第一节基因工程导学案

《 3.3 基因工程简介》导学案【学习重难点】重点：①基因工程的工具；②基因工程的操作步骤；难点：①基因工程的工具；②基因工程的操作步骤；【使用说明】1. 结合学习目标，阅读课本，用笔标注出重点和疑惑点，在整体把握本节知识结构后独立完成预习案2. 与基因的结构、基因的表达、DNA的复制等知识相互联系起来，加深对本节课的理解。

课前预习案【旧知链接】1、原核生物的基因分为__________和___________，其中编码区是连续的；真核生物的基因也分为编码区和非编码区，但其编码区是不连续的，间隔的。

真核生物的编码区分为_______和内含子，其中________是不能编码蛋白质的序列片段。

2、在编码区______游的非编码区中含有RNA聚合酶的结合位点，能调控编码区的表达。

【基础知识梳理】一、基因工程的概念1、基本概念：基因工程是一种技术，这种技术是在生物体_______，通过对DNA分子进行人工的“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行_________和___________，然后重新导入受体细胞内进行________繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因________。

2、通俗概念：就是按照人们的一员，把一种生物的____________复制出来，加以____________，然后放到____________生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。

二、基因工程的操作工具1、基因剪刀指的是________________________，简称限制酶主要存在于____________中，一种限制酶只能识别一种特定的_____________，并在特定的位点上切割__________，形成完全相同的_______________。

目前已经发现的有200多种限制酶，不同的限制酶切点____________。

2、基因针线指的是_____________，它的作用是连接两条DNA链粘性末端之间的磷酸二酯键，也就是把两条____________之间的缝隙“缝合”，从而形成一个DNA分子3、基因的运输工具--------_________，与目的基因结合，并进入受体细胞中，使其表达（1）必须具备的条件：能够在宿主细胞中___________并_________________，且不影响宿主细胞的生存；具有多个________________，便于与外源基因连接；具有某些_____________，便于筛选（2）常用的运载体：___________、_______________、___________________质粒：存在于许多______________________等生物中，是细胞拟核外能够自主复制的很小的环状DNA，是最常用的运载体，最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。

第七单元第二章第一节基因工程（导学案）教师寄语：功夫天天练，素质日日增；养成良好习惯，收获美好明天。

一、学习目标：1、能够举例说出基因工程的原理和转基因技术的应用。

2、关注基因工程对人类生活的影响。

二、重点、难点：基因工程的工作原理及操作过程。

一、学习方法：师为主导，生为主体，自主探索，合作交流。

四、教学过程：（一）自主探究：（学习时顺带把这些题给做了，试试看，你会很棒的！）1、基因工程的原理：2、“工程菌”的培育步骤（以生长激素的生产为例）3、人的生长激素基因在细菌细胞内得到了成功表达，这说明了什么问题？4、利用“工程菌”生产人的生长激素有哪些好处？（二）自主探究：基因工程的应用（三）课堂练习（重点难点都在这里了，课堂上就把它们解决吧）典题引路：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20%，这项技术属于（）A、转基因技术B、克隆技术C、杂交技术D、组织培养技术解析：解答本题须理解基因工程，即转基因技术。

是人们把一种生物的基因分离出来（外源基因）直接导入另一种生物的细胞或受精卵内，`并在这些细胞内表达从而改变某些遗传性状的技术叫做转基因技术。

2、我国生物科学家已经成功的将人的血清白蛋白基因导入奶牛的受精卵细胞中，由这样的受精卵发育成的奶牛产的奶中含有人体血清白蛋白。

这事实说明（）A细胞中的基因有显隐性之分B细胞中的基因是成对存在的C生物的性状是由基因控制的D基因存在于细胞的染色体上解析：此题主要考查对遗传物质、染色体、基因与性状的关系。

细胞的控制中心是细胞核，细胞核中有染色体，染色体中有DNA。

DNA上有控制生物性状的基因，在生物传种接代过程中，传下去的是控制性状的基因。

3下图为“工程菌”的培育过程，根据图回答：（1）这项先进的生物科学技术在生物学上称为，这项技术是在水平上进行的遗传操作。

（2）人的生长激素基因在细菌细胞内得到成功表达，这说明了a,b 。

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。

第一单元基因工程【重难点突破】一、如何理解基因工程的概念和原理1、操作环境是生物体外，典型过程是基因表达载体的构建。

2、基因工程的优点（1）克服了远缘杂交不亲和的障碍。

基因工程和植物体细胞杂交一样，突破了有性生殖的局限。

（2）定向改造了生物性状。

与诱变育种相比较克服了诱变育种的突变的不定向性。

3、原理是基因重组。

4、操作层次：是分子水平。

是获取某生物的DNA分子片段，把它与另一个DNA分子片段结合成一个DNA分子。

5、实质：A种生物的某个基因通过一定方式导入B种生物体内并能进行基因表达。

基因没有改变，蛋白质没有改变，只是转录和翻译吃场所发生改变。

6、目的基因和载体能够形成重组DNA分子的基础是（1）物质组成相同，都是四种脱氧核苷酸组成。

（2）空间结构相同，都是规则的双螺旋结构。

（3）结构和功能单位相同，基因是控制生物性状的结构和功能单位。

性状都是蛋白质表现的。

（4）遵循的基因表达原则相同，基因表达包括了基因的复制，转录和翻译，都遵循中心法则。

（5）遗传密码相同，所有生物共用一套遗传密码。

【典题演示】1、（2011温州十校）采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。

但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。

以下有关叙述，正确的是（）A．如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用人工合成的方法获得该目的基因B．人体细胞中凝血因子基因进入羊受精卵细胞后，其传递和表达不再遵循中心法则C．在该转基因羊体内，人凝血因子基因存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中D．人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA【答案】A【解析】掌握基因工程的原理是突破口。

当已知某种基因的核苷酸序列，可以进行人工合成；目的基因的表达仍然遵循中心法则；由于目的基因是导入受精卵，所有体细胞都含有目的基因，只有在乳腺细胞中表达，是因为目的基因连接了乳蛋白的基因的启动子；转录需要的酶是RNA聚合酶。

高二生物选修3 导学提纲23-1-1 基因工程概述2 基因工程的一般过程与技术导学案【学习过程】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。

①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导人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基因，称为基因文库。

提示：受体菌在培养基上以菌落形式存在，每一个菌落都由一个细胞繁殖而来，携带着同种基因，可以利用目的基因的有关信息，找到目的基因所在菌落，然后再进行提取。

基因组文库：含有一种生物的所有基因②种类cDNA文库：含有一种生物的部分基因，可由mRNA反转录而来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。

脱氧核苷酸染色体转录翻译（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。

★人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。

例1 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．②③2.利用PCR技术扩增目的基因（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：获取大量的目的基因（3）原理：DNA双链复制（4）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（5）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。

（6）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。

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。

课题第一节基因工程导学案学习目标：1、说出基因工程的原理，并说明“工程菌”的培育过程。

2、举例说明基因工程在工农业生产和医疗等方面的应用。

3、分析转基因生物的安全性。

预习导航：一、观察思考根据课本92--93页观察思考，小组内讨论完成下列思考题：1、以科学家把人的生长激素基因导入细菌为例，简要说明“工程菌”的培育过程。

2、人的生长激素基因在细菌细胞内得到了成功表达，说明了什么问题？3、利用“工程菌”生产人的生长激素，有哪些好处？二、基础知识1、DNA含有指导生物体生命活动的，每个DNA分子包含着成百上千个基因，基因控制着的表达。

研究证实，遗传密码在动物、植物和微生物之间是的。

2、基因工程是在上进行的遗传操作。

按照预先设计好的蓝图，把一种生物的分离出来，在体外巧妙的进行，然后转入另一种体内，从而改造其某些，最终获得我们所需要的新品种。

这种含有的生物被称为。

3、科学家利用转基因技术，使大肠杆菌产生大量的胰岛素，拯救了大批糖尿病患者，这主要是因为。

科学家利用大肠杆菌合成胰岛素的技术叫做。

4、利用转基因技术，我们可以定向改良。

5、应用基因工程方法，我们可以生产，如胰岛素、生长激素、干扰素等，基因工程可以大大，。

三、联系实际你认为转基因生物都是很安全的吗？如果市场上有出售转基因食品的，你是否购买？说出你的理由。

绿色通道一、夯实基础1、巨型小鼠比普通小鼠长的大是因为（）。

A．巨型小鼠比普通小鼠吃的食物多 B．巨型小鼠注射了大鼠生长激素C．普通小鼠的体细胞内注射了大鼠的生长激素基因D．普通小鼠的受精卵内注射了大鼠的生长激素基因2、巨型小鼠的培育成功是下列哪种生物技术的产物？（）A．细胞工程 B．酶工程 C．基因工程 D．发酵工程3、基因工程中，科学家常将细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．形态稳定，变异少 D．繁殖速度快，成本低4、下列关于生物技术的说法错误的是（）A．生物技术已经在工业、农业、环境保护、医药领域发挥着重要的作用B．利用生物技术可以克隆人的某些器官，为人类造福C．现在生物技术正在引发新的技术革命D．人类应大力发展生物技术，因为它“有百利而无一害”二、拓展提高1、你知道转基因抗虫烟草内的杀虫毒素来自下列哪项吗？（）A.普通烟草B.抗虫烟草C.苏云金杆菌D.农药DDT2、1978年，美国科学家吉尔伯特等人把鼠的胰岛素基因转移到大肠杆菌细胞中，并使大肠杆菌制造出了鼠胰岛素，请据此回答：（1）该资料中作为生物反应器的生物是，选择它作为生物反应器的好处是。

2016级高二《基因工程1》导学案
：是限制性核酸内切酶在识别序列的切开时形成的，如图所示。

________________、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有
分子。

它有一个至多个_____________________，供外源
的质粒进入受体细胞后，停留在细胞中进行________，或者整合到染色体
____________，如抗四环素、氨苄青霉素等标记基因，供重组。

在基因工程中所使用的运载体除质粒外，还有_________________、________________
、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源DNA
核生物之所以长期进化而不绝灭，有什么保护机制？由此可知，限制酶可以从哪些生物中分离出来？
，指出限制酶能破坏那个磷酸二酯键。

．载体必备的条件之一是：具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接
．有多个限制酶切点
、科学家选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（）。

第一节基因工程【感悟目标】（时间半分钟）1.说出基因工程的原理，并说明“工程菌”的培育过程。

2.举例说明基因工程在工农业生产和医疗等方面的应用。

3.分析转基因生物的安全性。

【问题导学】快乐学习，共同参与，大家一起来！探点一：基因工程的原理一、观察“工程菌”的培育过程1.尝试以科学家把人的生长激素基因导入细菌为例，简要说明“工程菌”的培育过程。

2.人的生长激素基■因在细菌细胞内得到了成功表达，这说明了什么问题？3.利用“工程菌”生产人的生长激素，有哪些好处？二、阅读课本110页——111页，回答下列问题1.DNA含有指导生物体生命活动的,每个DNA分子包含着成百上千个基因，基因控制着的表达。

研究证实，。

2.基因工程是在，，上进行的遗传操作。

按照预先设计好的蓝图，把一种生物的分离出来，在体外巧妙的进行,然后转入另一种体内，从而改造其某些 ________________ ,最终获得我们所需要的新品种。

这种含有.的生物被称为。

探点二：基因工程的应用转基因技术有哪些方面的应用？1.利用转基因技术，我们可以定向地:0转基因技术可以提高作物的能力。

转基因技术可以用于改变作物的O'基因工程的原理2. 应用基因工程的方法，我们可以生产。

如 等。

探点三：转基因生物的安全性阅读课本113页第一自然段，回答下列问题有人说“转基因技术是人类的福音，我们尽可以大胆的利用转基因技术。

”这种说 法正确吗？【课堂小结】填写下列知识网络1、 什么是转基因技术？2、 什么是转基因生物？［基因工程的应用基因工程有哪些方面的应用？ I 转基因生物的安全性【课堂反馈检测】1. 抗虫棉在盐城地区普遍种植，这种棉花的抗虫基因来源于苏云金杆菌，抗虫 棉的培育成功是下列哪项技术的成果（） A. 嫁接 B.克隆技术 C.转基因技术 D.细胞融合技术2. 科学家利用转基因技术使大肠杆菌产生大量的胰岛素，拯救了大批糖尿病患 者，这主要是因为（）A.大肠杆菌容易寻找 B.大肠杆菌生产成本低 C.大肠杆菌繁殖速度快 D.大肠杆菌容易受人控制3. 我国科学家成功的将生长快的鲤鱼的生长激素基因导入味道鲜美但生长缓慢 的鲫鱼体内，培育出的转基因鲫鱼是（） A.味美、生长慢B.味不美、生长快C.味美、生长快D.味不美、生长慢4. 下列生物哪一个不是利用转基因技术培育出来的（）A.将抗螟虫的基因转入水稻细胞内培育.成的抗虫水稻B.将鲤鱼生长激素基因一转入鲫鱼细胞内培育成的大个鲫鱼C.将抗虫害的基因转入玉米细胞内培育成的抗虫玉米D.将青蛙的红细胞的核移入去除核.的青蛙卵中，采用细.胞融合技术培育成的蝌蚪。

《基因工程》导学案一、学习目标1、了解基因工程在多学科基础上发展的历程。

2、理解各个学科发展对基因工程诞生和发展的贡献。

3、培养对生物学科发展的兴趣，提高科学思维能力。

二、学习重难点1、重点掌握基因工程发展历程中的关键事件和时间节点。

理解不同学科知识在基因工程发展中的融合。

2、难点体会不同学科发展对基因工程从理论到实践的推动作用。

三、学习过程（一）导入（约10分钟）同学们，咱们来想象一下，如果我们能像搭积木一样，把生物体内的基因拿出来，然后按照我们的想法重新组合，再放回到生物体内，让生物按照我们的意愿生长或者产生我们想要的东西，那是不是超级酷呢？这就是基因工程的奇妙之处。

不过呢，这可不是一下子就冒出来的魔法，而是在好多学科的基础上慢慢发展起来的。

今天啊，咱们就来一起扒一扒基因工程背后的故事，看看它是怎么从各个学科的知识里一步步诞生的。

（二）知识讲解（约30分钟）1、早期相关学科的发展铺垫（约10分钟）在基因工程诞生之前，很多学科都在默默地做着准备工作呢。

比如说遗传学，它可是研究生物遗传和变异规律的学科。

通过遗传学的研究，人们知道了基因是遗传的基本单位，就像一个个小密码一样，决定着生物的各种性状。

这就为基因工程提供了最基本的概念，就好比我们知道了零件是什么，才有可能去组装机器一样。

还有微生物学，微生物这小家伙可不得了。

它们繁殖快、结构简单，是研究基因的好材料。

科学家们通过对微生物的研究，学会了很多操作微生物的技术，像培养微生物啊，分离微生物的基因啊等等。

这就像是我们在学习组装复杂机器之前，先学会了操作一些简单的小工具一样。

生物化学也没闲着。

这个学科主要研究生物体内的化学物质和化学反应。

通过生物化学的研究，科学家们知道了DNA、RNA、蛋白质这些东西是怎么合成的，它们之间有什么关系。

这就为基因工程中操作基因提供了化学基础，就好比我们知道了各种材料的性质，才能更好地把它们组合起来。

分子生物学就更厉害了。

专题一：基因工程（1）姓名班级基础自主梳理：由于基因工程是在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”——（简称限制酶）1．来源：主要是从中分离纯化出来的。

2．功能：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。

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。

（二）“分子针线”——1．分类：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA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(E·coliDNA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。

“分子运输车”——1.载体具备的条件：①能在受体细胞中并；②具有一至多个，供外源DNA片段插入；③具有，供重组DNA的鉴定和选择。

2.基因工程常用的载体有：、和等。

最早应用的载体是，它是细菌细胞中的一种很小的双链环状DNA分子。

典例分析：1、下列平末端属于同一种限制酶切割而成的是A.①③B.①④C.②③D.②④2．右边图示全过程是A．构建基因组文库 B．构建 cDNA 文库C．构建基因表达载体 D．构建转基因工程菌3．右图过程所用载体，不能有以下哪项结构或性状A．限制酶识别位点 B．抗生素抗性基因C．自我复制并裂解细菌 D．侵染或转化受体菌4．（2010江苏高考）下列关于转基因植物的叙述。

正确的是A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B．转抗虫基因的植物．不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题5.（8分）科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。

选修3 第一章基因工程学案（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——（1）来源：主要是从中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开，因此具有。

（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：等。

2.“分子缝合针”——（1）功能：缝合。

（2）与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——（1）载体具备的条件：①能够在宿主细胞内并稳定地_____；②具有____________切点，以便与_______连接；③具有某些，便于进行筛选。

常用的运载体有_______、和________等；（2）最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链。

（3）其它载体：(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取1.目的基因是指：编码蛋白质的基因。

2.目的基因序列已知获取方法序列未知获取方法第二步：构建重组DNA分子的方法：第三步：常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。

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：最常用的方法是显微注射技术。

此方法的受体细胞多是受精卵。

将目的基因导入微生物细胞：用处理大肠杆菌，使细胞壁的透性增加。

第四步：；筛选的依据是。

第五步：；表达的标志是。

（三）基因工程的应用1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。

2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。

3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。

（四）蛋白质工程的概念、基本途径蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。

【知识梳理】一、目的基因的获取：1．目的基因：；也可以是：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，获取方法：②种类cDNA文库：含有一种生物的基因，获取方法：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。

【┿】利用PCR技术扩增目的基因。

①PCR：是一项在合成技术。

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)(2)人工合成法：基因较小，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：++ + 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，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：易感染植物和植物，对___________植物没有感染力；当植物体受损时，伤口处会分泌 ；吸引 。

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 −−→−进入农杆菌→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 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。

高中生物第一章基因工程导学案苏教版选修3【学习目标】【知识目标】1、掌握基因工程的概念2、把握基因工程操作步骤【能力目标】尝试运用基因工程技术和原理，提出解决某一实际问题的方案【情感态度价值观目标】关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进生产力的提高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。

基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

(1)优点① 克服了远源杂交不亲和的障碍。

② 定向改造生物遗传性状。

(2)操作水平：分子水平。

(3)原理：基因重组。

（一）基因工程的基本工具1、“分子手术刀”限制性核酸内切酶（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，因此具有专一性。

（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。

对位练习：1、右图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是（）A、CTTAAG，切点在C和T之间B、CTTAAG，切点在G和A之间C、GAATTC，切点在G和A之间D、CTTAAC，切点在C和T之间2、下列关于限制酶的说法不正确的是（）A、限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布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的切点不同D、限制酶的作用之一是用来提取目的基因3、下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是()。

A、一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B、限制性核酸内切酶的活性受温度影响C、限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD、限制性核酸内切酶可从原核生物中提取2、“分子缝合针”DNA连接酶（1）作用：缝合磷酸二酯键。

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。

高中生物 1.1.1基因工程导学案新人教版选修31、1 DNA重组技术的基本工具考点解读①简单描述基因工程的概念及目的。

②说出DNA重组技术的三个工具及各工具的特点和用途。

③利用DNA重组技术的工具解答有关题目。

学习重点DNA 重组技术的三个工具及各工具的特点和用途学习难点基因工程载体需要具备的条件课时4课时课型新授课【知识回顾】DNA分子的结构特点是什么？噬菌体侵染细菌的实验原核生物的结构特点是什么？【知识点一】基因工程的概念注意：对本概念应从以下几个方面理解：操作环境操作对象操作水平基本过程结果例1、（xx高考广东）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都是有益的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点评：正确理解基因工程的概念是解题的关键。

【知识点二】基因工程的三个基本工具：1、限制性核酸内切酶---“分子手术刀”来源：1)功能：2)切割方式：2、DNA连接酶“分子缝合针”1)分类: 和2)作用及作用部位：3、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”1）分子运载车的分类：常用的是其他载体2）运载体使用的目的：3）作为运载体必须具备的条件：① ② ③ ④ 逆向思维：假如运载体不具备这些条件会怎样？【讨论与研究】注意：你知道DNA水解酶、DNA解旋酶、DNA连接酶、DNA聚合酶的区别吗？（1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基（2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。

注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。

（3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。

（4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。

注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。

高中生物第一单元基因工程1导学案新人教版选修3第一单元基因工程1导学案新人教版选修3【学习要求】1、基因工程的诞生（A）2、基因工程的原理及技术（A）【知识梳理】1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外和等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的和。

由于基因工程是在分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做。

2、限制性核酸内切酶主要是从生物中分离纯化出来的，能够识别双链DNA分子的，能切开两个之间的，产生的DNA末端有两种形式：和。

3、DNA连接酶将双链DNA缝合起来，恢复被限制酶切开两个核苷酸之间的。

E、coliDNA连接酶只能缝合DNA的；T4DNA连接酶既可以缝合DNA的粘性末端，又可以缝合双链DNA的。

4、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌染色体之外，能够自我分子。

运载体要能够在细胞内自我复制，并具有，便于外源DNA插入；具有，供重组DNA的鉴定和选择。

5、基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：（1）；（2）；（3）；（4）。

6、PCR 是一项在生物体外核酸合成技术。

目的基因受热，与，往后在作用下进行延伸形成DNA。

7、目的基因主要是指结构基因。

目的基因可以从自然界中已有的物种中出来，也可以用人工的方法。

目前常用的方法有：①从中获取目的基因；②利用技术扩增目的基因；③用化学方法直接人工目的基因。

8、检测过程检测对象方法原理现象结论是否整合到染色体DNA上出现杂交带，已整合是否转录出现杂交带，已转录是否翻译出现杂交带，已翻译【课时练习】1、基因工程技术也称DNA重组技术，其实施必须具备的四个必要的条件是 ( )A、工具酶、目的基因、分子运输车、受体细胞B、RNA聚合酶、重组DNA、限制酶、连接酶C、模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞D、目的基因、限制酶、分子运输车、受体细胞2、DNA连接酶的重要功能是 ( )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、将两条DNA片段末端之间的缝隙连接起来D、将多个脱氧核苷酸连接起来3、质粒是基因工程中最常用的“分子运输车”，它的主要特点是（）①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”A、①③⑤⑦B、①④⑥C、①③⑥⑦D、②③⑥⑦4、将目的基因导入微生物细胞之前，需要Ca2+处理细胞，处理过的细胞叫（）A、感受态细胞B、敏感性细胞C、吸收性细胞D、接受性细胞5、将目的基因导入动物细胞最常用的方法是（）A、显微注射法B、农杆菌转化法C、基因枪法D、花粉管通道法6、（多选）下列可作为基因工程技术中运载工具的有 ( )A、大肠杆菌B、质粒C、动物病毒D、λ噬菌体的衍生物7、下列关于限制酶和DNA连接酶的理解正确的是（）A、其化学本质都是蛋白质B、DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键C、在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶D、它们不能被反复利用 (1)图甲模拟碱基序列，图乙模拟碱基序列。