高中生物选修基因工程第四课时将目的基因导入受体细胞
人教版生物选修3(课后习题)1.3 基因工程的应用 Word版含答案
1.3基因工程的应用基础巩固1转基因动物是指( )A.提供基因的动物B.基因组成中转入了外源基因的动物C.能产生白蛋白的动物D.能表达基因遗传信息的动物2若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,其在环境保护上的重要意义是( )A.减少氮肥使用量,降低生产成本B.减少氮肥生产量,节约能源C.避免因施用氮肥过多引起的环境污染D.改良土壤的群落结构、海华水”,化引起淡水“赤洋,污染环境。
利用现象”“潮基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,可减少氮肥施用量,避免水体富营养化,保护环境。
3下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用?( )A.提高农作物的抗逆性B.生产某些天然药物C.改良农作物的品质D.作器官移植的供体项为动物基因工程技术的重要应用。
4基因治疗是指( )A.把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的B.对有基因缺陷的细胞进行修复,从而使其恢复正常,达到治疗疾病的目的C.运用人工诱变的方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变后恢复正常D.运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除,达到治疗疾病的目的疗,其基本方法都是把相应的正常基因导入有基因缺陷的相关细胞中,从而使病人恢复正常。
5科学家运用转基因技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到大白菜细胞中,培育出抗虫效果很好的优质大白菜,减少了农药的使用量,保护了环境。
下列说法正确的是( )A.抗虫基因中含有终止密码子B.抗虫基因能在大白菜细胞中正常表达C.转基因技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体D.限制酶识别的序列一定是GAATTC于终止密码子存在,子mRN不同的限制酶识别的序A,上。
载体不是酶。
限制酶有多种列大都不相同。
6以下关于抗病转基因植物成功表达抗病毒基因后的说法,正确的是( )A.可以抵抗所有病毒B.对病毒的抗性具有局限性或特异性C.可以抵抗害虫D.可以稳定遗传,不会变异,毒并不是所有病,也不可以抗虫。
抗病毒基因也会发生变异。
毒7下列不属于利用基因工程技术制取药物的是( )A.从大肠杆菌体内获取白细胞介素B.从酵母菌体内获得干扰素C.利用青霉菌获取青霉素D.从大肠杆菌体内获得胰岛素等如大肠杆菌、酵母菌(胞)中并使,该基因得到高效表达以产生药物,然后通过培养微生物来获得药物的一种技术。
【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。
【高中生物选修3 课时默写】39-42(基因工程)及答案
课时默写39 《DNA重组技术的基本工具》一．基因工程的概念：基因工程是指按照，进行严格的设计，通过体外和等技术，赋予生物以新的，创造出更符合人们需要的新的和。
由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做。
二．基因工程的基本操作工具1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀”（1）来源：主要来自（2）功能及功能特点：能够识别双链DNA分子的某种，并且使每一条链中的两个核苷酸之间的断开。
（3）结果：末端：限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开；末端：限制酶在它识别序列的中心轴线处切开。
2．DNA连接酶——“分子缝合针”（1）种类和来源：只能连接黏性末端：E·coli DNA连接酶，从中分离出来；既能连接黏性末端也能连接平末端：，从T4噬菌体中分离出来（2）作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被切开的两个核苷酸之间的。
3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”（1）作用：将送入到受体细胞中（2）种类：、λ噬菌体的衍生物、动植物等（3）最常用载体——质粒特点：有一个至多个，供外源DNA片段（基因）插入其中；能在受体细胞中，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步；有特殊的，供重组DNA的鉴定和筛选。
课时默写40 《基因工程的基本操作程序》一．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：1．；2．；3．；4．。
其中，基因工程的核心是。
二．目的基因的获取1．目的基因：主要是指的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。
2．获取方法（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DNA片段，导入中储存，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：文库：包含一种生物所有的基因；部分基因文库：包含一种生物的基因，如cDNA文库。
③提取依据：基因的核苷酸序列、基因的、基因在染色体上的位置、基因的转录产物，以及基因的表达产物等特性。
2024届高考一轮复习生物课件(人教版)：基因工程的基本工具和基本操作程序
4.目的基因的检测与鉴定
拓展 提升科学思维
PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各 种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。在 该过程中，引物非常关键，回答下列有关引物的问题： (1)什么是引物？ 提示 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。 (2)PCR技术为什么需要引物？ 提示 DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链。
拓展 提升科学思维
构建基因表达载体时，需要选择合适的限制酶切割含有目的基因的DNA
片段和载体。
已知限制性内切核酸酶Ⅰ的识别序列和切点是
，限制性内切
核酸酶Ⅱ的识别序列和切点是
，根据图示分析回答下列问题：
(1)请用图示法写出限制性内切核酸酶Ⅰ和限制性内切核酸酶Ⅱ切割后形 成黏性末端的过程。
提示 限制性内切核酸酶Ⅰ： 限制性内切核酸酶Ⅱ：
本质
DNA
DNA
mRNA
mRNA
位置 目的基因上游 目的基因下游 mRNA首端 mRNA尾端
RNA聚合酶识 别和结合的部 功能 位，驱动基因 转录出mRNA
翻译的起始 使转录在所需要
信号(编码氨 的地方停下来
基酸)
翻译的结束信 号(不编码氨 基酸)
3.将目的基因导入受体细胞
生物种类
植物
动物
微生物
常用方法 农杆菌转化法、花__粉__管__通__道__法__ 显微注射法 Ca2＋ 处理法
(6)若一个DNA分子在PCR中经过n轮循环，理论上需要消耗多少个引物？ 第n轮循环需要消耗多少个引物数？ 提示 经过n轮循环需要消耗引物数为(2n＋1－2)个，第n轮循环需要消耗 的引物数为2n个。
高中生物选修三现代生物科技知识点归纳
高中生物选修三现代生物科技知识点归纳凡事预则立，不预则废。
学习需要讲究方法和技巧，更要学会对知识点进行归纳整理。
下面是店铺为大家整理的高中生物选修三现代生物科技知识点，希望对大家有所帮助!高中生物选修三现代生物科技知识点总结第十单元现代生物科技一、基因工程1. 基因工程的诞生(1)基因工程：按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA 重组和转基因等技术，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
(2)基因工程诞生的理论基础是在生物化学、分子生物学和微生物学科的基础上发展起来，技术支持有基因转移载体的发现、工具酶的发现，DNA 合成和测序仪技术的发明等。
2..基因工程的原理及技术(3)基因工程操作中用到了限制酶、DNA 连接酶、运载体考点限制酶细化：限制酶主要从原核生物生物中分离纯化出来，这种酶在原核生物中的作用是识别 DNA 分子的特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
① 限制酶的特性是识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
限制酶产生的末端有两种：粘性末端和平末端。
② DNA 连接酶与 DNA 聚合酶的作用部位是磷酸二酯键，二者在作用上的区别为前者是恢复被限制性内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，后者单个的核苷酸连接到DNA分子上。
③ 作为基因工程的载体应该具备标记基因、多个限制性内切酶切点、能够在宿主细胞内复制和稳定存等特点。
⑤ 常见的载体种类有质粒、动植物病毒、噬菌体(4)基因工程四步骤：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、目的基因的检测和表达。
考点细化：① 目的基因的获取方法为根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在载体上的位置、基因的转录产物、以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因。
② 基因文库、基因组文库、cDNA 文库的区别：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，各个受体菌体分别含有这种生物的不同基因，称之为基因文库。
基因工程的基本操作程序主要包括四个基本步骤
巩固练习
1为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与抗旱 节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其 水分利用率提高了20%。这项技术的遗传学原理 是 A．基因重组 B．基因突变 C．基因复制 D．基因分离点点生物学教学Fra bibliotek巩固练习
2利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是 否成功，最好检测 A．是否有抗生素产生 B．是否有目的基因表达 C．是否有抗虫的性状出现 D．是否能分离到目的基因
等⑤mRNA⑥核糖体
A、①②③④
B、②③④⑤
C、①③
④⑤ D、①②③⑥
点点生物学教学
巩固练习
6 获取目的基因的方法有多种，下列不属于含目的基因生物细胞中获取 D、利用PCR技术获取
点点生物学教学
巩固练习
7 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的 是（ ）
白基因等。
点点生物学教学
3.根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理,你能分 析出不能导入单子叶植物的原因吗?若将一个抗病基因导 入小麦中,理论上讲你应该怎样做? ①要选择合适的农杆菌菌株，因为不是所有的农杆菌菌株都 可以侵染单子叶植物； ②要加趋化和诱导的物质，一般为乙酰丁香酮等，目的是使 农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢（趋化性）和激活农杆菌 的Vir区（诱导）的基因，使T-DNA转移并插入到染色体DNA 上。
点点生物学教学
寻根问底：将目的基因直接导入受体细胞不是更简便吗？如
果这么做，结果会怎样？ 提示：有人采用总DNA注射法进行遗传转化，即将一个生物中 的总DNA提取出来，通过注射或花粉管通道法导入受体植物， 没有进行表达载体的构建，这种方法针对性差，完全靠运气， 也无法确定什么基因导入了受体植物。此法目前争议颇多，严 格来讲不算基因工程。
高考复习：人教版高中生物选修三现代生物技术专题一《基因工程》经典例题创新应用训练含答案解析
高中生物选修三现代生物技术专题全套教学案含单元检测专题一基因工程本专题包括基因工程的发展过程；DNA重组技术的基本工具；基因工程的基本操作程序；基因工程的应用；蛋白质工程的崛起等部分。
b5E2RGbCAP基因工程是一门20世纪70年代以来新兴的生物科学与工程技术相结合的科学。
也叫DNA重组技术。
它是按照人类的意愿，将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术。
现已成为生命科学中发展最快、最前沿的学科，有关生物工程的内容，己成为近几年生物高考的热点内容。
其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤以及基因工程的成果及应用前景将是近年命题的新热点plEanqFDPw基因工程操作的三种基本工具，四项基本操作程序等内容将成为考查学生分析综合问题能力的材料；另外，针对生物工程在医药、食品、农林等高新技术产业中的应用，运用有关的生物知识指导生产和实践，对有关的生产方案、生产过程进行分析、综合评价，这也是高考的另一热点。
有关基因工程的备考，今后高考中可能涉及到本考题的热点问题，有如下几个方面：DXDiTa9E3d1•基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。
RTCrpUDGiT2•转基因技术的应用：（1）转基因动植物，如抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂，抗倒伏的植物；产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物；此外，转基因动物为人类异体器官移植提供了可能。
（2）基因药物：如人造胰岛素、人造生长激素、溶血栓的尿激酶原等。
（3）基因治疗：美国对复合型免疫缺陷症的治疗；糖尿病的治疗：许多科学家希望利用基因工程手段将正常的合成胰岛素基因导入患者体内，并准确表达，以此来修复或替代失去正常功能的胰岛B细胞，从而维持机体血糖平衡。
（4）利用遗传工程培养转基因固氮绿色植物的展望。
地球上的固氮途径有三条：生物固氮、工业固氮、高能固氮。
其中，生物固氮是植物可利用氮的主要来源。
高中新教材生物课件选择性必修基因工程的基本操作程序
利用基因工程改良藻类，实现高产油 脂藻类的培养，进而通过酯交换反应 生产生物柴油。这些应用展示了基因 工程在环境保护和能源领域的巨大潜 力。
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重金属吸附
利用基因工程改造微生物或植物，使其具备吸附重金属的能力，降 低环境中重金属的污染程度。
污染物检测
通过基因工程手段开发生物传感器，用于快速、准确地检测环境中 的污染物。
可再生能源开发中的基因工程技术
生物质能源
利用基因工程改良植物或微生物，提高其生物质产量或改进其生 物质组成，从而更高效地生产生物质能源。
微生物燃料电池
通过基因工程技术改造微生物，使其在特定条件下能够将有机物转 化为电能，应用于微生物燃料电池。
藻类生物柴油
利用基因工程手段改良藻类，提高其油脂产量和品质，进而生产生 物柴油。
实例分析：污水处理和生物柴油生产
污水处理
通过基因工程培育高效降解污水中有 机物的微生物，提高污水处理的效率 和质量。
基因突变筛查
利用基因工程技术检测特定基因突变，预测患病风险，如遗传性 疾病、癌症等。
基因表达分析
通过检测基因表达水平，了解疾病发生发展过程中的基因调控机 制，为疾病诊断和治疗提供依据。
单基因遗传病诊断
针对单基因遗传病，通过基因检测确定致病基因，实现精准诊断 和治疗。
个性化医疗与染植物细胞，将目的基因导 入植物细胞并整合到其基因组中。
基因枪法
花粉管通道法
利用基因枪将带有目的基因的金属微粒直 接射入植物细胞或组织，实现基因转移。
在植物授粉后，利用花粉管作为通道，将 外源DNA导入受精卵细胞，培育出转基因 植株。
转基因动物育种原理及方法
原理
基因工程基本操作四个步骤
PCR技术—聚合酶链式反应
概念：
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双链复制的基本原理
PCR扩增仪
前提：
一段已知目的基因的核苷酸序列
条件： 模板DNA
(含有目的基因)
四种脱氧核苷酸dNTP 热稳定DNA聚合酶(Taq酶） 一对引物 温度控制
指数 方式扩增，即____ ④方式：以_____ 2n （n为扩增循 环的次数）
⑤结果：
使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增
⑥过程： a、DNA变性（90℃-96℃）：双链DNA模板 氢键 断裂，形成___________ 单链DNA 在热作用下，_____ b、退火（复性55℃-60℃）：系统温度降低，引 双链 。 物与DNA模板结合，形成局部________ c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，从 引物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补 DNA链 。 的________
基因工程基本操作的四个步骤
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
一、目的基因的获取
请阅读P9第一和二两段
编码蛋白质的结构基因 1、目的基因主要是指______________________
2、获取目的基多dna片断导入到受体菌的群体中各个取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一目的基因的获取1目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因2获取目的基因的常用方法有哪些
利用PCR技术扩增目的基因
(二)利用PCR技术扩增目的基因 选修1 P60
多聚酶链式反应 ，是一项 ① 概念：PCR全称为_______________ 体外复制特定 DNA片段的核酸合成技术 在生物____ ___________ DNA双链复制 ②原理：__________ 已知基因的核苷酸序列 、 ③条件：_______________________ 四种脱氧核苷酸 、___________ 一对引物 (做启动子)、 _______________ DNA聚合酶 前提条件： ___________. 指数 方式扩增，即____ ④方式：以_____ 2n （n为扩增循 环的次数） ⑤结果： 使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增(一)从基因中获取目的基因1.基因
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。
基因工程教学设计
基因工程教学设计界首中学郑学胜教学目标一、知识与技能1、基因工程的概念和基本工具2、基因操作基本步骤3、基因工程应用二、过程与方法1、通过对视频、图片等的观察，学会观察方法，培养观察能力。
2、通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。
3、通过对基因操作基本步骤的学习，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。
三、情感态度与价值观1、通过学习基因操作的工具和基本步骤，形成结构与功能相统一的基本点。
四、教学重点1、基因操作的工具和基本步骤。
2、基因工程在医药卫生方面的重要作用及基因工程在农牧业方面取得的成果及前景。
五、教学难点限制性内切酶和运载体的作用及提取目的基因的方法六、教学方法应用PPT的视频、图片和文字相结合讲授新课教学过程师:上课!生:老师好!师:同学好!请坐下。
师:想一想,哪位同学愿意先谈一谈,请？生：是不是,可以借助噬菌体培养出能合成胰岛素的大肠杆菌呢？师：回答的非常很好师：我们可以利用这个原理就有可能培养出能合成人胰岛素的大肠杆菌！师：谈谈你为什么会这样的构想呢？生：通过视频我们可以发现噬菌体能在大肠杆菌细胞内合成构成它的蛋白质外壳，生：如果将我们的DNA分子中胰岛素基因提取出来，生：将其整合到噬菌体的DNA分子上导入大肠杆菌细胞中,有可能培养出能合成胰岛素的大肠杆菌。
师：好,这位同学的想法非常好！我们可以借助噬菌体DNA将人的胰岛素基因导入到人的大肠杆菌细胞,利用大肠杆菌细胞内原料、酶、能量等,不就有可能培养出能合成胰岛素的大肠杆菌!请同学们再思考一下,如果要实现这一构想关键步骤是什么呢？那同学愿意回答一下，请举手。
生：如何将胰岛素基因从人体细胞内提取出来？如何将胰岛素基因与噬菌体DNA分子连接起来师：好，回答的很好，请在家想一想我们要实现这一构想必须要考虑以下三个方面的问题：1、如何将胰岛素基因从DNA分子中内提取出来？2、如何将胰岛素基因与噬菌体DNA分子整合起来呢3、噬菌体会伤害大肠杆菌，如何解决这一问题呢？有没有其它更好的工具代替呢？师：请同学翻开教材阅读102，我们就一起学习第6章第二次《基因工程及其应用》，并思考以下问题：1、什么叫基因工程2、基因工程的基本操作步骤有哪些师：什么是基因工程，哪一同学愿意先讲一讲？生：基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
2021届新高考生物专题复习 基因工程和细胞工程【含答案】
第1讲基因工程和细胞工程[考纲要求] 1.基因工程的诞生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)。
3.基因工程的应用(Ⅱ)。
4.蛋白质工程(Ⅰ)。
5.植物的组织培养(Ⅱ)。
6.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)。
7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。
8.实验：DNA的粗提取与鉴定。
1．基因工程(1)基因工程的3种基本工具①限制性核酸内切酶：识别特定核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子。
②DNA连接酶：a.E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端；b.T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端。
③载体：需具备的条件包括：a.能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；b.有一个至多个限制酶切割位点；c.具有特殊的标记基因，以便对含目的基因的受体细胞进行筛选。
(2)获取目的基因的途径：①从基因文库中获取；②利用PCR技术扩增；③化学方法直接人工合成。
(3)基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子及标记基因等。
(4)将目的基因导入受体细胞①植物：体细胞或受精卵——常用农杆菌转化法(双子叶植物和裸子植物)、花粉管通道法、基因枪法(单子叶植物)。
②动物：受精卵——显微注射技术。
③微生物：细菌(常用大肠杆菌)——感受态细胞法(钙离子处理法)。
(5)目的基因的检测与鉴定方法①检测目的基因是否插入转基因生物的DNA上：DNA分子杂交技术。
②检测目的基因是否转录出mRNA：分子杂交技术。
③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交技术。
④个体生物学水平鉴定：根据表达性状判断。
易混辨析①限制酶≠DNA酶≠解旋酶限制酶的作用是识别双链DNA分子上某种特定的核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断开；DNA酶的作用是将DNA水解为基本组成单位；解旋酶的作用是将DNA两条链间的氢键打开形成两条单链。
②DNA连接酶≠DNA聚合酶DNA连接酶能连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。
高中生物选修3优质学案18：1.2 基因工程的基本操作程序
基因工程的基本操作程序【学习目标】1. 说出基因工程基本操作程序。
2. 基因组文库与cDNA文库的区别。
3. 基因表达载体的构建。
5. 掌握目的基因检测与鉴定的方法。
【学习重难点】一、重点1. 基因组文库与cDNA文库的区别。
2. PCR技术。
3. 基因表达载体的构建。
4. 将目的基因导入受体细胞的方法。
二、难点1. 掌握获取目的基因的方法。
2. 将目的基因导入受体细胞的方法。
3. 目的基因检测与鉴定的方法。
【学习过程】一、基因工程的基本操作程序写出图中各字母所代表的内容。
二、目的基因的获取：1. 目的基因主要是，也可以是一些具有。
2. 目的基因的来源。
3. 获取目的基因的方法：①②③。
三、基因表达载体的构建1. 基因工程的核心。
2. 构建表达载体的目的：使目的基因在受体细胞中，并且可以遗传给。
3. 表达载体必须有、、、、。
4. 启动子位于基因的，它是识别和结合的部位，驱动基因转录得到。
终止子位于基因的，也是一段有特殊结构的。
启动子与终止子的结构单位是。
5. 标记基因的作用是。
6. 构建过程的示意图：7. 由于受体细胞不同，将基因导入受体细胞的方法也不同，所以基因表达载体的构建不是千篇一律的。
四、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，并且在受体细胞内的过程。
2. 将目的基因导入植物细胞（1）受体细胞：（2）农杆菌转化法（采用最多的方法）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上。
②转化过程：构建的表达载体转入→导入植物细胞→ →目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
（3）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。
（4）花粉管通道法我国独创的一种方法。
3. 将目的基因导入动物细胞（1）方法：。
（2）受体细胞：。
（3）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。
基因工程技术的流程
基因工程技术的流程基因工程技术听起来就特别高大上，但其实也没有那么神秘啦。
咱就来唠唠它的流程。
一、目的基因的获取。
要搞基因工程，首先得有咱们想要的那个基因呀，这就是目的基因。
那这目的基因从哪来呢？来源可不少呢。
有的是从生物的基因组里直接分离出来的，就像是从一个装满各种宝贝（基因）的大盒子里挑出咱们想要的那个。
还有一种办法是人工合成，这就更酷了，就像咱们自己动手打造一个特殊的小零件（基因）。
如果知道目的基因的序列，就可以通过化学方法合成。
另外，利用反转录法也能得到目的基因，这就像是照着一个基因的影子（mRNA）做出一个新的基因来。
二、基因表达载体的构建。
有了目的基因还不够呢，得给它找个“座驾”，这就是基因表达载体。
这个载体就像是一辆小货车，能把目的基因运到该去的地方。
构建这个载体可讲究了。
得有启动子，这就像是货车的发动机启动按钮，告诉基因什么时候开始工作。
还有终止子，就像是刹车，让基因知道什么时候停止工作。
标记基因也不能少呀，这就像是货车上的小旗帜，能让我们一眼就认出来这辆“货车”有没有成功把目的基因送到目的地。
我们把目的基因和这些元素组合在一起，就像是给小货车装上货物和各种必要的装备。
三、将目的基因导入受体细胞。
现在“货物”准备好了，“货车”也打造好了，接下来就是把它们送到受体细胞里啦。
这个过程就像是把装满东西的货车开到一个新的仓库（受体细胞）里。
导入的方法也有好多种呢。
如果受体细胞是微生物，像大肠杆菌，常用的方法有氯化钙转化法，就像是给大肠杆菌开个小后门，让带着目的基因的载体能进去。
对于植物细胞呢，可以用农杆菌转化法，农杆菌就像是一个小快递员，能把基因表达载体送到植物细胞里。
动物细胞的话，显微注射法就比较常用啦，就像是用一个超级小的注射器，把目的基因注射到动物细胞里。
四、目的基因的检测与鉴定。
最后呢，可不能把基因送到受体细胞就不管了。
得看看这个目的基因有没有在受体细胞里好好工作呀。
检测和鉴定就是干这个的。
《基因工程的基本操作程序》 讲义
《基因工程的基本操作程序》讲义基因工程，这一在现代生命科学领域中大放异彩的技术，就像是一把神奇的钥匙，为我们开启了探索生命奥秘和解决众多实际问题的新大门。
那么，它到底是如何实现的呢？这就需要了解基因工程的基本操作程序。
一、获取目的基因目的基因是我们期望在受体细胞中表达的特定基因，它是基因工程的“主角”。
获取目的基因的方法多种多样。
从基因文库中获取是一种常见的途径。
基因文库就像是一个巨大的基因仓库，里面存放着各种生物的基因。
我们可以根据目的基因的相关信息，在这个“仓库”里进行筛选和查找。
利用 PCR 技术扩增目的基因也是常用的方法。
PCR 技术就像是一个基因的“复印机”，能够以少量的 DNA 为模板，快速大量地复制出特定的基因片段。
此外，如果已知目的基因的核苷酸序列，还可以通过化学方法人工合成。
这就像是按照设计图纸精准地构建出我们想要的基因。
二、基因表达载体的构建获取了目的基因后，接下来要构建基因表达载体。
这一步就像是给目的基因打造一个合适的“座驾”，让它能够顺利地进入受体细胞并发挥作用。
基因表达载体通常由目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分组成。
启动子是基因表达的“开关”，它决定了基因在什么时间、什么部位开始表达。
终止子则像是基因表达的“刹车”，告诉基因表达到这里就结束了。
标记基因就像是一个“信号灯”，能够帮助我们筛选出成功导入了基因表达载体的受体细胞。
构建基因表达载体时，需要使用限制酶和 DNA 连接酶等工具酶。
限制酶能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割 DNA 分子；DNA 连接酶则能够将切割后的 DNA 片段连接起来，形成完整的基因表达载体。
三、将目的基因导入受体细胞有了基因表达载体，接下来就要把它导入受体细胞。
这就像是把货物送到指定的地点。
导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法等。
农杆菌转化法利用了农杆菌能够感染植物细胞，并将其携带的TDNA 转移到植物细胞中的特点。
基因工程技术的一般步骤和流程
基因工程技术的一般步骤和流程基因工程技术听起来特别高大上，但其实它的步骤和流程也没有那么神秘啦。
一、目的基因的获取。
这就像是要去寻宝一样呢。
基因可是藏在生物的细胞里的哦。
我们可以从基因文库中去找。
基因文库就像是一个超级大的基因仓库，里面有各种各样生物的基因。
还可以用反转录法，就像是给RNA做一个反向的翻译，把它变成DNA，这个DNA就是我们想要的目的基因啦。
另外，要是知道基因的一些序列信息呢，还能通过化学合成的方法直接合成目的基因，就像是定制一件特殊的商品一样有趣。
二、基因表达载体的构建。
这个步骤可重要啦。
我们要给目的基因找个“小推车”，这个“小推车”就是载体。
常见的载体有质粒啦、噬菌体啦这些。
就把目的基因像小乘客一样放到载体这个“小推车”里。
不过在放进去之前，还得给载体做些小手术呢。
要给它加上启动子，这就像是给小推车装个发动机，这样目的基因才能启动表达呀。
还有终止子，就像是刹车，让基因表达在合适的时候停下来。
还得有标记基因，这个标记基因就像是小推车的小标签，能让我们很容易找到装了目的基因的载体呢。
三、将目的基因导入受体细胞。
这一步就像是把我们装满乘客（目的基因）的小推车送到一个新的地方（受体细胞）。
如果受体细胞是植物细胞的话，我们可以用农杆菌转化法，农杆菌就像是一个小小的快递员，把基因载体送到植物细胞里。
要是微生物细胞呢，像大肠杆菌，就可以用氯化钙处理法，让细胞变得更容易接受外来的基因。
动物细胞就比较特殊啦，可以用显微注射法，就像用一个特别小的注射器把基因注射到细胞里，感觉是不是超级酷呢。
四、目的基因的检测与鉴定。
基因到了受体细胞里，我们得看看它是不是真的在里面好好工作啦。
首先是检测目的基因是不是已经导入受体细胞了，这就像是看看快递有没有送到目的地。
我们可以用DNA分子杂交技术，就像是让目的基因和它对应的探针来个亲密拥抱，如果能抱在一起，那就说明目的基因在细胞里啦。
然后还要看看目的基因有没有表达呢。
高中生物 13 基因工程的基本操作程序将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定课件 新人教版选修
(2)过程：首先将含有目的基因的表达载体_⑨__提__纯___，然后 用⑩ ___显__微__注__射__仪将目的基因注入从雌性动物体内取出的卵中， 再移植到雌性动物的_⑪__输__卵__管__或__子__宫__内，使其发育为转基因动 物。
4．导入微生物细胞 (1)原核生物特点：繁殖_⑫__快___、多为_⑬__单__细__胞__、遗传物质 相对_⑭__较__少___等。
谢谢(xièxie)观看！
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[答案] (1)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体 DNA上
(2)转化 (3)农杆菌转化法
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[互动探究] 将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生 物细胞的方法相同吗？
提示：不同。裸子植物、双子叶植物常用农杆菌转化法； 单子叶植物常用基因枪法；动物细胞一般用显微注射法；微生 物细胞首先用Ca2＋处理，再将目的基因导入。
(3)微生物细胞作为受体细胞具有繁殖快、多为单细胞、遗 传物质相对较少等优点。
第十七页，共33页。
[例1] 科学家通过基因工程的方法，将苏云金芽孢杆菌的 Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而 培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如图 所示，请分析回答：
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知识点二、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 _①__目__的__基__因___，采用DNA分子杂交技术。 (2)检测目的基因是否转录出了_②__m__R_N_A___，采用DNA分子 杂交技术。
第十页，共33页。
(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质，采用③__抗__原__— __抗 ___体_杂 交技术。
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(2)根据T-DNA这一转移特点，推测该DNA片段上可能含有控制_D__N_A__连__接__酶__、__限__制__酶__ (酶的种类)合成的基因。
解析 根据T-DNA这一转移特点，可以推测该DNA片段能控制合成DNA连接酶、限 制酶以实现与双子叶植物细胞染色体DNA的整合。
(3)图中c过程中，能促进农杆菌向植物细胞转移的物质是_酚___类化合物。 解析 植物细胞受伤后可产生酚类物质，以促进农杆菌向植物细胞转移。
2.农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在植物基 因工程中得到了广泛的运用。下图为农杆菌转化法的示意图，请回答下列问题：
(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是__单__子__叶__植__物__，利用农杆菌自然条件下感染 植物的特点，能实现__将__目__的__基__因__导__入__植__物__细__胞__的目的。具体原理是在农杆菌的Ti 质粒上存在T-DNA片段，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞_染__色__体__的__D__N_A__ 上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到_T_-D__N_A__片__段__(内__部__)_(部位)即可。
(4)植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还可采取_基__因__枪__法__、__花__粉__管__通__道__法__(至 少写出两种)。
解析 植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还有基因枪法和花粉管通道法等。
将目的基因导入受体细胞（小结）
种类
植物
动物
微生物
农杆菌转化法、基因枪法、 方法
花粉管通道法
植物细胞→整合到受体细
→受精卵发育→获得 细胞混合→感受态细
胞染色体的DNA上→表达
具有新性状的动物 胞吸收DNA分子
课后作业：
1.复习本节内容，阅读课本8-15页 2.完成《步步高练习册》第8课时 1、2、3、8、9、10、13、14(123)、15
将目的基因导入动物细胞
①方法： 显微注射 技术。 ②常用受体细胞： 受精卵 。 ③步骤：目的基因表达载体 提纯 →取卵(受精卵)→ 显微注射 →胚胎早期培养→移 植到雌性动物的输卵管或子宫内→获得具有新性状的转基因动物。
将目的基因导入微生物细胞
①原核生物的特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质少等。 ②常用的方法 a.用 Ca2＋ 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(这种细胞称为感受态细胞)。 b.感受态细胞和重组表达载体DNA分子在 缓冲液 中混合，在一定 的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子。
转化过程:
Ti质粒
构建
表 达 转入
农 杆
导入
细 胞
插入
植物细胞 染色DNA
表达
新 性 状
2.基因枪法
3.花粉通道法
基因枪法是利用压缩气体产生的动力， 将包裹在金属颗粒（钨粉或金粉）表面的表 达载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与 其整合并表达的方法。
花粉管通道法就是在植物受粉后， 花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去柱 头，然后，滴加DNA（含目的基因），使 目的基因借助花粉管通道进入受体细胞。
3.将基因表达载体导入农杆菌细胞时，应怎样处理农杆菌细胞？ 提示 基因表达载体(重组质粒)导入农杆菌细胞时，要用Ca2＋处理农杆菌细胞，使其 处于感受态，利于重组质粒的导入。
农杆菌转化法中两次拼接、两次导入的辨析 (1)两次拼接：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上；第二次拼接(非人 工操作)指被插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上。 (2)两次导入：第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌；第二次导入(非 人工操作)是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞。
1.转化的含义：
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.转化的方法：
目的基因导入植物细胞、动物细胞、微生物细胞方法有哪些？
3.农杆菌的特点？
将目的基因导入植物细胞 受体细胞：体细胞或受精卵
特点: 1.农杆菌转化法
易感染双子叶植物和祼子植物（酚类化合物） Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞并整合到其染色体DNA上
学以致用 ·链接典例拓展
1.下列关于目的基因导入受体细胞的描述，不正确的是
√A.基因枪法导入植物体细胞的方法比较经济和有效
B.显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法 C.大肠杆菌最常用的转化方法，是使细胞的生理状态发生改变 D.农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法
解析 不同受体细胞导入目的基因的方法不同，每种方法都有利弊。目的基因导入 植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，该方法比较经济和有效；目的基因导入动物 细胞常用的方法是显微注射技术；目的基因导入大肠杆菌最常用的转化方法是用钙 离子处理细胞，使细胞的生理状态发生改变，完成转化。
专题一 基因工程（第四课时）
将目的基因导入受体细胞
基因工程的基本操作程序（四步）
1、目的基因的获取
使目的基因在受体细胞中稳
2、基因表达载体的构建 定存在，并可进行遗传、表 达和发挥作用
3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定
（三）将目的基因导入受体细胞
3分钟阅读课本P12-13。思考下列问题：
显微注射技术
感受态细胞法
受体 __体__细__胞__或__受__精__卵__
_受__精__卵___
_原__核__细__胞__
将含有目的基因的表 Ca2＋处理细胞→感受
将目的基因插入到Ti质粒
达载体提纯→取卵( 态细胞→将重组表达
的TDNA上→农杆菌→导入
过程
受精卵)→显微注射 载体DNA分子与感受态
深化探究 ·解决问题疑难
1.将胰岛素基因的表达载体导入大肠杆菌，从大肠杆菌中获得的“胰岛素”未能达到 期待的生物活性，导致这种差异的原因可能是什么？ 提示 大肠杆菌是原核生物，无内质网、高尔基体等细胞器，大肠杆菌中基因表达 获得的蛋白质未经加工。 2.科学家将外源基因导入绵羊的受精卵中，由于外源基因可能随机插入到受精卵的 DNA中，因而有时会导致早期胚胎死亡，请分析可能的原因是什么？ 提示 外源基因的插入可能使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达，因 而有时会导致早期胚胎死亡。