高中生物教案必修三

人教版高中生物選修三1.1DNA重組技術(shù)的基本工具學(xué)案。

1.1DNA重組技術(shù)的基本工具

1.簡(jiǎn)述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。
2.認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。

一、基因工程的概念
1.操作意圖：按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的。
2．操作場(chǎng)所：在外進(jìn)行。
3．操作技術(shù)：利用了體外DNA重組和等技術(shù)。
4．操作結(jié)果：賦予生物以新的，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的和生物產(chǎn)品。
5．操作水平：是在水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的。
二、DNA重組技術(shù)的基本工具
1.限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀”
(1)主要。
(2)作用：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列并且能使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的斷開。
(3)結(jié)果：形成DNA片段末端。限制酶切割DNA分子產(chǎn)生的DNA片段末端有兩種形式，即和。
2．DNA連接酶——“分子縫合針”
(1)作用：將切下的雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開的，拼接成新的DNA分子。
(2)種類：
①E·coliDNA連接酶：從中分離得到，只連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的末端。
②T4DNA連接酶：從中分離出來(lái)，對(duì)于兩種末端都能連接，但對(duì)的連接效率比較低。
3．基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”
(1)載體的條件
①能夠在細(xì)胞中。
②有一個(gè)至多個(gè)，便于外源基因的插入。
③具有，供重組DNA的鑒定和選擇。
(2)載體的種類
①質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于之外，并具有能力的很小的鏈環(huán)狀DNA分子。含有一個(gè)至多個(gè)，供外源基因插入其中，并帶有特殊的，是基因工程最常用的載體。
②λ噬菌體的衍生物。
③動(dòng)植物病毒。
思考交流
1．只有DNA連接酶能連接形成磷酸二酯鍵嗎？

2．如果受體細(xì)胞分別是動(dòng)物細(xì)胞和細(xì)菌，所用的載體相同嗎？

正誤判斷
1．限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別特定的核苷酸序列。()
2．天然的質(zhì)粒可直接用作基因工程的載體。()
3．限制性核酸內(nèi)切酶與DNA連接酶作用位點(diǎn)相同，作用結(jié)果相反。()
4．限制酶、DNA連接酶和載體是基因工程中常用的工具酶。()
5．基因工程中的載體與細(xì)胞膜上的載體本質(zhì)相同。()
6．不同限制酶的識(shí)別序列不同，這屬于酶的專一性特點(diǎn)。()

一、如何理解基因工程的概念？
應(yīng)用技術(shù)DNA重組、轉(zhuǎn)基因等技術(shù)
操作環(huán)境
操作對(duì)象
操作水平
基本過(guò)程剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)
結(jié)果人類需要的性狀或基因產(chǎn)物

例1下列敘述不符合基因工程的是()
A．將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入細(xì)菌的技術(shù)是轉(zhuǎn)基因技術(shù)
B．基因工程是在分子水平上進(jìn)行的生物技術(shù)
C．自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上
D．通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以將某些“特殊”基因轉(zhuǎn)移到受體生物中，從而得到人類需要的產(chǎn)物
　C
二、基因工程中各種工具的具體作用有哪些？各種工具有什么作用特點(diǎn)？www.lvshijia.net

例2現(xiàn)有一長(zhǎng)度為1000個(gè)堿基對(duì)(bp)的DNA分子，用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnⅠ單獨(dú)酶切得到400bp和600bp兩種長(zhǎng)度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同時(shí)酶切后得到200bp和600bp兩種長(zhǎng)度的DNA分子。該DNA分子的酶切圖譜正確的是()
(2)位置判斷，新增加的一種酶將原有酶切開的DNA片段再次切開，消失的DNA片段上有該酶的切點(diǎn)。
D從題干中“用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp”，再結(jié)合選項(xiàng)中DNA分子的可能酶切圖譜分析可知，此DNA分子是環(huán)狀，故A、B排除。同理，從“用KpnⅠ單獨(dú)酶切得到400bp和600bp兩種長(zhǎng)度的DNA分子”，又可推知圖譜中應(yīng)有兩個(gè)KpnⅠ酶切位點(diǎn)，故選D。
三、列表比較
1.兩類DNA連接酶的比較
種類E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶
來(lái)源大腸桿菌T4噬菌體
功能特性只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來(lái)縫合兩種末端，但連接平末端之間的效率較低
相同點(diǎn)都能縫合
　
　2.DNA連接酶與DNA聚合酶的比較
比較項(xiàng)目DNA連接酶DNA聚合酶
相同點(diǎn)催化兩個(gè)脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵
不同點(diǎn)模板不需要模板需要DNA的一條鏈為模板
作用對(duì)象
作用結(jié)果形成完整的DNA分子
用途基因工程DNA復(fù)制
三、運(yùn)載體的作用在基因工程中的作用是什么？作為運(yùn)載體應(yīng)具備哪些條件？

課堂達(dá)標(biāo)
1科學(xué)家們經(jīng)過(guò)多年的努力，創(chuàng)立了一種新興生物技術(shù)——基因工程，實(shí)施該工程的最終目的是()
A．定向提取生物體的DNA分子B．定向地對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”
C．在生物體外對(duì)DNA分子進(jìn)行改造D．定向地改造生物的遺傳性狀
2．下列屬于“分子縫合針”的是()
①E·coilDNA連接酶?、赥4DNA連接酶?、跠NA聚合酶?、芙庑浮、軷NA聚合酶
A．①②③B．①②C．①②⑤D．②④
3．下列有關(guān)基因工程中限制性核酸內(nèi)切酶的描述，錯(cuò)誤的是()
A．一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的脫氧核苷酸序列
B．限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度的影響
C．限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別和切割RNA
D．限制性核酸內(nèi)切酶可從原核生物中提取
4．下列哪項(xiàng)不是基因工程中經(jīng)常使用的運(yùn)載目的基因的載體()
A．細(xì)菌質(zhì)?！．λ噬菌體C．細(xì)菌核區(qū)中的DNAD．動(dòng)植物病毒
5．一DNA分子堿基對(duì)序列片段為：…GAATTC……CTTAAG…，有一種酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間將DNA分子切開。據(jù)此，回答下列問題：
(1)該酶破壞的是哪種化學(xué)鍵？________________。該酶的名稱叫________。
(2)DNA分子經(jīng)該種酶切割產(chǎn)生的DNA分子片段末端通常有兩種形式，上述DNA分子經(jīng)切割后形成的末端是哪一種？________________。
(3)若想把切口重新連接起來(lái)，則需要用________酶，根據(jù)酶的來(lái)源不同，可以將這些酶分為兩類，該題中應(yīng)該用哪一類？___________________________________。
課外強(qiáng)化
1．美國(guó)科學(xué)家培育出世界上首只轉(zhuǎn)基因夜光貓，這是美國(guó)新奧爾良德班瀕危物種研究中心的一項(xiàng)基因試驗(yàn)。夜光貓的培育施工是在DNA分子水平上進(jìn)行的。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是
A．基因工程中的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和載體
B．DNA連接酶可將任意的DNA片段通過(guò)形成磷酸二酯鍵而連接起來(lái)
C．質(zhì)粒上必須有標(biāo)記基因才可作為載體
D．質(zhì)粒是原核生物細(xì)胞質(zhì)中的環(huán)狀DNA分子
2．在基因工程中用來(lái)修飾、改造生物基因的工具是()
A．限制酶和水解酶B．限制酶和DNA連接酶
C．限制酶和載體D．DNA連接酶和載體
3．質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)。質(zhì)粒上有標(biāo)記基因如下圖所示，通過(guò)標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)入成功。外源基因插入的位置不同，細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況也不同，下表是外源基因插入位置(插入點(diǎn)有a、b、c)，請(qǐng)根據(jù)表中提供的細(xì)菌生長(zhǎng)情況，推測(cè)①②③三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點(diǎn)，正確的一組是()
細(xì)菌在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)狀況細(xì)菌在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)狀況
①能生長(zhǎng)能生長(zhǎng)
②能生長(zhǎng)不能生長(zhǎng)
③不能生長(zhǎng)能生長(zhǎng)

A.①是c；②是b；③是aB．①是a和b；②是a；③是b
C．①是a和b；②是b；③是aD．①是c；②是a；③是b
4．下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是()
A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②
5．下圖為重組DNA分子構(gòu)建的示意圖，回答以下問題。
(1)圖中，數(shù)字1、2、3、4代表____________________________，過(guò)程A、過(guò)程B和過(guò)程C所需要的工具分別是____________、____________和______________。
(2)寫出結(jié)構(gòu)5、6、7的名稱。
結(jié)構(gòu)5：________；結(jié)構(gòu)6：_______________________；結(jié)構(gòu)7：________________。
(3)進(jìn)行過(guò)程A和過(guò)程B使用的工具必須是________________，它們主要從________中分離和提純。
(4)圖中整個(gè)操作環(huán)境是________。
A．細(xì)胞內(nèi)B．細(xì)胞外C．細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外
(5)結(jié)構(gòu)5主要來(lái)自于________(生物)，在基因工程中所起的作用是
________________________________________________________________________。

相關(guān)知識(shí)

高二生物《DNA重組技術(shù)的基本工具》教材分析

一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性，作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ)，幫助高中教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？下面是小編幫大家編輯的《高二生物《DNA重組技術(shù)的基本工具》教材分析》，希望能為您提供更多的參考。

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

一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢？急您所急，小編為朋友們了收集和編輯了“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”，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

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(guò)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(kù)
(1)基因文庫(kù)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(kù)。
(2)基因文庫(kù)的種類
①基因組文庫(kù)：含有一種生物的基因。
②部分基因文庫(kù)：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(kù)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(guò)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(guò)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(kù)、基因組文庫(kù)、cDNA文庫(kù)？

請(qǐng)列表比較基因組文庫(kù)、cDNA文庫(kù)。
文庫(kù)類型cDNA文庫(kù)基因組文庫(kù)
概念

文庫(kù)大小小大
基因中有無(wú)啟動(dòng)子
基因中有無(wú)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(guò)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(guò)。
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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(kù)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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)

高二生物教案：《DNA重組技術(shù)的基本工具》教學(xué)設(shè)計(jì)

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?；钴S，幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢？為此，小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《高二生物教案：《DNA重組技術(shù)的基本工具》教學(xué)設(shè)計(jì)》，供您參考，希望能夠幫助到大家。

DNA重組技術(shù)的基本工具學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1、了解基因工程的誕生歷程，說(shuō)出基因工程的概念

2、說(shuō)出DNA重組技術(shù)所需的三種基因工具的作用

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】DNA重組技術(shù)所需的三種基因工具的作用

【基礎(chǔ)回扣】

1、DNA含有指導(dǎo)生物體生命活動(dòng)的 ，每個(gè)DNA分子包含著成百上千個(gè)基因，基因控制

著 的合成。研究證實(shí)，遺傳密碼在動(dòng)物、植物和微生物之間是 的。

2、DNA的基本組成單位是 ，它包含3部分分別

是 、 、 。在右側(cè)畫出由A、T、G、C

四種堿基組成的四種核苷酸組成的DNA分子的平面結(jié)構(gòu)圖，并

說(shuō)出DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

①

②

③

【預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)】

一、基因工程原理

1、概念：基因工程又叫 或DNA重組技術(shù)。它是按照人們的意愿，把一種生物的 分離出來(lái)，在體外巧妙的進(jìn)行 ，然后轉(zhuǎn)入另一種 體內(nèi)，從而 改造生物遺傳性狀，最終獲得我們所需要的新品種。

2、理解：操作環(huán)境： ;操作對(duì)象： ;操作水平： ;結(jié)果： 。

3、工具：①“剪刀”為 ，它只能識(shí)別一種特定的 。并在特定的切點(diǎn)上切割DNA。經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式： 和 。

②“針線”為 ，常見種類有 和 。他們的區(qū)別是 。

③運(yùn)輸工具為 ，它的本質(zhì)為 ，它將外源基因送入受體細(xì)胞。目前常用的為 ，其中 最常用，它存在于許多細(xì)菌及酵母菌等生物中，是除細(xì)胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小的 分子。

【疑難解析】

1、比較有關(guān)的DNA酶

(1)DNA水解酶：能夠?qū)NA水解成4種脫氧核苷酸，徹底水解成磷酸、脫氧核糖、四種堿基.

(2)DNA解旋酶：作用的部位是氫鍵,結(jié)果是DNA雙螺旋打開，形成DNA單鏈。注意：使DNA解成兩條長(zhǎng)鏈的方法除用解旋酶以外，在適當(dāng)?shù)母邷?如94℃)、重金屬鹽的作用下，也可使DNA解旋。

(3)DNA聚合酶：能將單個(gè)的核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接成DNA長(zhǎng)鏈。

(4)DNA連接酶：是通過(guò)磷酸二酯鍵連接雙鏈DNA的缺口。

DNA連接酶與DNA聚合酶作用的比較

DNA連接酶DNA聚合酶

不同點(diǎn)連接的DNA雙鏈單鏈

模板不要模板要模板

連接的對(duì)象2個(gè)DNA片段單個(gè)脫氧核苷酸加到已存在的單鏈DNA片段上

相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)形成磷酸二酯鍵化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)

2、 載體 “分子運(yùn)輸車”。

(1)載體必須具備三個(gè)條件：①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。②具有一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段插入。③具有某些標(biāo)記基因，以便進(jìn)行篩選。

(2)載體的種類：質(zhì)粒 、噬菌體和 動(dòng)、植物病毒等。

例題鞏固：

1、依右圖有關(guān)基因工程的工具酶功能的敘述，不正確的是( )

A.切斷a處的酶為限制核酸性內(nèi)切酶

B.連接a處的酶為DNA連接酶

C.切斷b處的酶為解旋酶

D.切斷b處的為限制性內(nèi)切酶

2、不屬于目的基因與運(yùn)載體結(jié)合過(guò)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)入到受體細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增

【基礎(chǔ)檢測(cè)】

利用基因工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物，經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段，將人的基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌細(xì)胞;第二階段，將人的基因轉(zhuǎn)入小鼠等動(dòng)物的細(xì)胞。前兩個(gè)階段都是進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，提取藥物。第三階段，將人的基因轉(zhuǎn)入活的動(dòng)物體，飼養(yǎng)這些動(dòng)物，從乳汁或尿液中提取藥物。

(1)將人的基因轉(zhuǎn)入異種生物的細(xì)胞或個(gè)體內(nèi)，能夠產(chǎn)生藥物蛋白的原理是基因能控制 。

(2)人的基因能和異種生物的基因拼接在一起，是因?yàn)樗鼈兊姆肿佣季哂须p螺旋結(jié)構(gòu)，都是由四種

構(gòu)成，基因中堿基配對(duì)的規(guī)律都是 。

(3)人的基因在異種生物細(xì)胞中表達(dá)成蛋白質(zhì)時(shí)，需要經(jīng)過(guò) 和翻譯兩個(gè)步驟。在翻譯中需要的模板是 ，原料是氨基酸，直接能源是ATP，搬運(yùn)工兼裝配工是 ，將氨基酸的肽鍵連接成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是________，“翻譯”可理解為將由____個(gè)“字母”組成的核酸“語(yǔ)言”翻譯成由 個(gè)“字母”組成的蛋白質(zhì)“語(yǔ)言”，從整體來(lái)看 在翻譯中充任著“譯員”。

【基礎(chǔ)鞏固】

4. 糖尿病是一種常見病，且發(fā)病率有逐年增加的趨勢(shì)，以致發(fā)達(dá)國(guó)家把它列為第3號(hào)“殺手”。請(qǐng)回答下列問題：

(1)目前，對(duì)糖尿病的治療，大多采用激素療法，所用激素為 ，由________________細(xì)胞分泌。

(2)目前檢測(cè)尿糖常用的試劑為 ，糖尿遇該試劑加熱后呈 色。

(3)所用激素過(guò)去主要是從動(dòng)物的內(nèi)臟中提取，數(shù)量有限，現(xiàn)大多采用基因工程的方法生產(chǎn)(如圖所示)。

①d為 。

②獲得f，必須先用 切割b和d，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端，再加入適量的 方可形成。

③b的名稱是 ，其化學(xué)本質(zhì)為 。

【學(xué)后反思】

人教版高中生物選修三1.3基因工程的應(yīng)用學(xué)案

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無(wú)論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備，作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便，下面是小編整理的“人教版高中生物選修三1.3基因工程的應(yīng)用學(xué)案”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

1.3　基因工程的應(yīng)用

1.舉例說(shuō)出基因工程應(yīng)用及取得的豐碩成果。
2.關(guān)注基因工程的進(jìn)展。
3.認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)生產(chǎn)力的提高。

一、植物基因工程碩果累累
植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的能力、改良農(nóng)作物的品質(zhì)、利用植物生產(chǎn)等方面。
二、動(dòng)物基因工程及基因工程藥物
1.動(dòng)物基因工程應(yīng)用的幾個(gè)方面
項(xiàng)目應(yīng)用基因來(lái)源或處理成果
提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度　外源基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚
改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)　基因轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物　藥用基因＋蛋白基因的啟動(dòng)子乳腺生物反應(yīng)器
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體抑制或除去基因結(jié)合培育出沒有的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官
2.基因工程藥物
(1)方式：利用基因工程培育“”來(lái)生產(chǎn)藥品。
(2)成果：利用“工程菌”可生產(chǎn)細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等。
三、基因治療
1.概念：把導(dǎo)入病人體內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的。
2．類型：基因治療和基因治療。
3．成果：將腺苷酸脫氨酶基因?qū)牖颊叩牧馨图?xì)胞，治療。

思考交流
通過(guò)基因治療的患者體內(nèi)是否還存在與該病有關(guān)的缺陷基因？

正誤判斷
1．基因工程育種與傳統(tǒng)育種相比并無(wú)優(yōu)勢(shì)。()
2．通過(guò)植物基因工程可以減少農(nóng)藥的使用量。()
3．利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)的蛋白質(zhì)與天然的蛋白質(zhì)不同。()
4．所有遺傳病都可以通過(guò)基因治療徹底治好。()

1．基因檢測(cè)與基因治療的比較
目的基因的作用備注
基因
檢測(cè)制作相應(yīng)，利用原理，快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)人類某種疾病臨床應(yīng)用階段
基因
治療把的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，可分為和兩種方法僅處于初期的臨床試驗(yàn)階段，仍有許多問題和困難制約該技術(shù)的開展
2.兩種基因治療途徑的比較
途徑
比較體外基因治療體內(nèi)基因治療
不
同
點(diǎn)方法

特點(diǎn)操作復(fù)雜，但效果可靠方法較簡(jiǎn)單，但效果難以控制
相同點(diǎn)都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞，以糾正基因.

例1繼哺乳動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器研發(fā)成功后，膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了一定進(jìn)展。最近，科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。請(qǐng)回答下列問題：
(1)將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞，常用的方法是________________。
(2)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時(shí)，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入________中，原因是____________________________。
(3)通常采用____________技術(shù)檢測(cè)外源基因是否插入到小鼠的基因組。
(4)在研制膀胱生物反應(yīng)器時(shí)，應(yīng)使外源基因在小鼠的________細(xì)胞中特異表達(dá)。
　(1)顯微注射法(2)受精卵(或早期胚胎)　受精卵(或早期胚胎細(xì)胞)具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)組織細(xì)胞中表達(dá)(3)DNA分子雜交(4)膀胱上皮

課堂達(dá)標(biāo)
1．下列轉(zhuǎn)基因植物與所選用的目的基因?qū)?yīng)錯(cuò)誤的是()
A．抗蟲棉——Bt毒蛋白基因
B．抗病毒轉(zhuǎn)基因煙草——幾丁質(zhì)酶基因
C．抗鹽堿和抗旱植物——調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因
D．耐寒的番茄——抗凍基因
2．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物成功表達(dá)后，以下說(shuō)法正確的是()
A．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有病毒
B．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對(duì)病毒的抗性具有局限性或特異性
C．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲
D．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳，不會(huì)變異
3．21世紀(jì)被認(rèn)為是生物學(xué)的世紀(jì)，目前基因芯片可以在很短的時(shí)間內(nèi)觀察到病變細(xì)胞，并分析出是因哪個(gè)基因變異而引起的疾病。以下與基因芯片有關(guān)的敘述中，不正確的是()
A．利用基因芯片可以進(jìn)行基因鑒定B．利用基因芯片可以改造變異基因
C．利用基因芯片可以檢測(cè)變異基因D．基因芯片技術(shù)能識(shí)別堿基序列
4．“工程菌”是指()
A．用物理或化學(xué)方法誘發(fā)菌類自身某些基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞株系
B．用遺傳工程的方法，把相同種類不同株系的菌類通過(guò)雜交得到的新細(xì)胞株系
C．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞株系
D．從自然界中選取的能迅速增殖的菌類
5．近年來(lái)基因工程的發(fā)展非常迅速，科學(xué)家可以用DNA探針和外源基因?qū)氲姆椒ㄟM(jìn)行遺傳病的診斷和治療，下列做法不正確的是()
A．用DNA探針檢測(cè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥
B．用DNA探針檢測(cè)病毒性肝炎
C．用導(dǎo)入外源基因的方法治療半乳糖血癥
D．用基因替換的方法治療21三體綜合征
6．番茄營(yíng)養(yǎng)豐富，是人們喜愛的一類果蔬。但普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細(xì)胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細(xì)胞壁，使番茄軟化，不耐儲(chǔ)藏。為滿足人們的生產(chǎn)、生活需要，科學(xué)家們通過(guò)基因工程技術(shù)，培育出了抗軟化、保鮮時(shí)間長(zhǎng)的番茄新品種。操作流程如下圖，請(qǐng)回答下列問題。
抗軟化番茄的培育過(guò)程示意圖
(1)過(guò)程①需要的工具酶有_____________________。
(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，除了要在重組DNA中插入外源基因外，還需要有___________________________。
(3)提取目的基因采用的限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—。在目的基因的兩側(cè)各有1個(gè)酶的切點(diǎn)，請(qǐng)畫出目的基因兩側(cè)被限制酶切割后形成的黏性末端的過(guò)程示意圖。
(4)在番茄新品種的培育過(guò)程中，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法叫做________________。目的基因能在植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是___________________________。
(5)從圖中可見，mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接導(dǎo)致了______無(wú)法合成，最終使番茄獲得了抗軟化的性狀。
課外強(qiáng)化
1．轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良方面應(yīng)用廣泛，其中一項(xiàng)基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是()
A．提高光合作用效率B．延長(zhǎng)果實(shí)的儲(chǔ)藏期
C．培育新作物品種D．提高植物的抗性
2．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物所采用的基因，使用最多的是()
①病毒外殼蛋白基因　②幾丁質(zhì)酶基因
③抗毒素合成基因④病毒的復(fù)制酶基因
A．①②③　B．③④C．②③④D．①④
3.轉(zhuǎn)基因食品已大量進(jìn)入我們的日常生活，如轉(zhuǎn)基因西紅柿、轉(zhuǎn)基因草莓等，涉及的問題甚至關(guān)系到國(guó)家之間的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)，上圖為“霸占中國(guó)市場(chǎng)的轉(zhuǎn)基因大豆油”的部分圖示。下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因大豆的敘述不正確的是()
A．培育過(guò)程中可能用到抗病、抗蟲等抗性基因
B．目的基因的受體細(xì)胞可以是大豆受精卵，也可以是體細(xì)胞
C．轉(zhuǎn)基因大豆的種植過(guò)程中減少了農(nóng)藥等的使用量，生產(chǎn)成本更低
D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
4．科學(xué)家已能運(yùn)用基因工程技術(shù)，讓羊合成并由乳腺分泌抗體，相關(guān)敘述中正確的是()
①該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異②DNA連接酶把目的基因與載體黏性末端的堿基對(duì)連接起來(lái)
③蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供資料④受精卵是理想的受體細(xì)胞
A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④
5．科學(xué)家將含有人的α－抗胰蛋白酶基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由該受精卵發(fā)育的羊能分泌含α－抗胰蛋白酶的奶。這一過(guò)程不涉及()
A．DNA按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則自我復(fù)制
B．DNA以其一條鏈為模板合成RNA
C．RNA以自身為模板自我復(fù)制
D．按照RNA密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì)
6．1976年，美國(guó)的H·Boyer教授首次將人的生長(zhǎng)抑制素釋放因子的基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌體內(nèi)，并獲得表達(dá)，這是人類第一次獲得的轉(zhuǎn)基因生物。上述的“表達(dá)”是指該基因在大腸桿菌體內(nèi)()
A．能進(jìn)行DNA的復(fù)制B．能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄
C．能合成人的生長(zhǎng)激素D．能控制合成人的生長(zhǎng)抑制素釋放因子
7．下列不屬于利用基因工程技術(shù)制取的藥物是()
A．從大腸桿菌體內(nèi)制取白細(xì)胞介素B．在酵母菌體內(nèi)獲得干擾素
C．利用青霉菌獲取青霉素D．在大腸桿菌內(nèi)獲得胰島素
8．某研究小組進(jìn)行了甲型H1N1流感病毒的疫苗研制工作，下圖為他們前期研究工作的簡(jiǎn)要操作流程圖：
(1)實(shí)驗(yàn)步驟①所代表的反應(yīng)過(guò)程是________；在步驟②之間擴(kuò)增H基因常采用的方法是________________________________________________________________________
________。
(2)步驟②構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)載體B必須使用的酶是______________________________。
(3)構(gòu)建重組表達(dá)載體時(shí)，一般需要將H基因與載體結(jié)合，常用作基因工程載體的是________；在檢測(cè)受體細(xì)胞中是否已經(jīng)導(dǎo)入目的基因時(shí)，常常要借助載體上________的表達(dá)。
(4)某志愿者接種甲型H1N1流感病毒的疫苗后，第15天感染甲型H1N1流感病毒，則體內(nèi)________細(xì)胞將迅速增殖分化形成________細(xì)胞，從而產(chǎn)生大量抗體；當(dāng)該病毒侵入人體細(xì)胞后所引起的免疫反應(yīng)是________與宿主細(xì)胞緊密接觸并使其裂解。
(5)機(jī)體能合成數(shù)百萬(wàn)種特異性抗體，抗體種類如此多的原因是其結(jié)構(gòu)中的
________________________________________________________________________。