2020版高考生物复习第1讲基因工程教学案苏教版(选修3)
苏教版选修三1.1基因工程概述教案(2)
（2）原理：PCF是利用双链DNA复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。
利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要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引物。
（3 ）过程：目的基因DNA受热变性后解旋形成DNA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。
教3•此外，如果基因片段比较小，核苷酸序列又已知，也可以利用DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
二、基因表达载体（重组DNA分子或重组质粒）的构建：【讲述】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。
其目的是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，冋时使目的基因能够表达和发挥作用。
学fl 表达建体n 越止子墓固黑这IS悴樓衣as思考2 :【拓展】一个基因表达载体的组成，除了目的基因夕卜，还必须有启动子、终止阅读课本第12页子以及标记基因等。
图1 —4,讨论如何将启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首段，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA最终获得所需要的蛋白目的基因与载体构建成重组DNA分子？过质。
终止子相当于一盏红色信号灯，使转录在需要的地方停止下来。
终止子位于基因的末端，也是一段有特殊结构的DNA片段。
标记基因的作用是为了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，如抗生素抗性基因就可以作为这种基因。
学生活动：【分析】构建重组DNA分子的方法是用冋种限制酶分别切割目的基因与载体，阅读课本第13页图1 —6,总结土壤农程使它们露岀的黏性末端通过碱基互补配对而黏合起来，再用DNA连接酶将两个杆菌转化法的过程。
DNA片段缝合起来。
三、将目的基因导入受体细胞：1.将目的基因导入植物细胞：一般采用农杆菌转化法。
其操作的方法是将目的思考3:基因插入到土壤农杆菌的Ti质粒的T —DNA上，通过农杆菌的转化作用，使在将目的基因导目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基入动物细胞时，一般因的遗传特性得以稳定维持和表达（如图所示）。
第一章《基因工程》教案一苏教版选修3
-1 -ACGTTAGACGTTAGATGTTAGATC先找出共同的序列是GTTA然后向左、向右找，得到重组的互补序列ATACGTTAGATC则靶序列是TATGCAATCTAG依照此种方法得出图2的靶序列。
5. 第11题：这题主要就是区分蛋白质工程和基因工程这两个概念，很多同学混淆这两个概念。
6. 第13题：首先得知道基因工程的“四步曲”是什么，然后弄清楚碱基互补配对发生的过程。
7. 第21题第（3）：用同一种限制性核酸内切酶切割运载体与目的基因，再用DNA连接酶连接，得到的产物有3种，目的基因——载体连接物，载体一—载体连接物，目的基因一一目的基因连接物。
三、教师总结。
课后：四、布置课后作业。
结合，催化遗传信息的转录C一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因D解旋酶能作用于氢键，在转录或翻译时使DNA分子双链打开3.科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并分泌抗体。
相关叙述不正确的是A该技术将导致定向的变异B受精卵是理想的受体细胞C宜采用PCR技术扩增目的基因D卵巢分泌的孕激素能促进抗体的产生【分析】真核细胞的基因中有内含子，在转录过程中内含子和外显子都要转录，在形成成熟NRA 时，要把与内含子相应的RNA片断切除掉，而原核细胞中没有这类酶，所以若将真核基因在原核细胞中表达，先要把真核细胞基因的内含子去掉。
当把切割后的运载体与目的基因片段混合，在加入DNA连接酶后，有可能是两个目的基因片段相连成一个环状DNA或是可能是一个目的基因片段与运载体相连成一个环状DNA 或是两个运载体相连，所以会产生三种环状DNA分子。
__________________________ 学生自我小结。
板书设计单位结构真核生物核苷酸基因现代技术“原核生物基因工程-2 --3 -。
高中生物 第一章 基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3【课标要求】简述基因工程的诞生简述基因工程的原理及技术举例说出基因工程的应用【教学目标】1、简述基因工程所需3种基本工具的使用。
2、学习运用知识解决相关问题的能力。
3、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
【教学过程】知识点一、基因工程的诞生和发展（一）诞生和发展理论铺垫：艾弗里证明了；沃森和克里克阐明了；尼伦贝格等（二）基因工程的概念基因工程是指在通过人工“ ”和“ ”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入并使重组基因在中表达，产生。
包括、以及。
基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果二、基因工程的工具“分子手术刀”（1）这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。
（2）由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称_______）。
（3）DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段，末端通常有两种形式，即和。
【例1】下列关于限制酶的说法正确的是（）A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少B、一种限制酶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2、DNA连接酶“分子缝合针”拓展：根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为Ecoli DNA连接酶。
Ecoli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平口末端之间进行连接。
另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。
T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平口末端，但连接平口末端之间的效率比较低。
【例2】下图为DNA分子的切割和连接过程。
高中生物《1.1 基因工程概述》复习学案 苏教版选修3
高中生物《1.1 基因工程概述》复习学案苏教版选修31、1 基因工程概述》复习学案苏教版选修3学习目标：1、说出基因工程的概念2、简述基因工程的诞生历程3、说出DNA重组技术所需的三种基因工具的作用4、简述基因工程基本操作程序的步骤学习重点：1、说出DNA重组技术所需的三种基因工具的作用2、简述基因工程基本操作程序的步骤学习难点：简述基因工程基本操作程序的步骤知识梳理：一、基因工程的诞生和发展：基因工程的诞生和发展经历了三个时期：19731981年为，1982年以后为。
1973年，美国科学家等将两种不同来源的DNA分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的表达，创立了的新技术—“ ”1、载体的作用：。
2、载体必须具备三个条件：⑴ ⑵ ⑶3、载体的种类：质粒、和等。
最早应用最常应用的载体是质粒，它是细菌细胞中的一种很小的。
四、基因工程的基本过程㈠获得目的基因（目的基因的获取）1、获取方法主要有三种：⑴从自然界中已有的物种中分离出来，如可从中获取。
⑵用合成。
⑶利用扩增目的基因。
（1）PCR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：（3）原理：（4）过程：第一步：加热至90～95℃ DNA解链为单链；第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。
（5）特点：指数形式扩增㈡制备重组DNA分子（基因表达载体的构建）1、重组DNA分子的组成：、、、、。
2、方法：用分别切割载体和目的基因，再用把两者连接。
㈢转化受体细胞（将导入受体细胞）1、转化的概念：。
2、常用的转化方法：⑴将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法⑵将目的基因导入动物细胞：最常用的方法。
此方法的受体细胞多。
⑶将目的基因导入微生物细胞：㈣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（目的基因的检测与鉴定）1、分子水平的检测：⑴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。
高中生物《基因工程概述》学案1 苏教版选修3
高中生物《基因工程概述》学案1 苏教版选修3基因工程概述一、基因工程的概念操作环境操作对象操作水平基本过程结果生物体外基因分子水平剪切→拼接→导入→表达人类需要的基因产物由于基因工程是在DNA分子水平上进行操作,因此又叫做重组DNA技术。
二、基因工程的基本工具（一）“分子手术刀”限制性核酸内切酶（简称限制酶）1、来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
2、功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
3、结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
（二）“分子针线”DNA连接酶1、分类：根据酶的来源不同，可分为EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类2、功能：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
★两种DNA连接酶(EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键②区别：E、coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能使黏性末端之间连接；T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低。
★DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA双链单链模板不要模板要模板连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键化学本质蛋白质(三)“分子运输车”载体1、载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存；②具有一至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入；③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
2、基因工程常用的载体有：质粒、噬菌体和动、植物病毒等。
最早应用的载体是质粒，它是细菌细胞中的一种很小的双链环状DNA分子。
三、基因工程的基本过程(一)获得目的基因（目的基因的获取）1、获取方法主要有两种：①从自然界中已有的物种中分离出来，如可从基因文库中获取。
②用人工的方法合成。
★获得原核细胞的目的基因可采取直接分离，获取真核细胞的目的基因一般是人工合成。
基因工程的应用-苏教版选修3 现代生物科技专题教案
基因工程的应用-苏教版选修3 现代生物科技专题教案一、教学目标1.了解基因工程的概念和应用；2.掌握基因工程的基本技术和实验步骤；3.能够分析基因工程在农业、医学、工业等领域的应用，并探讨相关的伦理问题。
二、教学重点与难点教学重点：基因工程的概念、应用、实验步骤。
教学难点：基因工程的伦理问题的探讨。
三、教学内容及方法1. 教学内容（1）基因工程的概念和应用1.基因工程的定义；2.基因工程的应用领域；3.基因工程的重大作用。
（2）基因工程的实验步骤1.基因的提取；2.DNA的剪切；3.DNA的连接；4.转化；5.筛选。
（3）基因工程的伦理问题1.基因工程的利与弊；2.基因工程的伦理道德；3.基因工程的风险控制及安全问题。
2. 教学方法1.讲授法：讲解基因工程的概念、应用领域、实验步骤及伦理问题；2.实验法：进行DNA的剪切与连接实验，培养学生的实验操作技能；3.讨论法：引导学生就基因工程的伦理问题进行探讨，培养学生的综合分析能力。
四、教学过程1. 教学准备实验用材料：DNA剪切酶、连接酶、DNA、待转化的细胞。
2. 教学步骤（1）基因工程的概念和应用1.讲解基因工程的定义和应用领域；2.探讨基因工程对生物学、医学、工业等领域的贡献；3.学生自主查询基因工程应用的相关案例，进行介绍和讨论。
（2）基因工程的实验步骤1.实验演示DNA剪切、连接实验步骤；2.学生自主操作DNA剪切、连接实验。
（3）基因工程的伦理问题1.分组进行讨论，就基因工程的道德伦理等方面进行探讨；2.针对基因工程可能引发的风险和危害进行讨论，探讨可能的风险控制和安全问题。
五、教学评价1.学生对基因工程的概念、应用、实验步骤有一定的了解和掌握；2.学生能够自主操作DNA剪切、连接实验；3.学生能够分析基因工程应用的相关案例，并探讨伦理道德等方面的问题。
1.1基因工程概述教案苏教版选修三
醛酸酶基因的控制下，转录形成mRNAmRNA指导多聚半乳糖醛酸酶的合成，在多聚半乳糖醛酸酶的作用下，细胞壁结构被破坏导致细胞软化。
而在图1-6中，应用基因工程技术，番茄细胞中导入了抗多聚半乳糖醛酸酶基因，转录形成的mRNA不为蛋白质编码，而与指导多聚半乳糖醛酸酶合成的mRNA互补配对，使mRNA 不能翻译产生多聚半乳糖醛酸酶，达到番茄抗软化的目的。
并强调，抗多聚半乳糖醛酸酶基因是外源的目的基因。
对于活动中的“分析2 ”提示学生可以参考图1-6进行设计。
三、对学生进行课堂检测，反馈教学效果。
1. 在基因工程中，若目的基因是真核生物的某基因，则用鸟枪法和合成法获得的目的基因有差异。
下列关于这种差异的叙述中，正确的是（）A鸟枪法获得的目的基因不含内含子B合成法获得的目的基因含有内含子C合成法获得的目的基因需要用限制性内切酶处理D鸟枪法获得的目的基因需要用限制性内切酶处理2. 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A①②③④B①②③C②③④D②③3. 在基因工程技术中，下列何种目的基因一般以直接分离基因的方法获得（）A人的胰岛素基因B蚕的蚕丝蛋白基因C芽孢杆菌的抗虫蛋白D采豆储臧蛋白基因4. 下列各项中，不可作为基因学生在老师的指导下依次认真分析图1-5和图1-6。
学生参考教材中的图1-6进行设计：如果以大肠杆菌为受体，以人生长激素基因为目的基因，通过基因工程生产人生长激素的过程。
工程中的标记基因的是（）A抗性基因B发光基因C产物具有颜色反应的基因D储藏蛋白的基因5. 培育转基因植物时，理想的运载体是（）A 土壤农杆菌B 大肠杆菌C硝化细菌D 枯草杆菌6. （多选）下列关于基因工程的说法中，正确的是（）A基因工程可以定向地改变生物的性状B基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍C基因工程可以从根本上治疗遗传病D基因工程可以改善粮食作物的蛋白质含量课后：四、布置课后作业。
第一章《基因工程》教案二 苏教版选修3
-1-Biblioteka
高考生物复习选修三 现代生物科技专题教案—第1讲 基因工程
高考生物复习选修三现代生物科技专题教案—第1讲基因工程考情研读·备考定位考点一基因工程的操作工具自主回顾·素养储备基础梳理1．基因工程的概念理解(1)供体：提供目的基因。
(2)操作环境：体外。
(3)操作水平：分子水平。
(4)原理：基因重组。
(5)受体：表达目的基因。
(6)本质：性状在受体体内表达。
(7)优点①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
②与诱变育种相比：定向改造生物遗传性状。
2．DNA 重组技术的基本工具 (1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA 连接酶 ①种类：②作用：在两个核苷酸之间形成磷酸二酯键以连接两段DNA 片段。
(3)载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因思维辨析易错整合，判断正误。
(1)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列( × ) (2)限制酶只能用于切割目的基因( × ) (3)限制酶也可以识别和切割RNA( × )(4)DNA 连接酶能将两碱基通过氢键连接起来( × )(5)E ·coli DNA 连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端( × )(6)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选的标记基因(×)延伸探究1．DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同吗？试简要说明。
[提示]不相同。
DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶连接的是单个脱氧核苷酸。
2．原核生物中限制酶为什么不切割自身的DNA?[提示]原核生物的DNA中不存在该酶的识别序列或识别序列已被修饰等。
3．思考并表述在基因工程的基本操作步骤中，哪些步骤发生了碱基互补配对？[提示]第一步中，碱基互补配对发生在用反转录法合成目的基因或PCR技术扩增目的基因的过程中；第二步中，碱基互补配对发生在黏性末端相互连接过程中；第四步目的基因的检测与鉴定步骤中分子杂交及基因表达时存在碱基互补配对。
苏教版选修三1.1基因工程概述学案
第一章基因工程第一节基因工程概述【课程标准】简述基因工程的原理及技术。
【学习目标】1．通过知识回顾，能说出传统生物育种方法和运用基因工程育种的差异；2．通过相关实例的分析归纳和教材内容的梳理，能说出获取目的基因常用的方法和技术操作；3．通过图解分析，能初步认识基因表达载体的组成及构建的必要性。
4．通过“积极思维”中的实例分析及其他材料的研读，认识导入目的基因的一般方法、检测和鉴定目的基因的不同层次。
【教学过程】【活动1】传统的生物育种常采用哪些方法？它们依据的原理分别是什么，有什么特点？若运用基因工程来培育新品种，则有什么明显的优势？三、基因工程的实施过程：（一）获取目的基因【活动2】阅读教材P13 页相关内容，回答下列问题：（1）什么是目的基因，什么是供体生物、受体细胞？试举一实例加以说明。
（2）获得目的基因的方法有哪些？（3）什么是基因文库？什么是部分基因文库？怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？（4）浏览教材P14 “知识海洋”，归纳PCR技术依据的原理、操作过程和结果，指出这项技术在基因工程中的主要作用。
(5)什么情况下可考虑选择通过化学方法直接人工合成目的基因?【小结】：1.通过基因文库获取目的基因：-基因组文库：含有一种生物的_______________ 基因①种类-部分基因文库：含有一种生物的_______________ 基因②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.通过PCF技术扩增目的基因：(1)______________________________________________________ PCR勺含义：。
(2)目的：获取大量的目的基因(3)原理：。
高中生物 第一章 基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3基因工程是一门涉及生命科学、工程学和化学等多学科交叉的科学技术，它的发展对于人类社会和生物领域的进步具有重要意义。
本文将从基因工程的概念、起源、发展和应用等方面进行探讨。
一、基因工程的概念和起源基因工程，又称基因工艺、基因技术，是指通过对生物体内的基因进行操作和改造，使其具有新的功能或特性的一种技术手段。
它是以DNA 为基础，通过人工手段对DNA分子的序列进行编辑和改造，实现对生物体的基因组进行精准操纵和设计。
基因工程起源于20世纪70年代，当时科学家发现可以将DNA从一种生物体转移到另一种生物体中，从而改变目标生物体的遗传特性。
这一发现引发了科学界对基因工程的浓厚兴趣，世界各地的科研机构开始投入大量资源进行相关研究和实践。
二、基因工程的发展基因工程经过几十年的发展，已经取得了显著的成果。
首先，基因工程技术的研究手段不断完善，包括基因克隆、DNA测序、基因编辑等技术的出现，大大提高了对基因进行操作的效率和精确度。
其次，基因工程在农业领域的应用取得了重要进展。
通过基因工程技术，科学家们成功培育出抗病虫害、耐逆性强的转基因作物，为农业生产提供了有效的手段。
转基因作物不仅可以提高产量和品质，还可以减少农药的使用，降低对环境的污染。
此外，基因工程在医学领域的应用也取得了突破。
通过基因工程技术，科学家们成功研发出多种基因治疗药物，并在一些遗传性疾病的治疗中取得了显著效果。
基因工程还可以用于生物制药、肿瘤治疗等领域，为人类健康事业做出了重大贡献。
三、基因工程的应用前景基因工程在农业、医学以及环境等领域具有广阔的应用前景。
在农业领域，基因工程可以为传统农业带来巨大的改变，提高粮食产量、改良食品品质、提升作物的抗逆性等。
这将有助于解决全球粮食安全问题，提高农业可持续发展能力。
在医学领域，基因工程有望开启个性化医疗的新时代。
通过基因检测和基因治疗手段，可以针对个体特征进行精准诊断和治疗，提高疾病的早期发现和治愈率。
生物选修ⅲ苏教版1.1基因工程的概述(第1课时)学案
1.1 基因工程的概述(第一课时)教学目标 1.说出基因工程诞生的理论与实践依据、 发展阶段和基因工程的含义及其主要实验成果。
2.举例说出限制性核酸内切酶的作用、特点。
4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。
一、基因工程的诞生和发展接促使了基因工程的诞生。
期； 1982 年以后为迅猛发展和_________________ 的 DNA 分子进行体外重组， 并首次实现了在大肠杆菌中的被认为是基因工程的发展史上的一个里程碑。
(2)作用： 每种限制性核酸内切酶只能识别DNA 分子的上切割 DNA 分子。
(3)切割结果： 大部分限制性核酸内切酶在切开DNA 双链时， 切口处两个末端都带有由若干 ______________ 组成的单链，这种单链被称为_______ 末端。
2．DNA 连接酶 —— 分子针线第一章 基因工程3.举例说出 DNA 连接酶的作用。
1．基因工程是指在通过人工 “ 和”“ 行的 和重新组合， 然后等”方法，对生物的基因进受体细胞并使重组基因在受体细胞中 _______________ ，产生人类需要的的技术，又称为技术。
基因工程是在水平上操作、改变生物的 的技术， 包括基因的 以及在受体细胞内的等过程。
2．艾弗里证明了是遗传物质、 沃森和克里克阐明了尼伦贝格等破译了结构，，这些都为基因工程的创立作出了重要的理论铺垫，而酶和酶等工具酶、等载体和酶的发现， 则直3．基因工程的诞生和发展经历了三个时期：1973〜1976年为 期；1977〜1981年为等将 创立了的新技术 —— 基因工程； 不久，又有科学家将第一个核生物的基因导入大肠杆菌，使大肠杆菌产生了相应的 ； 1 977年，科学家使得生长激素抑制素基因在大肠杆菌中成功表达； 1978 年， 在大肠杆菌中成功合成； 1979年， 基因在大肠杆菌中成功表达； 1980 年，基因在大肠杆菌中成功表达1982 年，美国科学家岶米特等采用法，将经过重组的带有____________________ 基因的质粒转入小鼠的受精卵内， 的小鼠。
苏教版选修3第1章第1节基因工程的概述学案
第一节 基因工程的概述课前•预习导学KEQ1AN Y VXIDAOX U E敏詮学航：：：：：：：：：：：：：：：：働钞导引：：：：：：：：、基因工程的诞生和发展1 •基因工程的理论基础(1) _____________________________ 艾弗里证明了 DNA 是 _____________________________ ;沃森和克里克阐明了 DNA 分子的 _____________ ; 尼伦贝格等破译了 _____________ 。
(2) ________________ 限制性 _________ 酶和 ________________________________ 酶等工具酶、质粒等载体和 _______________ 酶的发现， 直接促使了基因工程的诞生。
(3)基因工程的诞生和发展经历了三个时期：1973〜1976年为 ___________ , 1977〜1981年为 _________ , 1982 年以后为 ______________________________ 。
_1973年，美国科学家 ________ 等将两种不同来源的 DNA 分子进行体外重组，并首 次实现了重组 DNA 分子在大肠杆菌中的表达，创立了 _______________________ 的新技术一一基因工 程。
2. 基因工程基因工程是指在体外通过人工“ ________ ”和“ _______ ”等方法，对生物的基因进行和 ,然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中,产生人类需要 的 的技术。
因而，基因工程又称为 。
基因工程是在基因水平上操作、改变生物的 __________ 的技术。
预习交流根据基因工程的概念分析，基因工程的操作对象、操作环境、操作水平和基本方法分别 是什么？ 酶与载体-分子手术刀 限制性核酸内切酶。
每种限制性核酸内切酶只能识别 ，并在特定的位点上切割 DNA 分子。
苏教版选修三1.1基因工程概述教案
3 •切割的结果:【分析】大部分限制酶在切开DNA双链时，切口处的两个末端都带有伸出的由若干个特定核苷酸组成的单链，这种单链称为“黏性末端”；还有部分限制酶在切割DNA后产生的末端称为“平末端”（如图所示）。
GAA nc'I'S lUTTCcriAA CCCiGGG（-!-（；：（ U（：＜X-U；1；etc4 •限制酶与解旋酶有什么区别？【分析】限制酶主要作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而解旋酶主要作用于碱基对之间的氢键（如图所示）°a处为限制酶作用位点，b处则为解旋酶作用位点。
5. DNA连接酶的作用是什么？它与DNA聚合酶的区别是什么？【分析】（1）DNA连接酶将限制酶切割所产生的DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
它与限制酶作用的位点相同。
（2）DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来，而DNA聚合酶是将许多单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸长链。
【拓展】DNA的种类主要有两种：E?coli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来；而T4DNA连接酶既可以缝合双链DNA片段互补的黏性学生活动3:阅读课本第10〜12 页，思考并讨论这些问题。
思考2 :分析课本图1 —2，画出限制酶切割DNA 的示意图。
思考3:根据上图分析这两种限制酶识别的核苷酸序列和切割的位点分别是什么？回答：1.识别的序列为GAA TTC ,切割的位点在G 与A之间。
2.识别的序列为CCCGGG，切割的位点在C与G之间。
DNA连接酶DNA聚合酶作用实质连接DNA片段间的磷酸二酯键将单个核苷酸与DNA 单链通过磷酸二酯键连接起来连接部位将两个DNA片段通过磷酸二酯键连接起来。
将单个脱氧核苷酸加到已经存在的核酸片段的Q/特甘卜1是否需要模板—不需要需^<6•载体具有什么作用？在基因工程操作中，常用的载体有哪些？【分析】载体的作用是将外源基因导入受体细胞并使其在受体细胞内稳定遗传并表达。
高中生物第一章基因工程1.1基因工程概述教案苏教版选修3(new)
第一章基因工程 1。
1 基因工程概述
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高中生物 第一章 基因工程 1.1 基因工程概述(1)导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1 基因工程概述（1）导学案苏教版选修3第一章基因工程第一节基因工程概述（1）【课程标准】1、简述基因工程的诞生。
2、简述基因工程的原理及技术。
【学习目标】1、通过观看视频和阅读教材文本资料，能简述基因工程的诞生和发展历程；2、借助相关实例的分析归纳，能说出基因工程的概念；3、通过材料分析和模拟实验，初步认识基因工程三大工具的具体作用和特点。
【教学过程】一、基因工程的发展历程：【活动1】阅读教材P7-P8相关资料，尝试用自己的语言简述基因工程的诞生及发展过程。
【活动2】结合相关实例，阅读教材相关信息，思考：如何准确理解基因工程概念的含义？操作环境操作对象操作水平基本过程结果二、基因工程的工具酶和载体【活动3】分析利用基因工程培育抗虫棉的简要过程图解，思考：在培育抗虫棉过程中哪些步骤特别关键？解决这些关键步骤需要哪些特别的工具？【活动4】阅读教材P9-P10有关内容，尝试分析回答以下问题：（1）为什么把限制性核酸内切酶称为基因工程的“分子手术刀”？它的具体作用是什么？有什么特点？（2）限制酶在DNA的任何部位都能将DNA切开吗？它所识别的序列往往有什么特点？（3）什么叫黏性末端？【小结】关于限制性核酸内切酶：（1）作用：能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开。
（2）特点:具有专一性，表现在两个方面：①识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列。
②切割特定序列中的特定位点。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：和。
【活动5】参阅教材P12“边做边学”动手模拟限制酶和DNA连续酶的作用过程：…CTCTTGATGGAATCTCAGAATTCAGTCTGTGAATC…甲…GAGAACTACCTTAGAGTCTTAAGTCAGACACTTAG… …ACTTCGATGGAA TTCAGAACTTCTCCAATC…乙…TGAAGCTACCTTAAGTCTTGAAGAGGTTAG…模拟活动：（1）在所供上图中分别找出EcoR I所识别的序列；（2）用剪刀模拟EcoR I在甲、乙两片段上切割，形成DNA片段；（3）分别从切割甲、乙产生的片段中选择一个，用胶带模拟DNA 连接酶将两片段的黏性末端连接起来。
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第1讲 基因工程[考纲展示] 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)考点一| 基因工程的基本工具1．基因工程的概念(1)概念：是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞，并使重组基因在受体细胞中表达，产生人类需要的基因产物的技术。
(2)遗传原理：基因重组。
(3)优点①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
②与诱变育种相比：定向改造生物的遗传性状。
2．基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)。
①来源：主要来自原核生物。
②特点：具有专一性，表现在两个方面：识别——双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列。
切割——特定核苷酸序列中的特定位点。
③作用：断裂特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
④结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA 连接酶①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶的切割位点有特殊的标记基因③作用：携带外源DNA 片段进入受体细胞。
[思考回答]1．原核生物中限制酶为什么不切割自身的DNA?提示：原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已被修饰等。
2．图甲表示Eco R Ⅰ限制酶及DNA连接酶的作用示意图，图乙表示SmaⅠ限制酶的作用示意图。
请据图回答问题：(1)请写出Eco R Ⅰ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列以及切割位点。
提示：Eco R Ⅰ限制酶识别的碱基序列是GAATTC，切割位点在G和A之间；SmaⅠ限制酶识别的碱基序列是CCCGGG，切割位点在G和C之间。
(2)限制酶和DNA连接酶的作用部位相同吗？DNA连接酶起作用时，是否需要模板？提示：相同，都是磷酸二酯键。
不需要模板。
1．基因工程技术使用限制酶需注意的四个问题(1)获取目的基因和切割载体时，经常使用同一种限制酶(也可使用能切出相同末端的不同限制酶)，目的是产生相同的黏性末端或平末端。
(2)获取一个目的基因需限制酶切割两次，共产生4个黏性末端或平末端。
(3)限制酶切割位点的选择，必须保证标记基因的完整性，以便于检测。
(4)为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒。
2．限制酶和DNA连接酶的关系(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。
(2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
(3)DNA连接酶起作用时，不需要模板。
3．载体(1)条件与目的①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。
②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
◎考法1 考查限制酶、DNA连接酶等酶的作用[解题指导] 确定选择限制酶种类的方法1．根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类(1)应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。
(2)不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。
(3)为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和Eco RⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。
2．根据质粒的特点确定限制酶的种类(1)所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。
(2)质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因；如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。
1．(2016·全国卷Ⅲ)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了Eco R Ⅰ、Bam H Ⅰ和Sau3A Ⅰ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的Eco R Ⅰ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
图(a)图(b)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经Bam H Ⅰ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接，理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。
这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________，不能表达的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。
图(c)(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有___________和______________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是________。
解析：(1)由题图可知，Bam H Ⅰ和Sau3A Ⅰ两种限制性内切酶的共同识别序列是错误!，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此经Bam H Ⅰ酶切得到的目的基因可以与图(b)所示表达载体被Sau3A Ⅰ酶切后的产物连接。
(2)在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样基因才能顺利地转录，再完成翻译过程，即顺利表达。
图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游，丙所示目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。
(3)常见的DNA连接酶有E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。
答案：(1)Sau3A Ⅰ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(3)E·coli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶2．下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。
请回答下列问题：图1 图2(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用________两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过________酶作用后获得重组质粒。
为了扩增重组质粒，需将其转入处于________态的大肠杆菌。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加________，平板上长出的菌落，常用PCR 鉴定，所用的引物组成为图2中________。
(3)若Bam H Ⅰ酶切的DNA 末端与Bcl Ⅰ酶切的DNA 末端连接，连接部位的6个碱基对序列为________，对于该部位，这两种酶________(填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)若用Sau 3A Ⅰ切图1质粒最多可能获得________种大小不同的DNA 片段。
解析：(1)选择的限制酶应在目的基因两端且在质粒中存在识别位点，故可以用来切割的限制酶为Bcl Ⅰ、Hind Ⅲ、Bam H Ⅰ和Sau 3A Ⅰ，但由于Bam H Ⅰ和Sau 3A Ⅰ可能使质粒中的启动子丢失或破坏抗性基因，所以应选用Bcl Ⅰ、Hind Ⅲ两种限制酶切割。
酶切后的载体和目的基因片段，通过DNA 连接酶作用后获得重组质粒。
为了扩增重组质粒，需将其转入感受态的大肠杆菌中，使其增殖。
(2)根据质粒上抗性基因，为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加四环素。
平板上长出的菌落，常用PCR 鉴定，目的基因DNA 受热变性后解链为单链，引物需要与单链两端相应互补序列结合，故所用引物组成是图2中的引物甲和引物丙。
(3)若Bam H Ⅰ酶切的DNA 末端和Bcl Ⅰ酶切的DNA 末端连接，连接部位的6个碱基对序列为T GATC C A CTAG G ⎝ ⎛⎭⎪⎫G GATC A C CTAG T ，由于两种酶均不能识别该部位的碱基对序列，所用两种酶都不能切开该部位。
(4)根据Bcl Ⅰ、Bam H Ⅰ和Sau 3A Ⅰ的酶切位点，Sau 3A Ⅰ在质粒上有三个酶切位点，完全酶切可得到记为A 、B 、C 三种片段，若部分位点被切开，可得到AB 、AC 、BC 、ABC 四种片段，所以用Sau 3A Ⅰ切质粒最多可能获得7种大小不同的DNA 片段。
答案：(1)Bcl Ⅰ和Hind Ⅲ DNA 连接 感受(2)四环素 引物甲和引物丙(3)T GATCC A CTAGG ⎝ ⎛⎭⎪⎫G GATC A C CTAG T 都不能 (4)7 ◎考法2 考查载体的作用及特点等3．(2016·全国卷Ⅰ)某一质粒载体如图所示，外源DNA 插入到Amp r 或Tet r中会导致相应的基因失活(Amp r 表示氨苄青霉素抗性基因，Tet r 表示四环素抗性基因)。
有人将此质粒载体用Bam H Ⅰ酶切后，与用Bam H Ⅰ酶切获得的目的基因混合，加入DNA 连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。
结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。
被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。
回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有________________________(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是______________________；并且________________和________________的细胞也是不能区分的，其原因是_________________________________________。
在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有________的固体培养基。
(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA 复制所需的原料来自于________。
解析：(1)质粒作为载体，应具备的基本条件有：有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA 片段(基因)插入其中；在受体细胞中能自我复制，或能整合到染色体DNA 上，随染色体DNA 进行同步复制；有特殊的标记基因，供重组DNA 的鉴定和选择等等。