2 基因工程的基本操作程序学案新人教版选修3编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018版高中生物第1章基因工程1.2 基因工程的基本操作程序学案新人教版选修3)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1.2 基因工程的基本操作程序1.掌握目的基因获取的常见方法。
(难点)2.学会基因表达载体构建的方法和要求。
(重点)3.理解目的基因导入受体细胞的方法.(重点)4.掌握目的基因检测与鉴定的具体操作。
(重、难点)目的基因的获取1.目的基因(1)主要是指编码蛋白质的基因.(2)一些具有调控作用的因子.2.获取方法(1)从基因文库中获取①基因组文库:含有一种生物所有的基因。
②部分基因文库:含有一种生物的一部分基因,如cDNA文库.(2)利用PCR技术扩增目的基因①含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
②原理:DNA双链复制。
③条件:引物、DNA模板、Taq酶、四种脱氧核苷酸。
④过程。
a.目的基因DNA受热变性后解链为单链(90~95 ℃)。
b.引物与单链相应互补序列结合(55~60 ℃)。
c.在DNA聚合酶作用下进行延伸(70~75 ℃)。
d.重复循环多次。
⑤结果:每次循环后目的基因的量增加一倍,即成指数形式扩增(约为2n)。
(3)人工合成法①条件:基因比较小,核苷酸序列已知。
②方法:通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
错误!探讨错误!:基因组文库和部分基因文库有什么区别?提示:基因组文库包含一种生物的全部基因,部分基因文库只包含一种生物的一部分基因.探讨错误!:PCR过程中需要解旋酶吗?所需要的DNA聚合酶应具有什么特点?提示:PCR过程中,DNA双链解开是在高温下完成的,不需要解旋酶;由于PCR过程温度较高,所以需要能耐高温的DNA聚合酶。
高中生物 第1章 基因工程 1.3 基因工程的应用学案 新人教版选修3
——————————新学期新成绩新目标新方向——————————1.3 基因工程的应用1.举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。
(重点)2.了解基因工程的进展。
3.了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。
(难点)4.掌握基因治疗和基因检测。
(重、难点)1.植物基因工程的应用领域(1)提高农作物的抗逆能力。
(2)改良农作物的品质。
(3)利用植物生产药物等。
2.抗虫转基因植物(1)方法:从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因,将其导入作物中。
(2)目的基因:Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。
(3)成果:转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等。
(4)意义:减少化学农药的使用,降低生产成本,减少环境污染,降低对人体健康的危害。
3.抗病转基因植物(1)方法:将抗病基因导入植物中。
(2)目的基因①抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。
②抗真菌基因:几丁质酶基因和抗毒素合成基因。
(3)成果:抗烟草花叶病毒的转基因烟草,抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(4)意义:能获得用常规育种方法很难培育出的抗病毒新品种。
4.抗逆转基因植物(1)抗逆基因:调节细胞渗透压的基因使农作物抗盐碱、抗干旱;鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒;抗除草剂基因使作物抗除草剂。
(2)成果:烟草、大豆、番茄、玉米等。
5.利用转基因改良植物的品质(1)优良基因:必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果: 成果一:⎦⎥⎥⎤将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中;改变相关氨基酸合成途径中某种关键酶的活性――→获得某种氨基酸含量大大提高的转基因作物成果二:⎦⎥⎤将控制番茄果实成熟的基因导入番茄――→获得转基因延熟番茄 成果三:⎦⎥⎤将与植物花青素代谢有关的基因导入矮牵牛――→获得转基因矮牵牛[合作探讨]探讨1:转基因抗虫棉的目的基因是什么?是从哪种生物获取的?抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗?提示:Bt 毒蛋白基因,是从苏云金芽孢杆菌体内提取出来的。
2020版高中生物 第1章 基因工程 1.4 蛋白质工程的崛起学案 新人教版选修3
1.4 蛋白质工程的崛起1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
2.理解蛋白质工程的原理。
(重、难点)3.了解蛋白质工程的应用。
4.掌握蛋白质工程的操作过程。
(难点)1.基因工程的实质:将一种生物的基因转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状。
2.蛋白质工程的崛起(1)理论和技术条件:分子生物学、晶体学以及计算机技术的迅猛发展。
(2)基因工程存在不足:原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
(3)天然蛋白质存在不足:天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
(4)实例。
①延长干扰素保存时间:体外很难保存――→改造体外可以保存半年②提高玉米赖氨酸含量:改造后玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍。
[合作探讨]探讨1:蛋白质工程为什么需直接改造基因,而不直接改造蛋白质?提示:①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因即对蛋白质进行了改造,而且可以遗传下去。
如果对蛋白质直接改造,即使改造成功,被改造的蛋白质也是无法遗传的。
②对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作,难度要小得多。
探讨2:蛋白质工程操作的基本思路是什么?提示:蛋白质工程是按照以下思路进行的:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因),可以创造出自然界不存在的蛋白质。
[思维升华]1.天然蛋白质的不足天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
2.对蛋白质工程内容的理解(1)改造对象:改造蛋白质的结构,本质上是改造控制该蛋白质合成的基因的结构。
(2)产物:产生新的蛋白质。
(3)原理:基因改造。
由于基因决定蛋白质,要对蛋白质的结构进行改造,最终还必须通过改造基因来完成。
(4)蛋白质工程中经过处理得到的新基因与基因突变得到的新基因有较大差别,基因突变的新基因中含有不编码蛋白质的序列,而蛋白质工程中的新基因则没有。
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第一章基因工程学习目标1.基因工程的诞生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(Ⅱ)。
3.基因工程的应用(Ⅱ)。
4.蛋白质工程(Ⅰ)。
课前探究1.基因工程的概念(1)供体:提供。
(2)操作环境:。
(3)操作水平:水平。
(4)原理:。
(5)受体:表达目的基因。
(6)本质:性状在受体体内的表达。
(7)优点:克服的障碍,定向改造生物的。
2.DNA重组技术的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称: )①来源:主要是从生物中分离纯化出来的。
②作用:识别特定的并切开特定部位的两个核苷酸之间的。
③结果:产生或平末端。
(2)DNA连接酶①种类:按来源可分为E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。
②作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的。
③DNA连接酶和限制酶的关系(3)载体①种类:、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点:2.基因工程的操作过程与应用1.基因工程的基本操作步骤(1)获得目的基因①目的基因:人们所需要的基因。
如:人的胰岛素基因、白细胞介素基因、植物的抗病基因等。
②获取方法(2)形成重组DNA分子一般用分别切割含有的供体DNA分子和载体DNA(如质粒),使其产生相同的,然后用将两者连接在一起,形成。
(3)将重组DNA分子导入受体细胞①常用的受体细胞:、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
②导入方法举例:用质粒作为载体,宿主细胞应该选择,用处理大肠杆菌,增加其的通透性,使含有目的基因的进入大肠杆菌宿主细胞。
(4)筛选含有目的基因的受体细胞①筛选原因:并不是所有的细胞都接纳了。
②筛选方法举例:质粒上有抗生素如四环素的,所以含有这种重组质粒的受体细胞就能够在有的培养基中生长,而没有接纳的细胞则不能生长,这样就能筛选出含有的受体细胞。
(5)目的基因的表达:目的基因在中表达,产生人们需要的。
3.基因工程的应用(1)基因工程与遗传育种①转基因植物:培育优点②转基因动物(2)基因工程与疾病治疗①基因工程药物:如通过大肠杆菌生产胰岛素治疗糖尿病,通过酵母菌生产乙肝疫苗等。
②基因治疗指的是向目标细胞中引入的基因,以基因的缺陷,达到治疗的目的。
3.蛋白质工程(1)流程图写出流程图中字母代表的含义:A. ,B. ,C. ,D. ,E. 。
(2)结果:改造了现有蛋白质或制造出。
(3)应用:主要集中应用于对进行改造,改良生物性状。
【课堂探究】【探究点一】限制性核酸内切酶、DNA连接酶等酶的作用【典例1】如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( )A.①②③④B.①②④③C.①④②③D.①④③②【变式训练1】若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙),限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ(A↓GATCT)、Eco RⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。
下列分析合理的是( )A.用Eco RⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体B.用BglⅡ和Eco RⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体D.用Eco RⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体【拓展提升】1.确定限制酶的种类(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类①应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择。
②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选择。
③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图甲也可选择用两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。
(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致,以确保具有相同的。
②质粒作为载体必须具备标记基因等,所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构,如图乙中限制酶会破坏标记基因;如果所选酶的切点不止一个,则切割重组后可能会丢失某些片段,若丢失的片段含复制起点区,则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。
【探究点二】目的基因的获取及基因表达载体的构建【典例2】下图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程,其中PstⅠ、SmaⅠ、Eco R Ⅰ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。
下列有关说法中正确的是( )A. 抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来B.图示中构建基因表达载体时,需用到一种限制性核酸内切酶C.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列D. 图示过程是基因工程的核心步骤,所需的限制性核酸内切酶均来自原核生物【拓展提升】如图为抗虫棉的培育过程,请据图回答下列问题:(1)该基因工程中的目的基因和载体分别是什么?一般情况下,为什么要用同一种限制酶处理目的基因和载体?(2)该实例中,采用何种方法导入目的基因?为什么目的基因可以整合到染色体的DNA上?(3)该实例中,检测目的基因是否表达常见的方法有哪两种?【变式训练2】如图表示用化学方法合成目的基因Ⅰ的过程。
据图分析,下列叙述正确的是( )A.过程①需要DNA连接酶B.过程②需要限制性核酸内切酶C.目的基因Ⅰ的碱基序列是已知的D.若某质粒能与目的基因Ⅰ重组,则该质粒和目的基因Ⅰ的碱基序列相同【探究点三】蛋白质工程概念和过程的辨析【典例3】现代生物技术并不是各自独立的,而是相互联系、相互渗透的。
下图表示利用乳腺生物反应器生产某种动物蛋白的流程示意图,请分析回答下列问题:(1)该生产流程中应用到的现代生物技术有__________、______________(写出其中两种)。
(2)图中A、B分别表示____________________________、______________________。
(3)为提高培育成功率,进行②过程之前,对早期胚胎的处理是取其部分细胞用目的基因探针进行________检测,对受体动物的处理是用____________进行同期发情处理。
(4)蛋白质工程中,要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因修饰或基因合成来完成,而不直接改造蛋白质,原因是___________________________________________________。
当堂达标1.(2015·全国Ⅱ,40)已知生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。
如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。
回答下列问题:(1)从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的____________________进行改造。
(2)以P基因序列为基础,获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因,所获得的基因表达时是遵循中心法则的,中心法则的全部内容包括______________的复制,以及遗传信息在不同分子之间的流动,即:_______________________________________________________________。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过__________________和____________________,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
2.将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如下图所示:注:农杆菌中Ti质粒上只有T DNA片段能转移到植物细胞中。
(1)过程①需用同种__________________酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。
为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用________培养基。
(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让________进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是_________________________________。
(3)若过程④仅获得大量的根,则应在培养基中增加__________________以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是_________________________________________。
(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是_____。
种植转基因抗虫棉能减少_____的使用,以减轻环境污染。
D.蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因11.下图是某种动物蛋白质工程示意图,请据图回答下列问题:(1)目前,蛋白质工程中难度最大的是图中编号______所示的过程,实现③过程的依据有________________。
(2)在⑤过程中,________连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端。
(3)为获得较多的受精卵进行研究,⑥过程需用激素做____________处理。
若⑥过程所得的卵母细胞是从屠宰母畜的卵巢中获得的,则体外受精前的⑧过程表示在体外人工培养卵母细胞到__________________期。
(4)为提高培育成功率,进行⑩过程之前,需对胚胎进行质量检查,应取部分滋养层细胞,以_______________为探针进行DNA分子杂交检测。
对受体动物需要用特定的激素进行________________处理。