2015-2016学年人教版选修三 基因工程的基本操作程序课时 作业

2015-2016学年人教版选修三 基因工程的基本操作程序课时 作业
2015-2016学年人教版选修三 基因工程的基本操作程序课时 作业

1.2 基因工程的基本操作程序

基础巩固

1.以下甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法,以下说法中错误的是( )

A.甲方法可建立该细菌的基因组文库

B.乙方法可建立该细菌的cDNA文库

C.甲方法要以脱氧核苷酸为原料

D.乙方法需要逆转录酶参与

答案 C

解析甲方法是从细菌的DNA中直接提取,故可以建立该细菌的基因组文库;乙方法是由mRNA反转录的目的基因,故可以建立该细菌的cDNA文库。乙方法需要逆转录酶和脱氧核苷酸为原料。

2.基因工程的核心是( )

A.目的基因的获取

B.基因表达载体的构建

C.将目的基因导入受体细胞

D.目的基因的检测与鉴定

答案 B

解析目的基因构建表达载体后才能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,使目的基因能发挥作用,只有构建表达载体后,才能根据载体上的标记基因鉴别目的基因是否导入了受体细胞,从而筛选出含目的基因的受体细胞,避免进行盲目的无效工作。

3.下列选项中不是表达载体必要的组成成分的是( )

A.目的基因 B.启动子

C.终止子 D.抗青霉素基因

答案 D

解析A、B、C三项均为基因表达载体的必要的组成成分;具有标记基因也是表达载体必要的组分,但抗青霉素基因只是标记基因中的一种。

4.将目的基因导入玉米茎尖分生区细胞和小鼠受精卵,应分别采用的方法是( )

A.显微注射技术农杆菌转化法

B.基因枪法花粉管通道法

C.农杆菌转化法显微注射技术

D.基因枪法显微注射技术

答案 D

解析玉米是单子叶植物,对单子叶植物来说,常用的方法是基因枪法;对于动物细胞来说,常用的方法是显微注射技术。

5.检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因的常用方法是( )

A.DNA分子杂交技术 B.荧光分子标记技术

C.放射性同位素标记技术 D.显微注射技术

答案 A

解析检测目的基因常采用DNA分子杂交技术,即在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素进行标记,以此作为基因探针,并使基因探针与基因组DNA杂交,若显示出杂交带,则表明目的基因已插入染色体DNA中。

6.在判断抗虫基因是否成功转入棉花基因组的方法中,不属于分子检测的是( )

A.观察害虫吃棉叶是否死亡

B.检测目的基因片段与DNA探针能否形成杂交带

C.检测目的基因转录形成的mRNA与DNA探针能否形成杂交带

D.检测目的基因表达产物蛋白质能否与特定抗体形成杂交带

答案 A

解析A项属于个体生物学水平的鉴定,不是分子检测;B、C两项为分子检测,利用分子杂交技术,观察目的基因及目的基因转录形成的mRNA能否与DNA探针进行杂交形成杂交带;D 项也为分子检测内容,利用抗原-抗体杂交的原理,检测基因表达产物能否与特定抗体形成杂交带。

巩固提升

7.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a转到马铃薯植株中,经检测,在成熟茎细胞的间隙中发现了Amy。这一过程涉及( )

A.目的基因来自细菌,可以不需要载体,由细菌侵染受体细胞而导入

B.基因a导入成功后,将抑制细胞原有代谢,开辟新的代谢途径

C.RNA以自身为模板自我复制

D.DNA以其一条链为模板合成mRNA

答案 D

解析成熟茎细胞间隙中发现Amy,说明目的基因在受体细胞内已成功表达,所以涉及转录过程(即D过程);RNA的自我复制仅限于在一部分RNA病毒中发生;目的基因导入受体细胞都必须通过载体;目的基因导入受体细胞后在原有细胞代谢的基础上开辟新的代谢途径,不抑制细胞原有的代谢。

8.如图是利用基因工程技术培育转基因植物,生产可食用疫苗的部分过程示意图,其中Pst Ⅰ、SmaⅠ、Eco RⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。下列说法错误的是( )

A.图示过程是基因工程的核心步骤

B.表达载体构建时需要用到限制酶SmaⅠ

C.抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来

D.除图示组成外,表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构

答案 B

解析图示过程为基因表达载体的构建过程,是基因工程中的核心步骤。构建过程中需要将目的基因完整切割下来,此时要用到限制酶PstⅠ、Eco RⅠ。抗卡那霉素基因是标记基因,目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。

9.右图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程,下列相关分析中正确的是( )

A.获得该mRNA的最佳材料是受精卵

B.构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌

C.完成过程①②必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA聚合酶

D.探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌,获得未被感染的细菌

答案 C

解析该受体基因在神经细胞中表达,获得该mRNA的最佳材料是神经细胞。构建基因表达载体最可能使用的载体是质粒。探针筛选的目的是检测是否存在cDNA。

10.蓝藻拟核DNA上有控制叶绿素合成的ch1L基因。某科学家通过构建该种生物缺失ch1L

基因的变异株细胞,以研究ch1L基因对叶绿素合成的控制,技术路线如下图所示,下列相关叙述错误的是( )

A.①②过程应使用不同的限制性核酸内切酶

B.①②过程都要使用DNA连接酶

C.终止密码子是基因表达载体的重要组成部分

D.若操作成功,可用含红霉素的培养基筛选出该变异株

答案 C

解析限制性核酸内切酶有特异性,①②过程要切割的DNA序列不同,故应使用不同的限制性核酸内切酶;DNA连接酶的作用是连接被切开的磷酸二酯键,使ch1L基因、红霉素抗性基因与质粒结合;基因表达载体由目的基因、启动子、终止子、标记基因等组成,终止密码子是mRNA上密码子的一种,表示一次翻译的结束;变异株中ch1L基因被重组基因替换,重组基因中有红霉素抗性基因,故可用含红霉素的培养基筛选出该变异株。

11.水稻种子中70%的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外,是多种动物的抗营养因子,同时,排出的大量磷进入水体易引起水华。为从根本上解决水稻中的高植酸问题,可将植酸酶基因导入水稻,培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。据图回答下面的问题:

(1)图中基因组文库_________________________________________________________ (填“小于”“等于”“大于”)cDNA文库。

(2)B过程需要的酶是________________________________________________________;

A、C过程中________(填“可以”“不可以”)使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。

(3)目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外,还可以分别利用图中________和________为模板直接进行PCR扩增,该过程中所用酶的显著特点是_________________________________________。

答案(1)大于(2)逆转录酶可以(3)DNA

cDNA 耐高温

解析基因组文库包含本物种全部遗传信息,cDNA文库仅包含部分遗传信息;由mRNA构建cDNA文库需逆转录酶,筛选目的基因时,可用同一种探针对由基因组文库或cDNA文库中获

取的目的基因予以检测,若通过PCR技术扩增目的基因,可利用DNA或cDNA作为模板,该扩增过程需耐高温的DNA聚合酶参与。

12.在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan r)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答下面的问题:

(1)A过程需要的酶有___________________________________________________________。

(2)B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是_________________________________________________________________。

(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入________________________________________________________________________。(4)在D过程中,抗虫基因遗传信息的传递过程是_______________________________________________________________________________ _______________________________________________。

(5)获取真核生物的基因常用的方法是____________________________________________,包括________________________________________________________________________。

(6)如果利用DNA分子杂交原理对再生植物进行检测,D过程应该用___________________________________________________________作为探针。

(7)科学家在进行实验过程中,采用了两种方案:一是将抗虫基因导入离体的棉花叶片细胞进行植物组织培养;请你想另外一种方案:可以将抗虫基因导入植物的________中,再进行培养,导入成功的标志是_______________________________________________________。答案(1)限制酶和DNA连接酶

(2)具有标记基因;能在宿主细胞中复制并稳定保存

(3)卡那霉素

(4)抗虫基因转录成mRNA,再翻译成为蛋白质

(5)人工合成法反转录法、化学合成法

(6)放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因

(7)受精卵棉花有抗虫性状的表现

解析(1)将目的基因和质粒结合形成重组质粒的过程需要同一种限制酶,连接时还需要DNA连接酶。(2)作为基因工程的载体,必须具备三个条件:①在宿主细胞中能稳定保存并能大量复制。②有一个至多个限制酶切点,而且每种酶的切点最好只有一个。③有一定的标

记基因,便于筛选。题目中能体现的是①③。(3)由题可知,我们需要的植株是含有抗虫基因的植株,因此要进行筛选,含有抗虫基因的植株也一定含有抗卡那霉素基因,所以要利用卡那霉素进行筛选。(4)抗虫基因最终要表现出抗虫的性状就必须表达,即通过转录和翻译来实现。(5)真核生物的基因的获取常用人工合成的方法,包括反转录法和化学合成法。(6)目的基因的检测最关键是看受体细胞是否含有目的基因,常用DNA分子杂交技术,以已知目的基因片段作为探针,利用碱基互补配对原则进行检测。(7)将目的基因导入植物细胞,可以选用体细胞或受精卵,最后要进行个体水平检测,即看是否能抗虫。

走进高考

13.(2014·重庆卷,4)如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是( )

A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与

B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上

C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状

D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异

答案 D

解析重组质粒的构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参与,DNA聚合酶一般用于DNA 复制过程,故A选项错误;③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T-DNA整合到棉花细胞的染色体上,故B选项错误;受体细胞的染色体上含抗虫基因,但不代表该基因就一定成功表达,因此不能确定⑤是否表现出抗虫性状,故C选项错误;⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异,故D选项正确。

14.(2014·山东卷,36节选)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下:

(1)htPA基因与载体用____________________切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体,检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用________技术。

(2)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________________________________________________________________________。

(3)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到__________,说明目的基因成功表达。答案(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶) DNA分子杂交(2)显微注射法(3)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)

基因工程的基本操作程序》教案

专题一基因工程的基本操作程序 一、教材分析 《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节,也是《基因工程》的核心,上承《DNA重组技术的基本工具》,下接《基因工程的应用》。本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤,教学内容多,难点多,最好化整为零、各个击破。 二、教学目标 1.知识目标: 简述基因工程原理及基本操作程序。 2.能力目标: 尝试设计某一转基因生物的研制过程。 3.情感、态度和价值观目标: (1)关注基因工程的发展。 (2)认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 三、教学重点和难点 1、教学重点 基因工程基本操作程序的四个步骤。 2、教学难点 (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 四、学情分析

本节课内容较多,难点较多,学生学习起来有一定困难,所以之前应该要求学生做好预习,尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。 五、教学方法 1、学案导学:见学案。 2、新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1.学生的学习准备:预习《基因工程的基本操作程序》,初步把握基因工程原理及基本操作程序。 2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。 七、课时安排:2课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。 (二)情境导入、展示目标 教师首先提问: (1)什么是基因工程(基因工程的概念) (2)DNA重组技术的基本工具有哪些(限制酶、DNA连接酶、载体)

基因工程作业

1、DNA载体经HindⅢ切割后产生粘性末端,能发生载体自连,影响载体与外源DNA的连接效率,常用的防止载体自连的方法有碱性磷酸酶处理使5’磷酸基团羟基化。 2、切口平移是指在DNA聚合酶Ⅰ的作用下,使5’磷酸基团带上放射性标记。 在酶切缓冲液中,一般需加入BSA,请问加入BSA的作用是提高蛋白质浓度防止酶失活。 3、下列哪一种酶作用时需要引物(B)反转录酶在作用时需要DNA聚合酶,而后者需要引物A、末端转移酶B、反转录酶C、DNA 连接酶D、限制酶 4、下列DNA片段,最可能含有SstI 酶切位点的是(A) AGGAGAGCCTCT BGAGCACA TCT CCCCTGTGGGA DA TCCTACATG EAACCTTGGAA DNA连接酶的作用特点有哪些? 1、DNA 3’端有游离的-OH,5’端有一个磷酸基团(P) 2、需要能量、Mg2+ 3、被连接的DNA链必须是双螺旋的一部分 4、只封闭双螺旋DNA骨架上的nick 大肠杆菌DNA聚合酶I有哪些不同的酶活力特性,各有何利用价值。 1、5’—3’聚合酶活性:以DNA为模板利用四种dNTP合成DNA链 2、3’—5’外切酶活性:主要起校对作用 3、5’—3’外切酶活性:从5’端降解DNA分子 何谓Star activity?简述Star activity 的影响因素及克服方法? 限制性内切酶的识别和酶切活性一般在一定的温度、离子强度、pH等条件下才表现最佳切割能力和位点的专一性。当条件改变时,许多酶的识别位点会改变,导致识别与切割序列的非特异性,称为星号(*)活性。 (1)高甘油含量(>5%, v/v); (2)限制性内切核酸酶用量过高(>100U/ugDNA); (3)低离子浓度(<25 mmol/L); (4)高pH(8.0以上); (5)含有机溶剂,如DMSO(二甲基亚砜),乙醇等; (6)有非Mg2+的二价阳离子存在(如Mn2+,Cu2+,Co2+,Zn2+等)。 举例说明在基因工程中修饰性工具酶具有的重要用途 1、末端转移酶:同聚物加尾克隆DNA片段,再生酶切位点便于回收克隆片段,标记DNA 片段的3’末端 2、多核苷酸激酶:催化5’羟基末端磷酸化便于DNA分子连接标记DNA或RNA的5’段 3、碱性磷酸酶:去除DNA或RNA分子的5’末端磷酸基团,防止线性化的载体分子自我连接;与多核苷酸激酶共同作用,标记DNA5’末端 用 T4 phage DNA polymerase 可进行末端标记,试简述其原理? 用3’—5’外切酶活性作用于所有末端形式的3’端制造出3’隐蔽端,再利用它的5’—3’聚合酶活性补平,并加入放射性标记的32P-dNTP。标记的dNTP逐渐取代被删除掉的原有的核苷酸,因此叫做取代合成。 1、下列哪种克隆载体对外源DNA 的装载量最大(B) A、粘粒 B、酵母人工染色体(Y AC) C、质粒 D、λ噬菌体

高中生物选修三基因工程主要知识点

高中生物选修三基因工程主要知识点(1.1、1.2) 一、基因工程:按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 一、基因工程的三大工具:限制性核酸内切酶—“分子手术刀”;DNA连接酶—“分子缝合针”;基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点:反向对称,重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用:切割外源DNA,保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子?原核生物本身不含相应特异性序列;对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶:E〃coli DNA连接酶:源自大肠杆菌,只连接黏性末端;T4DNA连接酶:提取自T4噬菌体,两种末端均可连接,连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点:都是蛋白质;都能生成3'磷酸二酯键。不同:前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键,后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上;前者不需要模版,后者需要。 八、载体需要满足的条件:有一到多个限制酶切点;对受体细胞无害;导入基因能在受体细胞内复制和表达;有某些标记基因;分子大小合适。 九、质粒:一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。 十、标记基因的作用: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。 十一、三类载体:质粒;λ噬菌体的衍生物;动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法:说法一:从自然界已有的物种中分体(鸟枪法、反转录法)、用人工的方法合成;说法二:从基因文库中获取(鸟枪法、反转录法)、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库:一个物种中全部个体的全部基因的总和;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,个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因;基因组文库:含有某种生物全部基因的基因文库;部分基因文库:只含有一种生物部分基因的基因文库;cDNA文库:用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件:基因比较小;核苷酸序列已知。 十六、目的基因:主要是指编码蛋白质的基因,也可以使一些具有调控作用的因

第一章《基因工程》教案一苏教版选修3

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ACGTTAGA CGTTAGAT GTTAGATC 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 -

基因工程作业综述

基因工程期末论文

动物基因工程疫苗的研究进展 摘要:原核生物分子遗传学和DNA重组技术的日新月异,不仅在动植物、农作物的高产、优质、抗逆性上的选育,而且在生产新型药物、疫苗、和基因治疗等研究上做出了贡献,促进了技术的发展和完善。动物基因工程疫苗的发展就是其中之一,本文将就基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、转基因植物可食疫苗、抗独特型疫苗等技术发展方向及进展情况作以综述。 关键字:动物;基因工程;疫苗;研究进展 疫苗发展已将近有200多年的历史,在动物传染病防控中起着非常重要的作用。然而由于一些病原微生物所具有的特殊性质,导致安全疫苗研制困难重重。随着基因工程的出现,它极大地开阔了人们的视野,促进了动物疫苗类生物制品的飞速发展。基因工程疫苗是指利用分子生物学方法对病原微生物的基因组进行改造,分离出病原的保护性抗原,降低其致病性,提高免疫原性,或者将病原微生物基因组中的一个或多个对防病、治病有用的基因克隆到无毒的原核或真核表达载体上制成的疫苗。接种于动物,使其具有免疫力和对感染性疾病的抵抗力,从而达到防控疾病的目的,提高其成活率及保证健康。按照疫苗的构成和研发方法大致分为传统疫苗和基因工程疫苗或新型 疫苗。 一传统疫苗 传统疫苗, 即利用病变组织, 鸡胚或细胞增殖病毒来制备灭活 疫苗和人工驯化弱毒疫苗,用培养基培养完整的细菌制备灭活疫苗和人工驯化弱毒疫苗。在过去动物传染病的预防和控制中发挥了重要作

用,解决了生产中的许多燃眉之急,但这两种疫苗均存在一定程度的缺陷。灭活疫苗生产成本高,免疫保护期短,而且需要反复多次接种;人工驯化弱毒苗尽管诱发的免疫保护优于灭活苗,但存在毒力回复。而且传统疫苗的研制和生产主要是通过改变培养条件, 或在不同寄 主动物上传代使致病微生物毒性减弱, 或通过物理、化学方法将其灭活来完成的。随着人类知识的不断进步, 传统疫苗的局限性也日益显露出来:(l) 动物和人类的病毒需要在动物细胞中培养, 这使得疫苗生产的成本很高; (2) 疫苗中的致病物质在疫苗生产过程中有可能 没有完全杀死或充分减毒, 这会导致疫苗中含有强毒性致病物质, 进而使得疾病在更大的范围内传播; (3) 减毒菌株有可能会发生突变;(4) 有些疾病(例如艾滋病)用传统的疫苗防治收效甚微。。因此,世界各国学者都致力于研制更安全、高效、廉价的新型疫苗。随着分子遗传学、分子生物学和基因工程技术的快速发展,新一代动物传染病疫苗——基因工程疫苗也应运而生。 二基因工程疫苗 与传统疫苗相比,基因工程疫苗具有安全性好、生产成本低、可以大规模廉价生产、利用活载体可以制成多价联合疫苗、热稳定性好、易于区分免疫动物和自然感染动物等优点。因为基因工程疫苗除去病原体的无效和致病成分,只保留能引起免疫保护作用的成分;检测原始病毒中含有而基因工程疫苗中没有的病毒蛋白的抗体就可以方便地从免疫物中区分出原始毒感染者,防治尚无疫苗的疾病。目前基因工程疫苗根据其研制的技术路线和疫苗的组成不同,可分为五大

基因工程的基本操作程序教案

一、教材分析 《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节,也是《基因工程》的核心,上承《DNA重组技术的基本工具》,下接《基因工程的应用》。本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤,教学内容多,难点多,最好化整为零、各个击破。 二、教学目标 1.知识目标: 简述基因工程原理及基本操作程序。 2.能力目标: 尝试设计某一转基因生物的研制过程。 3.情感、态度和价值观目标: (1)关注基因工程的发展。 (2)认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 三、教学重点和难点 1、教学重点 基因工程基本操作程序的四个步骤。 2、教学难点 (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 四、学情分析 本节课内容较多,难点较多,学生学习起来有一定困难,所以之前应该要求学生做好预习,尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。 五、教学方法 1、学案导学:见学案。 2、新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1.学生的学习准备:预习《基因工程的基本操作程序》,初步把握基因工程原理及基本操作程序。 2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。 七、课时安排:2课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。 (二)情境导入、展示目标 教师首先提问: (1)什么是基因工程?(基因工程的概念) (2)DNA重组技术的基本工具有哪些?(限制酶、DNA连接酶、载体) (3)运载体需要具备哪些条件?(有一个或多个限制酶切割位点;有标记基因;能在受体细胞中稳定存在并自我复制或者整合到受体细胞染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制) 上节课我们学习了DNA重组技术的基本工具,本节课我们将继续学习《基因工程》的核心内容——基因工程的基本操作程序。我们来看本节课的学习目标。(多媒体展示学习目标,强调重难点) (三)合作探究、精讲点拨

高中生物选修三基因工程知识点

高中生物选修三基因工程知识点 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。 (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。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:

(2)目的:获取大量的目的基因 (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(2^n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因 (1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA 聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。 (2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。(3)标记基因的作用:是为了鉴定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。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步:将目的基因导入受体细胞 1.转化的概念:是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.常用的转化方法:

2020届高中生物一轮复习人教版 基因工程作业含答案

2020届一轮复习人教版基因工程 作业 1.(2019·长沙长郡中学模拟)下列关于基因工程的叙述中,正确的是() A.DNA连接酶和RNA聚合酶催化生成的化学键相同 B.DNA连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别,无专一性催化特点 C.受体细菌若能表达质粒载体上抗性基因,即表明重组质粒成功导入 D.培育转基因油菜,需对受体细胞进行氯化钙处理 2.在DNA的粗提取与鉴定实验中有三次过滤 (1)过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液 (2)过滤含黏稠物的物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液 (3)过滤溶解有DNA的物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液 以上三次过滤分别为了获得() A.含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液 B.含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、含DNA的滤液 C.含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、纱布上的DNA D.含较纯DNA滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液 3.金茶花是中国特有的观赏品种,但易得枯萎病。科学家在某植物中找到了抗枯萎病的基因,下图所示的方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种。相关叙述正确的是() A.图中①②在基因工程中依次叫做基因表达载体、目的基因 B.形成③的操作中使用的酶有限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶 C.由④培育至⑤的过程中,依次经历了脱分化、再分化过程 D.在⑤幼苗中检测到抗枯萎病基因标志着成功培育出新品种

4.在基因工程中利用某目的基因(图甲)和P1噬菌体载体(图乙)构建重组DNA。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ、Eco RⅠ和Sau3AⅠ。下列分析错误的是() A.构建重组DNA时,可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌体载体 B.构建重组DNA时,可用Eco RⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌体载体 C.图乙中的P1噬菌体载体只用Eco RⅠ切割后,含有2个游离的磷酸基团 D.用Eco RⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌体载体,再用DNA连接酶连接,只能产生一种重组DNA 5.(2019·天津一中调研)chIL基因是蓝藻拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为研究该基因对叶绿素合成的控制,需要构建缺失chIL基因的变异株,构建过程如图所示。下列叙述不正确的是() A.chIL基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸 B.①②过程应使用不同的限制性核酸内切酶 C.构建的基因表达载体中应含有起始密码子和终止密码子 D.若操作成功,可用含红霉素的培养基筛选出所需变异株 6.(2018·温州中学月考)通常禽流感病毒只能侵染鸟类,人流感病毒只能侵染哺乳类。现用高致病性禽流感病毒和低致病性人流感病毒(哺乳类感染病毒后基本无症状)的核酸完成如下实验,该实验不能说明()

高中生物选修3第一章基因工程习题及答案word版本

第Ⅱ卷非选择题 三.非选择题: 29.(7分)SARS 病毒能引起非典型肺炎,医生在治疗实践中发现,非典病人治愈后,其血清可用于治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究,其研究的方向如下图所示。请根据下图回答: SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X [乙的研究] 注射 注射 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理 动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D (1)从免疫学的角度看,SARS 病毒对于人来讲属于 ,治愈的病人A 的血清中因为含有 ,所以可用来治疗“非典”病人B 。 (2)甲的研究中,所合成或生产的蛋白质X 是 ,它可以通过化学的方法合成,也可以通过生物学方法—— 技术生产。 (3)乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获得抵抗“非典”病毒能力的过程,属于免疫学应用中的 免疫。 (4)图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同,再按照免疫学原理,为研究一种或多种 提供科学依据。 30.(8分)聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术,反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板,故DNA 数以指数方式扩增,其简要过程如右图所示。 (1)某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4,则经过PCR 仪五次循环后,将产生 个DNA 分子,其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是 个。 (2)分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异,这些差异是 。 (3)请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处: ① 。 ② 。 循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、

苏教版选修三 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 能分析出基因工程的载体所具备的条件。 一、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——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? 二、基因工程的工具——酶与载体 1.限制性核酸内切酶——分子手术刀 科学家们陆续发现了____________限制性核酸内切酶。每种限制性核酸内切酶只能识别特定的__________,并在特定的位点上切割DNA 分子。 大部分限制性核酸内切酶在切开DNA 双链时,切口处的两个末端都带有伸出的由若干特定核苷酸组成的单链,这种单链称为“__________”。 少部分限制性核酸内切酶在切开DNA 双链时产生“__________”。 2.DNA 连接酶——分子针线 DNA 连接酶可将用同一种______________切割形成的“__________”或“__________”连接起来。 3.载体——将外源基因导入受体细胞的运载工具 常用的载体有______、__________、____________等。其中______是最早应用的载体。它是细菌细胞中的一种很小的____状DNA 分子。 预习交流 1.限制性核酸内切酶主要分布在哪里?其本质是什么? 2.载体有什么作用? 三、基因工程的一般过程和技术 基因工程是现代生物技术的核心,其基本过程包括五大步骤。

(完整版)2018高考生物一轮复习现代生物科技专题第36讲基因工程(包括PCR技术)夯基提能作业(选修3)

第36讲基因工程(包括PCR技术) A组基础题组 考点一基因工程 1.(2014海南单科,31,15分)下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。 据图回答: (1)获得A有两条途径:一是以A的mRNA为模板,在酶的催化下,合成互补的单链DNA,然后在 的作用下合成双链DNA,从而获得所需基因;二是根据目标蛋白质的序列,推测出相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测其DNA的序列,再通过化学方法合成所需基因。 (2)利用PCR技术扩增DNA时,需要在反应体系中添加的有机物质有、、4种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。 (3)由A和载体B拼接形成的C通常称为。 (4)在基因工程中,常用Ca2+处理D,其目的是。 2.(2014山东理综,36,12分)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下: (1)htPA基因与载体用切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用技术。 (2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其。采集的精子需要经过,才具备受精能力。 (3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是。为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的。 (4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到,说明目的基因成功表达。

3.(2015四川理综,9,11分)将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如图所示(注:农杆菌中Ti质粒上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中)。 质粒中“Bt”代表“Bt基因”,“Km R”代表“卡那霉素抗性基因” (1)过程①需用同种酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用培养基。 (2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是。 (3)若过程④仅获得大量的根,则应在培养基中增加以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是。 (4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是。种植转基因抗虫棉能减少的使用,以减轻环境污染。 考点二蛋白质工程 4.(2015海南单科,31,15分)在体内,人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链,此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原,进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后,产生A、B两条肽链,再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。目前,利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题: (1)人体内合成前胰岛素原的细胞是,合成胰高血糖素的细胞是。 (2)可根据胰岛素原的氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原的序列,用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体,再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成的基因工程菌。 (3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,则用该工程菌进行工业发酵时,应从中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。 B组提升题组 非选择题 1.(2017云南昆明摸底调研,40)科学家将拟南芥的抗寒基因(CBFl),转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。下图是某质粒载体上的SacⅠ、XbaⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ四种限制酶的切割位点示意图。

基因工程的基本操作程序教案

基因工程的基本操作程序 教案 Prepared on 24 November 2020

专题一基因工程的基本操作程序 一、教材分析 《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节,也是《基因工程》的核心,上承《DNA重组技术的基本工具》,下接《基因工程的应用》。本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤,教学内容多,难点多,最好化整为零、各个击破。 二、教学目标 1.知识目标: 简述基因工程原理及基本操作程序。 2.能力目标: 尝试设计某一转基因生物的研制过程。 3.情感、态度和价值观目标: (1)关注基因工程的发展。 (2)认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 三、教学重点和难点 1、教学重点 基因工程基本操作程序的四个步骤。 2、教学难点 (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 四、学情分析

本节课内容较多,难点较多,学生学习起来有一定困难,所以之前应该要求学生做好预习,尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。 五、教学方法 1、学案导学:见学案。 2、新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1.学生的学习准备:预习《基因工程的基本操作程序》,初步把握基因工程原理及基本操作程序。 2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。 七、课时安排:2课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。 (二)情境导入、展示目标 教师首先提问: (1)什么是基因工程(基因工程的概念) (2)DNA重组技术的基本工具有哪些(限制酶、DNA连接酶、载体)(3)运载体需要具备哪些条件(有一个或多个限制酶切割位点;有标记基因;能在受体细胞中稳定存在并自我复制或者整合到受体细胞染色体DNA 上随染色体DNA的复制而同步复制)

基因工程作业(引物设计)

口腔鳞癌组织中肿瘤转移相关基因1(MTA1) 一、选择原因及应用 口腔鳞癌组织中肿瘤转移相关基因1(MTA1)在蛋白和mRNA的表达水平,揭示其与口腔鳞癌(OSCC)发生、发展的关系。方法采用免疫组织化学法和原位杂交技术检测46例OSCC标本、15例口腔黏膜白斑与20例正常口腔黏膜标本中MTAl 基因的表达水平,并分析其与OSCC临床病理学参数的关系。结果MTA1蛋白和MTA1mRNA在OSCC组织中的表达水平显著高于口腔黏膜白斑和正常口腔黏膜(P 〈0.05),口腔黏膜白斑中MTA1蛋白和MTA1mRNA表达水平显著高于口腔正常黏膜(P〈0.01),MTA1蛋白和MTA1mRNA表达与肿瘤浸润深度和淋巴结转移密切相关(P〈0.05)。结论MTA1基因在蛋白和mRNA的表达水平在OSCC发生、发展及浸润转移过程中起一定促进作用,有望成为判断OSCC预后及选择治疗方案的一个新肿瘤标志物。 二、2查阅NCBI得到MTA1相关信息并获得目的基因PREDICTED: Gorilla gorilla gorilla metastasis associated 1 (MTA1), mRNA NCBI Reference Sequence: XM_004055801.1 FASTA Graphics LOCUS XM_004055801 2872 bp mRNA linear PRI 03-DEC-2012 DEFINITION PREDICTED: Gorilla gorilla gorilla metastasis associated 1 (MTA1), mRNA. ACCESSION XM_004055801 VERSION XM_004055801.1 GI:426378238 KEYWORDS . SOURCE Gorilla gorilla gorilla (western lowland gorilla) ORGANISM Gorilla gorilla gorilla Eukaryota; Metazoa; Chordata; Craniata; Vertebrata; Euteleostomi; Mammalia; Eutheria; Euarchontoglires; Primates; Haplorrhini; Catarrhini; Hominidae; Gorilla. COMMENT MODEL REFSEQ: This record is predicted by automated computational

“基因工程的基本操作程序”教学设计

“基因工程的基本操作程序”教学设计 1 教材分析 《基因工程的基本操作程序》是人教版选修3专题1基因工程中第2节内容,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》。 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。例如,基因文库中把基因组文库比作国家图书馆,而把cDNA文库比作某市图书馆,这样便于学生理解和掌握。此外,在教材处理中还呈现主干,割舍枝杈,将非主干内容以《生物技术资料卡》、《拓展视野》等方式呈现,做到有主有次。 2 学情分析 学生经过上一节的学习已经掌握DNA重组技术所需三种基本工具的作用及基因工程载体所需条件等知识,具备学习基因工程的基本操作程序一节的基础;而且经过一年必修教材的学习,学生的生物基础知识较扎实,思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。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 ⑴简述基础理论研究和技术进步催化了基因工程 ⑵简述基因工程的原理和基本步骤 3.2 能力目标 ⑴学会运用概念图总结基因工程的基本步骤及方法 ⑵尝试运用基因工程原理,提出解决某一实际问题的方案 3.3 情感态度与价值观 ⑴关注基因工程的发展 ⑵认同基因工程的应用促进生产力的提高 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 5 教学整体思路 采用从“整体-部分-整体”的教学思路,首先引用基因工程案例使学生从整体上了解基因工程的四个步骤,其次采用分步探究的形式帮助学生理解各个步骤的原理、方法和过程,最后教师引导学生用概念图将所学的知识从整体上再次整合。

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 A①②③④B①②③ C②③④D②③ 3. 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。 学生自我小结。 § 1.1基因工程的概述 -、基因工程的一般过程与技术 1. 基因工程的一般过程 2. 例:抗软化番茄是如何培育出来 的? 教学札记 三、其他补充教学资料(各位教师根据各班教学 特点选择补充资料,可另附纸)学生认真完成课堂检测的题目, 检查自己学习的效果。 板书设计

(0589)《基因工程》网上作业题及答案

(0589)《基因工程》网上作业题及答案 1:第一次作业 2:第二次作业 3:第三次作业 4:第四次作业 5:第五次作业 1:[论述题] 一、名词解释 1、限制性核酸内切酶; 2、基因文库; 3、cDNA文库; 4、RFLP; 5、核酸探针; 6、转录 二、简答题 1、试回答影响限制性内切核酸酶切割效率的因素? 2、何为载体?一个理想的载体应具备那些特点? 3、什么叫基因工程(Gene Engineering),试从理论和技术两个方面谈谈Gene Engineering 诞生的基础? 4、抗性基因是目前使用的最广泛的选择标记,常用的抗生素抗性有哪几种?并举两例说明其原理? 5、Y AC 载体具有什么样的功能性元件?为什么它在克隆大片段时具有很大的优越性? 三、论述题 1、分析比较琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳的异同点? 参考答案: 一、名词解释 1、DNA重组:是指用酶学方法将不同来源的DNA进行切割、连接,组成一个新的DNA 分子的过程。 2、克隆:原指一个亲本细胞经无性繁殖产生无数个相同细胞的子代群体的过程。 3、DNA克隆:是指将重组DNA分子导入到合适的受体细胞中,使其扩增和繁殖,以获得大量的相同的DNA分子,又称分子克隆或基因克隆。 4、目的基因:要分离和克隆的相应基因常称为目的基因。因目的基因片段需插入载体,导入宿主细胞内进行复制或表达,所以对宿主细胞DNA而言,又称它为外源性基因或外源性DNA。 5、基因载体:能够携带外源DNA进入受体细胞内进行复制或表达的DNA分子,被称为基因载体。

6、质粒:是独立于细菌染色体之外,能自主复制的共价闭合环状双链DNA。 二、简答题 1、答: (1)限制性核酸内切酶:识别并特异切割DNA碱基序列;(2)DNA polⅠ:催化缺口平移,制备高比度DNA探针;(3)Klenow片段:合成cDNA第二条链,补齐或标记双链DNA3′端;(4)TaqDNA聚合酶:DNA体外扩增(PCR);(5)逆转录酶:催化合成cDNA;(6) T4DNA 聚合酶:聚合补平或标记DNA平末端或3′凹端等;(7)DNA连接酶:催化2条DNA链之间形成磷酸二酯键;(8)大肠杆菌DNA连接酶:应用于黏端DNA或切口间连接;(9)T4DNA连接酶:应用于黏性或平末端DNA的连接;(10)末端脱氧核苷酸转移酶:给载体或cDNA加上互补的同聚尾、加标记物;(11)碱性磷酸酶:防止载体自身连接、32P标记5′端;(12)T4多核苷酸激酶:5′端磷酸化、5′端标记放射性核素。 2、答: (1)分离制备目的基因――“分”;(2)切割目的基因和载体――“切”;(3)目的基因与载体的连接――“接”;(4)将重组DNA导入宿主细胞――“转”;(5)筛选并鉴定含重组DNA分子的受体细胞克隆――“筛”;(6)克隆基因在受体细胞内进行复制或表达――“表”。 3、答: (1)制备基因组文库;(2)构建cDNA文库;(3)PCR扩增目的基因;(4)人工合成DNA技术。 4、答: ⑴黏性末端连接:将靶基因片段和载体DNA经相同的限制酶分别切割,使它们两端产生相同的黏性末端。然后经黏性末端碱基配对,再经DNA连接酶作用,共价连接成新的重组DNA分子;⑵平头末端连接:将平末端的DNA分子在T4DNA连接酶催化下,使DNA分子的3′OH和5′P进行共价结合;⑶人工接头法:是指利用人工接头加在平端DNA 片段的两端,然后用相应限制酶切割人工接头以产生黏性末端,再与带相同黏性末端的载体相连;⑷同源多聚尾连接法:在末端脱氧核苷酸转移酶催化下,在线型载体分子的两端加上单一核苷酸如dG组成的多聚尾;而在目的DNA分子的两端加上dC尾,两者混合退火,然后经DNA聚合酶Ⅰ或Klenow填补裂口处缺失的核苷酸,再通过DNA连接酶修复成环状的双链DNA。

基因工程的基本操作步骤

水寨中学生物自主探究学案 内容:基因工程的基本操作程序课时:2课时年级:高二编号64 一、教学目标 1.知识目标: 了解基因工程原理及基本操作程序。 2.能力目标: 尝试设计某一转基因生物的研制过程。 3.情感、态度和价值观目标: (1)了解基因工程的发展。 (2)认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 二、教学重点和难点 1、教学重点 基因工程基本操作程序的四个步骤。 2、教学难点 (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 第一课时 三、教学过程 (一)复习上节内容 1、什么是基因工程?DNA重组技术的基本工具有哪些?运载体需要具备哪些条件? 以上问题可以不展示 (二)讲授新课 1、基因工程的基本步骤包括那四步? 2、第一步:目的基因的获取 (1)为什么要有目的基因的获取这一步骤? (2)目的基因的获取方法有哪些? (3)为什么要建立基因文库?怎么建立的?

(4)如何从基因文库中获取目的基因? (5)为什么要建立cDNA文库?如何获取cDNA? (5)PCR技术的原理是什么?利用PCR技术扩增目的基因的前提是什么? (6)如何获取引物? (7)请你用文字和箭头描述PCR技术扩增的过程? 3、第二步:基因表达载体的构建(基因工程的核心步骤) (1)在基因工程的操作过程中,为什么要构建基因表达载体?单独的DNA片段能不能稳定遗传? (2)参考课本P11页图1—10基因表达载体模式图,在学案上绘出基因表达载体的模式图,并标出其组成部分。并了解什么是启动子、终止子?他们位于哪里?有什么作用?标记基因的作用是什么?

思考:1、作为基因工程的表达载体,只需含有目的基因就可以完成任务吗?为什么 2、完成教材P11页的“寻根问底” 第二课时 4、第三步:将目的基因导入受体细胞 (1)为什么要把目的基因导入受体细胞而不是在外界培养让其维持稳定和表达?(2)什么是转化? (3)将目的基因导入植物细胞的方法有哪些?最常用的方法是哪种?(结合示意图,了解农杆菌转化法的基本过程) (4)将目的基因导入动物细胞的基本操作程序是怎样的?要用到什么技术? (5)早期的基因工程为什么选择原核生物作为受体细胞?大肠杆菌细胞最常用的转化方法是?

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