第一篇：《基因工程的基本操作程序》的說(shuō)課稿

一、說(shuō)教材 ：

高中生物選修3第一章基因工程，是選修3整本書的重點(diǎn)，它是其它幾個(gè)章節(jié)的基礎(chǔ)。而其中基因工程的基本操作程序又是該章節(jié)的重中之重，是本專題的核心，是考試的重點(diǎn)和難點(diǎn)。上承DNA重組技術(shù)的基本工具，下接基因工程的應(yīng)用，難點(diǎn)多，內(nèi)容雜，較抽象，學(xué)生不易理解。

二、說(shuō)教學(xué)目標(biāo)：、知識(shí)目標(biāo)：

嘗試分析某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過(guò)程及基本操作程序。

2.情感態(tài)度目標(biāo)：

①通過(guò)對(duì)基因工程原理及基本操作程序的理解，掌握理論聯(lián)系實(shí)際的樸實(shí)觀念以及對(duì)當(dāng)今世界的前沿技術(shù)有更深刻的了解。

②通過(guò)對(duì)四步基本操作程序的具體操作技術(shù)的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生愛(ài)科學(xué)，學(xué)科學(xué)的情感和建設(shè)祖國(guó)的社會(huì)責(zé)任感，并且建立起知識(shí)創(chuàng)造價(jià)值，知識(shí)為人類服務(wù)，使人類生活質(zhì)量更好的美好愿望。

3.能力目標(biāo)：

通過(guò)讓學(xué)生了解世界最前沿技術(shù)，追蹤社會(huì)熱點(diǎn)，提高學(xué)生收集處理信息能力，提高學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力和信息交流能力，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立動(dòng)手能力和合作態(tài)度。

三、說(shuō)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟。

難點(diǎn)：

1、用基因工程的方法使大腸桿菌生產(chǎn)出人的胰島素，如何設(shè)計(jì)。

2、目的基因與載體的結(jié)合。

四、說(shuō)教法、學(xué)法 ：

教法：結(jié)合了直觀教具（圖片），多媒體教學(xué)，討論式的教學(xué)方法，由此體現(xiàn)教師的主導(dǎo)地位。

學(xué)法：在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，重要的是讓學(xué)生充分體現(xiàn)其自主性。讓學(xué)生通過(guò)閱讀課文，讓學(xué)生學(xué)會(huì)收集信息的能力，增強(qiáng)理解力。討論分析信息，讓學(xué)生用自己的話自主表達(dá)出來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力。在討論、分析、綜合過(guò)程中，學(xué)生主動(dòng)思考并得到其所需信息，培養(yǎng)歸納、比較、綜合能力。讓學(xué)生學(xué)生動(dòng)手制作重組DNA分子，讓學(xué)生得到實(shí)踐，培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

五、說(shuō)教學(xué)過(guò)程：

1.導(dǎo)課：

提問(wèn)復(fù)習(xí)上節(jié)課DNA重組技術(shù)的基本工具內(nèi)容。

1、基因的剪刀是什么？其主要作用是什么？

2、基因的針線是什么？其主要作用是什么？

3、基因的運(yùn)輸工具是什么？

指出：利用這些專用工具，怎樣完成基因工程呢？

2.引出課題：基因工程的基本操作程序

3.進(jìn)入教學(xué)過(guò)程：

（1）設(shè)計(jì)問(wèn)題情境，指導(dǎo)讀書：我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的抗軟化番茄，到底是怎樣獲得的呢？它要通過(guò)哪些步驟才能實(shí)現(xiàn)呢？

學(xué)生帶著問(wèn)題自主閱讀課文，組織討論，得出基因工程的四點(diǎn)基本操作程序，通過(guò)這種學(xué)生自學(xué)和討論來(lái)概括本文的重點(diǎn)內(nèi)容——基因工程的基本操作程序。

這樣既可以讓學(xué)生增強(qiáng)閱讀能力，并可以提高分析、歸納其所得信息能力及交流能力。

（2）利用多媒體，展示資料，依次講授新課：

首先用多媒體展示基因工程的基本操作流程圖，了解基因工程的四點(diǎn)基本操作程序，然后講第一步驟：目的基因的獲取。先補(bǔ)充何為目的基因？人工合成目的基因的辦法：反轉(zhuǎn)錄法，化學(xué)合成的辦法。

其次：基因表達(dá)載體的構(gòu)建。講這點(diǎn)之前，讓學(xué)生模擬制作重組DNA分子，展示自己制作的重組DNA分子，各有幾個(gè)切割位點(diǎn)？露出幾個(gè)黏性末端？如何拼接上去？通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手，模擬拼接，加深學(xué)生對(duì)基因表達(dá)載體的構(gòu)建的認(rèn)識(shí)。最后，我再總結(jié)指出：基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，首先要用同一種限制性內(nèi)切酶切割質(zhì)粒和目的基因，再用DNA連接酶把互補(bǔ)的黏性末端連接。一個(gè)完整的基因表達(dá)載體由四個(gè)部分組成：?jiǎn)?dòng)子，終止子，目的基因，標(biāo)記基因。

最后在講目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞是只講方法（借鑒細(xì)菌或病毒侵入細(xì)胞的途徑）和過(guò)程（運(yùn)載體為質(zhì)粒，受體細(xì)胞為細(xì)菌等）。目的基因的檢測(cè)和表達(dá)主要講檢測(cè)（通過(guò)檢測(cè)標(biāo)記基因的有無(wú)來(lái)判斷目的基因是否導(dǎo)入）和表達(dá)（通過(guò)特定性狀的產(chǎn)生與否來(lái)確定目的基因是否表達(dá)）。

六、說(shuō)教學(xué)反思（略）

第二篇：《基因工程的基本操作程序》教案

專題一1.2 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》是專題1《基因工程》的第二節(jié)，也是《基因工程》的核心，上承《DNA重組技術(shù)的基本工具》，下接《基因工程的應(yīng)用》。本節(jié)課主要介紹了基因工程的基本操作程序的四個(gè)步驟，教學(xué)內(nèi)容多，難點(diǎn)多，最好化整為零、各個(gè)擊破。

二、教學(xué)目標(biāo)

1．知識(shí)目標(biāo)：

簡(jiǎn)述基因工程原理及基本操作程序。2．能力目標(biāo)：

嘗試設(shè)計(jì)某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過(guò)程。

3．情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：

（1）關(guān)注基因工程的發(fā)展。

（2）認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開(kāi)理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。

三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1、教學(xué)重點(diǎn)

基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟。

2、教學(xué)難點(diǎn)

（1）從基因文庫(kù)中獲取目的基因

（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因

四、學(xué)情分析

本節(jié)課內(nèi)容較多，難點(diǎn)較多，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有一定困難，所以之前應(yīng)該要求學(xué)生做好預(yù)習(xí)，盡量采用化整為零、各個(gè)擊破的教學(xué)策略。

五、教學(xué)方法

1、學(xué)案導(dǎo)學(xué)：見(jiàn)學(xué)案。

2、新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)

六、課前準(zhǔn)備

1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)《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．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。

七、課時(shí)安排：2課時(shí)

八、教學(xué)過(guò)程

（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

檢查學(xué)生落實(shí)預(yù)習(xí)的情況并了解學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有針對(duì)性。

（二）情境導(dǎo)入、展示目標(biāo) 教師首先提問(wèn)：

（1）什么是基因工程？（基因工程的概念）

（2）DNA重組技術(shù)的基本工具有哪些？（限制酶、DNA連接酶、載體）

（3）運(yùn)載體需要具備哪些條件？（有一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)；有標(biāo)記基因；能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并自我復(fù)制或者整合到受體細(xì)胞染色體DNA上隨染色體DNA的復(fù)制而同步復(fù)制）

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了DNA重組技術(shù)的基本工具，本節(jié)課我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)《基因工程》的核心內(nèi)容——基因工程的基本操作程序。我們來(lái)看本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。（多媒體展示學(xué)習(xí)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)）

（三）合作探究、精講點(diǎn)撥

學(xué)生每?jī)扇藶橐唤M（可以是同桌），結(jié)合教材，思考并回答學(xué)案上的問(wèn)題。

1、目的基因的獲?。ㄏ胍幌?，為什么要有這一步？）

思考并回答：

（1）目的基因的獲取方法有哪些？

（2）為什么要建立基因文庫(kù)？怎么建立的？

（3）如何從基因文庫(kù)中獲取目的基因？

（4）為什么要建立cDNA文庫(kù)？如何獲取cDNA？

（補(bǔ)充真核生物基因與原核生物基因比較）

（5）PCR技術(shù)的原理是什么？

（6）如何獲取引物？

（7）PCR技術(shù)擴(kuò)增的過(guò)程是？

2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建

（1）為什么要構(gòu)建基因表達(dá)載體？單獨(dú)的DNA片段能不能穩(wěn)定遺傳？

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)成包括哪些元件？

（繪制基因表達(dá)載體的模式圖）

（3）什么是啟動(dòng)子、終止子？他們位于哪里？有什么作用？

（4）為什么要有標(biāo)記基因？它的作用是？

3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

（想一想，為什么要導(dǎo)入受體細(xì)胞？在外界能不能維持穩(wěn)定和表達(dá)？）

（1）什么是轉(zhuǎn)化？

（2）將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有哪些？最常用的方法是？哪些細(xì)胞可以作為受體細(xì)胞？（結(jié)合示意圖，了解農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的基本過(guò)程）

（3）將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的基本操作程序是？要用到什么技術(shù)？哪些細(xì)胞可以作為受體細(xì)胞？

（4）早期的基因工程為什么選擇原核生物作為受體細(xì)胞？

（5）大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是？

4、目的基因的檢測(cè)與鑒定（為什么要檢測(cè)和鑒定？）

（1）目的基因的檢測(cè)與鑒定可以從什么水平來(lái)做？

（2）核酸雜交技術(shù)基本過(guò)程是？ 什么是探針？

（3）如何檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)？

（4）如何從個(gè)體生物學(xué)水平鑒定轉(zhuǎn)基因抗蟲棉？

（四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)（參考導(dǎo)學(xué)案）

教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。

（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)

我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了基因工程的基本操作程序，課下大家做一下本節(jié)課的課后練習(xí)。下一節(jié)課，我們將學(xué)習(xí)基因工程的應(yīng)用，大家做好預(yù)習(xí)。

九、板書設(shè)計(jì)

基因工程的基本操作程序

一、目的基因的獲取 獲取方法：

1、從基因文庫(kù)中獲取目的基因

2、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因

3、通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成

二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建 基因表達(dá)載體的模式圖

三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

1、轉(zhuǎn)化

2、導(dǎo)入植物細(xì)胞

3、導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞

4、導(dǎo)入微生物細(xì)胞

四、目的基因的檢測(cè)與鑒定

1、分子水平

2、個(gè)體生物學(xué)水平

十、教學(xué)反思

第三篇：人教版《基因工程的基本操作程序》教學(xué)設(shè)計(jì)

“基因工程的基本操作程序”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì) 1 教材分析

《基因工程的基本操作程序》是人教版選修3專題1基因工程中第2節(jié)內(nèi)容，本節(jié)是《基因工程》專題的核心，上承《DNA重組技術(shù)的基本工具》一節(jié)，下接《基因工程的應(yīng)用》。對(duì)于基因工程，學(xué)生接觸得很少，文字描述中會(huì)感到抽象，為此，教材中采用形象化得呈現(xiàn)方式簡(jiǎn)述了基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟。例如，基因文庫(kù)中把基因組文庫(kù)比作國(guó)家圖書館，而把cDNA文庫(kù)比作某市圖書館，這樣便于學(xué)生理解和掌握。此外，在教材處理中還呈現(xiàn)主干，割舍枝杈，將非主干內(nèi)容以《生物技術(shù)資料卡》、《拓展視野》等方式呈現(xiàn)，做到有主有次。【1】 2 學(xué)情分析

學(xué)生經(jīng)過(guò)上一節(jié)的學(xué)習(xí)已經(jīng)掌握DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用及基因工程載體所需條件等知識(shí)，具備學(xué)習(xí)基因工程的基本操作程序一節(jié)的基礎(chǔ)；而且經(jīng)過(guò)一年必修教材的學(xué)習(xí)，學(xué)生的生物基礎(chǔ)知識(shí)較扎實(shí)，思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性已初步建立。但基因工程一節(jié)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)難點(diǎn)較多，如果處理不好，會(huì)變成簡(jiǎn)單的死記硬背。因此在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)在教師引導(dǎo)下適時(shí)加強(qiáng)學(xué)生解決問(wèn)題和運(yùn)用概念圖等生物學(xué)語(yǔ)言歸納結(jié)論等方面的能力。3 教學(xué)目標(biāo) 3.1 知識(shí)目標(biāo)

⑴簡(jiǎn)述基礎(chǔ)理論研究和技術(shù)進(jìn)步催化了基因工程 ⑵簡(jiǎn)述基因工程的原理和基本步驟 3.2 能力目標(biāo)

⑴學(xué)會(huì)運(yùn)用概念圖總結(jié)基因工程的基本步驟及方法

⑵嘗試運(yùn)用基因工程原理，提出解決某一實(shí)際問(wèn)題的方案 3.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀 ⑴關(guān)注基因工程的發(fā)展

⑵認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)生產(chǎn)力的提高 4 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

4.1 教學(xué)重點(diǎn) 基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟 4.2 教學(xué)難點(diǎn)

⑴從基因文庫(kù)中獲取目的基因 ⑵利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 5 教學(xué)整體思路

采用從“整體-部分-整體”的教學(xué)思路，首先引用基因工程案例使學(xué)生從整體上了解基因工程的四個(gè)步驟，其次采用分步探究的形式幫助學(xué)生理解各個(gè)步驟的原理、方法和過(guò)程，最后教師引導(dǎo)學(xué)生用概念圖將所學(xué)的知識(shí)從整體上再次整合?！?】 6 教學(xué)過(guò)程

教學(xué)環(huán)節(jié)

教師行為

學(xué)生活動(dòng)

導(dǎo)入新課

1）出示我國(guó)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育圖解 2）質(zhì)疑：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉培育的四個(gè)關(guān)鍵步驟

3）根據(jù)學(xué)生回答補(bǔ)充還需檢測(cè)抗蟲基因是否已經(jīng)進(jìn)入棉花植株，并由此引出基因工程的四部曲

看圖并回答：首先要獲得目的基因，其次將目的基因連接到Ti質(zhì)粒上，再次將重組的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，最后要重建轉(zhuǎn)基因植物

目的基因的獲取

教學(xué)環(huán)節(jié)

目的基因的獲取

1）提問(wèn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉培育需要哪些工具 2）講授目的基因的概念

3）指導(dǎo)學(xué)生看書并質(zhì)疑：獲取目的基因總的來(lái)說(shuō)有哪兩種方式

4）根據(jù)學(xué)生回答強(qiáng)調(diào)如果已知抗蟲基因核苷酸序列且序列較短小，可通過(guò)DNA合成儀直接進(jìn)行人工合成

5）質(zhì)疑：如果對(duì)抗蟲基因的堿基序列完全不知，怎樣才能得到蘇云金芽孢桿菌體內(nèi)的抗蟲基因

6）針對(duì)學(xué)生回答引出基因文庫(kù)概念

7）指導(dǎo)學(xué)生看圖并歸納構(gòu)建基因文庫(kù)時(shí)的操作條件、應(yīng)用工具和過(guò)程

8）對(duì)學(xué)生回答給與肯定并強(qiáng)調(diào)構(gòu)建基因組文庫(kù)時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)：1 每個(gè)受體菌DNA分子都包含一段不同的外源DNA片段；2 本方法適用于獲取原核細(xì)胞的基因 9）指導(dǎo)學(xué)生看書，說(shuō)出部分基因文庫(kù)（cDNA）概念

10）教師補(bǔ)充如想知道一種生物在個(gè)體發(fā)育不同階段表達(dá)基因不同，應(yīng)構(gòu)建cDNA文庫(kù)

11）指導(dǎo)學(xué)生看書，質(zhì)疑：如何構(gòu)建部分基因文庫(kù)

12）引出如果已知抗蟲基因的一部分，則可通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 教師行為

13）指導(dǎo)學(xué)生看書質(zhì)疑：PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因需要的條件 14）觀看PCR過(guò)程插圖，質(zhì)疑：PCR擴(kuò)增的過(guò)程

15）列表比較利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的異同 回憶舊知識(shí)并回答

看書并回答：從自然界已有的物種中分離和人工合成思考并回答：先獲取蘇云金芽孢桿菌的全部基因，再?gòu)闹刑崛】瓜x基因

思考并回答：操作條件：對(duì)目的基因序列未知 應(yīng)用工具：限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶、載體

過(guò)程：從基因組中提取DNA→酶切、純化→與載體連接→侵染大腸桿菌→建立基因組文庫(kù)

看書并回答：只包含一種生物部分基因的文庫(kù)

看書并回答：提取某種生物發(fā)育某個(gè)時(shí)期的mRNA→反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)DNA→與載體連接→侵染大腸桿菌→建立部分基因文庫(kù)

學(xué)生活動(dòng)

看書并回答：模板、原料、引物、TaqDNA聚合酶

討論并回答：變性：90℃—95℃高溫下雙鏈DNA解鏈成單鏈；退火：55℃—60℃引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；延伸：72℃Taq酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成；第2輪循環(huán)

學(xué)生獨(dú)立完成，教師給予指導(dǎo)

基因表達(dá)載體的構(gòu)建

1）引出基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心及構(gòu)建基因表達(dá)載體的意義

2）質(zhì)疑：將生物的所有DNA直接導(dǎo)入受體細(xì)胞是否可行，如果這樣做，結(jié)果怎樣 3）提問(wèn)：回憶載體需要具備的條件

4）根據(jù)學(xué)生回答引出基因表達(dá)載體也應(yīng)具備復(fù)制原點(diǎn)、標(biāo)記基因等條件，進(jìn)一步明確基因表達(dá)載體最終要表達(dá)出人類所需的蛋白質(zhì)產(chǎn)物

5）質(zhì)疑：從cDNA文庫(kù)中獲取的目的基因沒(méi)有啟動(dòng)子，如果要實(shí)現(xiàn)將編碼序列導(dǎo)入受體生物中并成功表達(dá)，基因表達(dá)載體還需哪些元件

6）提問(wèn)：總結(jié)基因表達(dá)載體構(gòu)成，并說(shuō)明各個(gè)元件的作用

思考并回答：1 該方法針對(duì)性差，完全靠運(yùn)氣 不方便檢測(cè)，無(wú)法確定目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞

討論并回答：?jiǎn)?dòng)子和終止子，它們分別位于目的基因的兩側(cè)

思考并回答：復(fù)制原點(diǎn)：控制復(fù)制起始的位點(diǎn)； 抗性基因：檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞； 多個(gè)限制酶切點(diǎn)：目的基因插入；

啟動(dòng)子：位于基因首端；是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得蛋白質(zhì)；

終止子：轉(zhuǎn)錄在所需地方停下來(lái)

將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

教學(xué)環(huán)節(jié)

將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

1）引出轉(zhuǎn)化的概念，并強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)化的最終目的是目的基因在受體細(xì)胞維持穩(wěn)定和表達(dá) 2）講授：將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞有三種方法，其中最常用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 3）引導(dǎo)學(xué)生看書，質(zhì)疑：農(nóng)桿菌有何特點(diǎn) 教師行為

4）引導(dǎo)學(xué)生看插圖，概述農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的過(guò)程

5）質(zhì)疑：將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞中的常用方法及常用的受體細(xì)胞

6）質(zhì)疑：培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)，受體細(xì)胞能否采用動(dòng)物體細(xì)胞，為何采用受精卵

7）引出原核生物的特點(diǎn)，早期基因工程都用原核生物作受體細(xì)胞，質(zhì)疑：目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞采用的方法

8）講授：怎樣篩選含外源基因的受體細(xì)胞，主要是應(yīng)用標(biāo)記基因的插入失活特性，向?qū)W生展示圖，并配以習(xí)題

看書并回答：1 農(nóng)桿菌生活在土壤中，自然條件下能感染雙子葉植物和裸子植物 農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上 學(xué)生活動(dòng)

討論并回答：將目的基因?qū)隩i質(zhì)?！D(zhuǎn)入農(nóng)桿菌→含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→植物組織培養(yǎng)→轉(zhuǎn)基因植物

看書并回答：顯微注射法，受體細(xì)胞是受精卵

思考并回答：動(dòng)物體細(xì)胞沒(méi)有全能性，受精卵全能性高，并且營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富

看書并回答：用Ca2+處理制備感受態(tài)細(xì)胞

聽(tīng)講并根據(jù)習(xí)題理解

目的基因的檢測(cè)與鑒定

1）質(zhì)疑：用什么方法可以知道抗蟲棉賦予了植物抗蟲特性

2）質(zhì)疑：檢測(cè)與鑒定有何不同，基因工程成功的標(biāo)志（提示學(xué)生應(yīng)用真核生物中心法則思考）

3）引出檢測(cè)分為DNA、mRNA和蛋白質(zhì)水平。強(qiáng)調(diào)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入目的基因是目的基因能否在真核生物中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵。

4）指導(dǎo)學(xué)生看書，質(zhì)疑：DNA水平上的檢測(cè)應(yīng)用什么方法，探針是什么，如何標(biāo)記，檢測(cè)如何操作

5）根據(jù)學(xué)生回答，補(bǔ)充探針還可以用地高辛和生物素標(biāo)記。質(zhì)疑：DNA分子雜交原理 6）檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄mRNA應(yīng)用方法，依據(jù)原理

7）質(zhì)疑：用什么方法檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)，原理是什么

8）講授：除上述分子水平上的檢測(cè)外，還可以應(yīng)用個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定，如給棉鈴蟲喂食抗蟲棉，看蟲子生活狀況等

思考并回答：給棉鈴蟲喂食抗蟲棉，看蟲子生活狀況；檢測(cè)抗蟲棉染色體DNA上是否插入目的基因

看書并回答：檢測(cè)是分子水平上的，而鑒定是個(gè)體水平上的。成功標(biāo)志是表達(dá)出人類所需蛋白質(zhì)

思考并回答：方法：DNA分子雜交；

探針：含有目的基因的單鏈DNA，用放射性同位素標(biāo)記；

步驟：轉(zhuǎn)基因生物→提取基因組DNA和探針雜交→有雜交帶→證明目的基因已插入染色體DNA中

思考并回答：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

思考并回答：轉(zhuǎn)基因生物mRNA與DNA探針雜交；原理：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

思考并回答：轉(zhuǎn)基因生物→提取蛋白質(zhì)（用其作抗原）與抗體反應(yīng)→有雜交帶→目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品；

原理：抗原—抗體特異性結(jié)合整體水平上歸納總結(jié)

教師引導(dǎo)下，學(xué)生討論總結(jié)出基因工程的基本操作程序概念圖，在整體上把握知識(shí)脈絡(luò)

見(jiàn)圖3 教學(xué)反思

1）巧妙布置預(yù)習(xí)作業(yè)，化“復(fù)雜”為“簡(jiǎn)約”。由于基因工程內(nèi)容上的“高”與“新”，處理不好，會(huì)提高學(xué)習(xí)難度，令學(xué)生視高科技為畏途，致使教學(xué)流于形式。所以在課前以學(xué)生較為熟悉的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育過(guò)程案例為預(yù)習(xí)作業(yè)，使學(xué)生首先從整體上了解基因工程的四個(gè)步驟，起到了突破難點(diǎn)及培養(yǎng)自學(xué)能力的目的。2）巧妙運(yùn)用插圖及多媒體技術(shù)，化“抽象”為“形象”。對(duì)于基因工程，學(xué)生接觸得少，只運(yùn)用文字來(lái)教學(xué)會(huì)感到很抽象。如在講授如何構(gòu)建基因文庫(kù)時(shí)，教師會(huì)提供一幅非常形象的插圖，結(jié)合圖文提出相應(yīng)問(wèn)題，誘導(dǎo)學(xué)生思考，從而把學(xué)習(xí)的注意力從簡(jiǎn)單的死記硬背引導(dǎo)到分析、批判、創(chuàng)新等有利于學(xué)生終身發(fā)展的能力上來(lái)?！?】

第四篇：高二生物選修三1.2基因工程的基本操作程序知識(shí)點(diǎn)

基因工程的工具

一．基因工程

1.基因工程的別名：基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)

2.操作對(duì)象：基因

3.操作水平:DNA分子水平

4.原理：基因重組

5.不同生物DNA能拼接的原因：DNA規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)

6.一種生物的基因可以在另一種生物體內(nèi)表達(dá)的原因：生物共用一套遺傳密碼子

二．DNA重組的基本工具

三種工具

限制酶

兩種工具酶

DNA連接酶

載體

1.限制酶（限制性核酸內(nèi)切酶）

（1）來(lái)源：主要來(lái)自原核細(xì)胞

（2）作用：識(shí)別和切割特定DNA序列

（不能識(shí)別切割RNA和單鏈DNA）

（3）限制酶作用與磷酸二脂鍵，不作用氫鍵。

（4）限制酶是一類酶而不是一種酶，不同限制酶識(shí)別不同的DNA序列，限制酶具有特異性。

（4）末端：

平末端

粘性末端

（5）單酶切缺點(diǎn)：使目的基因和載體自身環(huán)化

使目的基因反向插入載體中

（6）雙酶切的優(yōu)點(diǎn)：防止目的基因和載體自身環(huán)化

使目的基因和載體正確連接

（7）用同種酶處理載體和目的基因的原因：

切割后獲得的（粘性）末端相同。

2.DNA連接酶

（1）DNA連接酶連接的是磷酸二脂鍵，但不連接氫鍵。

（2）不具有特異性

（3）分類

E．coli

DNA連接酶（存在于大腸桿菌中）：

只連接粘性末端

T4DNA連接酶（存在T4噬菌體中）：

連接粘性末端和平末端，但連接平末端的效率低

3.載體

（1）載體的作用：

作為運(yùn)輸工具將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

攜帶目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制

（3）具備條件

1)能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定存在2)有一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段插入

3)具有標(biāo)記基因，供重組DNA的選擇與鑒定

基因工程的基本操作程序

基因工程的基本操作程序主要包括四個(gè)步驟：

目的基因的獲取

基因表達(dá)載體的構(gòu)建（關(guān)鍵步驟）

將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

目的基因的檢測(cè)與鑒定

一.目的基因的獲取

1.獲取目的基因常用的方法

（1）從基因文庫(kù)中獲取目的基因

（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因

（3）人工合成2.從基因文庫(kù)中獲取目的基因

基因組文庫(kù)

（1）基因文庫(kù)

部分基因文庫(kù)（如：cDNA文庫(kù)）

（2）基因組文庫(kù)與cDNA文庫(kù)的比較

基因組文庫(kù)中有啟動(dòng)子，終止子，內(nèi)含子

cDNA文庫(kù)中沒(méi)有啟動(dòng)子，終止子，內(nèi)含子

3.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因

（1）原理：DNA雙鏈復(fù)制

（2）條件：

要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。

（3）原料：模板DNA，Taq酶，引物，三磷酸脫氧核苷酸（dNTP）

（4）過(guò)程：

變性：加熱至90～95℃，DNA解鏈；

退火：冷卻到55～60℃，引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；

延伸：加熱至70～75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。

（5）注意

引物需要滿足條件：

引物1和引物2結(jié)構(gòu)上不能互補(bǔ)，單個(gè)引物不能自身互補(bǔ)

引物GC含量高，則退火溫度高

三磷酸脫氧核苷酸轉(zhuǎn)變?yōu)槊撗鹾塑账徇^(guò)程中，脫去磷酸基團(tuán)釋放高能磷酸鍵中能量。

二．基因表達(dá)載體的構(gòu)建

（基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心）

1.目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。

2.組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因

目的基因：插入啟動(dòng)子和終止子之間

啟動(dòng)子

位置：基因的首端

功能：是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA

終止子

位置:基因的尾端

功能：終止轉(zhuǎn)錄

標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因

復(fù)制原點(diǎn)：起始復(fù)制

三．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

1.轉(zhuǎn)化的概念：

是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。

2.受體細(xì)胞的選擇

動(dòng)物：受精卵

受精卵具有全能性，能發(fā)育成完整的個(gè)體

植物：體細(xì)胞

植物的體細(xì)胞具有全能性，能發(fā)育成完整的個(gè)體

微生物：

原核（大腸桿菌）：繁殖快，多為單細(xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少

真核（酵母菌）：真核細(xì)胞具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體，能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工修飾

3.常用的轉(zhuǎn)化方法：

（1）將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：

農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（用于雙子葉植物，裸子植物）植物細(xì)胞最常用的方法

基因槍法（常用于單子葉植物）

花粉管通道法

（2）

將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)

（3）

將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：Ca離子處理

用Ca離子處理細(xì)胞的目的：

使大腸桿菌成為感受態(tài)細(xì)胞，更容易吸收重組DNA分子

4．注意

（1）受體細(xì)胞是植物細(xì)胞，需要經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)

（2）受體細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞，需要經(jīng)過(guò)早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植

顯微注射技術(shù)

早期胚胎培養(yǎng)

目的基因

受精卵

早期胚胎

胚胎移植

雌性動(dòng)物的子宮

發(fā)育成具有新性狀的動(dòng)物

5.重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞的依據(jù)是標(biāo)記基因是否表達(dá)。

6.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

四．目的基因的檢測(cè)與鑒定

（1）分子水平鑒定

1.檢測(cè)

轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因

方法是采用

DNA分子雜交技術(shù)。

2.檢測(cè)

目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA

方法是采用核酸分子雜交技術(shù)

3.檢測(cè)

目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)

方法是采用抗原－抗體雜交技術(shù)

DNA分子雜交技術(shù)，核酸分子雜交技術(shù)原理為堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，探針為放射性同位素標(biāo)記的目的基因。判斷依據(jù)：是否出現(xiàn)雜交帶。

抗原抗體雜交技術(shù)原理為抗原抗體特異性結(jié)合，例如檢測(cè)受體細(xì)胞是否表達(dá)出胰島素，用胰島素抗體檢測(cè)

（2）個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定

轉(zhuǎn)基因生物

檢測(cè)方法

觀察指標(biāo)

抗蟲植物

接種害蟲

害蟲是否死亡

抗病植物

接種病毒（菌）

是否出現(xiàn)病斑

抗鹽植物

鹽水澆灌

是否正常生長(zhǎng)

抗除草劑植物

噴灑除草劑

是否正常生長(zhǎng)

獲取目的基因產(chǎn)物的轉(zhuǎn)基因生物

提取細(xì)胞產(chǎn)物與天然產(chǎn)品進(jìn)行功能活性比較

細(xì)胞產(chǎn)物功能活性是否正常

一植物基因工程

1.抗病轉(zhuǎn)基因植物所采用的目的基因：

病毒外殼蛋白基因，病毒的復(fù)制酶基因，2.抗真菌轉(zhuǎn)基因植物所采用的目的基因：

幾丁質(zhì)酶基因，抗毒素合成基因

二．動(dòng)物基因工程

1.將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，獲得的轉(zhuǎn)基因牛能表達(dá)出腸乳糖酶，腸乳糖酶能將乳糖分解成半乳糖，從而降低牛奶中的乳糖含量。

2．乳腺生物反應(yīng)器

顯微注射

早期胚胎培養(yǎng)

藥用蛋白基因+乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子

受精卵

早期胚胎

胚胎移植

泌乳期

子宮

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物

分泌乳汁

提取藥物

（2）藥用蛋白基因前插入乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子，目的是使藥用蛋白基因只在乳腺組織細(xì)胞中表達(dá)

（3）膀胱生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)

不受性別限制

不受個(gè)體發(fā)育時(shí)期的限制

3.器官移植

器官移植的兩大難題：器官短缺和免疫排斥

從供體角度降低免疫排斥：

1）向器官供體基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)

2）設(shè)法除去抗原決定基因

4.基因治療

基因治療是把正?；?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，使正?；虻谋磉_(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用，原來(lái)的缺陷基因仍然存在。

第五篇：高中生物專題1基因工程1.2基因工程的基本操作程序檢測(cè)選修3教案

專題1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序

1．基因工程常用的受體細(xì)胞有()①大腸桿菌 ②枯草桿菌 ③支原體 ④動(dòng)植物細(xì)胞 A．①②③④

C．②③④

B．①②③ D．①②④

解析：支原體太小了，細(xì)胞中唯一可見(jiàn)的細(xì)胞器是核糖體，而基因工程要求基因能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)；因?yàn)橹гw結(jié)構(gòu)的限制，其所具有的功能不能滿足基因工程對(duì)細(xì)胞的要求，故支原體不能作為受體細(xì)胞。

答案：D 2．檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，應(yīng)通過(guò)何種分子雜交方法實(shí)現(xiàn)()A．DNA—DNA雜交 B．DNA—RNA雜交 C．RNA—蛋白質(zhì)雜交 D．蛋白質(zhì)—蛋白質(zhì)雜交

解析：A、B、D三項(xiàng)分別是在復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上檢測(cè)基因工程是否成功，C項(xiàng)所述分子雜交方法是不存在的。

答案：B 3．應(yīng)用基因工程技術(shù)診斷疾病的過(guò)程中必須使用基因探針才能達(dá)到探測(cè)疾病的目的。基因探針是指()A．用于檢測(cè)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β球蛋白的DNA D．合成苯丙羥化酶的DNA片段

解析：基因探針是具有特定序列的單鏈DNA，作用是能檢測(cè)是否含有目的基因，運(yùn)用了DNA分子雜交技術(shù)；基因探針＝目的基因＋放射性同位素標(biāo)記。

答案：B 4．檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體DNA上是否插入了目的基因的常用方法是()A．DNA分子雜交技術(shù) C．放射性同位素標(biāo)記技術(shù)

B．熒光分子標(biāo)記技術(shù)

D．顯微注射技術(shù)

解析：檢測(cè)目的基因常采用DNA分子雜交技術(shù)，即在含有目的基因的DNA片段上用放射 性同位素等進(jìn)行標(biāo)記，以此作為探針，并使探針與基因組DNA雜交，若顯示出雜交帶，則表明目的基因已插入染色體DNA中。

答案：A 5．(2016·海南卷)基因工程又稱為DNA重組技術(shù)，回答相關(guān)問(wèn)題：

(1)在基因工程中，獲取目的基因主要有兩大途徑，即________和從________中分離。(2)利用某植物的成熟葉片為材料，同時(shí)構(gòu)建cDNA文庫(kù)和基因組文庫(kù)，兩個(gè)文庫(kù)相比，cDNA文庫(kù)中含有的基因數(shù)目比基因組文庫(kù)中的少，其原因是_______________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。

(3)在基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子是________聚合酶識(shí)別并結(jié)合的部位。若采用原核生物作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，最常用的原核生物是________。

(4)將目的基因通過(guò)基因槍法導(dǎo)入植物細(xì)胞時(shí)，常用的攜帶目的基因的金屬顆粒有________和________顆粒。

解析：本題主要考查目的基因的獲取方法、基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法、目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法。

(1)在基因工程中，獲取目的基因主要有兩大途徑，既可在核苷酸序列已知的情況下人工合成，也可用限制酶對(duì)生物材料的DNA切割，再選取。

(2)cDNA文庫(kù)是由mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得的，其中只含有葉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄(或已表達(dá))的基因，而基因組文庫(kù)中含有該植物的全部基因。

(3)在基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的部位。若采用原核生物作為基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，最常用的原核生物是大腸桿菌。

(4)將目的基因通過(guò)基因槍法導(dǎo)入植物細(xì)胞時(shí)，常用的攜帶目的基因的金屬顆粒有金粉和鎢粉顆粒。

答案：(1)人工合成 生物材料

(2)cDNA文庫(kù)中只含有葉細(xì)胞已轉(zhuǎn)錄(或已表達(dá))的基因，而基因組文庫(kù)中含有該植物的全部基因

(3)RNA 大腸桿菌(或細(xì)菌)(4)金粉 鎢粉

A級(jí) 基礎(chǔ)鞏固

1．下列不屬于獲取目的基因的方法是()A．利用DNA連接酶復(fù)制目的基因 B．反轉(zhuǎn)錄法 C．從基因文庫(kù)中獲取目的基因 D．利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因

解析：對(duì)目的基因(DNA片段)進(jìn)行復(fù)制需利用DNA聚合酶而不是DNA連接酶。答案：A 2．下列關(guān)于基因表達(dá)載體構(gòu)建的相關(guān)敘述，不正確的是()A．需要限制酶和DNA連接酶 B．必須在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行

C．抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因 D．啟動(dòng)子位于目的基因的首端

解析：基因表達(dá)載體的構(gòu)建是指目的基因與載體結(jié)合，在此過(guò)程中需用同一種限制酶切割目的基因與載體，用DNA連接酶將互補(bǔ)的末端連接起來(lái)；基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在細(xì)胞外進(jìn)行的；基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子(位于基因首端使轉(zhuǎn)錄開(kāi)始)、終止子、目的基因和標(biāo)記基因。

答案：B 3．水母發(fā)光蛋白由236個(gè)氨基酸構(gòu)成，其中由三種氨基酸構(gòu)成發(fā)光環(huán)，現(xiàn)已將這種蛋白質(zhì)的基因作為生物轉(zhuǎn)基因的標(biāo)記。在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中，這種蛋白質(zhì)的作用是()A．促使目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中 B．促使目的基因在受體細(xì)胞中復(fù)制 C．促使目的基因容易被檢測(cè)出來(lái) D．檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)

解析：標(biāo)記基因表達(dá)的熒光蛋白使目的基因容易被檢測(cè)出來(lái)。答案：C 4．基因工程的正確操作步驟是()①目的基因與運(yùn)載體相結(jié)合 ②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 ③檢測(cè)目的基因的表達(dá)

④提取目的基因

A．③④②①

C．④①②③

B．②④①③ D．③④①②

解析：基因工程的基本操作步驟主要包括四步：(1)目的基因的獲取，即④提取目的基因。

(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建，即①使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，即②。

(4)目的基因的檢測(cè)與表達(dá)，即③檢測(cè)目的基因的表達(dá)。答案：C 5．某研究所的研究人員將生長(zhǎng)激素基因通過(guò)質(zhì)粒介導(dǎo)進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，來(lái)表達(dá)產(chǎn) 生生長(zhǎng)激素。已知質(zhì)粒中存在兩個(gè)抗性基因：A是抗鏈霉素基因，B是抗氨芐青霉素基因，且目的基因要插入到基因B中，而大腸桿菌不帶有任何抗性基因。下列敘述正確的是()A．導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)粒一定為重組質(zhì)粒 B．RNA聚合酶是構(gòu)建該重組質(zhì)粒必需的工具酶

C．可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基檢測(cè)大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒

D．在含氨芐青霉素培養(yǎng)基中不能生長(zhǎng)，但在含鏈霉素培養(yǎng)基中能生長(zhǎng)的可能是符合生產(chǎn)要求的大腸桿菌

解析：導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)?？赡転橹亟M質(zhì)粒，也可能為普通質(zhì)粒，A項(xiàng)錯(cuò)誤；構(gòu)建基因表達(dá)載體過(guò)程中需要限制酶和DNA連接酶，不需要RNA聚合酶，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于目的基因要插入到基因B中，即抗氨芐青霉素基因破壞，即工程菌不能抗氨芐青霉素，因此不能用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基檢測(cè)大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒，C項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)分析可知，在含氨芐青霉素培養(yǎng)基中不能生長(zhǎng)，但在含鏈霉素培養(yǎng)基中能生長(zhǎng)的可能是符合生產(chǎn)要求的大腸桿菌，D項(xiàng)正確。

答案：D

B級(jí) 能力訓(xùn)練

6．科學(xué)家通過(guò)基因工程，成功培育出能抗棉鈴蟲的棉花植株——抗蟲棉，其過(guò)程大致如圖。

(1)基因工程的核心是__________________________________。

(2)上述過(guò)程中，將目的基因?qū)朊藁?xì)胞內(nèi)使用了________法，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的________中，然后用該農(nóng)桿菌感染植株細(xì)胞，通過(guò)DNA重組將目的基因插入植株細(xì)胞的________上。

(3)目的基因在棉株體內(nèi)能否成功轉(zhuǎn)錄，分子水平上可采用________方法檢測(cè)。(4)如果把該基因?qū)肴~綠體DNA中，將來(lái)產(chǎn)生的卵細(xì)胞中________(填“一定”或“不一定”)含有抗蟲基因。

解析：(1)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。

(2)將目的基因?qū)朊藁?xì)胞內(nèi)使用了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中，然后用該農(nóng)桿菌感染植株細(xì)胞，通過(guò)DNA重組將目的基因插入植株細(xì)胞的染色體上。(3)目的基因在棉株體內(nèi)能否成功轉(zhuǎn)錄，從分子水平上檢測(cè)可采用分子雜交法。(4)由于在產(chǎn)生配子的過(guò)程中，細(xì)胞質(zhì)基因是隨機(jī)分配的，因此產(chǎn)生的配子中不一定含有抗蟲基因。

答案：(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 T-DNA 染色體(3)分子雜交(4)不一定

7．科學(xué)家通過(guò)基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶主要蛋白。以下有關(guān)該基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因有內(nèi)含子

B．基因非編碼區(qū)對(duì)于目的基因在塊莖中的表達(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

解析：真核基因結(jié)構(gòu)中，內(nèi)含子部分不能編碼蛋白質(zhì)。在轉(zhuǎn)錄形成成熟的mRNA的過(guò)程中，內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄部分被剪切，因此采用反轉(zhuǎn)錄法得到的目的基因不含內(nèi)含子，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；非編碼區(qū)雖然不能編碼蛋白質(zhì)，但對(duì)于遺傳信息表達(dá)是不可缺少的，在它上面由調(diào)控遺傳信息表達(dá)的核苷酸序列，比如RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)，對(duì)目的基因的表達(dá)必須先有RNA聚合酶與之結(jié)合，才可轉(zhuǎn)錄形成信使RNA，故B項(xiàng)正確；受體細(xì)胞可以是受精卵，也可以是體細(xì)胞，如葉肉細(xì)胞，故C項(xiàng)正確；用同一種限制酶處理質(zhì)粒和含目的基因的DNA，可產(chǎn)生相同黏性末端，再用DNA連接酶連接形成重組DNA分子，故D項(xiàng)正確。

答案：A 8．用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌合成人的胰島素，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．用相同的限制酶處理目的基因和質(zhì)粒

B．DNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶 C．可用含抗生素的培養(yǎng)基檢測(cè)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成功表達(dá)

解析：基因工程中，用相同的限制酶處理目的基因和質(zhì)粒使它們露出相同的黏性末端，A正確；DNA連接酶和限制酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶，B錯(cuò)誤；質(zhì)粒上的抗生素抗性基因是標(biāo)記基因，所以可以用含抗生素的培養(yǎng)基檢測(cè)大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒，C正確；導(dǎo)入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達(dá)，D正確。

答案：B 9．如圖表示一項(xiàng)重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟，X是獲得外源基因并能夠表達(dá)的細(xì)胞。下列說(shuō)法不正確的是()5

A．X是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞

B．質(zhì)粒通常有多個(gè)標(biāo)記基因和多個(gè)限制酶切點(diǎn) C．基因與運(yùn)載體的重組只需要DNA連接酶 D．該細(xì)菌的性狀被定向改造

解析：X是含有胰島素基因的細(xì)菌細(xì)胞分裂形成的，含有胰島素基因，因此能合成胰島素，A項(xiàng)正確；質(zhì)粒通常有多個(gè)標(biāo)記基因和多個(gè)限制酶切點(diǎn)，這樣便于目的基因的插入和篩選含有重組DNA的細(xì)胞，B項(xiàng)正確；基因與運(yùn)載體的重組除了需要DNA連接酶，還需要限制酶，C項(xiàng)錯(cuò)誤；基因工程能定向改造生物的性狀，該細(xì)菌是采用基因工程技術(shù)培育形成的，因此其性狀已被定向改造，D項(xiàng)正確。

答案：C 10．在基因工程操作技術(shù)中，為保證目的基因更好地導(dǎo)入受體細(xì)胞，有時(shí)需要用Ca處理。下列有關(guān)敘述，正確的是()A．顯微注射法中要用Ca處理動(dòng)物受精卵 B．花粉管通道法中要用Ca處理植物體細(xì)胞 C．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中要用Ca處理植物細(xì)胞 D．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中要用Ca處理農(nóng)桿菌細(xì)胞

解析：用Ca處理原核細(xì)胞，會(huì)增大細(xì)胞壁的通透性，使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，即感受態(tài)。在農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中，需要把構(gòu)建好的重組載體(重組Ti質(zhì)粒)先導(dǎo)入原核細(xì)胞——農(nóng)桿菌細(xì)胞中，此時(shí)需要用Ca處理，然后再把含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞。

答案：D 11．如圖為基因工程中獲取水稻某目的基因的不同方法。相關(guān)敘述中正確的是()

2＋2＋

2＋2＋2＋2＋

2＋

A．這三種方法都是在體內(nèi)進(jìn)行的 B．①②③堿基對(duì)的數(shù)量和排列順序相同 C．方法a和c均用到DNA聚合酶 D．方法c需要模板

解析：題中三種方法都是在體外進(jìn)行的，且都用到酶(方法a需要反轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶，方法b需要限制酶，方法c需要DNA聚合酶)，A錯(cuò)誤、C正確。方法a得到的目的基因不含有內(nèi)含子，方法c得到的目的基因的堿基序列可能有多種，因此①②③堿基對(duì)的數(shù)量和 6 排列順序不相同，B錯(cuò)誤。方法c不需要模板，D錯(cuò)誤。

答案：C 12．(2015·重慶卷)下列有關(guān)人胰島素基因表達(dá)載體的敘述，正確的是()A．表達(dá)載體中的胰島素基因可通過(guò)人肝細(xì)胞mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得 B．表達(dá)載體的復(fù)制和胰島素基因的表達(dá)均啟動(dòng)于復(fù)制原(起)點(diǎn) C．借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái) D．啟動(dòng)子和終止密碼子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用

解析：本題考查基因工程相關(guān)知識(shí)。A項(xiàng)，胰島素基因只在胰島B細(xì)胞中表達(dá)，人肝細(xì)胞無(wú)胰島素mRNA，故錯(cuò)誤。B項(xiàng)，復(fù)制原點(diǎn)是基因表達(dá)載體復(fù)制的起點(diǎn)，而胰島素基因表達(dá)的起點(diǎn)位于啟動(dòng)子，故錯(cuò)誤。C項(xiàng)，在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入抗生素，只有含胰島素基因的受體細(xì)胞才能存活，即借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái)，故正確。D項(xiàng)，啟動(dòng)子在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用，終止密碼子在翻譯中起作用，故錯(cuò)誤。

答案：C 13．已知甲種農(nóng)作物因受到乙種昆蟲危害而減產(chǎn)，乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質(zhì)后死亡。因此，可將丙種蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入到甲種農(nóng)作物體內(nèi)，使甲種農(nóng)作物獲得抗乙種昆蟲危害的能力?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)為了獲得丙種蛋白質(zhì)的基因，在已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列的基礎(chǔ)上，推測(cè)出丙種蛋白質(zhì)的________序列，據(jù)此可利用________________方法合成目的基因。獲得丙種蛋白質(zhì)的基因還可用________和________方法。

(2)在利用上述丙種蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過(guò)程中，常需要使用________酶和________酶。

(3)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng)，篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗________的危害。

(4)若用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口，則該植株的種子________(填“含有”或“不含”)丙種蛋白質(zhì)基因。

解析：(1)為了獲得丙中蛋白質(zhì)的基因，在已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列的基礎(chǔ)上，推測(cè)出控制丙中蛋白質(zhì)的基因的核苷酸序列，據(jù)此可利用化學(xué)方法合成目的基因。獲得丙中蛋白質(zhì)的基因還可用基因文庫(kù)、PCR方法。(2)在利用上述丙中蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過(guò)程中，常需使用限制酶和DNA連接酶。(3)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng)，篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗乙種昆蟲的危害。(4)若用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口，則該植株的種子不含丙種蛋白質(zhì)基因，因?yàn)榛虿荒芸缂?xì)胞轉(zhuǎn)移。

答案：(1)基因的核苷酸 化學(xué) 基因文庫(kù) PCR(2)限制 DNA連接(3)乙種昆蟲(4)不含

14．轉(zhuǎn)基因生物可用于生產(chǎn)人類所需要的藥用蛋白，如激素、抗體、疫苗、酶等。下圖甲是通過(guò)生物工程培育能產(chǎn)生人胰島素的煙草的過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

圖甲

(1)基因工程的核心步驟是________(填字母)。此過(guò)程所需的工具酶是________。(2)下圖乙是載體和反轉(zhuǎn)錄得到的胰島素基因的片段，已知限制酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—。GeneⅠ和GeneⅡ?yàn)橘|(zhì)粒上的標(biāo)記基因，根據(jù)圖示分析，應(yīng)用限制酶________切割質(zhì)粒，用限制酶________切割目的基因。構(gòu)建的重組質(zhì)粒中，除含有外源基因、標(biāo)記基因外，還必須含有________和________。

圖乙

(3)B過(guò)程中，常用________處理使細(xì)菌成為感受態(tài)細(xì)胞，從而利于重組質(zhì)粒的導(dǎo)入。(4)如果從分子水平檢測(cè)人胰島素基因是否表達(dá)成功，可以采用____________方法。解析：(1)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，即A過(guò)程，該過(guò)程首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)載體，還需用DNA連接酶將目的基因與運(yùn)載體連接形成重組DNA分子。

(2)用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒時(shí)會(huì)將兩個(gè)標(biāo)記基因都破壞，因此只能選用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒，而切割含有目的基因的外源DNA分子時(shí)，只需用限制酶Ⅱ即可，構(gòu)建的重組質(zhì)粒中，除含有外源基因、標(biāo)記基因外，還必須含有啟動(dòng)子和終止子。

(3)將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞時(shí)，常用感受態(tài)細(xì)胞法，即常用Ca處理使細(xì)菌成為感受態(tài)細(xì)胞，從而利于重組質(zhì)粒的導(dǎo)入。

(4)從分子水平上檢測(cè)目的基因是否表達(dá)成功，可以采用抗原—抗體雜交方法。答案：(1)A 限制酶和DNA連接酶

2＋(2)Ⅰ Ⅱ 啟動(dòng)子 終止子(3)Ca

(4)抗原—抗體雜交

2＋ 9