高中生物 1.2基因工程的基本操作程序学案 新人教版选修3

第 1 页 共 1 页 高中生物 1.2基因工程的基本操作程序学案 新人教版选修3

1、2基因工程的基本操作程序学案 新人教版选修3例

1、正确表示基因操作“四步曲”的是 （

）

A、 提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与运载体结合→目的基因的检测和表达

B、 目的基因的检测和表达→提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体细胞

C、 提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达

D、 目的基因与运载体结合→提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达

一、 目的基因的获得

1、目的基因主要是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2、获取目的基因的方法（1）从基因文库中获取目的基因基因组文库：含有一种生物的＿＿＿＿＿ｃDNA文库：含有一种生物的＿＿＿＿＿种类基因文库：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

第 1 页 共 1 页 含有这种生物的＿＿＿＿＿＿＿＿。目的基因的获取：根据基因的有关信息：如基因的＿＿＿＿序列、基因的＿＿＿＿、基因在＿＿＿＿＿的位置、基因的＿＿＿＿＿产物ｍRN

A、基因＿＿＿＿＿产物蛋白质等获取目的基因。（2）利用PCR技术扩增目的基因PCR：是一项在生物体外＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿技术。原理：利用双链DNA分子＿＿＿的原理。条件（前提）：已知目的基因的＿＿＿＿＿＿序列。过程：目的基因受热变性后成为＿＿＿＿＿，与＿＿＿＿结合，在＿＿＿＿＿＿＿＿的作用下延伸形成DNA，如此重复循环多次。方式：＿＿＿＿＿＿扩增，约为＿＿＿＿＿。（3）人工合成法：基因＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿已知。例

2、苏云金芽孢杆菌是一种对昆虫有致病作用的细菌，某杀虫性物质主要是一类伴孢晶体蛋白，共有126个氨基酸。若想通过基因工程技术，将控制该蛋白质合成抗虫基因提取出来，需要下列哪类酶 （

）

A、DNA聚合酶

B、DNA连接酶

C、限制性内切酶

D、伴孢晶体蛋白酶

二、基因表达载体的构建

第 1 页 共 1 页 1、构建基因表达载体的目的是：使目的基因在受体细胞中＿＿＿＿＿＿，并且可以＿＿＿＿＿＿＿＿，使目的基因能够＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2、 表达载体的组成：目的基因＋＿＿＿＿＿＿＿＋＿＿＿＿＿＿＿＿＋＿＿＿＿＿＿＿

3、 启动子：位于基因的＿＿＿＿＿，它是＿＿＿＿＿＿＿＿的识别和结合部位，驱动转录产生＿＿。

4、 终止子：位于基因的＿＿＿＿＿，终止＿＿＿＿＿。

5、 标记基因：是为了＿＿＿＿受体细胞中是否含有目的基因。例

3、科学家在培育抗虫棉时，起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子（抗虫基因首端），导入棉花受精卵，长成的棉花植株还没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子（抗虫基因末端），导入棉花受精卵，结果长成的植株，有了抗虫能力。由以上过程推知，作为目的基因的运载体应具备的结构是（

）

A、目的基因、启动子

B、目的基因、终止子

C、目的基因，启动子、终止子

第 1 页 共 1 页 D、目的基因、启动子、终止子、标记基因

三、将目的基因导入受体细胞

1、转化：目的基因进入＿＿＿＿细胞内，并在＿＿＿＿＿细胞内维持＿＿＿＿和＿＿＿＿的过程。

2、 方法：（1）将目的基因导入植物细胞进入①农杆菌转化法：农杆菌的特点：易感染＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿植物，对大多数＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿上。转化：目的基因插入＿＿＿＿＿＿＿＿

农杆菌

导入＿＿＿细胞

稳定维持和＿＿＿＿。②除此之外，还有＿＿＿＿＿法和＿＿＿＿＿＿＿法。（2）将目的基因导入动物细胞① 方法：＿＿＿＿＿＿技术。② 操作程序：目的基因表达载体＿＿＿＿

从雌性动物体内取＿＿（或受精卵）

＿＿＿＿注射

受精卵发育

新性状动物（3）将目的基因导入微生物细胞

①原核生物特点：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。②转化：第一步：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；第二步：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。例

第 1 页 共 1 页 4、采用基因工程方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是 （

）①将毒素蛋白质注射到棉花受精卵中 ②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉花受精卵中 ③将编码毒素蛋白质的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞再进行组织培养 ④将编码毒素蛋白质的DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵

A、①②

B、②③

C、③④

D、①④

四、目的基因的检测与鉴定

1、检测：①检测转基因生物＿＿＿＿＿＿＿是否插入的目的基因；方法：采用＿＿＿＿＿＿＿。 ②检测目的基因是否＿＿＿＿＿＿＿＿＿；方法：采用＿＿＿＿＿＿＿。③检测目的基因是否＿＿＿＿＿＿＿＿＿；方法：从转基因生物中提取＿＿＿＿＿，用相应的抗体进行＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2、 鉴定：除分子水平检测外，还可以进行＿＿＿＿＿＿水平鉴定。思考：将目的基因导入受体细胞过程中有没有发生碱基互补配对？例

第 1 页 共 1 页 5、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，只有通过检测和鉴定才能知道。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作业：

1、不属于目的基因与载体结合过程的是（

）

A、用一定的限制性内切酶切割质粒形成黏性末端

B、用同一种限制性内切酶切割目的基因形成黏性末端

C、将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处

D、将重组DNA导入受体细胞进行扩增

2、下列关于基因工程的叙述，不正确的是 （

）

A、基因工程是以抗菌素抗性基因为目的基因

B、细菌质粒是基因工程常用的载体

C、通常用同一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA和运载DNA的质粒

第 1 页 共 1 页 D、为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时可用受精卵为受体细胞

3、科学家将含人的α－抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育成的羊能分泌含α－抗胰蛋白酶的奶。这一过程涉及 （

）①DNA按照碱基互补配对原则自我复制 ②DNA以其一条链为模板合成RNA ③RNA以自身为模板自我复制 ④按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质

A、①②

B、③④

C、①②③

D、①②④

4、我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是（

）

A、基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少

B、重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失

C、抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染

第 1 页 共 1 页 D、转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的

5、RNA聚合酶的作用是 （

）

A、控制RNA的合成

B、与特定蛋白质结构构成转录场所

C、催化DNA转录形成信使RNA

D、沿DNA分子移动催化DNA合成

6、下列哪种情况说明目的基因完成了表达（

）

A、棉株中含有杀虫蛋白基因

B、大肠杆菌中具有胰岛素基因

C、土豆含有抗病毒的基因

D、从酵母菌中取到了干扰素

7、根据下列所给材料回答问题材料一 把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上，然后导入大肠杆菌内，产生出人的胰岛素。材料二 把萤火虫的荧光基因转入烟草体内，培育出发荧光的烟草。材料三 有人把蜘蛛产生丝腺蛋白的基因转入羊的细胞中，在羊分泌的乳汁中加入某种物质后可抽出细丝，这种细丝可以用作手术的缝合线。（1）上述生物新品种的产生运用了＿＿＿＿＿技术。（2）一种生物的基因在另一种生物体内能够表达，而不影响其他基因的表达，这说明基因是有＿＿＿＿效应的＿＿＿

第 1 页 共 1 页 ＿片段，具有一定的＿＿＿＿＿性；（3）上述技术所用的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（4）材料三中所用缝合线与普通缝合线相比有何优点？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（5）可遗传的变异分为三种：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。而基因工程改变一个物种的基因属于＿＿＿＿＿＿＿。（6）从上述所给的材料，不能得出哪一结论（

）

A、动植物之间可以相互转基因

B、真核生物与原核生物之间可以相互转基因

C、基因工程可以定向地改变生物的基因

D、转基因生物的出现对生物的进化是有利的

8、某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法将基因a转移到马铃薯植物中，经检测，Amy在成熟块茎细胞的细胞间隙中发现。若将图14-5比作块茎细胞，请据图回答（题内如有括号，请在其中写出结构的标号，根线上写有关内容）:图14-5(1)a已整合到图中[ ]________结构中。(2)在细胞核内以a为模板合成Amy的_________，合成Aｍｙ的过程分为＿＿＿和＿＿＿＿＿两大步骤。(3)Amy合成后，经[ ]______加工分泌到细胞外，定位在细胞间隙中。(4)以本图比作块茎细胞的

第 1 页 共 1 页 缺陷是该图中多画了［ ］_____________。(5)Amy的基本组成单位是＿＿＿＿＿，各组成单位间靠＿＿＿＿相连。

9、糖尿病是一种常见病，目前对胰岛素依赖型糖尿病的治疗多用激素疗法。胰岛素过去主要从动物中提取，基因工程和细胞工程技术发展以后，利用细菌生产胰岛素。其操作过程如图所示：

(1)质粒存在于细菌细胞中,其化学本质是__________，从其分子结构可确定它是一种＿＿＿＿＿。此过程所需基因“剪刀”是__________,“针线”是＿＿＿＿， 运载体是________。

(2)重组DNA导入受体细胞后,在细胞乙中能产生人的胰岛素

这是因为基因具有控制＿＿＿＿＿＿合成的功能。答案：例

1、C 例

2、C 例

3、D 例

4、C 例

5、C 作业：

1、D

2、A

3、D

4、D

5、C

6、D