基因工程的基本操作程序教學(xué)案

1、高二生物教學(xué)案選修3現(xiàn)代生物科技專題 班級： 姓名： 12 基因工程的基本操作程序【課標(biāo)要求】1簡述基因工程基本操作程序的四個步驟2嘗試設(shè)計某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過程?！颈竟?jié)重難點】重點：基因工程基本操作程序的四個步驟難點：(1）從基因文庫中獲取目的基因 (2）利用PCR技術(shù)擴增目的基因【學(xué)習(xí)過程】一、基因工程的基本操作程序簡述目的基因的；的構(gòu)建；將目的基因;目的基因的。二、基因工程的基本操作程序(一）目的基因的獲取1目的基因：主要是指的基因,也可以是一些具有作用的因子.2原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)（1）原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)（2）真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)3目的基因的獲取目的基因可以從中分離出來,也可以

2、用合成。常用的方法有以下幾種:（1）從基因文庫中獲取目的基因基因組文庫和部分基因文庫（如cDNA文庫） 基因組文庫 cDNA文庫文庫類型cDNA文庫基因組文庫文庫大小基因中啟動子基因中內(nèi)含子基因多少物種間的基因交流從基因文庫中得到目的基因,可以根據(jù)一些信息，如根據(jù)基因的、基因的、基因在染色體上的、基因的,以及基因的等特性.（2）利用PCR技術(shù)擴增目的基因PCR是_技術(shù)，是的縮寫。原理：_.，前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成_。條件:DNA模板、。擴增過程:a變性（）：目的基因DNA受熱變性后接連為單鏈b退火（）：與單鏈相應(yīng)互補序列結(jié)合c延伸（）：在的作用下進行延伸Ta

3、q酶的特點是.PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較：PCR技術(shù)DNA復(fù)制相同點原理原料條件不同點解旋方式場所酶結(jié)果（3)化學(xué)法直接合成適用于基因比較，核苷酸序列又.(二)-基因工程的核心1基因表達(dá)載體的構(gòu)建,其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中能，并且可以,同時，使目的基因能夠。2基因表達(dá)載體=+（1）啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的，位于基因的，它是識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動基因，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。（2)終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的，位于基因的，相當(dāng)于一盞紅色信號燈,使在所需要的地方停止下來。（3）標(biāo)記基因:作用是為了,從而將含有目的基因的細(xì)胞出來,如基因。3構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程：用(同、不同）種

4、限制酶去切目的基因與運載體，再用使其連接，形成重組DNA分子.（三）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因受體細(xì)胞，并且在受體細(xì)胞內(nèi)和的過程，稱為轉(zhuǎn)化.（1)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法法法（2)將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞技術(shù)是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的最有效方法。操作程序：將含有目的基因的表達(dá)載體獲得顯微注射胚胎胚胎發(fā)育成具有新性狀的動物（3）將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞原核生物作為基因工程受體細(xì)胞的優(yōu)點:.大腸桿菌細(xì)胞最常用的方法：a用處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱為細(xì)胞；b將分子溶于緩沖液與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子。（四）目的基因的檢測與鑒定（1)

5、檢測轉(zhuǎn)基因生物的上是否插入了目的基因檢測方法：技術(shù)，即將轉(zhuǎn)基因生物的基因組DNA提取出來，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作標(biāo)記,以此作為，使探針與基因組DNA雜交,如果出現(xiàn)，就表明目的基因已插入染色體DNA中。(2)檢測目的基因是否檢測方法：技術(shù)（3）檢測目的基因是否檢測方法：，從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進行檢測，若有出現(xiàn)，表明目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品。（4）進行水平的鑒定【鞏固練習(xí)】1下列正確表示基因操作“四部曲”的是 （ ）A提取目的基因目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的基因的檢測和鑒定B目的基因的檢測和鑒定提取目的基因基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的基因?qū)胧荏w細(xì)

6、胞C提取目的基因基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測和鑒定D基因表達(dá)載體的構(gòu)建提取目的基因目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測和鑒定2下列不屬于獲得目的基因的方法的是 ( )A利用DNA連接酶復(fù)制目的基因 B利用DNA聚合酶復(fù)制目的基因C從基因文庫中獲取目的基因 D利用PCR技術(shù)擴增目的基因3PCR技術(shù)擴增DNA,需要的條件是( ）目的基因 ATP 四種脫氧核苷酸 DNA聚合酶等 mRNA 核糖體A B C D4根據(jù)mRNA的信息推出獲取目的基因的方法是( ）A用DNA探針測出目的基因 B用mRNA探針測出目的基因C用mRNA反轉(zhuǎn)錄形成目的基因 D用PCR技術(shù)擴增mRNA5在已知

7、某小片段基因堿基序列的情況下,獲得該基因的最佳方法是（ ）A用mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成DNAB以4種脫氧核苷酸為原料人工合成C由蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測mRNA D將供體DNA片段轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中,再進一步篩選6下列不屬于目的基因與運載體結(jié)合過程的是( ）A用一定的限制酶切割質(zhì)粒露出黏性末端B用同種限制酶切割目的基因露出黏性末端C將切下的目的基因的片段插入到質(zhì)粒切口處D將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞中進行擴增7下列哪項不是基因表達(dá)載體的組成成分( ）A啟動子 B終止密碼子 C標(biāo)記基因 D復(fù)制原點8。在基因表達(dá)載體的構(gòu)建中，所需要的酶是（ ）限制酶 DNA連接酶 解旋酶 DNA聚合酶A B C D9植物學(xué)

8、家在培育抗蟲棉時,對目的基因作適當(dāng)修飾,使目的基因在棉花植株的整個生長發(fā)育期都表達(dá)，以防止害蟲侵害，這種對目的基因所作的修飾發(fā)生在（）A終止子 B引物 C標(biāo)記基因 D啟動子10下列哪項不是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法( )A基因槍法 B顯微注射法 C農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 D花粉管通道法11在基因工程操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的是（ )A人工合成目的基因 B目的基因與載體結(jié)合C將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D目的基因的檢測與鑒定12將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞之前,要用Ca2+處理細(xì)胞，處理過的細(xì)胞叫( )A感受態(tài)細(xì)胞 B敏感性細(xì)胞 C吸收性細(xì)胞 D接受細(xì)胞13農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)移目的基因進入受體細(xì)胞，目的

9、基因的最終位置是（ ）ATi質(zhì)粒上 B受體細(xì)胞染色體上 C裸露細(xì)胞核中 D存在細(xì)胞質(zhì)中14目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性,只有通過鑒定和檢測才能知道。下列屬于目的基因檢測和鑒定的是（ ）檢測受體細(xì)胞是否有目的基因  檢測受體細(xì)胞是否有致病基因  檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄mRNA   檢測目的基因是否翻譯蛋白質(zhì)    A    B    C     D15要檢測目的基因是否成功地插入了受體DNA中，需要用基

10、因探針,基因探針是指（ ）A用于檢測疾病的醫(yī)療器械B用放射性同位素或熒光分子等標(biāo)記的DNA分子C合成球蛋白的DNAD合成苯丙羥化酶的DNA片段16（多選）用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌合成人的蛋白質(zhì)。下列敘述正確的是（ ）A常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和質(zhì)粒BDNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必須的工具酶C可用含抗生素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒D導(dǎo)入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達(dá)17（多選）我國科學(xué)家運用基因工程技術(shù)將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞并成功表達(dá),培育出了抗蟲棉.下列敘述正確的是（ )A基因非編碼區(qū)對于抗蟲基因在棉花細(xì)胞中的表達(dá)不可缺少B重組DN

11、A分子中增加一個堿基對,可能導(dǎo)致毒蛋白的毒性喪失C抗蟲棉的抗蟲基因可通過花粉傳遞至近緣作物，從而造成基因污染D轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲特性是可以通過檢測棉花對抗生素抗性來確定的18(多選）科學(xué)家通過基因工程的方法,能使馬鈴薯塊莖內(nèi)含有人奶主要蛋白.以下有關(guān)該基因工程的敘述,正確的是 ( ） A采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到目的基因有內(nèi)含子B基因非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中表達(dá)是不可缺少的C馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞D用同一種限制性內(nèi)切酶,分別處理質(zhì)粒和含目的基因的DNA,可產(chǎn)生黏性末端而形成重組DNA分子19資料顯示,近十年來，PCR技術(shù)（DNA聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)）成為分子生物實驗的一種常規(guī)手段,其原

12、理是利用DNA半保留復(fù)制的特性，在試管中進行DNA的人工復(fù)制（如下圖）,在很短的時間內(nèi),將DNA擴增幾百萬倍甚至幾十億倍，使分子生物實驗所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。請據(jù)圖回答：（1）加熱至94的目的是使DNA樣品中的_鍵斷裂,該過程在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過_酶的作用完成的。分析可知新合成DNA分子中A=T,C=G，這說明DNA分子的合成遵循_。(2)與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比，PCR技術(shù)所需要的DNA聚合酶的最適溫度比較_（高、低)。(3)通過PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制時，若將一個用15N標(biāo)記的模板DNA分子（第一代）放入試管中，以14N標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料,連續(xù)復(fù)制到第五代時,含15N

13、標(biāo)記的DNA分子單鏈數(shù)占全部DNA總單鏈數(shù)的比例為.(4)PCR技術(shù)不僅為遺傳病的診斷帶來了便利，而且改進了檢測細(xì)菌和病毒的方法。若要檢測一個人是否感染了艾滋病病毒，你認(rèn)為可以用PCR擴增血液中的（ ）A白細(xì)胞DNA B病毒蛋白質(zhì) C血漿抗體 D病毒核酸20下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點,請回答下列問題：（1）一個圖1所示的質(zhì)粒經(jīng)Sma切割前后,分別含有個游離的磷酸基團.(2)若對圖中質(zhì)粒進行改造，插入的Sma酶切位點越多,其熱穩(wěn)定性越.(3）用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用Sma切割，原因是。(4）與只使用EcoR I相比較，使用BamH 和Hind 兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止。（5）為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合,并加入酶.（6）重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了。(7)為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體,然后在的