高中生物教案必修三
發(fā)表時(shí)間:2020-11-16人教版高中生物選修三第一章基因工程學(xué)案。
俗話說,磨刀不誤砍柴工。作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂,幫助高中教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《人教版高中生物選修三第一章基因工程學(xué)案》,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
選修三第一章基因工程(學(xué)案27)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.基因工程的誕生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技術(shù)(Ⅱ)。
3.基因工程的應(yīng)用(Ⅱ)。
4.蛋白質(zhì)工程(Ⅰ)。
課前探究
1.基因工程的概念
(1)供體:提供。(2)操作環(huán)境:。(3)操作水平:水平。
(4)原理:。(5)受體:表達(dá)目的基因。(6)本質(zhì):性狀在受體體內(nèi)的表達(dá)。
(7)優(yōu)點(diǎn):克服的障礙,定向改造生物的。
2.DNA重組技術(shù)的基本工具
(1)限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱:)
①主要是從生物中分離純化出來的。
②作用:識(shí)別特定的并切開特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的。
③結(jié)果:產(chǎn)生或平末端。
(2)DNA連接酶
①種類:按來源可分為E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。
②作用:將雙鏈DNA片段“縫合”起來,恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的。
③DNA連接酶和限制酶的關(guān)系
(3)載體
①種類:、λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。
②質(zhì)粒的特點(diǎn):
2.基因工程的操作過程與應(yīng)用
1.基因工程的基本操作步驟
(1)獲得目的基因
①目的基因:人們所需要的基因。如:人的胰島素基因、白細(xì)胞介素基因、植物的抗病基因等。
②獲取方法
(2)形成重組DNA分子
一般用分別切割含有的供體DNA分子和載體DNA(如質(zhì)粒),使其產(chǎn)生相同的,然后用將兩者連接在一起,形成。
(3)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞
①常用的受體細(xì)胞:、枯草桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等。
②導(dǎo)入方法舉例:用質(zhì)粒作為載體,宿主細(xì)胞應(yīng)該選擇,用處理大腸桿菌,增加其的通透性,使含有目的基因的進(jìn)入大腸桿菌宿主細(xì)胞。
(4)篩選含有目的基因的受體細(xì)胞
①篩選原因:并不是所有的細(xì)胞都接納了。
②篩選方法舉例:質(zhì)粒上有抗生素如四環(huán)素的,所以含有這種重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞就能夠在有的培養(yǎng)基中生長(zhǎng),而沒有接納的細(xì)胞則不能生長(zhǎng),這樣就能篩選出含有的受體細(xì)胞。
(5)目的基因的表達(dá):目的基因在中表達(dá),產(chǎn)生人們需要的。
3.基因工程的應(yīng)用
(1)基因工程與遺傳育種
①轉(zhuǎn)基因植物:培育優(yōu)點(diǎn)
②轉(zhuǎn)基因動(dòng)物
(2)基因工程與疾病治療
①基因工程藥物:如通過大腸桿菌生產(chǎn)胰島素治療糖尿病,通過酵母菌生產(chǎn)乙肝疫苗等。
②基因治療指的是向目標(biāo)細(xì)胞中引入的基因,以基因的缺陷,達(dá)到治療的目的。
3.蛋白質(zhì)工程
(1)流程圖
寫出流程圖中字母代表的含義:
A.,B.,C.,D.,E.。
(2)結(jié)果:改造了現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造出。
(3)應(yīng)用:主要集中應(yīng)用于對(duì)進(jìn)行改造,改良生物性狀。
限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶等酶的作用
如圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化,圖中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是()
A.①②③④B.①②④③
C.①④②③D.①④③②
若要利用某目的基因(見圖甲)和P1噬菌體載體(見圖乙)構(gòu)建重組DNA(見圖丙),限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)分別是BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。下列分析合理的是()
A.用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體
B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體
C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體
D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體
1.確定限制酶的種類
(1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)確定限制酶的種類
①應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶,如圖甲可選擇。
②不能選擇切點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶,如圖甲不能選擇。
③為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,如圖甲也可選擇用兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點(diǎn))。
(2)根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)確定限制酶的種類
①所選限制酶要與切割目的基因的限制酶相一致,以確保具有相同的。
②質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)記基因等,所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu),如圖乙中限制酶
會(huì)破壞標(biāo)記基因;如果所選酶的切點(diǎn)不止一個(gè),則切割重組后可能會(huì)丟失某些片段,若丟失的片段含復(fù)制起點(diǎn)區(qū),則切割重組后的片段進(jìn)入受體細(xì)胞后不能自主復(fù)制。
目的基因的獲取及基因表達(dá)載體的構(gòu)建
下圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)可食用疫苗的部分過程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性核酸內(nèi)切酶。下列有關(guān)說法中正確的是()
A.抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來
B.圖示中構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需用到一種限制性核酸內(nèi)切酶
C.一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的核糖核苷酸序列
D.圖示過程是基因工程的核心步驟,所需的限制性核酸內(nèi)切酶均來自原核生物
如圖為抗蟲棉的培育過程,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)該基因工程中的目的基因和載體分別是什么?一般情況下,為什么要用同一種限制酶處理目的基因和載體?
(2)該實(shí)例中,采用何種方法導(dǎo)入目的基因?為什么目的基因可以整合到染色體的DNA上?
(3)該實(shí)例中,檢測(cè)目的基因是否表達(dá)常見的方法有哪兩種?
如圖表示用化學(xué)方法合成目的基因Ⅰ的過程。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()
A.過程①需要DNA連接酶
B.過程②需要限制性核酸內(nèi)切酶
C.目的基因Ⅰ的堿基序列是已知的
D.若某質(zhì)粒能與目的基因Ⅰ重組,則該質(zhì)粒和目的基因Ⅰ的堿基序列相同
蛋白質(zhì)工程概念和過程的辨析
現(xiàn)代生物技術(shù)并不是各自獨(dú)立的,而是相互聯(lián)系、相互滲透的。下圖表示利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)某種動(dòng)物蛋白的流程示意圖,請(qǐng)分析回答下列問題:
(1)該生產(chǎn)流程中應(yīng)用到的現(xiàn)代生物技術(shù)有__________、______________(寫出其中兩種)。
(2)圖中A、B分別表示____________________________、______________________。
(3)為提高培育成功率,進(jìn)行②過程之前,對(duì)早期胚胎的處理是取其部分細(xì)胞用目的基因探針進(jìn)行________檢測(cè),對(duì)受體動(dòng)物的處理是用____________進(jìn)行同期發(fā)情處理。
(4)蛋白質(zhì)工程中,要對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造,必須通過基因修飾或基因合成來完成,而不直接改造蛋白質(zhì),原因是___________________________________________________。
當(dāng)堂達(dá)標(biāo)
1.(2015·全國(guó)Ⅱ,40)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P),該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸,改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性?;卮鹣铝袉栴}:
(1)從上述資料可知,若要改變蛋白質(zhì)的功能,可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的____________________進(jìn)行改造。
(2)以P基因序列為基礎(chǔ),獲得P1基因的途徑有修飾________基因或合成________基因,所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的,中心法則的全部?jī)?nèi)容包括______________的復(fù)制,以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng),即:_______________________________________________________________。
(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程,其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā),通過__________________和____________________,進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì),之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物________進(jìn)行鑒定。
2.將蘇云金桿菌Bt蛋白的基因?qū)朊藁?xì)胞中,可獲得抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因棉,其過程如下圖所示:
注:農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上只有T?DNA片段能轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中。
(1)過程①需用同種__________________酶對(duì)含Bt基因的DNA和Ti質(zhì)粒進(jìn)行酶切。為將過程②獲得的含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌篩選出來,應(yīng)使用________培養(yǎng)基。
(2)過程③中將棉花細(xì)胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng),旨在讓________進(jìn)入棉花細(xì)胞;除盡農(nóng)桿菌后,還須轉(zhuǎn)接到含卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng),目的是_________________________________。
(3)若過程④僅獲得大量的根,則應(yīng)在培養(yǎng)基中增加__________________以獲得芽;部分接種在無激素培養(yǎng)基上的芽也能長(zhǎng)根,原因是_________________________________________。
(4)檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲性狀,常用方法是_____。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能減少_____的使用,以減輕環(huán)境污染。
D.蛋白質(zhì)工程中可能構(gòu)建出一種全新的基因
11.下圖是某種動(dòng)物蛋白質(zhì)工程示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)目前,蛋白質(zhì)工程中難度最大的是圖中編號(hào)______所示的過程,實(shí)現(xiàn)③過程的依據(jù)有________________。
(2)在⑤過程中,________連接酶既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端,又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端。
(3)為獲得較多的受精卵進(jìn)行研究,⑥過程需用激素做____________處理。若⑥過程所得的卵母細(xì)胞是從屠宰母畜的卵巢中獲得的,則體外受精前的⑧過程表示在體外人工培養(yǎng)卵母細(xì)胞到__________________期。
(4)為提高培育成功率,進(jìn)行⑩過程之前,需對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,應(yīng)取部分滋養(yǎng)層細(xì)胞,以_______________為探針進(jìn)行DNA分子雜交檢測(cè)。對(duì)受體動(dòng)物需要用特定的激素進(jìn)行________________處理。
延伸閱讀
人教版高中生物選修三第2章細(xì)胞工程學(xué)案
第2章細(xì)胞工程(學(xué)案28)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、植物的組織培養(yǎng)
2、動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆
3、細(xì)胞融合與單克隆抗體
預(yù)習(xí)探究
1.細(xì)胞工程
(1)操作水平:。
(2)目的:按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的或獲得。
2.植物細(xì)胞的全能性
(1)概念:具有某種生物全部的任何一個(gè)細(xì)胞,都具有發(fā)育成的潛能。
(2)原理:細(xì)胞內(nèi)含有本物種的。
(3)全能性表達(dá)條件:具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu),處于離體狀態(tài),提供一定的和其他適宜外界條件。
3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)
(1)原理:植物細(xì)胞具有。
(2)過程
4.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
(1)微型繁殖:優(yōu)點(diǎn)是能夠。
(2)作物脫毒:利用等無毒組織進(jìn)行微型繁殖。
(3)培育:可以解決某些植物結(jié)實(shí)率低、繁殖困難的問題。
(4)作物新品種的培育:?jiǎn)伪扼w育種和突變體的利用。
(5)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn):即利用技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等。
5.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件
①無菌、無毒的環(huán)境:對(duì)和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理,添加,定期更換培養(yǎng)液以清除。
②營(yíng)養(yǎng):除正常的有機(jī)和無機(jī)營(yíng)養(yǎng)外,需加入等一些天然成分。
③適宜的溫度和pH:溫度為℃(哺乳動(dòng)物),pH為。
6.動(dòng)物細(xì)胞融合
(1)原理:。
(2)融合方法:聚乙二醇(PEG)、、電激等。
(3)意義:突破了的局限,使成為可能,也為制造
開辟了新途徑。
7.單克隆抗體
(1)制備過程
(2)優(yōu)點(diǎn):特異性強(qiáng)、,可大量制備。
(3)用途:作為診斷試劑;用于治療疾病和。
④氣體環(huán)境:含95%空氣加5%CO2的混合氣體,其中后者的作用是。
(3)應(yīng)用:生物制品的生產(chǎn)、檢測(cè)、醫(yī)學(xué)研究。
8.動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物
(1)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過程
(2)原理:。
(3)結(jié)果:。
課堂探究
1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,也需要將動(dòng)物細(xì)胞分散開來,這與觀察植物細(xì)胞的有絲分裂中的解離作用類似。兩種處理方法的結(jié)果最大的區(qū)別是什么?
2.通過動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)獲得的克隆動(dòng)物,其遺傳物質(zhì)是否和供核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)完全一樣?
3.單克隆抗體制備過程中,第一次篩選和第二次篩選的目的有何不同?
當(dāng)堂達(dá)標(biāo)
1.下圖是通過植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑,下列敘述不正確的是()
A.該途徑依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性
B.過程①需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例
C.經(jīng)過程①細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化
D.過程③需使用液體培養(yǎng)基,有利于細(xì)胞增殖
2.“白菜—甘藍(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種,它具有生長(zhǎng)期短、耐熱性強(qiáng)和易于儲(chǔ)藏等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“白菜—甘藍(lán)”的雜交過程示意圖。以下說法正確的是()
A.除去細(xì)胞壁形成原生質(zhì)體,可運(yùn)用的酶是纖維素酶、淀粉酶和果膠酶
B.通常可誘導(dǎo)上述原生質(zhì)體相互融合的方法是PEG和滅活的病毒誘導(dǎo)
C.雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是誘導(dǎo)產(chǎn)生了新的細(xì)胞壁
D.愈傷組織形成“白菜—甘藍(lán)”植物體必須經(jīng)過脫分化和再分化兩個(gè)過程
3.某研究小組為測(cè)定某種藥物對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性,準(zhǔn)備對(duì)某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。下列敘述正確的是()
A.制備肝細(xì)胞懸液時(shí),可用胃蛋白酶處理肝組織塊
B.恒溫培養(yǎng)箱中的CO2濃度維持在5%左右,以促進(jìn)細(xì)胞呼吸
C.為了保證細(xì)胞培養(yǎng)所需的無毒環(huán)境,需大量添加各種抗生素
D.本實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),以檢測(cè)藥物對(duì)甲、乙細(xì)胞的毒性大小
4.如圖所示為哺乳動(dòng)物生殖的過程。其中b為卵細(xì)胞,c為體細(xì)胞。下列敘述不正確的是()
A.形成動(dòng)物①②的過程分別屬于有性生殖和無性生殖
B.產(chǎn)生動(dòng)物②的過程中可發(fā)生基因突變、基因重組等
C.動(dòng)物②的產(chǎn)生表明動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性
D.a、b、c細(xì)胞的形成過程,僅c細(xì)胞為有絲分裂
5.關(guān)于下面制備單克隆抗體過程示意圖的敘述,不正確的是()
A.①表示已免疫的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞均是從小鼠的脾臟中提取的
B.②促進(jìn)細(xì)胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介導(dǎo)
C.④中的篩選是通過抗原—抗體反應(yīng)進(jìn)行的
D.⑤可以無限增殖
6.植物葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)的主要過程可用下面所示圖解簡(jiǎn)單表示:
葉片――――――――――→a洗凈、滅菌、切條、酶解原生質(zhì)體懸液――――→b過濾、離心純凈的原生質(zhì)體―――――→c培養(yǎng)基中培養(yǎng)愈傷組織―→d胚狀體―→e植株
(1)培育胚狀體利用了__________________這一項(xiàng)生物技術(shù),胚狀體再繼續(xù)培養(yǎng),則可培育出完整的植株,這體現(xiàn)了________________。培養(yǎng)基中除了含有一定的營(yíng)養(yǎng)外,還必須含有____________________等植物激素,還需要對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行嚴(yán)格的________________。
(2)如果愈傷組織是三七葉肉細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的,若為了獲得三七的細(xì)胞產(chǎn)物,則只需要培養(yǎng)到________________;若為了獲得三七的人工種子,則需要培養(yǎng)到________________。如果愈傷組織是棉花葉肉細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的,通過基因工程要獲取抗蟲棉,目的基因?qū)朊藁ㄓ鷤M織細(xì)胞常用的方法是________________法。
(3)從葉片的葉肉細(xì)胞到獲得胚狀體的過程中,必須要經(jīng)過________________。
①無絲分裂 ②有絲分裂?、蹨p數(shù)分裂?、茉囵B(yǎng)?、輦鞔囵B(yǎng) ⑥植物體細(xì)胞雜交?、呒?xì)胞融合 ⑧脫分化 ⑨再分化
7.野生黑芥(染色體數(shù)為2A)具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜(染色體數(shù)為2B)易感染黑腐病菌而患病,用生物工程技術(shù)獲得抗黑腐病雜種黑芥—花椰菜植株,操作流程如圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖中涉及到的生物工程技術(shù)有________________。過程①PEG的作用是______________,此時(shí)培養(yǎng)液需要保持一定滲透壓的目的是________________。
(2)經(jīng)過①操作后,篩選出融合的雜種細(xì)胞,進(jìn)而脫分化形成________________,經(jīng)過②________________形成雜種植株。
(3)若要分析雜種植株的染色體變異類型,應(yīng)剪取該植株根尖和雙親植株的根尖,制成臨時(shí)裝片,然后在顯微鏡下觀察比較有絲分裂中期染色體的________________。
(4)用上述方法培養(yǎng)的該雜種植株含有的染色體數(shù)目是________________;用黑腐病菌感染雜種植株,篩選出具有________________________________的雜種植株。
8.科學(xué)家利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄—馬鈴薯雜種植株,為了便于雜種細(xì)胞的篩選和鑒定,科學(xué)家利用紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì),其培育過程如圖所示,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理有________________________________。
(2)過程①常用的酶是____________________,細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是__________________。
(3)植物原生質(zhì)體融合過程常利用化學(xué)試劑____________誘導(dǎo)融合,在鑒定雜種原生質(zhì)體時(shí)可用顯微鏡觀察,根據(jù)細(xì)胞膜表面熒光的不同可觀察到__________種不同的原生質(zhì)體(只考慮細(xì)胞兩兩融合的情況),當(dāng)觀察到______________________________________時(shí)可判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯融合而成的。
(4)過程③和過程④依次為_______________________________________________________,
過程④中的培養(yǎng)基常添加的植物激素是__________________________。
(5)若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體,馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)有n條染色體,則“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含______條染色體。若雜種細(xì)胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體,則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于____________植株。
人教版高中生物選修三1.2基因工程的基本操作程序?qū)W案
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1.2 基因工程的基本操作程序
1.簡(jiǎn)述基因工程原理及基本操作程序。
2.嘗試設(shè)計(jì)某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過程。
基因工程的基本操作程序
1.的獲取。2.的構(gòu)建。
3.將目的基因?qū)搿?.目的基因的與鑒定。
一、目的基因的獲取
1.目的基因:主要是指編碼蛋白質(zhì)的,也可以是一些具有。
2.基因文庫
(1)基因文庫的含義:將含有某種生物不同基因的許多,導(dǎo)入的群體中儲(chǔ)存,各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因,稱為基因文庫。
(2)基因文庫的種類
①基因組文庫:含有一種生物的基因。
②部分基因文庫:含有一種生物的基因。
3.獲取目的基因的方法
(1)從基因文庫中獲取目的基因
(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因
①PCR的含義:是一項(xiàng)在生物體外特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。
②過程:目的基因受熱形成,與引物結(jié)合,在的作用下延伸形成DNA。
③方式:指數(shù)擴(kuò)增=2n(n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù))。
(3)人工合成法:若較小,序列已知,可以人工合成。
二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建
1.基因表達(dá)載體的組成
2.基因表達(dá)載體的功能
(1)使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以給下一代。
(2)使目的基因和發(fā)揮作用。
三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
1.轉(zhuǎn)化: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)的過程。
2.導(dǎo)入植物細(xì)胞
(1)方法:、基因槍法、花粉管通道法等。
(2)農(nóng)桿菌的特點(diǎn)
①易感染和裸子植物。
②Ti質(zhì)粒上的可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并且整合到受體細(xì)胞上。
3.導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞
(1)常用方法:技術(shù)。(2)常用受體細(xì)胞:。
4.導(dǎo)入微生物細(xì)胞
(1)原核生物特點(diǎn):繁殖快、多為、遺傳物質(zhì)相對(duì)等。
(2)對(duì)受體細(xì)胞的常用處理方法:用處理細(xì)胞,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)(這種細(xì)胞稱為)。
四、目的基因的檢測(cè)與鑒定
1.檢測(cè)方法
(1)技術(shù):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的上的目的基因;②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出。
(2)抗原—抗體雜交技術(shù):用于檢測(cè)目的基因是否翻譯成。
2.鑒定:鑒定、抗性鑒定等。
思考交流
1.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí),需要提供哪些物質(zhì)和條件?
2.一般情況下,基因工程操作獲得成功的標(biāo)志是什么?
正誤判斷
1.基因工程操作程序中的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。()
2.利用反轉(zhuǎn)錄法獲取的目的基因在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),可以不另外添加啟動(dòng)子和終止子。()
3.基因表達(dá)載體中的啟動(dòng)子和終止子決定著翻譯的開始與結(jié)束。()
4.將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞時(shí),對(duì)受體細(xì)胞不需做任何處理。()
5.DNA分子雜交是在分子水平上進(jìn)行的目的基因的檢測(cè)。()
一、什么是基因文庫、基因組文庫、cDNA文庫?
請(qǐng)列表比較基因組文庫、cDNA文庫。
文庫類型cDNA文庫基因組文庫
概念
文庫大小小大
基因中有無啟動(dòng)子
基因中有無內(nèi)含子
基因多少某種生物的部分基因某種生物的全部基因
物種間的基因交流可以
二、PCR技術(shù)與生物體內(nèi)DNA復(fù)制的比較:
項(xiàng)目PCR技術(shù)DNA復(fù)制
不同點(diǎn)解旋方式解旋酶催化
場(chǎng)所主要在細(xì)胞核內(nèi)
酶細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶
溫度條件細(xì)胞內(nèi)溫和條件
結(jié)果形成整個(gè)DNA分子
相同點(diǎn)原理DNA雙鏈復(fù)制(堿基互補(bǔ)配對(duì))
原料四種游離的脫氧核苷酸
條件模板、ATP、酶等
三、獲取目的基因的方法有哪些,分別在什么情況下使用?
1.如果不知道目的基因的核苷酸序列,可以通過的方法。
2.如果知道目的基因的核苷酸序列,而且基因比較小,可以通過。
3.如果只知道擴(kuò)增目的基因的兩端的核苷酸序列,而且基因又比較大,則可以通過目的基因。
四、構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是什么?
基因表達(dá)載體在組成上至少應(yīng)包括哪四部分,其各自的作用是什么?
例1將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤的是
A.每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒
B.每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)
C.每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)ada
D.每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子
C
五、不同受體細(xì)胞的常用導(dǎo)入方法
生物種類植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞
常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射法Ca2+處理法
受體細(xì)胞體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞
轉(zhuǎn)化過程目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的DNA→表達(dá)目的基因表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2+處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子
例2我國(guó)中科院上海生化所合成了一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不會(huì)像嗎啡那樣使病人上癮的藥物——腦啡肽多糖(類似于人體中的糖蛋白)。在人體細(xì)胞中糖蛋白必須經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的進(jìn)一步加工才能形成。如果要采用基因工程和發(fā)酵工程技術(shù)讓微生物來生產(chǎn)腦啡肽多糖,應(yīng)該用下列哪種微生物作受體細(xì)胞
A.大腸桿菌 B.酵母菌C.T4噬菌體D.大腸桿菌質(zhì)粒
B
六、不同水平上對(duì)目的基因檢測(cè)與鑒定的方法主要有哪些?
類型步驟檢測(cè)內(nèi)容方法結(jié)果顯示
分子檢測(cè)導(dǎo)入檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞DNA分子雜交技術(shù):和之間是否成功顯示出雜交帶
表達(dá)檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA核酸分子雜交技術(shù):和之間是否成功顯示出雜交帶
目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分子雜交:和之間是否成功顯示出雜交帶
個(gè)體生物學(xué)
水平的鑒定①確定是否具有抗性及抗性程度②基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的活性是否相同①抗蟲或抗病的接種實(shí)驗(yàn)②基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品活性的比較是否賦予了預(yù)期抗性或蛋白質(zhì)活性
課堂達(dá)標(biāo)
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.從基因文庫中獲取目的基因D.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因
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
3.目前,將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最常用和最有效的方法是()
A.顯微注射法 B.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法C.基因槍法D.花粉管通道法
4.在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中,下列操作錯(cuò)誤的是()
A.用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸
B.用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體
C.將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體
D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞
5.利用蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因培育的抗蟲棉是否成功,最好檢測(cè)()
A.是否有抗生素產(chǎn)生B.是否有目的基因表達(dá)
C.是否有抗蟲的性狀出現(xiàn)D.是否能分離到目的基因
6.科學(xué)家通過基因工程方法,將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞內(nèi),并成功實(shí)現(xiàn)了表達(dá),從而培育出了能抗棉鈴蟲的棉花植株——抗蟲棉。其過程大致如下圖所示。根據(jù)題意,回答下列問題。
(1)基因工程的操作程序主要包括的四個(gè)步驟是:________________、________________、________________、________________。
(2)Ti質(zhì)粒是農(nóng)桿菌中的一種質(zhì)粒,其上有T-DNA,把目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中是利用T-DNA____________________________的特點(diǎn)。
(3)Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞內(nèi)并成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)的過程,在基因工程中稱為________。
(4)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法有很多種,該題中涉及的是________________。
(5)目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵是___________________________________,
這需要通過檢測(cè)才能知道,檢測(cè)采用的方法是_______________________________________________。
課外強(qiáng)化
1.農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物,能在自然條件下感染植物,因而在植物基因工程中得到了廣泛的運(yùn)用。下圖為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的示意圖,試回答下列問題。
(1)一般情況下農(nóng)桿菌不能感染的植物是________,利用農(nóng)桿菌自然條件下感染植物的特點(diǎn),能實(shí)現(xiàn)__________________。具體原理是在農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上存在T-DNA片段,它具有可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的________上的特點(diǎn),因此只要將攜帶外源基因的DNA片段插入到________(部位)即可。
(2)根據(jù)T-DNA這一轉(zhuǎn)移特點(diǎn),猜測(cè)該DNA片段上可能含有控制________________(酶)合成的基因。
(3)圖中過程c中,能促進(jìn)農(nóng)桿菌移向植物細(xì)胞的物質(zhì)是________類化合物。
(4)植物基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法之外,還可采取的方法是。(至少寫出兩種)
2017高中生物會(huì)考復(fù)習(xí)資料(第一章)
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。那么如何寫好我們的教案呢?下面是小編為大家整理的“2017高中生物會(huì)考復(fù)習(xí)資料(第一章)”,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
2017高中生物會(huì)考復(fù)習(xí)資料(第一章)
第一章生命的物質(zhì)基礎(chǔ)6~8%
§1、組成生物體的大量元素和微量元素及其重要作用
1、大量元素:含量占生物體總重量萬分之一以上[C(最基本)CHON(基本元素)CHONPSKCaMg(主要元素)]
2、微量元素:生物體必需,但需要量很少的元素[Mo、Cu、B、Zn、Fe、Mn(牧童碰新鐵門)]
植物缺少硼(元素)時(shí)花藥花絲萎縮,花粉發(fā)育不良。(花而不實(shí))
3、統(tǒng)一性:構(gòu)成生物體的元素在無機(jī)自然界都可以找到,沒有一種是生物所特有的。
差異性:組成生物體的元素在生物體體內(nèi)和無機(jī)自然界中的含量相差很大。
§2、原生質(zhì)
細(xì)胞內(nèi)的生命物質(zhì),主要成分蛋白質(zhì)、脂類、核酸,分化成細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核
(注:植物特有的由纖維素和果膠構(gòu)成的細(xì)胞壁不是原生質(zhì)的成分)
§3、(B)構(gòu)成細(xì)胞的化合物
無機(jī)物:①水(約60-95%,一切活細(xì)胞中含量最多的化合物)②無機(jī)鹽(約1-1.5%)
有機(jī)物:③糖類④核酸(共約1-1.5%)⑤脂類(1-2%)
⑥蛋白質(zhì)(約7-10%是一切活細(xì)胞有機(jī)物含量最多的,干細(xì)胞中含量最多的)
§4、(C)水在細(xì)胞中存在的形式及水對(duì)生物的意義
結(jié)合水:與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)結(jié)合是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分
自由水:(占大多數(shù))以游離形式存在,可以自由流動(dòng)。(幼嫩植物、代謝旺盛細(xì)胞含量高)
生理功能:①良好的溶劑②運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝的廢物③綠色植物進(jìn)行光合作用的原料。
§5、無機(jī)鹽離子及其對(duì)生物的重要性
1、細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。如:Fe2+是血紅蛋白的主要成分;Mg2+是葉綠素的必要成分。
2、維持細(xì)胞的生命活動(dòng)(細(xì)胞形態(tài)、滲透壓、酸堿平衡)如血液鈣含量低會(huì)抽搐。
§6、動(dòng)植物體內(nèi)重要糖類、脂質(zhì)及其作用
1、糖類C、H、O組成構(gòu)成生物重要成分、主要能源物質(zhì)
種類:①單糖:葡萄糖(重要能源)、果糖、核糖脫氧核糖(構(gòu)成核酸)、半乳糖
②二糖:蔗糖、麥芽糖(植物);乳糖(動(dòng)物)
③多糖:淀粉、纖維素(植物);糖元(動(dòng)物)
四大能源:①重要能源:葡萄糖②主要能源:糖類③直接能源:ATP④根本能源:陽光
2、脂類由C、H、O構(gòu)成,有些含有N、P
分類:①脂肪:儲(chǔ)能、維持體溫②類脂:構(gòu)成膜(細(xì)胞膜、液泡膜、線粒體膜等)結(jié)構(gòu)的重要成分
③固醇:維持新陳代謝和生殖起重要調(diào)節(jié)作用膽固醇、性激素、維生素D;
§7、(C)蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、基本單位及其作用
蛋白質(zhì)由C、H、O、N元素構(gòu)成,有些含有P、S
基本單位:氨基酸約20種結(jié)構(gòu)特點(diǎn):每種氨基酸都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基,并且他都連結(jié)在同一個(gè)碳原子上。結(jié)構(gòu)通式:肽鍵:氨基酸脫水縮合形成,分子式
有關(guān)計(jì)算:脫水的個(gè)數(shù)=肽鍵個(gè)數(shù)=氨基酸個(gè)數(shù)n–鏈數(shù)m
蛋白質(zhì)分子量=氨基酸分子量╳氨基酸個(gè)數(shù)-水的個(gè)數(shù)╳18
功能:1有些蛋白是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)2催化作用,即酶
3運(yùn)輸作用,如血紅蛋白運(yùn)輸氧氣4調(diào)節(jié)作用,如胰島素,生長(zhǎng)激素
5免疫作用,如免疫球蛋白
2018高中生物必修三第一章知識(shí)點(diǎn)整理
作為老師的任務(wù)寫教案課件是少不了的,大家在認(rèn)真寫教案課件了。各行各業(yè)都在開始準(zhǔn)備新的教案課件工作計(jì)劃了,我們的工作會(huì)變得更加順利!你們知道哪些教案課件的范文呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《2018高中生物必修三第一章知識(shí)點(diǎn)整理》,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
2018高中生物必修三第一章知識(shí)點(diǎn)整理
第一章:人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)
1、體液:體內(nèi)含有的大量以水為基礎(chǔ)的物體。
2、體液之間關(guān)系:
3、內(nèi)環(huán)境:由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境。內(nèi)環(huán)境作用:是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。
4、組織液、淋巴的成分和含量與血漿的相近,但又不完全相同,最主要的差別在于血漿中含有較多的蛋白質(zhì),而組織液和淋巴中蛋白質(zhì)含量較少。
5、細(xì)胞外液的理化性質(zhì):滲透壓、酸堿度、溫度。
6、血漿中酸堿度:7.35—7.45
調(diào)節(jié)的試劑:緩沖溶液:NaHCO3/H2CO3Na2HPO4/NaH2PO4
7、人體細(xì)胞外液正常的滲透壓:770kPa
正常的溫度:37度
8、穩(wěn)態(tài):正常機(jī)體通過調(diào)節(jié)作用,使各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng)、共同維持內(nèi)
環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)指的是內(nèi)環(huán)境的成分和理化性質(zhì)都處于動(dòng)態(tài)平衡中。
9、穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié):神經(jīng)——體液——免疫共同調(diào)節(jié)
內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的意義:內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。