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1、基因工程的一般过程与技术（1）学习目标一、知识与技能1. 简述基因工程基本操作程序，以及各步骤的一般方法、原理。二、过程与方法1. 通过具体的情境，引导学生在思索和探究中学习新知识。2. 充分利用图片、动画等直观教学手段，结合模拟实验的动手操作，准确理解基因工程 的一般过程。三、情感、态度与价值观1. 认同基因工程的基本操作程序以及各部骤的一般方法、原理。课前导学（2）基因工程的一般过程（一）获取目的基因：可以通过获取目的基因，又可以通过扩增目的基因，还可以通过直接人工合成。1. 通过基因文库获取目的基因（1）基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体细菌的群体中储存，各个受体
2、菌分别含有这种生物的（不同/相同）基因，称为基因文库。（2）构建基因文库：首先：用适当的方法将某一种生物细胞的切割成大小合适的片段，并将这些片段与合适的载体进行体简述外重组；其次：将重组DNA分子转入相应的宿主，通 使DNA片段扩增；最后：形成含有大量重组体的群体。1、从基因文库中得到目的基因的方法：根据基因的、基因的、以及基因的等信息，可以直接从基因文库中获得目的基因。2. 通过PCR技术扩增目的基因：PCR技术又称为技术，J原料：模板DNA、引物、4中脱氧核糖核苷酸、耐热DNA聚合酶（Taq酶）。彳p变性：加热使模板DNA在高温下（9095C ）变性，双链间的氢键断裂成两条单-过程链。退火
3、：使溶液温度降至5560C，模板DNA与引物按碱基互补配对原则结合 同延伸：溶液反应温度升至7075C，耐热DNA聚合酶以单链DNA为模板，在引物的引导下，利用反应混合物中的4种脱氧核苷酸，按5-3方向复制出互 补 DNA。在9095 C下 片DNA片段变性在5560C下十引物与模板结合3通过化学方法直接人工合成：比较小的目的基因可在了解DNA分子核苷酸序列的基础上通过DNA合成仪直接人工合成。（二）制备重组DNA分子:1.目的：是目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，是目的基因能够表达和发挥作用。2. 组成：目的基因+标记基因（1）启动子：位于目的基因上游的一段核苷酸序列，它本
4、身不 控制基因的活动，而是RNA聚合酶的和部位，其与RNA聚合酶结合后驱动基因的转录活动，并引起相应蛋白 质的合成。（2） 终止子：载体中终止过程的核苷酸序列。（3）标记基因：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 生素抗性基因。3.构建重组DNA分子的步骤:一个切口 两个粘性末端V载体 （质粒）同一种限制酶切割两个切口 获得目的基因 _丿重组DNA分子yDNA连接酶.用同一种限制酶切割载体和含目的基因的外源DNA。.用DNA连接酶连接目的基因和载体。2.PCR技术与DNA复制有哪些不同点和相同点，尝试用表格进行归纳。比较项目PCR技术DNA
5、体内复制曰 异环境步骤解旋方法酶引物引物是否去除否是同利用4种脱氧核糖核苷酸，按照5-3的顺序合成DNA单链技术扩增循环n次，可得到多少个目的基因?个。3. 作为目的基因的表达载体，为什么需要带有选择标记基因?质疑探1.1个目4. 启动子和终止子在基因的表达过程中的作用与遗传密码子中的“起始密码子和终止密码子” 的有何区别?5. 目的基因和载体被限制酶切割后，可以形成哪几种连接片段?反馈矫正1下列关于基因工程的叙述中，不正确的是（ ）A. 重组DNA是在体外进行的B.基因工程又叫做重组DNA技术C.基因工程是现代生物技术的核心D.基因工程的受体细胞必须是大肠杆菌等原核生物2. 下列获取目的基因
6、的方法中需要模板链的是（）从基因文库中获取目的基因 利用PCR技术扩增目的基因通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A. B.C.D.3. 在基因工程中，把目的基因（共1000 个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸460 个）放在DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是（）A. 540 个B. 8100 个C. 17280 个D. 7560 个4. 在已知小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是（）A. 用mRNA为模板逆转录合成DNAB.以4种脱氧核苷酸为原料人工合成C.将工体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选D.由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA5.
7、 PCR 技术通过对目的基因进行扩增，可以得到大量的目的基因，下面对该技术的叙述，不正确的是（）A. 遵循的基本原理是DNA半保留复制和碱基互补配对B. 扩增仪内必须加入引物、原料和DNA聚合酶C. 每扩增一次，温度都要发生90C-75Cf55C的变化D. 成指数式扩增，约为2n（n为扩增次数）6下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是（）A. a通常存在于细菌体内，目前尚未发现真核生物体内有类似的结构B. b识别特定的核苷酸序列，并将A与T之间的氢键切开C. c连接双链间的A和T,使黏性末端处碱基互补配对D. 若要获得真核生物的d,则一般采用人工合成方法7. 目的
8、基因与运载体结合所需的条件有（）同一种限制酶具有抗性基因的质粒RNA聚合酶目的基因DNA连接酶四种脱氧核苷酸ATPA.B.C.D.8. 下列哪一个不是基因表达载体的组成部分（）A.终止密码B目的基因C.标记基因D.启动子9. 下列有关基因工程的运载体中标记基因的说法不正确的是（）A. 可检测重组DNA分子是否导入了受体细胞B. 可指示哪些细胞是转化细胞C. 可指示运载体中是否插入了外源DNA片段D. 可检测目的基因在受体细胞中是否成功表达10. 以下有关基因工程的叙述，错误的是（）A.马铃薯的叶肉细胞可用作为受体细胞B目的基因的成功导入是目的基因在受体细胞中表达的前提C. 采用“基因文库法”获
9、得目的基因是最常用的获得目的基因的方法D. 般采用同一种限制性内切酶分别处理质粒和含目的基因的DNA11. 有关 PCR 技术的说法，不正确的是()A. PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术B. PCR技术的原理是体外模拟DNA的复制C. 利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列D. PCR 扩增中必须有解旋酶才能解开双链 DNA迁移创新12.图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程部分示意图，请据图作答。重傅讲行/VAAmRNA4e能否 过程过程中需要用到的酶IJ 是.B. 疋1)2)通过和过程可(3)获得大量所需要的相同DNA分子片段，该项技
10、术叫做。(4) 若A中共有a个碱基对，其中腺嘌吟有b 个,则过程连续进行5次，至少需要提供鸟嘌吟个。(5 )在利用AB获得C的过程中，必须用切割A和B,再加入，才可以形成Co6)在进行基因工程操作过程中，胰岛素基因必需与运载体质粒结合后才能进入大肠杆菌体内，并且在细菌内增殖。质粒的化学本质是一种o(7)不同生物间基因的移植成功，说明生物共用一套基因工程的一般过程与技术(1)课前导学一、基因工程的一般过程(一)基因文库、PCR、化学方法。1. (2 )整个基因组DNA、宿主细胞的繁殖。( 3 )核苷酸序列、功能在染色体上的位置、转录产物、翻译产物二、2. 启动子、终止子。 (1)识别和结合。 (
11、2)转录质疑探究1.2n2.体外，经3个温度控制体内，温和条件变性、退火、延伸起始、延伸、终止高温(90-95C )使双链变性DNA解旋酶Taq酶(耐热DNA聚合酶)DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA 连接酶等人工合成的DNA单链(18-30个 碱基对)细胞自行合成的RNA3. 检测和筛选重组细胞4. 启动子可以启动目的基因的转录过程，是质粒上的一段DNA序列，可以和RNA聚合酶结合; 启动密码子可以启动翻译过程，是信使RNA上的3个相邻的核苷酸。终止子可以终止目的基因的转录过程，是质粒上的一段DNA序列；终止密码子可以终止翻译过程，是信使RNA上的3个相邻的核苷酸。5. 质粒和质粒连接、质粒和目的基因连接、目的基因和目的基因连接反馈矫正15：BDBBC610：ADADC11 ： D迁移创新12: (1)不能；人的皮肤细胞中的胰岛素基因不能表达，不能转录得到胰岛素信使RNA(2 )逆转录酶、DNA解旋酶。(3)DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶 PCR技术( 4) 31( a-b)(5)同一种限制性内切酶 DNA连接酶(6 )环状DNA分子 (7 )密码子
