1.2 关注基因工程 学案(含答案)

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。

高中生物第一章基因工程 1.2 关注基因工程导学案苏教版选修3基因工程的应用【教学目标】1、举例说出基因工程在农业、医疗和环境保护等方面的具体应用及取得的丰硕成果，讨论转基因生物的利与弊。

2、关注基因工程的进展；认同基因工程的应用促进生产力的提高。

【重难点】XXXXX：1、教学重点：基因工程在农业和医疗等方面的应用；2、教学难点：基因治疗的基本原理和应用。

【知识归纳】一、动物基因工程的应用和成果：1、提高动物的生长速度，提高产品产量：外源基因。

2、改善畜产品的品质：优良基因药用基因；成果：生物反应器—使作物抗除草剂。

【例2】抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是 ( )A、抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒B、抗病毒转基因植物，对病毒的抗性具有局限性或特异性C、抗病毒转基因植物可以有效地抗害虫D、抗病毒转基因在植物体内可以稳定遗传，不会发生变异三、转基因生物：1、转基因生物是指利用技术导入培育出的，能够将新性状稳定地遗传给后代的生物。

2、运用基因工程改良动植物品种最突出的优点是：能打破。

四、基因诊断和基因治疗1、基因诊断是采用的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体等；2、基因治疗（详见教材P23之“拓展视野”）：（1）是指利用正常基因来缺陷基因的治疗方法。

（2）成果：将基因导入患者的淋巴细胞。

其操作的主要步骤是：。

【例3】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、运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常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【典例解析】【例4】有关基因工程的成果及应用的说法正确的是 ( )A、用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B、基因工程在畜牧业上应用的目的就是培养体型巨大、品质优良的动物C、基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物D、目前，在发达国家，基因治疗已普遍用于临床实践【例5】随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加。

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。

高中生物 1.2 基因工程导学案新人教版必修3一、基础填空：1、基因工程概念基因工程又叫或。

它是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到的细胞里，生物的遗传性状。

2、基因的操作工具（1）基因的剪刀一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA分子。

（2）基因的针线把两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来。

（3）基因的运输工具运载体能够在宿生细胞中复制并稳定保存，具有多个限制酶切点，具有标记基因。

常见的运载体有、、等。

3、基因操作的基本步骤（1）提取目的基因有两条途径：和。

（2）目的基因与运载体结合用酶处理目的基因和运载体，而后加入DNA连接酶，使目的基因载入到运载体中，形成。

（3）将目的基因导入受体细胞重组DNA导入受体细胞。

（4）目的基因的检测与表达根据判断目的基因导入与否；根据受体细胞表现出特定的判断目的基因的表达与否。

二、单选题：1、下列不属于获取目的基因的方法是A、“鸟枪法”B、转录法C、反转录法D、根据已知氨基酸序列合成法2、下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体A、细菌质粒B、噬菌体C、动植物病毒D、细菌核区的DNA3、（xx全国卷Ⅰ3）镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。

检测这种碱基序列改变必须使用的酶是（）A、解旋酶B、DNA连接酶C、限制性内切酶D、RNA聚合酶4、（xx全国卷Ⅲ5）科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。

以下有关基因工程的叙述，错误的是（）A、采用反转录的方法得到的目的基因有内含子B、基因非编码区对于目的基因在块茎中的表壳是不可缺少的C、马铃薯的叶肉细胞可用为受体细胞D、用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生粘性末端而形成重组DNA分子5、有关基因工程的叙述正确的是A、限制酶只在获得目的基因时才用B、重组质粒的形成是在细胞内完成的C、质粒都可作为运载体D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料6、下列有关基因工程操作的正确顺序是（）①目的基因的检测和表达②目的基因与运载体结合③将目的基因导入受体细胞④提取目的基因A、①②③④B、④③②①C、④②③①D、③④②①7、不属于质粒被选为基因运载体的理由是（）A、能复制B、有多个限制酶切点C、具有标记基因D、它是环状DNA8、有关基因工程的叙述中，错误的是（）DNA连接酶将黏性未端的碱基对连接起来限制性内切酶用于目的基因的获得目的基因须由运载体导入受体细胞人工合成目的基因不用限制性内切酶9、细菌常常作为基因工程的受体细胞，下列理由较充分的是（）A、形体微小B、结构简单C、容易监测D、繁殖速度快10、基因工程的“四步曲”中未发生碱基互补配对的是 ( )A、用鸟枪法分离出抗病毒基因B、将人的胰岛素基因与大肠杆菌质粒结合，形成重组质粒C、将重组质粒导入受体细胞D、抗病毒基因的表达11、基因工程又叫DNA重组技术，是在分子水平上对生物的定向改造。

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。

1.3 基因工程的应用A．自主探究(一)、阅读课本填空1．植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力，以及改良农作物的和利用植物生产等方面。

2．抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是和；抗真菌转基因植物中可使用的基因有和。

3．在培育抗逆转基因植物中，使用来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力；将鱼的基因导入烟草和番茄，提高它们的耐寒能力；将基因导入作物，使作物抗除草剂。

4．在利用转基因改良植物的品质方面，我国科学家将导入玉米，获得的转基因玉米中赖氨酸的含量比对照提高30%。

5．动物基因工程从诞生那天起，就在、、等很方面显示了广阔的前景。

6．乳腺生物反应器的操作过程为：将基因与等调控组件重组在一起，通过等方法，导入哺乳动物的中，然后，将送入母体内，使其生长发育成转基因动物。

7．为解决器官移植中的免疫排斥反应，科学家正在想办法对猪的器官进行改造，采用的方法是或。

8．基因治疗是把导入病人体内使发挥作用，从而达到治疗疾病的目的。

其方法可以分为和。

(二)、阅读课本完成选择题1．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（）A．减少氮肥的使用量，降低生产成本 B．减少氮肥的使用量，节约能源C．避免氮肥过多引起环境污染 D．改良土壤结构2．基因治疗是指（）A.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B.把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，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3．治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（）A．口服化学药物 B．注射化学药物C. 采用基因疗法替换致病基因D.利用辐射或药物诱发致病基因突变B.合作探究[问题探究1]用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质（如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等）比工厂化生产的优越之处有哪些？[问题探究2]植物基因工程技术主要用于哪些方面?[问题探究3]什么是基因治疗？C.总结拓展1．现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶Eco RI酶切后得到的DNA分子仍是1000 bp，用Kpn I单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子，用Eco RI、Kpn I同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。

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。

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。

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。

第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具 ............................................................................ - 1 - 第2节基因工程的基本操作程序............................................................................ - 22 - 第3节基因工程的应用............................................................................................ - 46 - 第4节蛋白质工程的原理和应用............................................................................ - 65 -第1节重组DNA技术的基本工具必备知识·素养奠基一、基因工程的诞生和发展判一判:基于基因工程相关基础理论的突破和技术的创新,判断下列说法的正误。

1.1953年,沃森和克里克建立了DNA分子双螺旋结构模型,并用实验证明了DNA分子的半保留复制。

(×)提示:DNA分子半保留复制是梅塞尔森和斯塔尔用实验证明的。

2.1970年,在细菌体内发现了第一个限制酶,后来又发现了多种限制酶、DNA连接酶等。

(√)3.1972年,伯格首先在体外进行DNA改造,并构建了第一个体外重组DNA分子。

(√)4.1983年,科学家采用花粉管通道法培育了世界上第一例转基因烟草。

(×)提示:第一例转基因烟草是用农杆菌转化法培育的。

5.1984年,我国科学家朱作言领导的团队培育了世界上第一条转基因鱼。

(√)6.基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的。

(√)二、限制性内切核酸酶——“分子手术刀”1.来源:主要来自原核生物。

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。

309教育网 309教育资源库 基因工程的基本操作程序1．掌握目的基因获取的常见方法。

(难点) 2.学会基因表达载体构建的方法和要求。

(重、难点) 3．理解目的基因导入受体细胞的具体过程。

(重点) 4.掌握目的基因检测与鉴定的具体操作。

一、目的基因的获取(阅读教材P 8～P 11)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.目的基因的获取方法(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种类⎩⎪⎨⎪⎧基因组文库：包含一种生物所有的基因部分基因文库：包含一种生物的一部分基因 ③提取依据：基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA ，以及基因的表达产物蛋白质等特性。

(2)利用PCR 技术扩增目的基因①PCR 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：短时间内大量扩增目的基因。

③原理：DNA 双链复制。

④过程第一步：加热至90～95 ℃，DNA 解链；第二步：冷却至55～60 ℃，引物结合到互补DNA 链；第三步：加热至70～75 ℃，热稳定DNA 聚合酶(Taq 酶)从引物起始进行互补链的合成。

如此重复循环多次。

⑤特点：指数形式扩增。

(3)人工合成如果目的基因较小，核苷酸序列又已知，可通过DNA 合成仪用化学方法人工合成。

二、基因表达载体的构建(阅读教材P 11)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，并且可以遗传给下一代。

高中生物《1.2 基因工程的应用 1.3蛋白质工程》复习学案苏教版选修31、2 基因工程的应用1、3蛋白质工程》复习学案苏教版选修3学习目标：1、基因工程在实践中的应用2、蛋白质工程的原理和应用学习重点：蛋白质工程的原理和应用学习难点：蛋白质工程的原理和应用知识梳理：一、植物基因工程的成果：植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力，以及改良农作物的和利用植物生产等方面。

（一）抗虫转基因植物1、杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、抑制剂基因、抑制剂基因、植物凝集素基因等。

2、成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。

(二)抗病转基因植物1、植物的病原微生物：、真菌和细菌等。

2、抗病基因种类 (1)抗病毒基因：病毒基因和病毒的复制酶基因。

(2)抗真菌基因：基因和抗毒素合成基因。

(3)成果：烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。

(三)抗逆转基因植物1、抗逆基因：调节细胞基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂2、成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。

(四)转基因改良植物品质1、优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。

2、成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。

二、动物基因工程的成果(一)提高动物的生长速度1、生长基因：外源基因。

2、成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。

(二)改善畜产品的品质1、优良基因：肠乳糖酶基因。

2、成果：转基因牛含量少。

(三)转基因动物生产药物1、基因来源：药用基因+ 蛋白基因+启动子2、成果：乳腺生物反应器。

(四)转基因动物作器官移植的供体1、器官供体：抑制或除去抗原决定基因（利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官）（五）异军突起。

工程菌：用的方法，使得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”三、基因治疗1、概念：把导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。

高中生物 1.1.2基因工程的基本程序导学案新人教版选修31、1、2基因工程的基本程序导学案考点解读简述基因工程原理及基本操作程序。

学习重点基因工程基本操作程序的四个步骤学习难点（1）从基因文库中获取目的基因。

（2）利用PCR技术扩增目的基因课时2课时课型新授课【知识梳理】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。

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。

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染色体上。

1．2.2目的基因的导入、检测与鉴定[学习目标] 1.理解目的基因导入受体细胞的方法。

2.掌握检测与鉴定目的基因的方法。

方式一通过前面的学习，我们了解了基因工程中目的基因的获取和基因表达载体的构建。

在目的基因与载体连接成重组DNA分子以后，下面的重要工作主要是将其导入受体细胞进行扩增和筛选，获得大量的重组DNA分子，这就是外源基因的无性繁殖，即克隆(cloning)。

方式二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，只有通过检测与鉴定才能知道。

这是基因工程的第四步工作。

在完成将目的基因导入受体细胞这一步骤后，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。

因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。

检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。

重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。

一、将目的基因导入受体细胞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(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裸子植物时最常用方法。

a．土壤农杆菌的特点：植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌侵染，其Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体的DNA上。

b．方法步骤：目的基因插入Ti质粒的T-DNA上→转入农杆菌→导入植物细胞→目的基因插入植物细胞中的染色体DNA上→目的基因表达。

②基因枪法：将目的基因导入单子叶植物常用的方法。

目的基因包裹在微小的金粉粒子或钨粉粒子表面→用基因枪高速射入受体细胞或组织中→目的基因表达。

③花粉管通道法在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去柱头，滴加目的基因，使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞。

第2节基因工程及其应用一、学习目标1.简述基因工程的基本原理。

2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。

3.收集基因工程所取得的成果以及发展前景。

二、重难点分析重点1.基因工程的基本原理。

2.基因工程的安全性问题。

难点1.基因工程的基本原理。

2.转基因生物与转基因食品的安全性。

三、学习过程（一）预习导学1.基因工程又叫做_______或_______。

通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种_______提取出来，加以_______，然后放到另一种生物的细胞里，_______地改造生物的遗传性状。

答案：基因拼接技术DNA重组技术基因修饰定向2.基因工程是在_______上进行的_______水平的设计施工，_______、_______、______________是基因工程最基本的工具。

答案：DNA 分子“基因剪刀”“基因针线”“基因的运载体”3.基因的“剪刀”是指______________，简称_______。

其作用特点是一种限制酶只能识别______________，并在特定的切点上切割DNA分子。

答案：限制性核酸内切酶限制酶一种特定的核苷酸序列4.基因的“针线”是指_______。

当用_______切割两种来源不同的DNA后，露出的末端可以通过_______黏合起来，但_______和_______交替连接而构成的DNA骨架上仍有缺口，该缺口就需要靠_______来“缝合”。

答案：DNA连接酶同种限制酶氢键脱氧核糖磷酸DNA连接酶5.基因工程的操作步骤是：______________、______________、_____________________、______________。

答案：提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的表达和检测6.抗虫基因作物的使用，不仅减少了______________，大大降低了_______，而且减少了______________。

第37讲基因工程[新高考复习目标]1．生命观念：运用结构与功能观，理解基因工程原理、技术和应用。

2．科学思维：从基因工程诞生的历程中，体会科学发展的曲折性和必然性。

3．社会责任：关注各国为保证转基因食物安全性实施的监控和预防措施，运用相关知识宣传转基因食品的安全性评价。

4．科学探究：理清DNA的粗提取与鉴定的原理及操作流程。

授课提示：对应学生用书第267页考点一基因工程的基本工具1．基因工程的概念(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：性状在受体体内的表达。

(7)优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。

2．基因工程的操作工具(1)限制酶(2)DNA连接酶①作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。

②类型常用类型E·coli DNA连接酶T4 DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体功能只缝合黏性末端缝合黏性末端和平末端结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键③DNA连接酶和限制酶的关系(3)载体①②其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。

③载体的作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。

教材选修3 P6“寻根问底”：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的脱氧核苷酸。

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．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。

(×)3．DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来。

(×)4．限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶。

(×)5．E·coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。

(×)6．用于载体的质粒DNA分子上至少含一个限制酶识别位点。

第二节关注基因工程1.植物基因工程不仅应用于提高农作物的抗性，还用于改善农作物的品质及生产药物。

2．动物基因工程主要应用于提高动物生长速度、改善畜产品品质、生产药物和获得器官移植供体等方面。

3．转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的、能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物.4．基因工程和人类健康关系密切,突出表现在基因工程药物、基因诊断和基因治疗方面. 5．转基因生物的安全性问题主要体现在食用安全和对生态系统的影响两方面。

6．生物科学技术既能在许多方面造福人类，也可能因用于制造生物武器而造成灾难。

对应学生用书P11基因工程的应用1．植物基因工程已经获得了迅猛发展转基因植物抗病植物抗虫棉抗冻番茄抗除草剂大豆含外源基因抗病基因Bt毒蛋白基因抗冻蛋白基因抗除草剂基因2.动物基因工程的应用前景[连线]3．转基因生物（1）概念:指利用基因工程技术导入外源基因培育出的、能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。

（2)优点：能打破常规育种难以突破的物种之间的界限，使生物之间的遗传物质相互重组和转移成为可能。

4．基因工程和人类健康关系密切(1)基因工程药物:利用转基因工程菌已生产出了多种药物，并用于多种疾病的治疗。

（2)基因诊断：又称DNA诊断。

①方法：基因检测。

②目的：判断患者是否出现了基因异常或携带病原体等。

(3)基因治疗:①方法:利用正常基因置换或弥补缺陷基因.②步骤：包括目的基因的转移、目的基因的表达和安全措施的实施。

1．动物乳腺生物反应器生产药物有什么优点与限制？提示：优点:产量高、质量好、成本低、易提取。

局限：受动物性别和是否处于生殖期的限制。

2．转基因抗虫烟草的目的基因是什么?是从哪种生物获取的？抗虫烟草能抗病毒、细菌、真菌吗？提示:目的基因为苏云金杆菌抗虫毒素蛋白基因。

是从苏云金杆菌中获取的。

不能，因为抗虫基因具有特异性,其控制合成的抗虫毒素蛋白也具有特异性.3．从环境保护角度出发，分析转基因抗虫烟草与普通烟草相比，在害虫防治方面有哪些优越性?提示：减少化学农药的使用量，降低环境污染。