海南国科园实验学校高中生物 1.2 基因工程的基本操作程序学案 新人教版选修3(1)
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 1.2基因工程的基本操作程序导学案 新人教版选修3
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31、简述基因工程原理及基本操作程序。
2、明确获取目的基因的方法。
3、掌握将目的基因导入受体细胞的方法。
4、掌握目的基因检测与鉴定的方法。
知识体系梳理一、目的基因的获取1、从基因文库中获取基因文库种类：。
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:④DNA双链复制。
(3)过程:第一步,加热至90~95 ℃ DNA解链为⑤单链;第二步,冷却至55~60 ℃,引物与两条单链DNA 结合;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。
(4)特点: 指数形式扩增。
3、人工合成法:如果基因较小, 核苷酸序列又已知,可以通过用化学方法直接人工合成。
二、基因表达载体的构建1、组成:目的基因、启动子、终止子、标记基因。
2、功能: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。
3、启动子:位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA。
4、终止子:位于基因的尾端,功能是终止转录。
5、标记基因:鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将符合要求的受体细胞筛选出来。
三、将目的基因导入受体细胞1、转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2、导入植物细胞的方法: 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法。
农杆菌特点:易感染双子叶植物和裸子植物;Ti质粒上的T-DNA 可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA 上。
3、导入动物细胞的方法: 显微注射技术。
4、导入微生物细胞的常用处理方法:用Ca2+ 处理受体细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为感受态细胞。
四、目的基因的检测与鉴定1、检测及方法(1)检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因,采用DNA分子杂交技术。
高中生物 1.2基因工程的基本操作程序教案 新人教版选修3
新人教版选修3教学建议本节教学难点多,内容抽象,学生学起来具有一定的困难,因此建议采取化整为零、各个击破的教学策略。
例如,可以先解决为什么要分四个步骤的问题,再解决每一步骤的技术方法问题。
在突破每个难点、重点时,要注意加强教学媒体的运用,图文结合,使一些抽象的知识点“形象化”。
例如,在讲授利用PCR技术扩增目的基因时,可以先展示PCR反应原理的动态过程,让学生有个直观的认识,便于更好地理解。
同时在必修教材中学习过的一些知识可作为学习新知识的铺垫,所以在讲授新课之前可以先布置学生预习相关的内容。
比如说,目的基因的检测就与必修2中DNA指导蛋白质合成的过程相关联。
通过复习相关内容,学生就比较容易理解为什么要在三个层次上进行检测;而学习基因组文库时,若能联系必修2中人类基因组计划的内容,就可以让学生获得一些感性认识;还有在学习PCR扩增技术时,涉及了必修2中DNA复制的内容。
在课堂小结环节,建议通过安排学生设计某一转基因生物,将基因工程的操作程序有机地串联起来,从而加深对这一程序的认识。
例如,烟草是人类健康的“杀手”。
如果让它生产出人类需要的药物蛋白,应如何操作?通过这一实例引导学生结合目的基因从何而来,基因表达载体如何构建,如何导入烟草,如何检测药物蛋白产生与否等问题完成设计,可加深学生对基因工程原理的理解。
参考资料分子杂交技术分子杂交技术是基因工程中使用频率很高的一项技术,主要用于检测和鉴定,可以分为核酸分子之间的杂交和蛋白质分子之间的杂交。
常用的技术有下列三种。
1.Southern杂交——DNA和DNA分子之间的杂交。
目的基因是否整合到受体生物的染色体DNA 中,这在真核生物中是目的基因可否稳定存在和遗传的关键。
如何证明这一点,就需要通过Southern杂交技术。
基本做法:第一步,将受体生物DNA提取出来,经过适当的酶切后,走琼脂糖凝胶电泳,将不同大小的片段分开;第二步,将凝胶上的DNA片段转移到硝酸纤维素膜上;第三步,用标记了放射性同位素(或生物素)的目的DNA片段作为探针与硝酸纤维素膜上的DNA进行杂交;第四步,将X光底片压在硝酸纤维素膜上,在暗处使底片感光;第五步,将X光底片冲洗,如果在底片上出现黑色条带,则表明受体植物染色体DNA上有目的基因。
高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序2教案新人教版选修3
教学目标
简述基因工程原理及基本操作程序
重点
简述基因工程原理及基本操作程序
难点
简述基因工程原理及基本操作程序
教学过程
时间
设计意图
个人备课
一、检查预习
检查世纪金榜自主预习【6】完成情况。
二、导入新课
复习导入
三、推进新课
1、基因工程的第二步(核心)—基因表达载体的构建
A、构建基因表达载体的目的:
②受体细胞:原核生物(使用最广泛的是大肠杆菌)。
③原核生物的特点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等
四、课堂训练
五、课堂小结
六、作业和预习
预习基因工程的基本操作程序第3课时
3
1
30
6
4
1
检查预习情况，为讲解新课铺垫。
导入新课，口述学习目标
讲授分析，简述基因工程原理及基本操作程序
当堂训练，检测知识运用
B、转化方法:
(1)导入植物细胞。
①最常用方法:_________(双子叶植物或_____植物)。
②其他方法。a.基因枪法:_____植物。b._____通道法。
(2)导入动物细胞。
①常用方法:_________技术。
②常用受体细胞:_______。
(3)导入微生物细胞。
①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__________)。
总结本课学习内容，学生记忆相关知识点。
布置下节课的预习任务
教学反思
(1)使目的基因在_________中稳定存在,并且可以_____给下一代。
(2)使目的基因能够_____和_________。
高中生物 1.2 基因工程的基本程序教案 新人教版选修3(
1. 2基因工程的基本操作程序（第1课时）
一、学情分析
本节是《基因工程》专题的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》一节，下接《基因工
程的应用》。
本节教学难点多，学生学习有一定的困难，会感觉知识点比较驳杂，学习和记忆比较吃力，因此采取化整为零、各个击破的教学策略进行学习，并针对知识点进行详细划分归类帮助学生更好地理清思路帮助记忆。
教学目标
1.知识与技能
简述基因工程的原理和技术
2.过程与方法
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. 情感态度和价值观
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。
一、教学重点
基因工程基本操作程序的四个步骤。
二、教学难点
（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、教学方法
组织讨论法、多媒体教学法
四、课时类型及安排
新授课 3课时
教师活动学生活动教学意图
复习提问：
①基因工程的概念是什么？②基因操作的工具酶有几种？分别是什么？③基因的剪刀是什么？其主要思考，回答通过提问复习巩固旧知识，引
导学主在理解基因工程概念和
基因操作工具的基础上，提出
六、 板书设计
专题一 1.2基因工程的基本程序
一、基因工程步骤1.目的基因概念 2获取方法。
高中生物1.2基因工程的基本操作程序教案新人教版选修3 (1)
基因工程操作的主要步骤课题：基因工程操作的主要步骤学习重点：理解植物组织培养技术的基本原理和方法步骤；单克隆抗体及其应用。
学习过程：导言：现代生物工程技术是一项发展迅速、功效神奇的，高新技术，为解决人类面临的粮食、资源与能源，环境与健康等重大问题开辟了新的途径，蕴藏着巨大的经济潜力和社会效益。
近代生物工程的核心实质上是基因工程，具体地说，基因工程就是把—种生物的主要遗传物质DNA分子的片段提取出来，在体外进行切割，彼此搭配，重新“缝合”，再引入到另一种生物的活细胞内，使两者的遗传物质结合起来，以改变其遗传结构，创造新物种或新品种。
基因工程是目前社会普遍关注的热点，而且与中学学习密切相关。
1.基因工程操作的主要步骤(1)目的基因的制备：目的基因就是基因工程所要转移的基因或人工合成所需基因。
分离目的基因首先要确定目的基因在组织中的DNA分子上的位置.然后运用有切割作用的限制内切酶切割DNA分子而获得。
(2)重组DNA：在体外条件下，把目的基因与某一载体连接在—起，形成杂种DNA分子。
目前采用的载体主要是细菌质粒、某些噬菌体和病毒。
现在流行的转基因技术是在生物自身基因组中插入外源基因，完成 DNA重组。
(3)重组DNA的表达：重组得到的DNA杂种分子，在合适条件下复制增殖并使日的基因在载体组织中通过控制蛋白质的合成而得以表达，从而体现目的基因原来控制的性状。
2人类基因组计划（HGP）每个人类体细胞中的细胞核中包含分别来自父本和母本的两套染色体。
基因组就是每套染色体上的全部基因，基因组包括全部遗传特征。
人类基因组计划 (HGP)的目标就是绘制四张图，每张图均涉及人类一套染色体的常染色体和性染色体。
具体情况如下：两张·图的染色体排列都标明人类全部大约10万个基因的位置(其中一张图用遗传单位表示基因间的距离；另一张图用棱苷酸数目表示基因间的距离)；一张图显示染色体上全部DNA约30亿个碱基对的排列顺序，还有一张是基因转录图。
生物：1.2《基因工程的基本操作程序》教案(新人教版选修3).doc
是转基因技术都需要找到对我们有利的目的基因，我们该如何去
寻找目的基因哪，目的基因又将如何连接到载体上呢？
思考 1.我们在前面提到的苏云芽孢杆菌中的抗虫基因、胰岛素基
因、干扰素基因等都可以作目来自的基因。可是要在浩瀚的“基因海洋”中，找到特定的目的基因
可以用什么样的方法和途径呢？
回顾：
2、基因工程的基本操作程序主要包
括：
、
、
基因工程的基本操作步骤主要包括：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。
〖对话〗﹙先解决为什么要分四个步骤的问题，然后解决每一步
骤的技术方法问题。﹚
1．为什么要有“目的基因的获取”这一步？
〖学生思考讨论回答，师提示〗引导学生看本专题题图中基因工
程的概念：“基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，
1.2 基因工程的基本操作程序
课
主备人
1.2 基因工程的基本操作程序
题
教师
上课时间
编 02-0 号3
教学重点 基因工程的基本操作程序的四增目的基因
知识 目标
简述基因工程的原理和技术
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
图 1-3 由 mRNA 反转录形成 cDNA
cDNA 合成过程是：第一步，反转录酶以 RNA 为模板合成一条与 RNA 互补的 DNA 单链，形成 RNA-DNA 杂交分子。第二步，核酸酶 H 使 RNA-DNA 杂交分子中的 RNA 链降解，使之变成单链的 DNA。第三步， 以单链 DNA 为模板，在 DNA 聚合酶的作用下合成另一条互补的 DNA 链，形成双链 DNA 分子。 （2）利用 PCR 技术扩增目的基因 PCR：是一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术。 原理：DNA 双链复制 原料：模板 DNA；RNA 引物；四种脱氧核苷酸；热稳定 DNA 聚合酶 （Taq 酶）；离子 方法：DNA 受热变性解旋为单链、冷却后 RNA 引物与单链相应互 补序列结合、DNA 聚合酶作用下延伸合成互补链。 特点：指数形式扩增 〖讲授〗1.PCR 的扩增过程是怎样的？ PCR 扩增是获取目的基因的一种非常有用的方法，也是进行分子 鉴定和检测的一种很灵敏的方法。PCR 的扩增反应过程包括以下 几个主要过程。 第一步：将反应体系（包括双链模板、引物、耐高温的 DNA 聚合 酶、四种脱氧核糖核苷酸以及酶促反应所需的离子等）加热至 90～95 ℃，使双链 DNA 模板两条链之间的氢键打开，变成单链 DNA，作为互补链聚合反应的模板。 第二步：将反应体系降温至 55～60 ℃，使两种引物分别与模板 DNA 链 3′端的互补序列互补配对，这个过程称为复性。 第三步：将反应体系升温至 70～75 ℃，在耐高温的 DNA 聚合酶 催化作用下，将与模板互补的单个核苷酸加到引物所提供的 3-OH 上，使 DNA 链延伸，产生一条与模板链互补的 DNA 链。 上述三步反应完成后，一个 DNA 分子就变成了两个 DNA 分子，随 着重复次数的增多，DNA 分子就以 2n 的形式增加。PCR 的反应过 程都是在 PCR 扩增仪中完成的。 3）化学方法人工直接合成（基因比较小，核苷酸序列又已知，可 通过 DNA 合成仪用化学方法直接人工合成）
海南国科园实验学校高中生物 1.2 基因工程的大体操作程序学案 选修3(1)
3．终止子：位于基因的___________，终止___________。
4．表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且___________给下一代；使目的基因___________和发挥作用。
5．标记基因：___________受体细胞是否含有目的基因。
6．不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上也会有所差别。
（1）在基因工程中，质粒是一种最常用的_______________，它广泛地存在于细菌细胞中，是一种很小的环状_______________分子。
（2）在用目的基因与质粒形成重组DNA过程中，一般要用到的工具酶是______________和____________ ___ 。
（3）将含有“某激素基因”的质粒导入细菌细胞后，能在细菌细胞内直接合成“某激素”，则该激素在细菌体内的合成包括__________和_________两个阶段。
9．聚合酶链反应可表示为( )
A、PEC B、PER C、PDR D、PCR
10．在已知序列信息的情况下，获取目的基因的最方便方法是
11．有关基因工程的叙述正确的是 （ ）
A.限制性内切酶只在获得目的基因时才用 B.重组质粒的形成在细胞内完成
B．与被检测病毒的DNA碱基序列进行组合
C．与被检测病毒的DNA碱基序列进行杂交 D．A、B、C三种方法均可
15．1976年，美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因 子的基因转移到大肠杆菌，并获得表达，此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌( )
A．能进行DNA复制 B.能传递给细菌后代
C. 能合成生长抑制素释放因子 D.能合成人的生长素
高中生物 1.2 基因工程的基本操作程序(一)学案 新人教版选修3
高中生物 1.2 基因工程的基本操作程序（一）学案新人教版选修31、2 基因工程的基本操作程序（一）学案新人教版选修3学习指导即时感悟一、学习目标1、说出基因工程的四步基本操作程序2、叙述反转录法获取目的基因的过程3、说出基因文库的概念及两种类型4、说明PCR技术的原理、条件及过程5、了解基因表达载体的构建。
二、学习重点及难点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【自主预习】1、用流程图表示基因工程基本操作程序的四个步骤：2、目的基因的获取（1）来源：目的基因可以从____________________________，也可以用_________________。
（2）概念：目的基因主要是指____________________，也可以是一些____________________________。
（3）方法：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。
疑惑点疑惑内容三、同学们，通过自主预习，还有哪些疑惑呢？【自主合作探究】探究一从基因文库中获取目的基因1、为什么要建立基因文库？怎么建立的？2、如何从基因文库中获取目的基因？例1、构建基因组DNA文库时，首先应分离细胞的( )A、染色体DNAB、线粒体DNAC、总mRNAD、tRNA 例2、目的基因可从基因文库中获得，下列有关基因文库的描述正确的是( )A、某生物的全套基因就是一个基因文库B、将含有某种生物不同的许多DNA片段，导入某个生物体内，则这个生物就是一个基因文库C、含有一种生物所有基因的基因文库叫做基因组文库D、含有一种生物的一部分基因的基因文库叫cDNA文库探究二利用PCR技术扩增目的基因1、PCR技术的原理是什么？2、PCR技术扩增的过程是？例3、在已知序列信息的情况下，获取目的基因的最方便方法是( )A、化学合成法B、基因组文库法C、cDNA文库法D、聚合酶链反应例4、下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )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人工合成A、①②③④B、①②③C、②③④D、②③探究三基因表达载体的构建1、作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？2、基因表达载体的构成包括哪些元件？他们的作用是什么？（绘制基因表达载体的模式图）例5、（多选）一个基因表达载体的构建应包括（）A、目的基因B、启动子C、终止子D、标记基因例6、下列关于基因表达载体的叙述不正确的是（）A、启动子是与RNA聚合酶识别和结合的部位，是起始密码B、启动子和终止子都是特殊结构的DNA短片段，对mRNA的转录起调控作用C、标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因从而便于筛选D、基因表达载体的构建视受体细胞及导入方式不同而有所差别反思总结[当堂达标]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、③②④①B、②④①③C、④①②③D、③④①②2、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DNAD、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3、图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tctR 为四环素抗性基因，P为启动因子，T为终止子，ori为复制原点。
1_2基因工程的基本操作程序教案新人教版选修3
1.2 基因工程的基本操作程序（教案）课标要求：简述基因工程的原理和技术.学习目标知识：简述基因工程原理及基本操作程序.水平：尝试设计某一转基因生物的研制过程.情感：认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新.学习重点：基因工程基本操作程序的四个步骤.学习难点：从基因文库中获取目的基因和利用PCR技术扩增目的基因.我的课堂：一.自主学习:1．基因工程基本操作程序的四个步骤: __________________、__________________、_____________________、_______________ ______.2.目的基因主要是指_______________的基因.目的基因能够从_____________中分离出来，也能够用_________________合成.当前获取目的基因的常用方法有以下两种：____________________、__________________.3．基因文库是指将含有某种生物不同基因的很多DNA片段,导入_______________中储存，各个受体菌分别含有这种生物的__ __基因，称为基因文库.有一些基因文库很大,包含了一种生物所有的基因,叫做_________________.也有一些基因文库比较小,只包含了一种生物的一部分基因,这种基因文库叫做__________________,如________________.4．PCR是_____________________的缩写，是指在生物体外复制特定________________的核酸合成技术.通过这个技术,可以获取大量的_____________________.5．基因工程的核心是___________________.其目的是使_____________在受体细胞中稳定存有，并且能够遗传给下一代,同时,使目的基因能够_________________.一个基因表达载体的组成，除了目的基因外,还必须有__________、___________及______________等.6．转化是指____________进入受体细胞，并且在受体细胞内_______________的过程.其常用的转化方法有：⑴________________；⑵_______________；⑶_____________.7．目的基因导入受体细胞后，是否能够稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。
高中生物 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 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学案新人教版选修3例1、正确表示基因操作“四步曲”的是（）A、提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与运载体结合→目的基因的检测和表达B、目的基因的检测和表达→提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体细胞C、提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达D、目的基因与运载体结合→提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达一、目的基因的获得1、目的基因主要是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2、获取目的基因的方法（1）从基因文库中获取目的基因基因组文库：含有一种生物的＿＿＿＿＿ｃDNA文库：含有一种生物的＿＿＿＿＿种类基因文库：将含有某种生物不同基因的许多＿＿＿＿＿＿＿，导入受体菌的群体中＿＿＿＿，各个受体菌分别含有这种生物的＿＿＿＿＿＿＿＿。
目的基因的获取：根据基因的有关信息：如基因的＿＿＿＿序列、基因的＿＿＿＿、基因在＿＿＿＿＿的位置、基因的＿＿＿＿＿产物ｍRNA、基因＿＿＿＿＿产物蛋白质等获取目的基因。
（2）利用PCR技术扩增目的基因PCR：是一项在生物体外＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿技术。
原理：利用双链DNA分子＿＿＿的原理。
条件（前提）：已知目的基因的＿＿＿＿＿＿序列。
过程：目的基因受热变性后成为＿＿＿＿＿，与＿＿＿＿结合，在＿＿＿＿＿＿＿＿的作用下延伸形成DNA，如此重复循环多次。
方式：＿＿＿＿＿＿扩增，约为＿＿＿＿＿。
（3）人工合成法：基因＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿已知。
例2、苏云金芽孢杆菌是一种对昆虫有致病作用的细菌，某杀虫性物质主要是一类伴孢晶体蛋白，共有126个氨基酸。
若想通过基因工程技术，将控制该蛋白质合成抗虫基因提取出来，需要下列哪类酶（）A、DNA聚合酶B、DNA连接酶C、限制性内切酶D、伴孢晶体蛋白酶二、基因表达载体的构建1、构建基因表达载体的目的是：使目的基因在受体细胞中＿＿＿＿＿＿，并且可以＿＿＿＿＿＿＿＿，使目的基因能够＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
高中生物《基因工程的基本操作程序》学案2 新人教版选修3
高中生物《基因工程的基本操作程序》学案2新人教版选修31、2 基因工程的基本操作程序学习目标：①写出基因工程的四个操作步骤。
②解释基因文库、基因组文库、部分基因文库的区别与联系。
③分析基因工程四个步骤的原理、工具及具体的操作程序。
学习重难点基因工程基本操作程序的四个步骤。
学习难点从基因文库中获取目的基因；利用PCR技术扩增目的基因。
学习过程：基因工程的基本操作程序：基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：、、、。
(一)目的基因的获取获取目的基因的方法：(1)从中获取目的基因：①基因文库：将含有某种生物的许多DNA片段，导入受体菌的中储存，各个受体菌分别含有这种生物的，称为基因文库。
基因文库可大可小，如果它包含了一种生物所有的基因，就叫；如果它只包含一种生物的一部分基因，就叫，如。
②具体方法：可根据基因的序列、基因的、基因在上的位置、基因的转录产物以及基因翻译产物等特性来获取目的基因。
(2)利用扩增目的基因：原理：前提：过程：(二)基因表达载体的构建（基因工程的核心）(1)目的：(2)组成：①启动子：是一段有特殊结构的，位于基因的，是识别和结合的部位，能驱动基因，最终获得所需的。
②终止子：也是一段有特殊结构的，位于基因的。
③标记基因的作用：；常用的标记基因是。
(三)将目的基因导入受体细胞(1)转化的概念：(2)常用的转化方法：①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是，其次还有和等。
②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是。
此方法的受体细胞是。
③将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是，最常用的原核细胞是，其转化方法是：先用处理细胞，使其成为，再将溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。
(四)目的基因的检测与鉴定(1)首先要检测，方法是采用。
(2)其次还要检测，方法是采用。
(3)最后检测，方法是从转基因生物中提取，用相应的进行杂交。
(4)有时还需进行的鉴定。
高中生物：1.2 基因工程的基本操作程序 教案1新人教版选修3
1.2 基因工程的基本操作程序理解知识点重点内容〖问题引入〗“目的基因的获取”有什么方法呢？〖求异思维〗你能推测出由mRNA反转录形成cDNA的过程大致分为哪些步骤吗？〖生思考讨论回答，师提示〗1970年，特明（H.M. Temin）和巴尔的摩（D. Baltimore）证实了RNA病毒中含有一种能将RNA转录成DNA的酶，这种酶被称为依赖RNA的DNA聚合酶，由于与中心法则中的从DNA到RNA的转录是反向的，所以称为反转录酶（reverse transcriptase）。
反转录酶既可以利用DNA又可以利用RNA作为模板合成与之互补的DNA链。
像其他DNA聚合酶一样，反转录酶也以5′→3′方向合成DNA的过程（图1-3）。
图1-3 由mRNA反转录形成cDNAcDNA合成过程是：第一步，反转录酶以RNA为模板合成一条与RNA互补的DNA单链，形成RNA-DNA杂交分子。
第二步，核酸酶H使RNA-DNA杂交分子中的RNA链降解，使之变成单链的DNA。
第三步，以单链DNA为模板，在DNA聚合酶的作用下合成另一条互补的DNA链，形成双链DNA分子。
〖讲授〗1.PCR的扩增过程是怎样的？PCR扩增是获取目的基因的一种非常有用的方法，也是进行分子鉴定和检测的一种很灵敏的方法。
PCR的扩增反应过程包括以下几个主要过程。
第一步：将反应体系（包括双链模板、引物、耐高温的文字仍显抽象。
教师应尽可能在教学中编制软件、绘制投影片或利用挂图来解决这一难点。
让学生了解有了基因文库，就可随时从中提取所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。
有关PCR扩增技术，则可结合书中插图，明示出文字中概括出的变性、退火、延伸、多次重复等四个过程。
高中生物1.2《基因工程的基本操作程序》导学案新人教选修3
2专题1 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、试试设计某一转基因生物的研制过程。
学习要点：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含四个步骤：_________________________、_____________________、_________________________、_____________________________。
2、目的基因的获取目的基因能够从____________________________，也能够用_________________。
目的基因主假如指____________________，也能够是一些____________________________。
获取目的基因的方法有以下几种：________________________、_______________________________、______________________________________。
3、基因表达载体的建立基因工程的中心是___________________。
一个基因表达载体的构成除了________外，还一定有______、______以及________等。
4、将目的基因导入受体细胞转变是指___________________________________________________________。
将目的基因导入植物细胞采纳最多的方法是 ______________，除此以外，还有________和______________等方法。
______________是转基因动物中采纳最多，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变方法是：第一用_______办理细胞，使细胞处于一种 ___________________________________的生理状态，这类细胞称为__________。
高中生物1.2基因工程的基本操作程序教案新人教版选修3.doc
基因工程的基本操作程序1.教学目标1知识冃标尝试分析某一转垄因生物的研制过程及棊本操作程序2能力目标通过让学生了解世界最前沿技术,追踪社会热点，提高学生收集处理信息能力,提高学生语言表达能力和信息交流能力，培养学生的独立动手能力和合作态度。
3情感态度与价值观⑴通过对基因工程原理及基本操作程序的理解，学握理论联系实际的朴实观念以及对当今世界的前沿技术有更深刻的了解。
⑵通过对四步基本操作程序的貝体操作技术的学习，增强学生爱科学，学科学的情感和建设祖国的社会责任感，并且建立起知识创造价值，知识为人类服务，使人类生活质量更好的美好愿望。
2.教学重点/难点1教学重点基因T程基木操作程序的四个步骤2教学难点⑴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.教学用具4.标签教学过程师:通过分析图1-6我们知道:基因工程的基本操作程序包括R的基因获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体、目的基因检测与鉴定。
师:棊因工程概念中的“更符合人们需要”的那个基因就是冃的基因了，只冇冇了冃的基因, 我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性，所以基因工程的基木操作的第一个环节就是目的基因的获取。
到底什么是目的基因呢？师：n的基因主要是指编码蛋白质的结构基因，如抗虫基因，抗旱基因。
师:怎样才能获得这些目的基因呢?获取目的基因的方法有哪些呢？学生阅读书本讨论.师生归纳：(一)可从基因文库中获取hl的基因。
师:通过讨论分析我们己知什么是基因文库了，那么基因文库和基因组文库有什么区别呢？可结合P10生物技术资料卡讨论分析。
生:若一个棊因文库中包含了一种生物所冇的基因,那么这种基因文库就叫做菇因组文库，若只包含了一种生物的一部分基因就叫做部分基因文库。
师:怎样从基因文库中得到我们所耍的H的基因呢？师、生:可根据H的基因的冇关信息来获取H的基因，如根据垄因的核昔酸序列，基因在染色体上的位置等特性来获取目的基因。
师:除了从基因文库中获取冃的基因，还町以利川PCR技术扩增冃的基因。
高中生物 3.1.2基因工程的基本操作程序学案新人教版选修3
基因工程的基本操作程序三、将目的基因导入受体细胞(一)转化：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内和的过程。
___________植物没有感转移至受体细胞，并整合到受体细胞②转化过程：农杆菌转化法（表达载体导入农杆菌，农杆菌感染植物细胞）花粉管通道法）．将目技术，常用受体细胞。
作程序：提纯含目的基因的表达载体→取卵(受精卵) →显微注射____性动物的 _______或_______内发、多为细胞、遗传物质较等。
细胞→表达载体与感受态细胞混合→ _________ 细胞吸收DNA分子。
四、目的基因的检测与鉴定1．分子水平检测（1）第一步检测。
方法：技术（和之间）。
(这是目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键)；（2）第二步检测；方法：技术（和之间）。
（3）第三步检测；方法：技术（和之间）。
2．个体水平鉴定：对生物进行的鉴定，例如。
（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）【小组合作】P15思考与探究（写书上）【课后训练】1．在基因工程中，科学家常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（）A.结构简单，操作方便B.遗传物质含量少C. 繁殖速度快D.性状稳定，变异少1.基因工程常用的受体细胞有（）①大肠杆菌②枯草杆菌③支原体④动植物细胞A．①②③④B．①②③ C．②③④D．①②④2.基因工程的操作步骤：①使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是否符合特定性状要求，④提取目的基因，正确的操作顺序是（）A．③②④① B.②④①③C．④①②③D．③④①②3.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．目的基因与运载体结合C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的检测和表达4.就分于结构而论，质粒是（）A、环状双链DNA分子B、环状单链DNA分于C、环状单链R NA分子D、线状双链DNA分子5.1976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移到大肠杆菌，并获得表达，此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌 ( )A．能进行DNA复制 B.能传递给细菌后代C. 能合成生长抑制素释放因子D.能合成人的生长素6.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。
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海南国科园实验学校高中生物 1.2 基因工程的基本操作程序学案新人教版选修3
教学流程
主备人授课教师授课日期授课班级
个性化内容学习目标:：1、记住基因工程操作的四个步骤。
2、记住每个步骤的操作方法及PCR扩增目的基因的方法。
自学:
一、目的基因的获取：
1．目的基因：主要是编码蛋白质的___________，也可以是一些具有__________的因子。
2．获取目的基因的方法
(1)从基因文库中获取目的基因
①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多___________，导人__________
的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
②种类：基因组文库：含有一种生物的___________基因
cDNA文库：含有一种生物的___________基因
③目的基因的获取：根据基因的有关信息：基因的___________序列、基因在___________上的位置、基因的___________产物mRNA、基因的___________产物蛋白质等特性获取目的基因。
(2)利用PCR技术扩增目的基因。
①PCR：是一项在生物体外___________特定DNA片段的核酸合成技术。
②条件：已知目的基因的___________序列。
③过程：目的基因DNA受热形成___________，与___________结合，然后在
______的作用下进行延伸形成DNA。
④方式：指数扩增=2n(n为扩增循环的次数)
(3)人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。
二、基因表达载体的构建
1．表达载体的组成：除了目的基因外，还有___________、___________及标记
基因等。
2．启动子：位于基因的___________，它是___________结合___________的部位，驱动基因转录产生mRNA。
3．终止子：位于基因的___________，终止___________。
4．表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且___________给
下一代；使目的基因___________和发挥作用。
5．标记基因：___________受体细胞是否含有目的基因。
6．不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上也会有所差别。
三、将目的基因导入受体细胞
(一)转化：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和的过程。
(二)方法1．将目的基因导入植物细胞
(1)农杆菌转化法
①农杆菌特点：易感染___________植物和裸子植物，对___________植物没有
感染力；Ti质粒的___________可转移至受体细胞，并整合到
受体细胞的染色体上。
②转化：目的基因插人___________农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植
物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
(2)基因枪法
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
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。
（我的的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的）
2．将目的基因导入动物细胞
(1)方法：___________注射技术。
(2)操作程序：目的基因表达载体___________→取卵(受精卵) →显微注射→注
射了目的基因的受精卵移植到_____性动物的
____________________内发育→新性状动物。
3．将目的基因导人微生物细胞
(1)原核生物特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。
(2)转化： _____处理细胞→_________细胞→表达载体与感受态细胞混合在
_________ 促进细胞吸收DNA分子。
四、目的基因的检测与鉴定
课堂训练
1、下列有关基因工程技术的正确叙述是（）
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
2、应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到探测疾病的
目的。
基因探针是指( )
A．用于检测疾病的医疗器械
B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
C．合成β—球蛋白的DNA D．合成苯丙羟化酶DNA片段
3、构建基因组DNA文库时，首先雷分离细胞的( )
A、染色体DNA
B、线粒体DNA
C、总mRNA
D、tRNA
4．在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌岭脱氧核苷酸是460个）放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是( )
A.540个
B.8100个
C.17280个
D.7560个
5．在基因工程中，科学家常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（）
A.结构简单，操作方便
B.遗传物质含量少
C. 繁殖速度快
D.性状稳定，变异少
6．因工程的操作步骤：①使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是否符合特定性状要求，④提取目的基因，正确的操作顺序是（）
A．③②④① B.②④①③C．④①②③D．③④①②
7．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．目的基因与运载体结合
C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的检测和表达
8．就分于结构而论，质粒是( )
A、环状双链DNA分子
B、环状单链DNA分于
C、环状单链RNA分子
D、线状双链DNA分子
9．聚合酶链反应可表示为( )
A、PEC
B、PER
C、PDR
D、PCR
10．在已知序列信息的情况下，获取目的基因的最方便方法是( )
A、化学合成法
B、基因组文库法
C、CDNA文库法
D、聚合酶链反应11．有关基因工程的叙述正确的是（）
A.限制性内切酶只在获得目的基因时才用
B.重组质粒的形成在细胞内完成
C.质粒都可作运载体
D.蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料12．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．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达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
13．基因工程常用的受体细胞有( )
①大肠杆菌②枯草杆菌③支原体④动植物细胞
A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④
14．用DNA探针检测饮用水中病毒的具体方法是( )
A．与被检测病毒的DNA碱基序列进行比较
B．与被检测病毒的DNA碱基序列进行组合
C．与被检测病毒的DNA碱基序列进行杂交 D．A、B、C三种方法均可
15．1976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移
到大肠杆菌，并获得表达，此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌( )
A．能进行DNA复制 B.能传递给细菌后代
C. 能合成生长抑制素释放因子
D.能合成人的生长素
16．在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于（）
A．目的基因的提取和导入B．目的基因的导入和检测
C．目的基因与运载体结合和导入D．目的基因的提取和与运载体结合
17、以下有关基因工程的叙述，正确的是( )
A. 基因工程是细胞水平上的生物工程B．基因工程的产物对人类全部是有益的
C．基因工程产生的变异属于人工诱变D基因工程育种的优点之一是目的性强
18、在药品生产中，有些药品如干扰素，白细胞介素，凝血因子等，以前主要
是从生物体的组织、细胞或血液中提取的，由于受原料来源限制，价价十分昂
贵，而且产量低，临床供应明显不足。
自70年代遗传工程发展起来以后，人们
逐步地在人体内发现了相应的目的基因，使之与质粒形成重组DNA，并以重组
DNA引入大肠杆菌，最后利用这些工程菌，可以高效率地生产出上述各种高质
量低成本的药品，请分析回答：
（1）在基因工程中，质粒是一种最常用的_______________，它广泛地存在于
细菌细胞中，是一种很小的环状_______________分子。
（2）在用目的基因与质粒形成重组DNA过程中，一般要用到的工具酶是
______________和_______________ 。
（3）将含有“某激素基因”的质粒导入细菌细胞后，能在细菌细胞内直接合成
“某激素”，则该激素在细菌体内的合成包括__________和_________两个阶段。
（4）在将质粒导入细菌时，一般要用_________ 处理细菌，以增大_________ 。
基础试题训练答案
C BA C C C A
D D D
C DDCC ＤＤ
18、（1）基因的运载
体 DNA
（2）限制性内切酶
DNA连接酶
（3）转录翻译
（4）氯化钙细
菌细胞壁的通透性。