基因工程实验(答案)教学教材
基因工程课后习题答案
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基因工程课后习题答案基因工程课后习题答案基因工程是一门涉及生物学、遗传学和生物技术的综合学科,它的发展和应用在医学、农业、环境保护等领域具有重要意义。
在学习基因工程的过程中,我们常常会遇到一些习题,下面是一些常见的基因工程课后习题及其答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 什么是基因工程?基因工程是利用生物技术手段对生物体的基因进行操作和改变的过程。
它包括了基因的克隆、重组、转染和编辑等技术,旨在实现对基因组的精确控制和改造。
2. 请简要介绍基因克隆的步骤。
基因克隆是指将感兴趣的基因从一个生物体中复制并插入到另一个生物体中的过程。
其步骤主要包括:DNA提取、DNA片段的切割、载体DNA的准备、DNA片段的连接、转化和筛选等。
3. 什么是重组DNA技术?重组DNA技术是指将来自不同生物体的DNA片段进行切割,然后通过连接酶将其重新组合成新的DNA分子的过程。
重组DNA技术的应用广泛,可以用于基因克隆、基因表达、基因治疗等领域。
4. 请简要介绍PCR技术。
PCR(聚合酶链反应)是一种体外扩增DNA的技术。
它通过不断重复DNA的变性、退火和延伸等步骤,可以在短时间内大量复制目标DNA序列。
PCR技术在基因工程中被广泛应用于基因克隆、基因检测和DNA测序等方面。
5. 什么是基因编辑技术?基因编辑技术是指通过直接对基因组进行修改,实现对目标基因的精确编辑和改造的技术。
目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统,它可以实现高效、精确和经济的基因编辑,对于研究基因功能和治疗基因相关疾病具有重要意义。
6. 基因工程在医学领域有哪些应用?基因工程在医学领域的应用非常广泛,包括基因治疗、药物生产、疫苗研发等方面。
例如,通过基因工程可以将治疗性基因导入患者体内,用于治疗遗传性疾病和癌症等疾病;还可以利用基因工程技术生产重组蛋白药物,如胰岛素和生长激素等。
7. 基因工程在农业领域有哪些应用?基因工程在农业领域的应用主要包括转基因作物的培育和农业有害生物的控制。
2018-2019学年高二生物人教版选修三教师用书:1.2 基因工程的基本操作程序 Word版含答案
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一、基因工程的基本操作程序(阅读教材)二、目的基因的获取(阅读教材P8~)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.获取方法(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。
(3)人工合成法:适于合成基因较小,且核苷酸序列已知的目的基因。
三、基因表达载体的构建(阅读教材)1.目的(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。
(2)使目的基因能够表达和发挥作用。
2.组成及作用(连线)四、将目的基因导入受体细胞阅读教材P11~受体细胞内,并且在受体细胞内.转化的概念:目的基因进入1维持稳定表达和的过程。
2.将目的基因导入不同受体细胞的方法(连线)五、目的基因的检测与鉴定(阅读教材P13~)[共研探究]获取目的基因是实施基因工程的第一步,随着科学技术的发展,目前获取目的基因的常用方法有以下几种。
阅读教材相关内容,结合提供的资料,完成下面的思考。
1.从基因文库中获取目的基因的受体菌,导入片段A DN 基因文库的含义:将含有某种生物不同基因的许多)(1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)基因文库的种类基因。
所有基因组文库:包含一种生物的① 文库。
A cDN 如基因,部分部分基因文库:只包含一种生物的② (3)从基因文库中获取目的基因的依据染、基因在功能序列、基因的核苷酸根据目的基因的有关信息,如根据基因的等特性来获取目蛋白质,以及基因的表达产物mRNA 上的位置、基因的转录产物色体的基因。
2.利用PCR 技术扩增目的基因片A DN 定特是多聚酶链式反应的缩写,它是一项在生物体外复制R PC :概念)(1的核酸合成技术。
段 。
双链复制A DN 原理:)(2 以便根据这一序列合成引(核苷酸序列前提条件:有一段已知目的基因的)(3物)。
(4)扩增过程: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酶作用下进行延伸,如此重复循环多次。
2019-2020学年高中生物人教版必修二教师用书:第6章第2节基因工程及其应用Word版含答案
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第2节基因工程及其应用学习目标导航1 •概述基因工程的原理和应用。
(重、难点)2•了解转基因生物和转基因食品的安全性。
------- O自主认知。
1.基因工程的概念2.基因工程的操作工具⑴“剪刀”和“针线”:(2)运载体:①作用:将外源基因送入受体细胞•噬菌体许多麵以及酵母菌等生物"布^细胞质中特性:能够启主复劇实质:环状DNA分子动植物病毒------- O核您突破0 ----------[合作探讨]探讨1:EcoRI限制酶只能识别GAATTC的序列,并在G和A之间将这段序列切开,产生黏性末端,请写出切割后产生的黏性末端。
GAA\ TTC .CTT\AAC -------------------------------!f中轴线提示:G AATTCCTTAA G探讨2:不同的限制酶切割形成的黏性末端一定不能连接在一起吗?为什么?提示:不一定。
例如,限制酶1的识别序列和切点分别是GGATCC在G和G之间切开,限制酶2的识别序列和切点分别是GATC在G之前切开,两者形成的黏性末端是可以互补配对并连接在一起的。
探讨3:下图表示一段DNA序列,请确定限制酶和DNA连接酶的作用部位。
提示:限制酶和DNA连接酶均作用于b部位[思维升华]1.工具酶的作用比较⑴限制酶与DNA连接酶的比较:作用应用②种类《质粒【特别提醒】(1)氢键的断裂和重新形成与限制酶和 DNA 连接酶无关,氢键的形成不需要酶的作用。
(2)DNA 连接酶无识别的特异性,能恢复两核苷酸间的磷酸二酯键,将两个DNA 片段连接起来。
2. 运载体具备的条件(1) 能在宿主细胞内稳定保存并大量复制 ----- 这是保证目的基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子细胞的基础。
(2) 有多个限制酶切点 一一这是运载体能够接入多种目的基因所必备的条件。
(3) 有标记基因一一这是检测目的基因是否导入受体细胞中的重要判断依据。
------- O 题组冲关◊ ----------1 •如图所示为一项重要生物技术的关键步骤,X 是获得外源基因并能够表 达的细胞。
基因工程课后习题答案
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2.质粒DNA和病毒(噬菌体)DNA作为载体的主要特征是什么为外源基因提供进入受体细胞的转移能力;为外源基因提供在受体细胞中的复制能力或整合能力;为外源基因提供在受体细胞中的扩增和表达能力;具有多种单一的核酸内切酶识别切割位点,具有合适的选择标记3.如何理解质粒的不相容性及其在DNA重组克隆过程中的运用意义质粒的不相容性:具有相同或相似复制子结构及调控模式的两种不同的质粒不能稳定存在于同一受体细胞内.4.列举表达质粒、穿梭质粒、探针质粒和cos质粒的不同用途表达质粒:在多克隆位点的上下游分别装有两套转录效率较高的启动子、合适的核糖体结合位点序列(SD)序列以及强有力的终止子结构,使得克隆在合适位点上的任何外源基因均能在受体细胞中高效表达。
穿梭质粒:质粒分子上含有两个亲缘关系不同的复制子以及相应的选择性标记,能在两种不同的受体细胞中复制并检测。
探针质粒:用来筛选克隆基因的表达调控元件。
通常含有报告基因,但缺少相应的调控序列(如启动子或终止子),只有含有启动子或终止子的调控序列被克隆进入载体后,报告基因才能别表达,表达量的大小直接反应了克隆进入的调控元件的强弱。
cos质粒:人工构建的含有λDNA的cos位点序列和质粒复制子的特殊类型的质粒载体。
具有大的装载量,可以用于构建基因组文库。
5. II类限制性核酸内切酶的主要酶学特征是什么分子量较小的单体蛋白,双链识别和切割活性仅需Mg2+,识别位点为4-6个bp的回文序列,切割位点在识别序列中或靠近识别序列7. KLenow酶与大肠杆菌DNA聚合酶I在结构和功能上的主要区别DNA聚合酶I包括大片段(klenow片段)和小片段功能上:DNA聚合酶I比klenow酶多了5’→3’核酸外切酶活性,两者都具有5’→3’DNA聚合酶活性和3’→5’核酸外切酶活性。
8.影响限制性核酸内切酶活性的主要因素有哪些?温度、盐度等物理因素,DNA样品纯度,DNA甲基化程度,限制性核酸内切酶的缓冲液性质,甘油和微量的金属离子会抑制限制性内切酶的活性9.如何理解粘性末端比平头末端更容易连接在退火条件下,粘性末端的连接为分子内反应,平头末端是分子间反应,平头末端的连接反应更加复杂,速度也慢。
人教版生物选修三教案:1.3 基因工程的应用 含答案
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1。
3基因工程的应用教学设计山东省沾化县第一中学韩振勇1 教材分析《基因工程的应用》是人教版选修3专题1基因工程中第3节内容,是前一节基因工程基本操作程序的一个必然结果,有助于学生增加对基因工程的了解,增强学习生物的兴趣。
对于基因工程的应用,除了可以从教材中获得相关资料,还可以要求学生搜集基因工程应用成果的资料,在课堂上加以展示。
2 学情分析学生已经掌握了基因工程的基本工具及其基本操作程序,要记牢须兴趣先行,理论联系生活,应用为最高境界.首先,布置学生预习,搜集基因工程应用成果的资料,并用PPT展示出来。
这样做的目的一方面锻炼了学生搜集整合信息的能力,还给了学生一个展现自己的机会.接下来,指导学生整理课本中提供的信息,寻找转基因植物、动物等过程中用到的目的基因。
这样做,既可以调动学生学习的积极性,也增强了他们分析和处理信息的能力。
3 教学目标3。
1 知识目标⑴举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
⑵关注基因工程的进展。
⑶认同基因工程的应用促进生产力的提高。
3。
2 能力目标通过引导学生网上探究,引导学生主动参与,培养收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
3。
3 情感态度与价值观⑴培养理论联系实际的良好学风,培养爱国主义热情。
⑵关注科学与社会.4 教学重点与难点4.1 教学重点基因工程在农业和医疗等方面的应用4.2 教学难点基因治疗5 教学过程6 教学反思由于学生积极参与收集资料和讨论,学生对知识掌握较好,使教学真正的做到了学生主体和教师主导的思想,体现了新课改要求的探究合作学习精神。
但是,这种课堂要求教师很强的组织能力和驾驭能力,对知识掌握要全面并且要具有一定的应变能力。
第2课时 基因工程的原理和技术 学案(含答案)
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第2课时基因工程的原理和技术学案(含答案)第第2课时课时基因工程的原理和技术基因工程的原理和技术学习目标1.简述基因工程的原理。
2.概述基因工程基本操作的几个步骤。
一.基因工程的原理1.基本原理让人们感兴趣的基因即目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。
2.变异类型基因工程属于可遗传变异中的基因重组。
归纳总结1在基因工程中,不同DNA链的断裂和连接产生DNA 片段的交换和重新组合,形成了新的DNA分子,在这个操作中交换了DNA片段,故属于基因重组。
2基因工程中的基因重组不同于减数分裂过程中的基因重组。
前者属于无性生殖中的基因重组,并发生在不同种生物间,打破了物种间的界限,可以定向地改造生物的遗传特性,此操作均在细胞外进行。
例1科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”,可以携带DNA分子。
把它注射入组织中,可以通过细胞的胞吞作用进入细胞内,DNA被释放出来,进入到细胞核内,最终整合到细胞染色体上,成为细胞基因组的一部分,DNA整合到细胞染色体中的过程属于A.基因突变B.基因重组C.基因互换D.染色体畸变答案B解析基因突变是基因内部结构的改变;染色体畸变是以染色体作为研究对象,探讨染色体结构和数目的变化;基因工程是将外源基因导入受体细胞,得到人们所需要的产物,属于基因重组。
例2下列叙述符合基因工程基本原理的是A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合,杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后将其DNA整合到细菌DNA上答案B解析基因工程是在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内,使目的基因在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物,因此,B项为基因工程。
方法技巧正确理解基因工程的5个方面操作对象人们感兴趣的基因即目的基因需要的基本要素多种工具酶.目的基因.载体.宿主细胞等常见目的基因植物的抗虫基因.抗病基因.抗除草剂基因.人胰岛素基因和人干扰素基因等完成的场所体外构建重组DNA分子,宿主细胞内表达完成的结果目的基因稳定和高效地表达,产生人们所需的功能物质二.基因工程的基本操作步骤1.获得目的基因的方法1已知序列用化学方法合成;用聚合酶链式反应PCR扩增。
人教版高二生物选修三教学设计:专题一2《基因工程的基本操作程序》(共1课时)含答案
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《基因工程的基本操作程序》教学设计教学目标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。
3。
培养学生探索科学的严谨态度教学重难点【教学重点】基因工程基本操作程序的四个步骤.【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。
教学工具多媒体教学过程复习提问:1.DNA重组技术的基本工具有那些,各自的作用和特点是什么?2。
我们所学过的育种方法有那些?其中基因工程育种有那些优点?导入:通过基因工程的概念我们可知,我们能够应用DNA重组技术和转基因技术赋予生物以新的遗传特征,但是无论是DNA重组技术还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哪,以及如何将载体导入受体?这些都是我们所要共同探究的问题!现在让我们共同学习一下1。
2基因工程的基本操作.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?2、基因工程的基本操作程序主要包括:、、新课教学: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。
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.目的基因的获取方法:(1)从基因文库中获取基因文库:将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因.构建基因文库的目的:为了在不知目的基因序列的情况下,便于获得所需的目的基因。
基因组文库:含有一种生物的所有基因。
部分基因文库(如cDNA文库):含部分基因,可由mRNA反转录而来。
(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。
【人教版】生物选修三:1.2《基因工程的基本操作程序》教学案(含答案)
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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,学生学习有一定的困难,因此建议采取化整为零、各个击破的教学策略。
(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。
为了突破难点及培养自学能力,在上节课结束时,可布置学生预习本节内容。
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“目的基因的获取”这一步?建议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,通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,创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,我们才能赋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?这是因为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。
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
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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。
人教版高二生物选修3教案:专题1 基因工程 Word版含答案 Word版含答案
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专题1 基因工程20世纪70年代诞生的基因工程,已经成为生命科学中最具活力的前沿领域之一。
在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识,本专题在必修课基础上,引导学生深入了解基因工程的基本原理和技术流程,了解基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景,以拓展学生的科技视野,提高他们对生物科学技术的兴趣。
本专题教材分析一、教学目的要求知识方面1.简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。
2.简述基因工程的原理及技术。
3.举例说出基因工程的应用。
4.简述蛋白质工程。
情感态度与价值观方面1. 关注基因工程的发展。
2. 认同基因工程的应用促进生产力的提高。
能力方面1.运用所学DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型。
2.尝试运用基因工程原理,提出解决某一实际问题的方案。
3.通过讨论、进展追踪等活动,提高收集资料、处理资料、撰写专题综述报告的能力。
基因工程属于生物科技前沿的内容,这一专题的教学,首先要考虑基础性。
高中阶段的教学不是培养专家,而是要全面提高学生的科学素养,因此,着力点应瞄准对学生的发展起根本作用的知识、能力、思想情感上。
忽视了这一点,而一味追求知识的深和透,就会本末倒置,影响学生的全面发展。
本专题教学的另一个重要原则就是要在学生原有的知识、经验基础上提升。
违背了渐进性,易使学生认为“基因工程难学”而产生“危乎高哉”的想法,望而却步。
紧密联系学生已有的经验、生活阅历,尽量紧密联系必修课中的基础知识,一步步引领学生登上这一科技前沿的舞台,学生们才会心驰神往地投入到学习中来。
在学习本专题内容时,不能忽视知识与能力、情感态度与价值观的有机结合。
情感态度与价值观是学习的动力,要利用国际上重大科技成果的素材,开阔学生的视野,增强他们奋发图强的紧迫感;利用国内重大科技成果的素材,培养他们自强不息的民族精神,从而唤起他们学习的积极性。
二、教学内容的结构和特点(一)教学内容的特点本专题的内容由题图、《科技探索之路》和四节内容构成。
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1节 重组DNA技术的基本工具含答案
![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1节 重组DNA技术的基本工具含答案](https://img.taocdn.com/s3/m/6981c4a2710abb68a98271fe910ef12d2af9a9b3.png)
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1节重组DNA技术的基本工具课程内容标准核心素养对接1.简述重组DNA技术所需的三种基本工具及其作用。
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.进行DNA的粗提取与鉴定。
1.科学思维——模拟重组DNA分子的操作过程,说出合成新DNA分子的基本原理。
2.科学探究——结合实验室条件,对DNA进行粗提取和鉴定。
知识点1基因工程及其诞生与发展1.基因工程的概念2.基因工程的诞生和发展(1)基因工程的诞生(2)基因工程的发展知识点2重组DNA技术的基本工具1.限制性内切核酸酶(简称限制酶)——“分子手术刀”是一类酶而不是一种酶对所连接的DNA片段两端的碱基序列没有专一性要求2.DNA连接酶——“分子缝合针”(1)作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。
(2)种类3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1)常用载体——质粒①化学本质:质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外,并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。
②质粒作为载体所具备的条件及原因(2)其他载体:噬菌体、动植物病毒等。
(3)功能①相当于一种运输工具,将外源基因送入受体细胞。
②携带外源基因在受体细胞内大量复制。
(1)基因工程是人工操作导致的染色体变异,变异是不定向的(×)(2)S型细菌的DNA进入R型细菌并使R型细菌转化为S型细菌,发生了基因重组(√)(3)DNA连接酶可以连接目的基因与载体的氢键,形成重组DNA(×)(4)E.coli DNA连接酶既能连接黏性末端,又能连接平末端(×)(5)限制性内切核酸酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶(×)(6)新冠病毒(RNA病毒)可以作为基因工程的载体(×)教材P71图示拓展1.已知限制酶Eco RⅠ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为和,分析回答下列问题:(1)在图中画出两种限制酶切割DNA后产生的末端。
基因工程课后习题答案
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2.质粒DNA和病毒(噬菌体)DNA乍为载体的主要特征是什么为外源基因提供进入受体细胞的转移能力;为外源基因提供在受体细胞中的复制能力或整合能力;为外源基因提供在受体细胞中的扩增和表达能力;具有多种单一的核酸内切酶识别切割位点,具有合适的选择标记3 •如何理解质粒的不相容性及其在DNA重组克隆过程中的运用意义质粒的不相容性:具有相同或相似复制子结构及调控模式的两种不同的质粒不能稳定存在于同一受体细胞内.4.列举表达质粒、穿梭质粒、探针质粒和 cos质粒的不同用途表达质粒:在多克隆位点的上下游分别装有两套转录效率较高的启动子、合适的核糖体结合位点序列(SD)序列以及强有力的终止子结构,使得克隆在合适位点上的任何外源基因均能在受体细胞中高效表达。
穿梭质粒:质粒分子上含有两个亲缘关系不同的复制子以及相应的选择性标记,能在两种不同的受体细胞中复制并检测。
探针质粒:用来筛选克隆基因的表达调控元件。
通常含有报告基因,但缺少相应的调控序列(如启动子或终止子),只有含有启动子或终止子的调控序列被克隆进入载体后,报告基因才能别表达,表达量的大小直接反应了克隆进入的调控元件的强弱。
cos质粒:人工构建的含有入DNA的cos位点序列和质粒复制子的特殊类型的质粒载体。
具有大的装载量,可以用于构建基因组文库。
5.II类限制性核酸内切酶的主要酶学特征是什么分子量较小的单体蛋白,双链识别和切割活性仅需Mg+,识别位点为4-6个bp的回文序列,切割位点在识别序列中或靠近识别序列7. KLenow酶与大肠杆菌DNA聚合酶I在结构和功能上的主要区别DNA聚合酶I包括大片段(klenow片段)和小片段功能上:DNA聚合酶I比klenow酶多了 5'一3'核酸外切酶活性,两者都具有5'一3' DNA聚合酶活性和 3'T 5'核酸外切酶活性。
8影响限制性核酸内切酶活性的主要因素有哪些?温度、盐度等物理因素,DNA样品纯度,DNA甲基化程度,限制性核酸内切酶的缓冲液性质,甘油和微量的金属离子会抑制限制性内切酶的活性9.如何理解粘性末端比平头末端更容易连接在退火条件下,粘性末端的连接为分子内反应,平头末端是分子间反应,平头末端的连接反应更加复杂,速度也慢。
人教版生物选修三教案:1.2 基因工程的基本操作程序 含答案
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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5 教学过程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.6。
(新教材适用)高中生物第3章基因工程第一节基因工程的原理课后习题北师大版选择性必修3
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第3章基因工程第一节基因工程的原理1.玉米的PEPC(磷酸烯醇丙酮酸羧化酶)固定CO2的能力较水稻的强60倍。
我国科学家正致力于将玉米的PEPC基因导入水稻中,以提高水稻产量。
下列有关该技术的叙述,错误的是( )。
A.该技术是在DNA水平上进行设计和施工的B.该技术的操作环境是生物体内C.该技术的原理是基因重组D.该技术的优点是定向培育人类需要的生物类型答案:B解析:由题意可知,该技术为基因工程,其操作是在生物体外进行的。
2.我国科学家成功地将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草的DNA分子上,从而使烟草获得了抗病毒的能力。
下列有关该项技术的叙述,错误的是( )。
A.该项技术以人的抗病毒干扰素基因作为供体基因B.该项技术可能运用质粒作为载体C.该项技术的实施离不开限制性内切核酸酶D.人的抗病毒干扰素基因在烟草细胞内的遗传与表达与DNA聚合酶无关答案:D解析:由题意可知,目的基因是人的抗病毒干扰素基因,A项正确。
基因工程需要载体将外源基因导入受体细胞,常用的载体是质粒,B项正确。
该项技术的实施需要构建重组DNA,需要限制酶切割,DNA连接酶连接,C项正确。
人的抗病毒干扰素基因在烟草细胞内的遗传与表达需要DNA复制、转录和翻译,DNA的复制离不开DNA聚合酶,D项错误。
3.科学家培育出世界上首只转基因夜光猫,这是濒危物种研究中心的一项基因实验。
下列有关转基因夜光猫的说法,错误的是( )。
A.转基因夜光猫的培育是在DNA分子水平上进行的B.转基因夜光猫的培育成功说明任何两种生物之间都可以进行遗传物质的转移C.培育转基因夜光猫的过程中用到的质粒是一种小型环状DNA分子D.转基因夜光猫遗传信息的传递依然遵循中心法则答案:B4.环境雌激素(EEs)影响动物和人类的性腺发育。
斑马鱼在EEs的诱导下,会表达出卵黄蛋白原(vtg)。
已知绿色荧光蛋白(GFP) 基因能使斑马鱼发光,欲获得能检测水中是否含有EEs的转基因斑马鱼,下列操作合理的是( )。
【人教版】生物选修三:1.3《基因工程的应用》课后习题(含答案)(K12教育文档)
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【人教版】生物选修三:1.3《基因工程的应用》课后习题(含答案)(word版可编辑修改)【人教版】生物选修三:1.3《基因工程的应用》课后习题(含答案)(word版可编辑修改)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(【人教版】生物选修三:1.3《基因工程的应用》课后习题(含答案)(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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【人教版】生物选修三:1.3《基因工程的应用》课后习题(含答案)(word版可编辑修改)【优化设计】2018-2019学年高中生物 1。
3基因工程的应用课后习题新人教版选修3课时演练·促提升A。
黑麦与六倍体普通小麦杂交,杂种通过秋水仙素或低温处理得到八倍体小黑麦B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株D。
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上解析:A选项八倍体小黑麦的培育利用的是染色体变异。
C选项利用的原理是基因突变。
D选项属于基因重组,但是发生在自然条件下,不符合基因工程“按照人们的愿望,进行严格的设计”的概念。
答案:B2。
下列关于基因工程的说法中,正确的是( )A.基因工程的设计和施工是在细胞水平上进行的B。
基因工程都是在生物体外完成的C。
基因工程是对蛋白质进行的操作D。
基因工程能打破物种间的界限,定向改造生物性状解析:基因工程是DNA分子水平上进行设计和施工的。
新教材高中生物第3章第2节基因工程的基本操作程序课后提能集训新人教版选择性必修3(含答案)
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新教材同步系列高中生物新人教版选择性必修3:第3章第2节[基础达标]题组一目的基因的筛选与获取1.在基因工程的基本操作程序中,目的基因的获取途径不包括( )A.从基因文库中获取目的基因B.利用PCR技术扩增目的基因C.人工合成目的基因D.利用DNA分子杂交技术,获取目的基因【答案】D【解析】可以从基因文库中获取目的基因,A不符合题意;获取目的基因的方法之一是PCR技术,B不符合题意;可以通过人工合成的方法获取目的基因,C不符合题意; DNA分子杂交技术不能用于获取目的基因,D符合题意。
2.(2023·广东广州阶段练习)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: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DNA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复制相比所需酶的最适温度较高【答案】C【解析】变性是DNA分子解旋,该过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,A正确;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,B正确;延伸是合成DNA的子链,所以该过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种脱氧核糖核苷酸,C错误;PCR 与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高,因为PCR过程需要高温变性,即使在复性时的温度也比较高,D正确。
题组二基因表达载体的构建3.下列对基因表达载体构建的叙述,不正确的是( )A.需要限制酶和DNA连接酶等特殊工具B.基因表达载体中有的含有启动子和密码子C.标记基因不一定是抗生素抗性基因D.基因表达载体的构建是基因工程的核心【答案】B【解析】基因表达载体是目的基因与载体的结合,在此过程中通常用同一种限制酶切割目的基因与载体,用DNA连接酶将相同的末端连接起来,A正确;基因表达载体含有启动子、终止子、标记基因和目的基因,密码子位于mRNA上,B错误;抗生素抗性基因可作为标记基因,但标记基因不都是抗生素抗性基因,C正确;基因表达载体的构建是基因工程的核心,在细胞外进行,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并表达和发挥作用,D正确。
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基因工程实验(答案)
——凯1.简述本学期从基因组DNA提取到重组质粒鉴定的实验流程?(实验题目的总结)
答:①基因组DNA的提取;②PCR扩增目的基因;③凝胶电泳分离纯化PCR扩增的DNA片段以及DNA的体外连接;④重组质粒的转化及转化子的筛选;⑤重组质粒的抽提;⑥重组质粒的酶切鉴定。
2.如何正确使用微量移液器?(自己写的)
答:①选取合适量程的移液器;②根据取液量设定量程;③安装(吸液)枪头;④按至第一档,将枪头垂直伸入液面下适当位置吸液;⑤按至第二档将液体打入容器;⑥弃掉枪头;⑦将量程调至最大,放回原处。
3.在琼脂糖凝胶电泳点样时,DNA通常和什么试剂混匀,其主要成分和作用是什么?
答:loading Buffer。
主要成分为溴酚蓝,二甲苯青和甘油。
溴酚蓝和二甲苯青起指示作用;甘油加大样品密度,从而沉降于点样孔中,以免浮出。
4.简述制作1%的琼脂糖凝胶电泳的操作步骤。
(题目有歧义)
答:①取0.5g琼脂粉置于锥形瓶,量取50ml 1×TBE溶液于瓶中,微波炉加热至琼脂溶解;②将移胶板放入胶室中,选取合适梳子垂直安插在移胶板上方,待琼脂降温至55℃下后,缓慢导入该胶室里;③量取合适量1×TBE溶液导入洗净的电泳槽,并正确插好电泳线;④等凝胶凝固后,将梳子垂直拔出;⑤点样;⑥轻放移胶板至电泳槽的合适位置;⑦打开电泳仪的开关,调好参数,开
始电泳;⑧一定时间后,停止电泳,取出凝胶板,然后经BE染色放入成像系统显色、观察。
5.琼脂糖凝胶电泳中DNA分子迁移率受哪些因素的影响?(实验书P75)
答:①样品DNA的大小和构象;②琼脂糖浓度;③电泳电场;④温度;⑤缓冲液;⑥嵌入染料的存在与否;
6.在使用苯酚进行DNA抽提时应注意什么?(实验书P31)
答:注意不要吸取中间的变性蛋白质层。
7.在基因组DNA提取过程中常用酚、氯仿、异戊醇试剂,它们各有什么作用?答:酚——是蛋白质变性,抑制DNA酶的降解作用;氯仿——除去脂类,同时加速有机相与水相的分层;异戊醇——降低表面张力,从而减少气泡的产生。
8.提取DNA实验中,通常可选用哪些试剂沉淀DNA?
答:冷的无水乙醇,冷的异丙醇,终浓度为0.1~0.25mol/L 的NaCl
9.简述在DNA提取实验中个试剂的作用(SDS,EDTA,酚/氯仿/异戊醇、无水乙醇,70%乙醇)。
答:SDS——破坏细胞膜,解聚核蛋白;EDTA——整合金属离子,抑制DNase 活性;酚/氯仿/异戊醇——见第7题;无水乙醇——沉淀DNA;70%乙醇——洗涤DNA沉淀。
10.简述PCR扩增技术的原理及各种试剂的作用(Mg2+,dNTP,引物,DNA,缓冲液,Taq DNA聚合酶)。
答:(1)利用半保留复制的原理,以待扩增的DNA为模板,通过一系列酶在体外引物介导下,经高温变性,低温退火,适温延伸三个步骤合成特异DNA片段。
(2)Mg2+:TaqDNA聚合酶的活性需要;dNTP:作为底物;引物:作为延伸的出发点;DNA:模板;缓冲液:维持反应环境的PH值;TaqDNA聚合酶:催化DNA的合成。
11.PCR循环次数是否越多越好,为什么?
答:否。
因为PCR产物的积累存在平台效应。
12.降低退火温度,延长变性时间对PCR结果有什么影响?
答:前者会使非特异性产物增多;后者会导致酶的活性降低。
13.如果检测的PCR结果中出现很多非特异性条带,可能有哪些原因导致?答:①引物特异性不强;②Mg2+浓度过高;③引物二聚体形成;④退火温度过低;⑤循环次数过多。
14.简述DNA片段回收纯化的原理。
(?)
答:各DNA片段的大小不同,则经琼脂糖凝胶电泳后得到了分离,收集含有DNA的凝胶部位通过溶解凝胶、使DNA与硅胶柱结合、再通过洗涤杂质、最后DNA洗脱,通过新的EP管收集等,最终得到纯化的目的。
15.为什么DNA体外连接反应反应要设在16℃?
答:因为此温度下能最大限度的发挥连接酶的活性,同时有助于维持短暂配对结构的稳定。
16.简述TA克隆试剂盒进行体外连接的原理。
(实验书P149)
答:经DNA聚合酶得到的PCR产物——双链DNA片段的末端具有一个突出“A”碱基,而T载体每条链的3’端带有一个突出“T”碱基,则其两端可以与PCR 产物的两端进行正确的T--A配对,再在连接酶的催化下,即可将目的片段连接到载体上,形成重组载体。
17.简述氯化钙制备感受态细胞的原理。
(实验书P153)
答:经低温预处理的低渗CaCl2溶液处理受体细胞后,则可使细胞的通透性增大,从而极易与外源DNA相黏附并在细胞表面形成复合物。
18.重组质粒的转化方法有哪些?
答:CaCl2法,电击法,农杆菌转染法;花粉管通道法,基因枪法等。
19.当质粒加入宿主细胞进行转化,再涂布在含有Amp的LB培养基平板前,为什么要在LB培养基上培养1h?
答:使感受态细胞复苏,同时让重组质粒在感受态细胞中适应并富集,以便于表达产物,使受体细胞具抗性能力。
20.什么情况下转化平板上会出现卫星菌落,为什么会出现卫星菌落?
答:涂布后的培养基培养时间过长。
因为载体上的抗性基因的表达产物由于培养时间过长而得到积累,使加入的抗生素失效,从而让不含质粒的空菌落的一大量生长,故出现卫星菌落。
21.碱裂解细胞抽提质粒的基本原理是什么?
答:当菌体在NaOH和SDS溶液中裂解后,DNA和蛋白都发生变性。
当加入中和液后,由于构象上的区别,质粒DNA能较快的复性呈溶解状态,离心时留在上清液中,而染色体DNA不能复性,从而形成缠绕的网状结构并与蛋白凝聚,因离心沉淀。
22.电泳检测提取的质粒是会看到三条带,这三条带分别代表了什么?
答:最前端为超螺旋,中间为开环DNA,最后为复制中间体(即没有复制完全的两个质粒连在了一起)。
23.质粒抽提中溶液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的作用是什么?
答:溶液Ⅰ——使沉淀重新悬浮;溶液Ⅱ——让染色体DNA和质粒DNA变性;溶液Ⅲ——中和碱,使质粒DNA复性。
24.什么是限制性内切酶的星号活性?
答:在某些条件下,一种特异性识别序列的限制酶在酶切同一种DNA片段时会产生新的酶切位点而得到不同的酶解片段的酶活性。
25.细菌产生的限制性内切酶,为什么不对自己的DNA进行切割?
答:因为细菌能通过甲基化酶的甲基化作用保护自身的DNA不被相应的限制酶降解。
26.影响限制性内切酶的因素有哪些?使用工具酶时应注意什么?
答:(1)DNA样品中的污染物,如有机溶剂等;缓冲体系;温度;样品量。
(2)①酶量使用少,确认样品是否加入反应体系;②吸取各试剂时使用不同枪头,避免交叉污染;③控制反应体系中甘油量在10%以下,以防止星号活性;
④保证取酶的操作在冰浴条件下进行。
操作考试:
1.制胶
2.点样电泳
3.依照给定的PCR参数,在PCR仪上设置程序。
4.切胶
5.超净工作台接种(切记:最后封膜)。