基因工程的基本操作程序导学案答案
《基因工程的基本操作程序》 导学案
《基因工程的基本操作程序》导学案一、学习目标1、简述基因工程的基本操作程序。
2、理解获取目的基因的方法。
3、掌握基因表达载体的构建。
4、了解将目的基因导入受体细胞的方法。
5、知道目的基因的检测与鉴定的方法。
二、学习重难点1、重点（1）基因工程基本操作程序的四个步骤。
（2）基因表达载体的构建。
2、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、知识梳理（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基因组文库：含有一种生物的全部基因。
③部分基因文库：如 cDNA 文库，只包含了一种生物的部分基因。
（2）利用 PCR 技术扩增目的基因①PCR 技术：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：需要模板 DNA、引物、四种脱氧核苷酸、热稳定 DNA 聚合酶（Taq 酶）等。
④过程：变性（加热至 90-95℃，DNA 双链解开）、复性（冷却至55-60℃，引物结合到互补链）、延伸（加热至 70-75℃，Taq 酶从引物起始进行互补链的合成）。
（3）人工合成如果基因比较小，核苷酸序列又已知，可以通过 DNA 合成仪用化学方法直接人工合成。
（二）基因表达载体的构建1、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，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。
2、组成（1）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。
（2）终止子：位于基因的尾端，使转录在所需要的地方停止。
（3）标记基因：便于目的基因的鉴定和筛选。
（4）目的基因（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。
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。
人教版生物选修三教案：1.2 基因工程的基本操作程序 Word版含答案
1.2基因工程的基本操作程序教学设计山东省沾化县第一中学韩振勇1 教材分析《基因工程的基本操作程序》是高中生物人教版选修3专题1基因工程中第2节内容，是基因工程的核心内容,起着承上启下的作用:既是对“基因工程原理和技术”的综合运用,又是对“基因工程的应用”等后续内容的概括和开启。
对于基因工程，学生接触得很少，文字描述中会感到抽象。
为此，教材中采用形象化得呈现方式简述了基因工程基本操作程序的四个步骤。
由于该节内容难点、疑点较多,学生学习起来有一定的困难,教师必须采取简约、形象、诱思的教学策略,才能消除。
2 学情分析学生经过必修二和上一节的学习已经掌握DNA重组技术所需三种基本工具等知识，具备学习基因工程的基本操作程序一节的基础。
但基因工程一节对学生来说难点较多，如果处理不好，会变成简单的死记硬背。
因此在教学过程中，应在教师引导下适时加强学生解决问题和运用概念图等生物学语言归纳结论等方面的能力。
3 教学目标3.1 知识目标尝试分析某一转基因生物的研制过程及基本操作程序3.2 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。
3.3 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，掌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具体操作技术的学习，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。
4 教学重点与难点4.1 教学重点基因工程基本操作程序的四个步骤4.2 教学难点⑴从基因文库中获取目的基因⑵利用PCR技术扩增目的基因6 教学反思6.1 巧妙布置作业，变“复杂”为“简约”。
在课前以学生较为熟悉的转基因抗虫棉的培育过程案例为预习作业，课后布置新品种制备模拟，使学生首先从整体上了解基因工程的四个步骤，起到了突破难点及培养自学能力的目的。
2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册第3章 基因工程第2节 基因工程的基本操作程序含答案
2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册第3章基因工程第2节基因工程的基本操作程序第2节基因工程的基本操作程序第1课时目的基因的筛选与获取和基因表达载体的构建课程内容标准核心素养对接1.阐明基因工程的原理和基本操作程序。
2.尝试进行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的产物。
1.科学思维——对基因工程的基本程序有整体的认识。
2.科学探究——能复述PCR技术的原理和基本过程，了解扩增目的基因的方法。
知识点1目的基因的筛选与获取1.筛选合适的目的基因2.获取目的基因的方法3.利用PCR获取和扩增目的基因（1）PCR的含义：PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据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。
（2）条件：一定的缓冲溶液（一般要添加Mg2＋）、DNA模板、分别与两条模板链结合的2种引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶以及能自动调控温度的仪器。
（3）过程（4）PCR产物的鉴定：常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定。
知识点2基因表达载体的构建1.构建基因表达载体的目的（1）使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代。
（2）使目的基因能够表达和发挥作用。
2.基因表达载体的组成3.基因表达载体的构建过程（1）首先用一定的限制酶切割载体。
（2）然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA 片段。
（3）再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处（如图所示）。
（1）目的基因一定是编码蛋白质的基因（×）（2）DNA聚合酶能够从引物的5′端开始连接脱氧核苷酸（×）（3）每一次循环后目的基因的量可以增加一倍，呈指数形式扩增（√）（4）真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活。
因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋（√）（5）PCR过程不需要解旋酶（√）（6）基因表达载体中含有启动子和密码子（×）（7）终止子相当于一盏红色信号灯，使翻译在所需要的地方停下来（×）教材P78图示拓展1.结合下图分析PCR过程中DNA链复制的方向是怎样的。
最新高中生物-基因工程的基本操作程序导学案 精品
姓名班级组别等级基因工程的基本操作程序练习一、选择题：1、下列属于获取目的基因的方法的是( )①利用mRNA反转录形成②从基因组文库中提取③从受体细胞中提取④利用PCR技术⑤利用DNA转录⑥人工合成A．①②③⑤B．①②⑤⑥C．①②③④D．①②④⑥2、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．将切下的目的基因插入到质粒的切口处D．将重组DNA引入到受体细胞中进行扩增3、分辨基因工程是否成功是通过( ) A．提取目的基因B．基因表达载体的构建C．目的基因导人受体细胞D．目的基因的检测与鉴定4．下列不属于获取目的基因的方法的是( ) A．利用DNA连接酶复制目的基因B．利用DNA聚合酶复制目的基因C．从基因文库中获取目的基因D．利用PCR技术扩增目的基因5．哪项不是基因表达载体的组成部分( ) A．启动子B．终止密码C．标记基因D．目的基因6．在胰岛素的基因与质粒形成重组DNA分子的过程中，下列哪组是所需要的( )①同一种限制酶切割两者；②不需同一种限制酶切割两者；③加入适量的DNA连接酶；④不需加DNA连接酶A．①③B．①④C．②④D．②③7．下列说法中正确的是( ) A．基因表达载体的构建方法是一致的高二生物导学案编者：李丽平编号：4 日期：2018-3-12B．标记基因也叫做抗生素基因C．显微注射技术是最为有效的一种将目的基因导入植物细胞的方法D．大肠杆菌是常用的微生物受体8、下列哪项不是将目的基因导入植物细胞的方法( ) A．基因枪法B．显微注射法C．农杆菌转化法D．花粉管通道法9．基因工程中常用的受体细胞不包括( )A．人体细胞B．动物细胞C．植物细胞D．微生物细胞10．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞。
下列不属于这样做的原因的是( )A．结构简单，多为单细胞B．繁殖速度快C．遗传物质含量少D．性状稳定，变异少11．要检测目的基因是否成功的插入了受体DNA中，需要用基因探针，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．合成错误！未找到引用源。
2021-2022学年高二生物人教版选修3教案：1.2 基因工程的基本操作程序 Word版含答案
选修三专题1 1.2 基因工程的基本操作程序一、学习目标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。
二、教学建议1.课时数：本节教学建议用1课时。
2.课时侧重点：（1）基因工程基本操作程序的四个步骤。
3.教学策略本节是《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，同学学习有确定的困难，因此建议实行化整为零、各个击破的教学策略。
（1）加强预习环节，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。
为了突破难点及培育自学力气，在上节课结束时，可布置同学预习本节内容。
在上新课时，首先解决基因工程的基本操作程序为什么要分四个步骤，即分析每一步骤的必要性。
为什么要有“目的基因的猎取”这一步？建议引导同学看本专题题图中基因工程的概念：“基因工程是指依据人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA 重组和转基因等技术，赐予生物以新的遗传特性，制造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
”可以说这既是概念，也是原理。
这里所说的“更符合人们需要”，就是目的，那么更符合人们需要的那个基因就是目的基因了。
有了目的基因，我们才能赐予一种生物以另一种生物的遗传特性。
为什么要有“表达载体的构建”这一步？单独的DNA片段──目的基因是不能稳定遗传的。
课文中谈到构建表达载体的目的是为了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，同时使目的基因能表达和发挥作用。
为什么要有“目的基因导入受体细胞”这一步？教材指出含有目的基因的表达载体只有进入受体细胞，并且维持稳定和表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化。
为什么要有“目的基因的检测与鉴定”这一步？这是由于目的基因是否真正插入受体细胞的DNA中，是否能够在受体细胞中稳定遗传和正确表达，只有通过检测、鉴定才能得知。
在解决上述为什么基因工程操作程序分四个步骤的基础上，进入每一程序的有关技术和方法的学习。
高二生物选修三教学案基因工程的基本操作程序含答案
1. 2 基因工程的基本操作程序目的导航 1.结合教材图1－6, 整体把握并说出基因工程的基本操作程序。
2.理解获取目的基因的途径及基因表达载体的构建。
3.理解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。
一、目的基因的获取(阅读P 8－11) 1. 基因工程的基本操作程序 (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。
2. 目的基因的获取 (1)目的基因重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)常见方法 ①从基因文库中获取基因文库的种类⎩⎪⎨⎪⎧基因组文库部分基因文库如cDNA 文库②运用PCR 技术扩增目的基因 a. 原理: DNA 双链复制。
b. 条件: 引物、DNA 模板、Taq 酶、四种脱氧核苷酸。
c. 过程：目的基因DNA 受热变性后解链为单链, 引物与单链相应互补序列结合, 然后在DNA 聚合酶作用下进行延伸, 如此反复循环多次。
d ．结果：每一次循环后, 目的基因的量可以增长一倍, 即成指数形式扩增(约为2n, n 为扩增循环的次数)。
③人工合成法：假如基因比较小, 核苷酸序列又已知, 可借助DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
二、基因表达载体的构建(阅读P11)1. 基因表达载体的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, 使目的基因可以表达和发挥作用。
2. 基因表达载体的构成3. 基因表达载体的构建过程一般用同一种限制酶分别切割载体和目的基因, 再用DNA连接酶把两者连接。
三、将目的基因导入受体细胞(阅读P11－13)1. 转化的概念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(1)导入植物细胞①农杆菌转化法: 将目的基因导入双子叶植物和祼子植物。
②基因枪法: 将目的基因导入单子叶植物常用的方法。
③花粉管通道法: 我国科学家独创的一种方法。
基因工程的基本操作程序(第一课时)导学案+巩固练习(含答案)
1.2 基因工程的基本操作程序（第一课时）——导学案一、目的基因的获取：1．目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的。
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，导入受体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
基因组文库：含有一种生物的基因②种类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。
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。
PCR过程一般经历下述三十多次循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。
下列有关PCR过程的叙述中不正确的是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二、基因表达载体的构建（1）表达载体的组成：目的基因++ +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。
高中生物选择性必修三 3 2 1 基因工程的基本操作程序1(导学案)
第2节基因工程的基本操作程序（第1课时）学习目标1.运用系统思想解释基因工程的基本步骤和原理（生命观念）2.结合资料和示意图阐明PCR的原理，说出PCR所需的条件及其反应过程（科学思维）3.结合模式图说出基因表达载体的组成，并理解构建目的（生命观念、科学思维）课前自主探究一、目的基因的筛选与获取1．目的基因(1)概念：用于改变或获得等的基因。
(2)实例：培养转基因抗虫棉用到的目的基因是。
2．筛选合适的目的基因(1)较为有效的方法：从相关的和的基因中进行筛选。
(2)实例：在培育转基因抗虫棉之前，科学家不仅掌握了Bt基因的，也对Bt基因的表达产物——有了较为深入的了解。
(3)认识基因结构和功能的技术方法：技术、数据库、工具。
3．利用PCR获取和扩增目的基因(1)PCR的含义：PCR是的缩写，它是一项根据的原理，在体外提供的各种组分与反应条件，对进行大量复制的技术。
(2)原理：(3)条件：参与的组分在DNA复制中的作用解旋酶(体外用代替) 打开DNA双链DNA母链提供的模板合成DNA子链的原料催化合成DNA子链引物使能够从引物的端开始连接维持反应体系pH稳定（4）过程：PCR过程包括三步（填图）(5)结果：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成形式扩增(约为，其中n为数)。
提醒：①在PCR过程中实际加入的为dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP)，既可作为合成DNA子链的原料，又可为DNA的合成提供能量。
②引物既可以是DNA单链，也可以为RNA单链。
细胞内的DNA进行复制时，也需要引物，一般为RNA片段。
③真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活。
因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋。
二、基因表达载体的构建——核心1．构建基因表达载体的目的(1)使目的基因在受体细胞中，并且可以给下一代。
(2)使目的基因能够和发挥作用。
2．基因表达载体的组成[填图]3．构建过程[填图]易错易混辨析：1.目的基因就是指编码蛋白质的基因( )2.从已知结构和功能清晰的基因中筛选目的基因是获取目的基因的一种有效方法。
人教版选修3高二生物专题1.2《基因工程的基本操作程序》学案含答案
专题1.2 基因工程的基本操作程序班级：姓名：成绩：(二)基因工程的基本操作程序操作步骤：、、、、第一步：1.目的基因是指：。
2.目的基因的获取方法：、、、人工合成目的基因的常用方法有。
限制酶运载体直接分离法：供体细胞中的DNA → DNA片段→受体细胞→DNA片段扩增→含目的基因的细胞→目的基因反转录法：逆转录合成mRNA →单链DNA →双链DNA化学合成法：根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的mRNA 序列，推测出结构基因的核苷酸序列，再通过化学方法，合成目的基因。
第二步：（基因工程最核心的步骤）1.目的：使目的基因在受体细胞中，并且可以，使目的基因能够作用。
2.组成：＋目的基因＋终止子＋＋复制原点标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有，从而将含筛选出来。
常用的标记基因是。
第三步： _1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在内维持和的过程。
2.常用的转化方法：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。
受体细胞可以是卵细胞（受精卵）、体细胞（经组织培养成为完整个体）将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是。
此方法的受体细胞多是。
将目的基因导入微生物细胞：方法：。
用氯化钙处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是。
第四步：1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用。
2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA ，方法是采用杂交。
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取，用相应的抗体进行杂交。
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。
如转基因抗虫植物是否出现性状。
新知﹒巩固﹒展示1、基因工程基本操作步骤[判断正误](1)应用DNA探针技术可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达。
( )(2)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，属于基因工程。
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。
高中生物必修2第6章第2节基因工程及其应用导学案及答案
1、作用：将外源基因送入
2、应具备的条件：
①对宿主细胞生存没有作用，且能够在宿主细胞中并稳定地保存；
②具有限制酶的切点（便于与多种外源目的基因连接而运载多种基因）；
③具有某些（便于对目的基因进行筛选和检测）；
3、种类、和等。其中最常用的是。
4、质粒存在于许多等生物的细胞中，是拟核或细胞外能够的很小
1.基因工程与作物育种
（1）目的：获得的农作物，培育出具有各种作物的新品种
（2）实例：的转基因抗虫棉，不仅减少了，大大降低了，
而且还减少了农药对
（3）优点可克服的障碍；目的性强，能的改造生物的性状。
（4）缺点：可能引起生态危机，技术难度大
2.基因工程与药物研制
（1）实例：用基因工程方法生产、、等。
（2）过程：人体内能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子，并且在大肠杆菌内获得成功的
当堂检测
1、DNA连接酶催化的反应是()
A．DNA复制时母链与子链之间形成氢键B．黏性末端碱基之间形成氢键
C．两个DNA片段黏性末端之间的缝隙的连接D．A、B、C都不正确
2、运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是（）
A．①②③④B．①④③②C．①④③⑤D．①④③③
10、随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加。但害虫的抗药性也不断增强，对农作物危害仍然很严重。如近年来，棉铃虫在我国大面积暴发成灾，造成经济损失每年达100亿以上。针对这种情况，江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地将某种细菌产生抗虫毒蛋白的抗虫基因导人棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80％以上。就以上材料，分析回答：
导学案1.2
专题1.2 基因工程的基本操作程序【学习目标】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【重点难点】重点：基因工程基本操作程序的四个步骤难点：1.从基因文库中获取目的基因。
2.利用PCR技术扩增目的基因第一课时【自主预习与检测】阅读课文P8~P11，完成练习册P6【自主预习】内容，并回答思考问题【合作探究】1.目的基因获取的方法有哪些？2.如何从基因文库中获取目的基因？3.PCR扩增目的基因需要哪些条件？4.构建表达载体需要哪些要素？【课堂练习】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2．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．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、C DNA文库法D、聚合酶链反应5．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6．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7．目的基因的获取（1）目的基因：指编码蛋白质的＿＿＿＿＿。
（2）获取目的基因的方法①从基因文库中获取目的基因a．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基因，称为基因文库。
高二生物选修三教学案基因工程的基本操作程序含答案样本
1．2 基因工程基本操作程序目的导航 1.结合教材图1－6，整体把握并说出基因工程基本操作程序。
2.理解获取目基因途径及基因表达载体构建。
3.理解目基因导入受体细胞办法、检测与鉴定目基因办法。
一、目基因获取(阅读P 8－11) 1．基因工程基本操作程序 (1)目基因获取。
(2)基因表达载体构建。
(3)将目基因导入受体细胞。
(4)目基因检测与鉴定。
2．目基因获取 (1)目基因重要是指编码蛋白质基因，也可以是某些具备调控作用因子。
(2)常用办法 ①从基因文库中获取基因文库种类⎩⎪⎨⎪⎧基因组文库某些基因文库如cDNA 文库②运用PCR 技术扩增目基因 a ．原理：DNA 双链复制。
b ．条件：引物、DNA 模板、Taq 酶、四种脱氧核苷酸。
c ．过程：目基因DNA 受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA 聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次。
d ．成果：每一次循环后，目基因量可以增长一倍，即成指数形式扩增(约为2n，n 为扩增循环次数)。
③人工合成法：如果基因比较小，核苷酸序列又已知，可借助DNA 合成仪用化学办法直接人工合成。
二、基因表达载体构建(阅读P11)1．基因表达载体功能使目基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，使目基因可以表达和发挥作用。
2．基因表达载体构成3．基因表达载体构建过程普通用同一种限制酶分别切割载体和目基因，再用DNA连接酶把两者连接。
三、将目基因导入受体细胞(阅读P11－13)1．转化概念目基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达过程。
2．转化办法(1)导入植物细胞①农杆菌转化法：将目基因导入双子叶植物和祼子植物。
②基因枪法：将目基因导入单子叶植物惯用办法。
③花粉管通道法：国内科学家独创一种办法。
(2)导入动物细胞①办法：显微注射技术。
②惯用受体细胞：受精卵。
(3)导入微生物细胞第一步：一方面用Ca2＋解决细胞，使细胞处在一种能吸取周边环境中DNA分子生理状态，这种细胞称为感受态细胞。
1.2 基因工程的基本操作程序答案
选修三导学案 专题1 基因工程答案 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；目的基因的检测与鉴定 核心步骤为：基因表达载体的构建 检查一步是：目的基因的检测与鉴定 一、目的基因的获取 1． 编码蛋白质的结构基因 ， 一些具有调控作用的因子。
2．获取目的基因的方法：（1）从基因文库中获取目的基因 概念：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。
基因组文库 基因文库包括 部分基因文库 （2）利用PCR 技术扩增目的基因 ①概念：生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。
②原理：DNA 双链复制原理。
③条件：模板DNA ；DNA 引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA 聚合酶（Taq 酶）等。
④扩增过程：目的基因DNA 受热变性后解旋为单链，冷却后RNA 引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA 聚合酶作用下延伸合成互补链。
⑤前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列。
⑥结果：得到大量的目的基因 （3）人工合成 前提是：基因比较小，核苷酸序列又已知。
【小组讨论】 1． 由于基因选择性表达，某种生物的某一细胞中仅含有部分基因转录出的mRNA ，所以该细胞中的mRNA 反转录得到的基因文库仅含有该生物的部分基因3．①从基因文库中获取目的基因②可以直接进行化学合成③可以通过PCR 技术来扩增 二、基因表达载体的构建1．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，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。
2．一个基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因3．作用：启动子：位于基因首端，RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 ；终止子：位于基因尾端，使转录在所需要的地方停下来；标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
【小组讨论】1．不能，目的基因不含复制原点、启动子与终止子，无法在在受体细胞中自我复制和表达。
生物学案：基因工程的基本操作程序
1．2 基因工程的基本操作程序1．简述基因工程的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。
一、目的基因的获取1．从基因文库中获取目的基因将含有某种生物不同______的DNA片段导入________的群体中储存，各个________分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。
基因文库包括两种：________文库，即包含一种生物所有基因的文库；________文库，即只包含一种生物的一部分基因的文库，如______文库。
2．利用PCR（1）PCR的含义:是一项在生物______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：__________。
（4）过程：第一步,加热至90～95 ℃，________________。
第二步，冷却至55～60 ℃，________________________________________________。
第三步，加热至70～75 ℃，________________________________________________。
如此重复循环多次.（5）特点：指数形式扩增。
3．用化学方法人工合成如果基因比较____，核苷酸序列又已知，也可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
二、基因表达载体的构建基因表达载体的组成：必须有启动子、________、终止子以及________等。
1．启动子启动子是一段有特殊结构的______片段,位于基因的首端，是____________________的部位,可驱动基因______。
2．终止子终止子也是一段______短片段，位于基因尾端,使______在需要的地方停止。
3．标记基因标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有________，从而将含有________的细胞筛选出来。
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________和______的过程,称为转化。
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DNA分子 ，完
成转化过程。
[思维激活2] 为什么微生物细胞适合作为基因工程的受体细胞？ 提示 微生物细胞具有繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对 较少的优点，因此是基因工程常用的受体细胞。
1．基因表达载体的构建步骤 (1)一般用同一种限制酶切割目的基因和质粒，使其产生相同 的末端。 (2) 将 切 下 的 目 的 基 因 片 段 插 入 质 粒 的 切 口 处 ， 再 加 入 适 量 DNA连接酶，形成一个重组DNA分子(重组质粒)。构建过程 (如下图)。
单链DNA 与引 物结 合、
DNA 聚合 酶 大量目 的基因
蛋白质 的氨基 酸序列
推测
mRNA 的核苷 酸序列
推测 基因的 核苷酸 序列
化学 合成 目的基因
优点 操作简单
专一性
可在短时间内 专一性强，可产
大量扩增目的 生自然界中不存
基因
在的新基因
工作量大、 操作过程较 需要严格控制 缺点 盲目性大、 麻烦，技术 温度、技术要
1．2 基因工程的基本操作程序
目的基因的获取
1．基因工程的基本操作程序 (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 。
2．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。
【巩固1】 下列获取目的基因的方法中需要模基
因 ③反转录法 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
A．①②③④
B．①②③
C．①②④
D．②③
解析 PCR利用的是DNA双链复制原理，即将双链DNA之间的 氢键打开，变成单链DNA，作为聚合反应的模板。反转录法则是 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，再合成双链的DNA。①、④则均 不需要模板。 答案 D
时间后移植到雌性动物的输卵 的基因导入动物 射法
管或子宫内→使其发育成转基 细胞的方法
因动物
Ca2＋处理微生物细胞→感受
微生 物细 胞
态细胞→将基因表达载体在缓
感受态
简便、经济、有
冲液中与感受态细胞混合→一
细胞
效
定温度下促使感受态细胞吸收
DNA分子
特别提醒 (1)基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也 是基因工程的核心。 (2)对于植物来说，受体细胞可以是受精卵和体细胞，但常用体细 胞。 (3)对于动物来说，受体细胞一般是受精卵。受精卵作为受体细胞 具有体积大、易操作、经培养可直接表达性状的优点。而动物体 细胞的全能性受限。
基因表达载体的构建与转化
1．基因表达载体的构建 (1)基因表达载体的组成 ①启动子 位置：基因的首端。 功能：是 RNA聚合酶 识别和 结合的部位，驱动基因转录出 mRNA 。
②终止子
位置：基因的尾端。
功能：使 转录 在所需要的地方停止下来。
③标记基因：鉴别受体细胞中是否含有 目的基因 。
(2)基因表达载体的功能 使目的基因在受体细胞中 稳定存在
[思维激活1] 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。
1．提取目的基因方法的比较基因的构建 方植 枪法 体细胞或组织中→目的基因表达 的基因转化方法
物
含目的基因的溶液→滴加在柱头 细 花粉
胞
上(或用含目的基因的溶液处理 管通
简便、经济，我
花粉粒)→花粉粒吸入目的基因 国科学家独创 道法
→授粉→目的基因表达
目的基因片段→受精卵的核内
动物 细胞
→受精卵经胚胎早期培养一般 最为有效地将目 显微注
【巩固2】 请据图回答下列问题。 (1)基因工程的核心步骤是_________________________。 (2)利用________技术可以获得大量的目的基因。该技术利用 ________的原理，将基因的核苷酸序列不断加以复制，使其 数量呈指数增长。 (3)图中________位于目的基因的首端， 是________识别和结合的部位。抗生 素抗性基因的作用是作为________， 用 于鉴别受体细胞中是否导入了目的 基因。
据图回答下面的问题。 (1)图中基因组______(填“小于”“等于”“大于”____________________________； A、C过程中________(填“可以”“不可以”)使用同一种探针筛 选含目的基因___和________为模板直接进行PCR扩增，该过程中所 用酶的显著特点是_____________________________________。
合成DNA片段或基因
(1)模板：均需要脱氧核苷酸双链作为模板 (2)原料：均为四种脱氧核苷酸(3)酶：均需DNA聚合酶 联系 (4)引物：都需要引物，使DNA聚合酶从引物的3′端开始连 接脱氧核苷酸
特别提醒 (1)真核细胞的基因编码区含有不能表达的内含子，因 此，不能直接用于基因的扩增和表达。获得真核细胞中目的基因 时，一般用人工合成的方法。 (2)PCR扩增的过程：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引 物与单链相应的互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延 伸，如此重复循环多次。由于延伸后得到的产物同样可以和引物 结合，因而每一次循环后目的基因的量可以增加一培，即成指数 形式扩增(约为2n，其中n为扩增循环的次数)。
目的基因导入受体细胞的结果分析
说明：上图中发生②与发生①相比，②会使目的基因的遗传特性 得以稳定维持和表达，原因是在进行细胞分裂时，细胞核上的 DNA经复制后平均分配到两个子细胞中，保证了亲子代遗传性 状的稳定性，而①细胞分裂时，细胞质是不均分的，子细胞不一 定含有目的基因。
【巩固3】 目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达 其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的 基因检测和鉴定的是 ( )。 ①检测受体细胞是否有目的基因 ②检测受体细胞是否有致 病基因 ③检测目的基因是否转录mRNA ④检测目的基因 是否翻译蛋白质 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
，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)基因表达载体的构建
一般用同一种限制酶分别切割载体和目的基因，再用DNA连接
酶把两者连接。
2．将目的基因导入受体细胞
(1)转化的概念 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)将目的基因导入植物细胞 ① 农杆菌转化 法：将目的基因导入双子叶植物和祼子植物。 ② 基因枪 法：将目的基因导入单子叶植物常用的方法。 ③ 花粉管通道 法：我国科学家独创的一种方法。
专一性差 要求过高 求高
适用范围小
2．PCR技术与DNA复制的比较
比较项目 解旋 方式
场所 区 别酶
温度
结果
DNA复制 解旋酶催化
细胞内(主要在细胞核内) 解旋酶、DNA聚合酶 细胞内温和条件 合成DNA分子
PCR技术
DNA在高温下变性解旋
细胞外(主要在PCR扩增 仪中)
耐热的DNA聚合酶 控制温度，需90 ℃～95 ℃高温
解析 目的基因的检测包括：首先检测转基因生物的染色体DNA 上是否插入了目的基因，方法是用DNA探针，使DNA探针与基 因组DNA杂交；其次检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是 用基因探针与mRNA杂交；最后检测目的基因是否翻译了蛋白质， 方法是进行抗原—抗体杂交。
目的基因的获取
【例1】 水稻种子中70%的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙 等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因 子，同时，排出的大量磷进入水体易引起水华。为从根本上 解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育 低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。
解析 本题考查基因表达载体的组成及其构建。基因工程的核心 步骤是基因表达载体的构建；目的基因的获取方法很多，其中 PCR技术能迅速获得大量目的基因，其依据的原理是DNA双链复 制原理；基因表达载体必须包含目的基因、启动子、标记基因、 终止子，其中启动子位于目的基因的首端，是RNA聚合酶识别和 结合的部位，驱动基因转录为mRNA，抗生素抗性基因作为标记 基因用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因。 答案 (1)基因表达载体的构建 (2)PCR DNA双链复制 (3)启 动子 RNA聚合酶 标记基因
思维导图：深度剖析 基因组包含本物种全部遗传信息，cDNA仅 技术扩增目的基因，可利用 DNA或cDNA作为模板，该扩增过程需耐高温的DNA聚合酶参与。 答案 (1)大于 (2)逆转录酶 可以 (3)DNA cDNA 耐高温
(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质 ①方法： 抗原—抗体杂交 。
②结果：若有杂交带出现，则表明目的基因
已形成蛋白质产品
。
2．个体水平鉴定
包括抗虫、抗病的 接种实验，以确定是否有抗性及抗性
程度。基因工程产品需要与天然产品活性进行比较等。
[思维激活3] 进行目的基因导入及转录检测时，均用到DNA探针， 该探针的脱氧核苷酸序列如何？其检测依据是什么？ 提示 把“目的基因片段”进行放射性同位素标记或进行荧光 标记，用标记好的基因片段做探针，与受体生物的基因组 DNA进行杂交，如果有杂交带出现，根据分子杂交的基本原 理，说明目的基因与受体细胞基因组DNA具有同源性，也就 是说目的基因已经被导入受体细胞内，反之，则说明目的基)
PCR技 人工合成
术扩增
供体细胞中
的DNA
限制酶
许多DNA
片段
连接
过 表达载体
程
导入
受体细胞
外源DNA扩
增，产生
特定性状