高中生物-基因工程的基本内容教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE1PAGE专题一基因工程（第一课时）考纲内容及能力要求考向定位1.基因工程的诞生2.基因工程的原理及技术1.基因工程中操作工具的作用2.基因工程原理及基本操作3.了解某转基因生物研制过程一、基础知识整理：考点一：基因工程的基本原理1.基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过__________和__________，赋予生物以__________的遗传特性，创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在__________上进行设计和施工的，又叫做__________。考点二：基因工程的基本工具2.基因工程的基本工具(1)“分子手术刀”——__________①来源：主要是从__________中分离纯化出来的。②功能：能够识别双链DNA分子的某种__________的核苷酸序列，并且使每一条链中__________部位的两个核苷酸之间的__________断开，因此具有__________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：__________和__________。(2)“分子缝合针”——__________①两种DNA连接酶（大肠杆菌DNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：a.相同点：都缝合__________键。b.区别：大肠杆菌DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的__________之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合_____________。②与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将__________加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接__________的末端，形成磷酸二酯键。(3)“分子运输车”——__________①运载体具备的条件_____________________________________________________。②最常用的运载体是__________,它是一种裸露的、结构简单的、独立于__________核区DNA之外，并具有__________的双链__________DNA分子。③其他运载体：__________、__________。考点三：基因工程的基本操作程序1.目的基因的获取(1)目的基因：__________。(2)原核基因采取__________获得，真核基因通过__________获得。人工合成目的基因的常用方法有__________和__________。2.基因表达载体的构建.①启动子：是一段有特殊结构的__________，位于基因的__________，是__________识别和结合的部位，能驱动基因转录出__________，最终获得所需的__________。②终止子：也是一段有特殊结构的__________，位于基因的__________。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__________。3.将目的基因导入受体细胞(1)转化：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)常用的转化方法将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是__________，其次还有__________和__________等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是__________。此方法的受体细胞多是__________。将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是__________________________，最常用的原核细胞是____________________________。其转化方法是：先用__________处理细胞，使其成为__________，再将重组表达运载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程4.目的基因的检测与鉴定(1)首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用______________。(2)其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用_____________________________________。(3)最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行_________。(4)有时还需进行______________的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。二、自主探究——发光树的获得思路分组讨论：针对每个步骤所涉及的知识点总结三、考点归纳：1、基因工程的基本工具的比较限制酶DNA连接酶载体作用作用部位作用特点（条件）常用类型2.将目的基因导入受体细胞中的方法的比较生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法

受体细胞

转化过程

3、目的基因的检测内容和方法的比较类型步骤检测内容方法结果显示分子水平检测第一步

第二步

第三步

个体水平鉴定

四、典例分析例1：如下图所示，两个核酸片段在适宜的条件下，经X酶的催化作用，发生下述变化，则X酶是（）A．DNA连接酶B．RNA聚合酶C．DNA聚合酶D．限制酶例2：下列有关基因工程技术的正确叙述是（）A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达例3．(2010·天津理综)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。据图回答：(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用________________限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含______________的培养基上进行。(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_____(填字母代号)。A．启动子B．tetRC．复制原点D．ampR(3)过程①可采用的操作方法是________(填字母代号)。A．农杆菌转化B．大肠杆菌转化C．显微注射D．细胞融合(4)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用________(填字母代号)技术。A．核酸分子杂交B．基因序列分析C．抗原—抗体杂交D．PCR自我检测1、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A．①②③④B．①②③C．②③④ D．②③2、（全国卷Ⅰ）已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如下图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（）A.3B.4C.9D.12豇豆对多种害虫具有抗虫能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因（CpTI基因）。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CpTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程如图所示：请根据以上材料，回答下列问题：（1）CpTI基因是该基因工程中的基因，“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本组成单位是，在①过程中，首先要用酶切开，暴露出，再用酶连接。（2）在该基因工程中，供体细胞是，受体细胞是。（3）②过程称为