高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序新人教版选修3

合集下载

人教版高中生物选修三目录(完善版)

人教版高中生物选修三目录（完善版）（五个专题，16小节）
专题1 基因工程
1.1 DNA 重组技术的基本工具
1.2 基因工程的基本操作程序
1.3 基因工程的应用
1.4 蛋白质工程的崛起
专题2 细胞工程
2.1 植物细胞的工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
2.1.2植物细胞工程的实际应用
2.2 动物细胞工程
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体
专题3 胚胎工程
3.1 体内受精和早期胚胎发育
3.2 体外受精和早期胚胎发育
3.3 胚胎工程的应用及前景
专题4 生物技术的安全性和伦理问题
4.1 转基因生物的安全性
4.2 关注生物技术的伦理问题
4.3 禁止生物武器
专题5 生态工程
5.1 生态工程的基本原理
5.2 生态工程的实例和发展前景。

高中生物选修三专题一 1.2 基因工程的基本操作程序

已知基因的核苷酸序列； ③前提条件：_______________________ 模板DNA 、___________ DNA引物、原料：___________ 热稳定DNA聚合酶、 ________________ 四种脱氧核苷酸。 __________________ 指数方式扩增，即____ 2n （n为扩增 ④方式：以_____ 循环的次数） ⑤结果：使目的基因的片段在短关信息。
如：根据基因的核苷酸序列
基因的功能
基因在染色体上的位置
基因的转录产物mRNA
基因翻译产物蛋白知道序列，NA B、线粒体DNA C、总mRNA D、tRNA
3、化学方法人工合成目的基因
（1）范围
在基因较小，核苷酸序列已知的情况下，可以利用DNA合成仪人工合成。
（2）方法化学合成法、反转录法
（在DNA合成仪中合成）
人工合成 (基因比较小)
DNA合成仪
48
①反转录法：
以目的基因转录成的信使 RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需的基因。
（二）、目的基因
主要指的是编码蛋白质的结构基因
也可以是一些具有调控作用的因子。
例如：与生物抗逆性相关的基因，与生物优良品质相关的基因，药物和保健品相关的基因，与毒物降解相关的基因，以及与工业所需要酶相关的基因。
目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰，导入的一段碱基序列互补配对。
温度控制和缓冲液（Mg2+）
（5）、仪器： PCR扩增仪（自动调控温度的仪器）（6）、方式：以_____ 指数方式扩增，即 ____ 2n （n为扩增循环的次数）

【高中生物】1、2-基因工程的基本操作程序

1、2 基因工程的基本操作程序课标要求简述基因工程的原理和技术能力要求（1）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。

（2）通过对基因工程的基本操作程序的学习，使学生在理解步骤的同时，举一反三，对于其他基因工程操作实例做到能理解、能介绍，从而培养学生对相关知识的理解能力及良好的语言表达能力。

（3）通过引导学生在网上的探究活动，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。

知识网络体系目的基因：指编码蛋白质结构基因基因文库从基因文库中获取基因组文库目的基因的获取方法部分基因文库人工合成PCR：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

利用PCR技术扩增目的基因目的：获取大量的目的基因原理：DNA复制过程目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，基因表达载体的构建并使目的基因能够表达和发挥作用。

（基因工程的核心）目的基因：基因表达载体的组成：启动子：终止子：标记基因：转化：目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳定和表达的过程农杆菌转化法导入植物细胞的方法：基因枪法将目的基因导入受体细胞方法：花粉通道法导入动物细胞的方法：显微注射技术导入微生物的方法：检测转基因生物的染色体上是否插入了目的基因检测：方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物DNA）目的基因的检测和鉴定检测目的基因是否转录方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物mRNA）检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原—抗体杂交鉴定：对生物进行个体水平的鉴定重难热点归纳提取目的基因的方法目的基因导入受体细胞的途径。

知识拓展1．外显子与内含子一般来说，结构基因都是由外显子和内含子组成，但是，外显子和内含子的关系不是完全固定不变的。

有时同一条DNA链上的某一段DNA序列，当它作为编码某多肽链的基因时是外显子，而作为编码另一多肽链的基因时，则是内含子，结果是同一基因可以同时转录为两种或两种以上的mRNA。

新课标高中生物教师用书选修三教材教案

新课标⾼中⽣物教师⽤书选修三教材教案新课标⼈教版【必修123】【选修123】教师⽤书汇总选修3现代⽣物科技专题教师教学⽤书致教师专题1基因⼯程1.1DNA重组技术的基本⼯具1.2基因⼯程的基本操作程序1.3基因⼯程的应⽤1.4蛋⽩质⼯程的崛起前沿动态DNA重组技术的基本⼯具教学案例专题2细胞⼯程2.1植物细胞⼯程2.2动物细胞⼯程前沿动态动物细胞融合与单克隆抗体教学案例专题3胚胎⼯程3.1体内受精和早期胚胎发育3.2体外受精和早期胚胎培养3.3胚胎⼯程的应⽤及前景前沿动态胚胎移植教学案例专题4⽣物技术的安全性和伦理问题4.1转基因⽣物的安全性4.2⽣物技术的伦理问题4.3禁⽌⽣物武器转基因⽣物的安全性教学案例转基因⽣物的安全性教学设计专题5⽣态⼯程5.1⽣态⼯程的基本原理5.2⽣态⼯程的实例和发展前景前沿动态教学案例致教师新的普通⾼中课程⽅案规定的培养⽬标、课程结构、课程内容、课程的实施与评价，都在实验之中，需要课程⼯作者、教材编著者、校长和教师，还有莘莘学⼦的共同努⼒，其中，教师的⾟勤耕耘，更是实验成功的关键。

《普通⾼中课程⽅案（实验）》就课程内容的选择提出了三个原则：时代性、基础性和选择性。

根据这些原则，《普通⾼中⽣物课程标准（实验）》在课程设计思路中指出：“选修模块是为了满⾜学⽣多样化的需要⽽设计的，有助于拓展学⽣的⽣物科技视野、增进学⽣对⽣物科技与社会关系的理解、提⾼学⽣的实践和探究能⼒。

”在介绍“选修3：现代⽣物科技专题”时，进⼀步指出：“以专题形式介绍了现代⽣物科学技术⼀些重要领域的研究热点、发展趋势和应⽤前景，以开拓学⽣的视野、增强学⽣的科技意识，为学⽣进⼀步学习⽣物科学类专业奠定基础。

”这是⼀些颇为讲究的规定性话语，特别是具体到本模块，起着教学定位的作⽤，⼤家可以细细体味。

⼤致地说，是⼴阔性与有限性的统⼀；是基础性与发展性的统⼀，我们将在后⾯的介绍中进⼀步展开。

以下将分三个⽅⾯和⽼师们交流，这三个⽅⾯依次是：学⽣学习本模块的意义和价值；本模块教学内容的设计思路和呈现⽅式；本模块的教学建议。

生物：专题1《基因工程》课件(1)(新人教版选修3)

区分下列DNA末端是黏性末端还是平末端，并回答哪些能用DNA连接酶连接起来？
（3）运载体
①作用：将外源基因送入受体细胞。
为什么要具备这些条件
②具备的条件：能在宿主细胞内复制，并稳定地保存有多个限制酶切点，与外源基因连接。具有某些标记基因，便于进行筛选对受体细胞无害
③举例：质粒（常用）、噬菌体和动植物病毒。
获取目的基因的方法：1.从基因中获取目的基因。2.利用PCR技术合成DNA
PCR:聚合酶链式反应.是以DNA变性、复制的某
些特性为原理设计的. 前提条件是必须对目的基因有一定的了解，需要设计引物。
3. mRNA差异显示法获得目的基因（反转录）
4. 根据已知的氨基生物不同基因的许多 DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌因可以
2.利用PCR技术合成DNA
（1）以DNA 片段作模板，在 90℃ 高温下，分开成为单链DNA。
高温的作用是？
（2）以DNA 小段寡聚核苷酸做引物，在 50℃ 的温度下，找到可以配对的正链和负链，形成互补结合。（3）在 70℃ 高温下，合成一条与模板 DNA 单链（正链或负链）互补结合的DNA新链。
质粒是独立于细菌拟核之外的双链环状DNA分子，具有以下主要特点： 1、能自我复制并在受体细胞中稳定存在 2、有一个或多个限制酶切点 3、有特殊的遗传标记基因注意：真正用作运载体的质粒都是人工改造过的。
大肠杆菌及质粒载体结构模式图
有标记基因的存在，将来可用含青霉素的培养基鉴别。
有切割位点
1、原核细胞的基因与真核细胞的基因相比，主要的区别有 ①所含核苷酸的数目 ②基本组成单位 ③基本功能 ④非编码区的结构 ⑤编码区的结构 A．①⑤ B．②③ C．④⑤ D．①③ 2、大肠杆菌和酵母菌细胞内各有一种蛋白质都是由10个氨基酸组成，那么控制蛋白质白质合成的基因，其组成的脱氧核苷酸数是 A．大肠杆菌的多 B．酵母菌的多 C．两者一样多 D．无法确定

高中生物 1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序课后习题新人教版选修3

1.2基因工程的基本操作程序1.下列获取目的基因的方法中需要模板的是( )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③反转录法④通过DNA 合成仪利用化学方法直接人工合成DNAA.①②③④B.①②③C.②③④D.②③解析:PCR技术利用的是DNA双链复制原理。

即将DNA双链之间的氢键打开,变成单链DNA,需要以每条单链DNA作为模板。

反转录法是以目的基因转录成的信使RNA为模板,在逆转录酶的作用下,先反转录形成互补的单链DNA,再合成双链DNA。

①④则均不需要模板。

答案:D2.下列关于基因文库的说法,错误的是( )A.可分为基因组文库和部分基因文库B.cDNA文库属于部分基因文库C.基因组文库的基因在不同物种之间均可进行基因交流D.同种生物的cDNA文库基因数量较基因组文库基因数量少解析:基因组文库只有部分基因能够在不同物种之间进行交流。

答案:C3.聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。

PCR过程一般经历下述30多次循环:90~95 ℃使模板DNA变性、解链→55~60 ℃复性(引物与DNA模板链结合)→70~75 ℃引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。

下列有关PCR过程的叙述,不正确的是( )A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现B.复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的C.延伸过程中需要热稳定DNA聚合酶催化不同核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键D.PCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高解析:延伸过程需要四种脱氧核苷酸为原料,因此会在脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键。

答案:C4.下列有关PCR技术的说法,不正确的是( )A.PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术B.PCR技术的原理与DNA复制的原理不同C.PCR技术的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列D.PCR技术除需特定的温度、原料、目的基因、热稳定DNA聚合酶等条件外,还需要根据已知核苷酸序列设计相应的引物解析:PCR体外扩增与细胞内DNA复制过程原理相同,都是DNA双链复制。

高中生物选修3教案第1章基因工程

专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具1、教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节，本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具，是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。

2、教学目标1．知识目标：（1）简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。

（2）简述DNA重组技术所需的三种基本工具。

2．能力目标：运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。

3．情感、态度和价值观目标：（1）关注基因工程的发展。

（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。

3、教学重点和难点1、教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2、教学难点基因工程载体需要具备的条件。

4、学情分析学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识，对于本部分内容已经有了初步了解，所以学习起来应该不会有太大的困难。

5、教学方法1、学案导学：见学案。

2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习6、课前准备1．学生的学习准备：预习《DNA重组技术的基本工具》，初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：1课时一、教学过程(一) 预习检查、总结疑惑。

检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师首先提问：A.我们以前在哪部分学习过基因工程？（必修二从杂交育种到基因工程）B.回想一下，转基因抗虫棉是怎样培育出来的？经过了哪些主要步骤？（实质是基因工程的基本操作程序：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）从这节课开始，我们将深入学习基因工程，今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。

我们来看本节课的学习目标。

（多媒体展示学习目标，强调重难点）（三）合作探究、精讲点拨。

人教版高中生物选修三1.2 基因工程的基本操作程序

1．2 基因工程的基本操作程序阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测和鉴定等步骤。

知识点一目的基因的获取1.目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。

2.目的基因的获取方法 (1)从基因文库中获取①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA 片段，导入受体菌的群体中储存，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种类⎩⎪⎨⎪⎧基因组文库：包含一种生物所有的基因部分基因文库：包含一种生物的一部分基因③提取依据：基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA ，以及基因的表达产物蛋白质等特性。

(2)利用PCR 技术扩增目的基因①PCR 的含义：是一项在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。

②目的：短时间内大量扩增目的基因。

③原理：DNA 双链复制。

④过程第一步：加热至90～95 ℃，DNA 解链；第二步：冷却至55～60 ℃，引物结合到互补DNA 链；第三步：加热至70～75 ℃，热稳定DNA 聚合酶(Taq 酶)从引物起始进行互补链的合成。

如此重复循环多次。

⑤特点：指数形式扩增。

(3)人工合成如果目的基因较小，核苷酸序列又已知，可通过DNA 合成仪用化学方法人工合成。

1．cDNA 文库与基因组文库的区别2.PCR过程优点操作简单专一性强可在短时间内大量扩增目的基因专一性强，可产生自然界中不存在的新基因缺点工作量大、盲目性大、专一性差操作过程较麻烦，技术要求过高需要严格控制温度、技术要求高适用范围小1．下列有关获取目的基因的方法的叙述，错误的是()A．直接分离目的基因的方法的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性B．由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法C．目前人工合成基因的方法主要有两种，分别是反转录法和化学合成法D．PCR技术的原理是DNA复制，需要RNA聚合酶催化DNA合成[解析]选D。

生物：专题1《基因工程》课件(新人教版选修3)

提取目的基因的方法
人工基因合成法
1. 逆转录法：以信使RNA 逆转录法：信使RNA 为模板，为模板，在逆转录酶的作用下将脱氧核苷酸合成合成DNA(基因) DNA(基因成合成DNA(基因)。 2. 直接合成法：根据蛋白直接合成法：根据蛋白质的氨基酸顺序推算出质的氨基酸顺序推算出信使RNA核苷酸顺序， RNA核苷酸顺序信使RNA核苷酸顺序，再据此推算出基因DNA 再据此推算出基因DNA 的脱氧核苷酸顺序。的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直接合成相应的基因。成相应的基因。
PCR扩增仪
IMN
6 过程：变性、退火、延伸三步曲过程组DNA分子 DNA
2.过程: 2.过程: 过程质粒 DNA分子 DNA分子同一种限制酶处理一个切口两个黏性末端两个切口获得目的基因 DNA连接酶 DNA连接酶重组DNA分子（重组质粒）重组DNA分子（重组质粒） DNA分子
基因工程
衢州三中
吴志明
20110520
步骤一获得目的基因
已知序列：已知序列：人工用PCR技术扩增利用PCR技术扩增 PCR 聚合酶链式反应(Polymerase 聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)
无表达产物
无表达产物
有表达产物
无表达产物
检测菌落中是否有目的基因的表达产物。检测菌落中是否有目的基因的表达产物。转基因大肠杆菌是否产生了－－－－胰岛素原如：转基因大肠杆菌是否产生了－－胰岛素原
转基因抗虫棉
多细胞生物的检测，将每个受体细胞培养成个体，多细胞生物的检测，将每个受体细胞培养成个体，检测是否表现出特定的性状。检测是否表现出特定的性状。例：用棉花叶片喂棉铃虫，铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目的毒症状，基因或摄入目的基因未表如虫吃后中毒死亡，达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。得到表达。

人教版高中生物选修3专题1第2节基因工程的基本操作程序(共42张PPT)

主要是指编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子。
目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因等。
（一）获取目的基因的常用方法有哪些?
初始目的基因的来源 1. 从生物中直接获取 2. 人工合成
注意：要保持基因的完整性
目的基因的核苷酸序列未知）含有某种生物不同基因的许多DNA片断，导入到受体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因。基因基因组
部分基因（如:cDNA）•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/8/122021/8/12Thursday, August 12, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/122021/8/122021/8/128/12/2021 9:54:53 PM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/8/122021/8/122021/8/12Aug-2112-Aug-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/8/122021/8/122021/8/12Thursday, August 12, 2021
PCR技术扩增与DNA复制的比较
碱基互补配对四种脱氧核苷酸
模板、能量、酶
DNA在高温下变性解旋
体外复制
解旋酶催化细胞核内
热稳定的DNA聚合酶细胞内的DNA聚合酶
大量的DNA片段形成整个DNA分子
3.人工合成
——根据已知的氨基酸序列合成DNA 蛋白质的氨基酸序列

人教版·高中生物·选修3·专题1·基因工程(高三复习课件)

（2）动物细胞显微注射法（3）微生物细胞 Ca2+处理法（制备感受态细胞）
农杆菌转化法原理：植物受损伤—细胞分泌酚类物质—吸引农杆菌—Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞中并整合到细胞DNA上
三、基因工程的基本流程 4、目的基因的检测和鉴定
检测目的基因是否插入受体DNA中 DNA分子杂交（Southern杂交）检测目的基因是否转录分子杂交（Northern杂交）
识别CCCGGG，并在C与G间切开
平末端
二、基因工程的基本工具 2、DNA连接酶
将DNA片段拼接成新的DNA分子，连接磷酸二酯键 E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶只能连接粘性末端既连接粘性末端又连接平末端
3、运载体质粒
自我复制、多个酶切位点、标记基因等
λ噬菌体衍生物、动植物病毒等
三、基因工程的基本流程 1、目的基因的获取
A.变性过程中被切断的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现 B.复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原则完成 C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 D.PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高
3.蛋白质工程在实施中最大的难题是( ) A.生产的蛋白质无法应用 B.发展前景太窄 C.对于大多数蛋白质的高级结构不清楚 D.无法人工合成目的基因 4.下列不可能作为基因工程受体细胞的是( ) A.动物的受精卵细胞 B.人的神经细胞 C.大肠杆菌细胞 D.酵母菌细胞 5.将一个目的基因放入PCR扩增仪中,其他条件都具备的条件下循环30次,合成的目的基因个数为( ) A.30 B.60 C.229 D.230
8.质粒是基因工程常用的载体,它的特点是(
)

高中生物专题1基因工程(复习课)教案新人教版选修3

(3)抗原—抗体杂交让害虫吃棉花,观察害虫的生存状态
(4)表面无特异性受体
3
42
总结知识点，加深对本课的理解
讲解练习，培养学生运用知识的能力
通过练习巩固，进一步加深对本课的掌握
教学反思
(2)基因工程的工具酶可以将目的基因切下并连接到载体上。限制酶可以识别特定的DNA序列,并切断________键。以限制酶识别的序列是6个核苷酸为例,那么下列所示的黏性末端是由________种这样的限制酶作用产生的。它们能被DNA连接酶连接在一起形成________个DNA片段。
(3)用标记的特异性抗体可以直接检测毒蛋白,这种检测方法称为________。也可在宏观性状水平检测该目的基因是否表达,方法是___________。
专题1基因工程（复习课）
教学目标
复习巩固所学知识，培养学生运用知识的能力
重点
查缺补漏，培养学生运用知识的能力
难点
查缺补漏，培养学生运用知识的能力
教学过程
时间
设计意图
个人备课Байду номын сангаас
一、知识点总结
1、DNA重组技术的基本工具
2、基因工程的基本操作程序
3、基因工程的应用
4、蛋白质工程的崛起
二、习题巩固
【例】(1)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞,此过程是基因操作的基本步骤中的第三步,即_______。此前一步要把目的基因整合到Ti质粒的T-DNA上,目的是_______________。如果我们已知毒蛋白的氨基酸序列,可以采用____________的方法获取毒蛋白基因。
(4)已知转基因植物中毒蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异性受体,使细胞膜穿孔,肠细胞裂解,昆虫死亡。而该毒蛋白对人类的风险相对较小,原因是人类肠上皮细胞________________。

高中生物同步课件：1.2 基因工程的基本操作程序(新人教版选修3)

程需要DNA聚合酶催化。
栏目导引
专题1
基因工程
⑤属于双链DNA复制的过程，需要DNA聚合酶催化。⑤过程在70～75 ℃环境下进行，所
需要的酶能够耐高温。
【答案】 RNA (2)稳定 (3)DNA聚合酶 (4)60
栏目导引
(1)反转录酶(或逆转录酶)
分解
催化⑤过程的酶耐高温
专题1
基因工程
互动探究
基因工程
(2)化学合成法，即依照某一蛋白质的氨基酸序列，通过密码子推算出其基因序列，然后直接合成目的基因，其过程如下：
栏目导引
专题1
基因工程
例1
(2012· 青岛市高二期末)1970年，科
学家证实了RNA病毒能依赖RNA合成DNA 的过程，并发现了催化此过程的酶。下面为形成cDNA的过程和PCR扩增过程示意图。请根据图解回答下列问题：
栏目导引
专题1
基因工程
要点二
基因表达载体的构建
1.构建基因表达载体的目的：使目的基因在
受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一
代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.基因表达载体的构建 (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聚合酶识别和结合的部位，可驱动基因转录。
栏目导引
专题1
基因工程
四、目的基因的检测与鉴定
1..首先要检测转基因生物的DNA上是否插
DNA分子杂交目的基因入了_________,方法是采用______________
技术。 2. 其次还要检测目的基因是否转录出了 mRNA 分子杂交 ________,方法是采用__________技术。

2020高考生物选修3现代生物科技专题1 1.2基因工程的基本操作程序

解析：B 过程是以 RNA 为模板合成 DNA 的反转录过程，需要的酶 cDNA 为模板直接进行 PCR 扩增，该过程中所用酶的显著特点是耐高温。
答案：(1)反转录酶 (2)大于 (3)DNA cDNA 耐高温
5．基因工程常用的受体细胞都是动植物的体细胞。 (×)
6．基因工程是否成功需进行个体生物学水平上的鉴定。(√)
要点一目的基因的获取
1．有哪些方法可以获取目的基因，各有什么优缺点？
2．PCR 扩增目的基因的原理是什么？
归纳提升 1．获取目的基物的单链 mRNA ―反―转―录―酶―催―化→ 单链互补 DNAD―N―A聚――合―酶―催→化双链 cDNA 片段与―载―― 体―连→热变性后解链为单链，与引物结合，然后在 Taq DNA 聚合酶的作用下进行延伸形成 DNA。
3．化学合成目的基因：如果基因比较小，核苷酸序列又已知，也可以利用 DNA 合成仪化学合成。
二、基因表达载体的构建
1．表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因。
(4)PCR 扩增时，退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏____________的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但 ____________的引物需要设定更高的退火温度。
(5)如果 PCR 反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有________(填序号：①升高退火温度 ②降低退火温度 ③重新设计引物)。
受体细胞
植物细胞 (体细胞)
导入方法
①农杆菌转化法：目的基因插入Ti质粒的TDNA→农杆菌→导入植物细胞→稳定维持和表达 ②基因枪法：是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高 ③花粉管通道法：这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法

人教版高中生物选修三学案：1.2 基因工程的基本操作程序

1。

2 基因工程的基本操作程序【导学目标】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.【自主学习】基因工程的基本操作程序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部分基因文库：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:若较小，序列已知,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.思考交流1．利用PCR技术扩增目的基因时，需要提供哪些物质和条件?2．一般情况下，基因工程操作获得成功的标志是什么？正误判断1．基因工程操作程序中的核心步骤是基因表达载体的构建。

人教版高中生物选修3基因工程专题练习

人教版高中生物必修3基因工程专题练习专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具课下提能一、选择题1．下列关于限制酶的说法正确的是()A．限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的B．一种限制酶通常只能识别一种特定的核苷酸序列C．不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D．限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键解析：选B限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，A错误；一种限制酶通常只能识别一种特定的核苷酸序列，B正确；DNA分子经限制酶切割后会形成黏性末端或平末端，C错误；限制酶的作用部位是双链DNA分子特定核苷酸之间的磷酸二酯键，D错误。

2．(2019·扬州期末)下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是() A．用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口，有2个磷酸二酯键被断开B．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大C．序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数不同D．T4DNA连接酶和E·coli DNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接解析：选B用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口，有4个磷酸二酯键被断开，A错误；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大，B正确；序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，C错误；T4DNA连接酶和E·coli DNA连接酶都能催化黏性末端的连接，其中只有T4DNA连接酶还可以连接平末端，D错误。

3．(2019·深圳期末)下列关于基因工程中的DNA连接酶的叙述不正确的是()A．DNA连接酶的化学本质是蛋白质B．DNA连接酶能够连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键C．基因工程中可以用DNA聚合酶替代DNA连接酶D．根据来源不同，DNA连接酶可分为E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶两大类解析：选C DNA连接酶的化学本质是蛋白质，根据来源不同可分为E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶两大类，DNA连接酶连接的是两个DNA片段之间的磷酸二酯键，而DNA聚合酶连接的是DNA片段与游离的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，因此在基因工程中不能用DNA聚合酶替代DNA连接酶。

1.2 基因工程的基本操作程序

专题1 基因工程专题1
点点生物学教学
基因工程的基本操作程序主要包括四个基本步骤: 四个基本步骤: 1)目的基因的获取 2)基因表达载体的构建 3)将目的基因导入受体细胞 4)目的基因的检测与鉴定
点点生物学教学
点点生物学教学
步骤一: 步骤一:目的基因的获取目的基因是人们所需要转移或改造的基因, 目的基因是人们所需要转移或改造的基因, 获取目的基因是实施基因工程的第一步 . 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因,还有植如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因, 物的抗病(抗病毒,抗细菌)基因, 物的抗病(抗病毒,抗细菌)基因,种子贮藏蛋白的基因,以及人的胰岛素基因, 藏蛋白的基因,以及人的胰岛素基因,干扰素基因等. 素基因等.
点点生物学教学
点点生物学教学
步骤三:目的基因导入受体细胞---转化步骤三:目的基因导入受体细胞---转化常用的受体细胞: 常用的受体细胞: 有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌, 有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌, 酵母菌和动植物细胞等. 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. 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径.
点点生物学教学
点点生物学教学
前三步的处理十分繁锁, 前三步的处理十分繁锁,为保证目的基因得到有效利用, 效利用,通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基这样, 因.这样,处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少,必须将它从中检测出来. 很少,必须将它从中检测出来.
无表达产物
无表达产物
有表达产物
②间接导入法常用的载体是质粒,λ噬菌体,科斯质粒. 间接导入法常用的载体是质粒, 噬菌体,科斯质粒.
(1)质粒是细菌染色体DNA以外的环状双链DNA分子,它能自质粒是细菌染色体DNA以外的环状双链DNA分子, DNA以外的环状双链DNA分子我复制,也可整合到细胞染色体DNA中与其一起表达. DNA中与其一起表达我复制,也可整合到细胞染色体DNA中与其一起表达.质粒通常还含有标记基因,这可以从细胞的表型特征来识别. 还含有标记基因,这可以从细胞的表型特征来识别. 噬菌体是一种细菌病毒,其环状双链DNA DNA可以作为目的基 (2)λ噬菌体是一种细菌病毒,其环状双链DNA可以作为目的基因的载体. 因的载体. 科斯质粒是一种杂种质粒,含有质粒和λ噬菌体的部分顺序, (3)科斯质粒是一种杂种质粒,含有质粒和λ噬菌体的部分顺序, 很适合用作真核生物基因的载体. 很适合用作真核生物基因的载体.

高中生物必修3-基因工程的基本操作程序-学案

1．2基因工程的基本操作程序一、基因工程的基本操作程序：①目的基因的；②的构建；③将目的基因；④目的基因的。

二、基因工程的基本操作程序：（一）目的基因的获取1．目的基因：主要是指的基因，也可以是一些具有作用的因子。

2.的基因的获取：目的基因可以从中分离出来，也可以用合成。

常用的方法有以下几种：（1）从基因文库中获取目的基因①基因组文库和部分基因文库（如cDNA文库）基因组文库 cDNA文库如根据基因的、的、基因在染色体上的、基因的，以及基因的等特性。

（2）利用PCR技术扩增目的基因①PCR是____________________________________技术，是的缩写。

②原理：____________________。

③前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成_________。

④条件：DNA模板、。

⑤扩增过程：（根据课本第10页，图1-8回答问题）a．变性（℃）：目的基因DNA受热变性后接连为单链；b．退火（冷却℃）：与单链相应互补序列结合；c．延伸（℃）：在的作用下进行延伸Taq酶的特点是。

PCR技术与DNA复制的比较：（3）化学法直接合成：适用于基因比较，核苷酸序列又。

（二）——基因工程的核心1．基因表达载体的构建，其目的是使目的基因在受体细胞中能，并且可以，同时，使目的基因能够。

2．基因表达载体= + + +（1）启动子：是一段有特殊结构的，位于基因的，它是识别和结合的部位，有了它才能驱动基因，最终获得所需要的蛋白质。

（2）终止子：也是一段有特殊结构的，位于基因的，相当于一盏红色信号灯，使在所需要的地方停止下来。

（3）标记基因：作用是为，从而将含有目的基因的细胞出来，如基因。

3．构建基因表达载体的过程：用（同、不同）种限制酶去切目的基因与运载体，再用使其连接,形成重组DNA分子。

（三）将目的基因导入受体细胞将目的基因受体细胞，并且在受体细胞内和的过程，称为转化。