一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，高中教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。怎么才能让高中教案写的更加全面呢？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“人教版高中生物选修三1.2基因工程的基本操作程序学案”，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

1.2　基因工程的基本操作程序

1.简述基因工程原理及基本操作程序。
2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。

基因工程的基本操作程序
1.的获取。2．的构建。
3．将目的基因导入。4．目的基因的与鉴定。
一、目的基因的获取
1.目的基因：主要是指编码蛋白质的，也可以是一些具有。
2．基因文库
(1)基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多，导入的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。
(2)基因文库的种类
①基因组文库：含有一种生物的基因。
②部分基因文库：含有一种生物的基因。
3．获取目的基因的方法
(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
①PCR的含义：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。
②过程：目的基因受热形成，与引物结合，在的作用下延伸形成DNA。
③方式：指数扩增＝2n(n为扩增循环的次数)。
(3)人工合成法：若较小，序列已知，可以人工合成。
二、基因表达载体的构建

1.基因表达载体的组成

2．基因表达载体的功能
(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以给下一代。
(2)使目的基因和发挥作用。
三、将目的基因导入受体细胞
1.转化：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．导入植物细胞
(1)方法：、基因枪法、花粉管通道法等。
(2)农杆菌的特点
①易感染和裸子植物。
②Ti质粒上的可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞上。
3．导入动物细胞
(1)常用方法：技术。(2)常用受体细胞：。
4．导入微生物细胞
(1)原核生物特点：繁殖快、多为、遗传物质相对等。
(2)对受体细胞的常用处理方法：用处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为)。
四、目的基因的检测与鉴定
1.检测方法
(1)技术：①检测转基因生物的上的目的基因；②检测目的基因是否转录出。
(2)抗原—抗体杂交技术：用于检测目的基因是否翻译成。
2．鉴定：鉴定、抗性鉴定等。
思考交流
1．利用PCR技术扩增目的基因时，需要提供哪些物质和条件？

2．一般情况下，基因工程操作获得成功的标志是什么？

正误判断
1．基因工程操作程序中的核心步骤是基因表达载体的构建。()
2．利用反转录法获取的目的基因在构建基因表达载体时，可以不另外添加启动子和终止子。()
3．基因表达载体中的启动子和终止子决定着翻译的开始与结束。()
4．将目的基因导入微生物细胞时，对受体细胞不需做任何处理。()
5．DNA分子杂交是在分子水平上进行的目的基因的检测。()

一、什么是基因文库、基因组文库、cDNA文库？

请列表比较基因组文库、cDNA文库。
文库类型cDNA文库基因组文库
概念

文库大小小大
基因中有无启动子
基因中有无内含子
基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因
物种间的基因交流可以
二、PCR技术与生物体内DNA复制的比较：
项目PCR技术DNA复制
不同点解旋方式解旋酶催化
场所主要在细胞核内
酶细胞内含有的DNA聚合酶
温度条件细胞内温和条件
结果形成整个DNA分子
相同点原理DNA双链复制(碱基互补配对)
原料四种游离的脱氧核苷酸
条件模板、ATP、酶等
三、获取目的基因的方法有哪些，分别在什么情况下使用？
1．如果不知道目的基因的核苷酸序列，可以通过的方法。
2．如果知道目的基因的核苷酸序列，而且基因比较小，可以通过。
3．如果只知道扩增目的基因的两端的核苷酸序列，而且基因又比较大，则可以通过目的基因。
四、构建基因表达载体的目的是什么？

基因表达载体在组成上至少应包括哪四部分，其各自的作用是什么？

例1将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是
A．每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点
C．每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada
D．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
　C
五、不同受体细胞的常用导入方法
生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞
常用方法农杆菌转化法显微注射法Ca2＋处理法
受体细胞体细胞受精卵原核细胞
转化过程目的基因插入Ti质粒的T－DNA上→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA→表达目的基因表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca2＋处理细胞→感受态细胞→表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子
例2我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽多糖(类似于人体中的糖蛋白)。在人体细胞中糖蛋白必须经过内质网和高尔基体的进一步加工才能形成。如果要采用基因工程和发酵工程技术让微生物来生产脑啡肽多糖，应该用下列哪种微生物作受体细胞
A．大肠杆菌　B．酵母菌C．T4噬菌体D．大肠杆菌质粒
　B
六、不同水平上对目的基因检测与鉴定的方法主要有哪些？
类型步骤检测内容方法结果显示
分子检测导入检测目的基因是否导入受体细胞DNA分子杂交技术：和之间是否成功显示出杂交带　
表达检测目的基因是否转录出mRNA核酸分子杂交技术：和之间是否成功显示出杂交带
目的基因是否翻译出蛋白质蛋白质分子杂交：和之间是否成功显示出杂交带
个体生物学
水平的鉴定①确定是否具有抗性及抗性程度②基因工程产品与天然产品的活性是否相同①抗虫或抗病的接种实验②基因工程产品与天然产品活性的比较是否赋予了预期抗性或蛋白质活性

课堂达标
1．下列不属于获取目的基因的方法是()
A．利用DNA连接酶复制目的基因B．反转录法
C．从基因文库中获取目的基因D．利用PCR技术扩增目的基因
2．下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是()
A．需要限制酶和DNA连接酶B．必须在细胞内进行
C．抗生素抗性基因可作为标记基因D．启动子位于目的基因的首端
3．目前，将目的基因导入动物细胞最常用和最有效的方法是()
A．显微注射法　B．农杆菌转化法C．基因枪法D．花粉管通道法
4．在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是()
A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C．将重组DNA分子导入烟草原生质体
D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
5．利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是否成功，最好检测()
A．是否有抗生素产生B．是否有目的基因表达
C．是否有抗虫的性状出现D．是否能分离到目的基因
6.科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如下图所示。根据题意，回答下列问题。
(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：________________、________________、________________、________________。
(2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T－DNA，把目的基因插入Ti质粒的T－DNA中是利用T－DNA____________________________的特点。
(3)Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为________。
(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是________________。
(5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是___________________________________，
这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是_______________________________________________。
课外强化
1．农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。下图为农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题。
(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是________，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现__________________。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T－DNA片段，它具有可转移到受体细胞并整合到受体细胞的________上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到________(部位)即可。
(2)根据T－DNA这一转移特点，猜测该DNA片段上可能含有控制________________(酶)合成的基因。
(3)图中过程c中，能促进农杆菌移向植物细胞的物质是________类化合物。
(4)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞的方法除了农杆菌转化法之外，还可采取的方法是。(至少写出两种)

相关推荐

高二生物教案：《基因工程的基本操作程序》教学设计

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，帮助教师能够井然有序的进行教学。那么，你知道教案要怎么写呢？下面是由小编为大家整理的“高二生物教案：《基因工程的基本操作程序》教学设计”，欢迎您参考，希望对您有所助益！

1.2基因工程的基本操作程序

【学习目标】1.理解基因工程的原理

2.简述基因工程基本步骤的几个步骤

【学习重点】基因工程的基本操作步骤

【基础回扣】

1、转录：场所：_________________模板：_________________原料：_______________________

酶： 原则： 结果：_______________________

2、翻译：场所：_________________模板：_________________原料：_______________________

酶： 原则： 结果：_______________________

氨基酸有_________种，决定氨基酸的密码子共有_________种， 一种tRNA只能携带___种氨基酸,一种氨基酸可以由______种tRNA携带。mRNA ……U-U-A-G-A-U-A-C-U ……这mRNA上有密码子________个，与其相应的反密码子为_______________________________________。

3、DNA 场所：_________________模板：_________________原料：_______________________

复制 酶： 原则： 结果：_______________________

4、，默写出中心法则

【预习导学】

1、目的基因获取

(1)获取方法主要有两种：

①获得原核细胞的目的基因可采取 ，获取真核细胞的目的基因一般是 。

②人工合成目的基因的常用方法有 和 。

(2)PCR扩增目的基因含义： 。

①目的：获取大量的目的基因 ②原理：

③过程：第一步：加热至90～95℃ DNA解链为 ;第二步：冷却到55～60℃， 与两条单链DNA结合;第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行 的合成。特点： 数目以 形式扩增

2、 基因表达载体的构建

(1)重组DNA分子的组成：除了目的基因外，还必须有 、 、 。标记基因的的作用：鉴定 中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞 出来。

(2)构建方法：同种限制酶分别切割 和 ，再用 把两者连接。

3、转化：是目的基因进入受体细胞内，在受体细胞内维持 和 的过程。

(2)常用转化方法：

①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 ，其次还有基因枪法和 。

②将目的基因导入动物细胞：受体细胞一般选择 ，最常用的方法是 。

③将目的基因导入微生物细胞：Ca2+处理法。首先将细胞用 处理，成为 。接下来将载体DNA分子与受体细胞在 中混合，完成转化过程。

4、

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 技术。

②其次还要检测目的基因是否转录出 ，方法是采用RNA分子杂交技术。

③最后检测目的基因是否翻译成 ，方法是采用 杂交技术。

④上述三步检测为分子水平的检测，还可以进行个体生物学水平的鉴定，如抗虫或抗病的鉴定等。

基因工程的意义：能够打破生物种属的界限，即 ，在分子水平上 改变生物的遗传特性。

【疑难解析】

1、核心操作基因表达载体构建的注意事项①载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和复制原点两部分DNA片段。表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构②用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用到DNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键③启动子、终止子对于目的基因表达必不可少④目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表达载体的方式携带进去。

2、DNA复制与PCR技术的比较

PCR技术DNA复制

相同点原则碱基互不配对

原料四种脱氧核苷酸

条件模板、能量、酶

不同点解旋方式DNA在高温下变性解旋解旋酶催化

场所体外复制细胞核内

酶热稳定的DNA聚合酶细胞核内的DNA聚合酶

结果大量的DNA片段整个DNA分子

3、①目的基因检测，利用DNA分子杂交技术，提取受体细胞中的DNA，然后高温解成单链，再与同位素标记的DNA探针杂交看是否有杂交带;②mRNA检测，利用RNA分子杂交技术，目的基因DNA一条链(作探针)与受体细胞中提取的mRNA杂交看是否有杂交带;③抗原-抗体杂交所用到的抗体是用表达出的蛋白质注射动物进行免疫，产生相应的抗体，并提取出而来的。

例题巩固：1、获得目的基因的方法有( )

A.构建基因文库从基因文库中获取B.人工合成C.PCR技术大量获得D.利用农杆菌转化法获得

2、在基因工程中，把选出的目的基因(共100个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸是46个)放入DNA扩增仪中扩增2代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是( )

A.54个 B.162个 C.378个 D.756个

3、.哪项不是基因表达载体的组成部分( )

A.启动子 B.终止密码 C.标记基因 D.目的基因

4、在基因诊断技术中，所用的探针DNA分子中必须存在一定量的放射性同位素，后者的作用是( )

A.为形成杂交的DNA分子提供能量 B.引起探针DNA产生不定向的基因突变

C.作为探针DNA的示踪元素 D.增加探针DNA的分子量

5、下列关于基因工程的叙述，正确的是( )

A.基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因 B.细菌质粒是基因工程常用的运载体

C.通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA

D.为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体

【基础巩固】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。修饰和表达过程如下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过程称为 。

(2)在该基因工程中，供体细胞是 ，受体细胞是 。

(3)检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好方法是 。

(4)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是 和 。

(5)当前，转基因大豆、转基因棉花等已经进入了我们的生活。请你谈谈转基因农作物可能带来的利

与弊。(各一条)利： 。

弊： 。

答案

例题巩固：1、D 2、B 3、B 4、C 5、B

基础巩固：

(1)目的 四种脱氧核苷酸 限制性内切酶 黏性末端 转录

(2)豇豆细胞 水稻细胞

(3)让多种害虫吞食水稻叶片

(4)目的明确，培育周期短。

(5)可以让人类获得具有优良品质的作物，如蛋白质含量更高、抗逆性更强;打破传统育种界限，如植物表达微生物的抗虫性状。弊：转基因农作物也可能变异成为对人类或环境有害的物种，如抗逆性极强的“超级杂草”;造成基因污染;影响食品安全。

答案

例题巩固：1、D 2、B 3、B 4、C 5、B

基础巩固：

(5)目的 四种脱氧核苷酸 限制性内切酶 黏性末端 转录

(6)豇豆细胞 水稻细胞

(7)让多种害虫吞食水稻叶片

(8)目的明确，培育周期短。

(5)可以让人类获得具有优良品质的作物，如蛋白质含量更高、抗逆性更强;打破传统育种界限，如植物表达微生物的抗虫性状。弊：转基因农作物也可能变异成为对人类或环境有害的物种，如抗逆性极强的“超级杂草”;造成基因污染;影响食品安全。

人教版高中生物选修三第一章基因工程学案

俗话说，磨刀不误砍柴工。作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢？下面是小编精心收集整理，为您带来的《人教版高中生物选修三第一章基因工程学案》，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

选修三第一章基因工程（学案27）
学习目标
1．基因工程的诞生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(Ⅱ)。
3.基因工程的应用(Ⅱ)。
4.蛋白质工程(Ⅰ)。
课前探究
1.基因工程的概念
(1)供体：提供。(2)操作环境：。(3)操作水平：水平。
(4)原理：。(5)受体：表达目的基因。(6)本质：性状在受体体内的表达。
(7)优点：克服的障碍，定向改造生物的。
2.DNA重组技术的基本工具
(1)限制性核酸内切酶(简称：)
①主要是从生物中分离纯化出来的。
②作用：识别特定的并切开特定部位的两个核苷酸之间的。
③结果：产生或平末端。
(2)DNA连接酶
①种类：按来源可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。
②作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的。
③DNA连接酶和限制酶的关系
(3)载体
①种类：、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点：
2.基因工程的操作过程与应用
1．基因工程的基本操作步骤
(1)获得目的基因
①目的基因：人们所需要的基因。如：人的胰岛素基因、白细胞介素基因、植物的抗病基因等。
②获取方法
(2)形成重组DNA分子
一般用分别切割含有的供体DNA分子和载体DNA(如质粒)，使其产生相同的，然后用将两者连接在一起，形成。
(3)将重组DNA分子导入受体细胞
①常用的受体细胞：、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
②导入方法举例：用质粒作为载体，宿主细胞应该选择，用处理大肠杆菌，增加其的通透性，使含有目的基因的进入大肠杆菌宿主细胞。
(4)筛选含有目的基因的受体细胞
①筛选原因：并不是所有的细胞都接纳了。
②筛选方法举例：质粒上有抗生素如四环素的，所以含有这种重组质粒的受体细胞就能够在有的培养基中生长，而没有接纳的细胞则不能生长，这样就能筛选出含有的受体细胞。
(5)目的基因的表达：目的基因在中表达，产生人们需要的。
3．基因工程的应用
(1)基因工程与遗传育种
①转基因植物：培育优点
②转基因动物
(2)基因工程与疾病治疗
①基因工程药物：如通过大肠杆菌生产胰岛素治疗糖尿病，通过酵母菌生产乙肝疫苗等。
②基因治疗指的是向目标细胞中引入的基因，以基因的缺陷，达到治疗的目的。
3.蛋白质工程
(1)流程图
写出流程图中字母代表的含义：
A.，B.，C.，D.，E.。
(2)结果：改造了现有蛋白质或制造出。
(3)应用：主要集中应用于对进行改造，改良生物性状。

　限制性核酸内切酶、DNA连接酶等酶的作用
如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()
A.①②③④B.①②④③
C.①④②③D.①④③②
若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙)，限制性核酸内切酶的酶切位点分别是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噬菌体载体
B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
1.确定限制酶的种类
(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类
①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择。
②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择。
③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。
(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类
①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的。
②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶
会破坏标记基因；如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能会丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。
　目的基因的获取及基因表达载体的构建
下图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。下列有关说法中正确的是()

A.抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
B.图示中构建基因表达载体时，需用到一种限制性核酸内切酶
C.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列
D.图示过程是基因工程的核心步骤，所需的限制性核酸内切酶均来自原核生物
如图为抗虫棉的培育过程，请据图回答下列问题：
(1)该基因工程中的目的基因和载体分别是什么？一般情况下，为什么要用同一种限制酶处理目的基因和载体？
(2)该实例中，采用何种方法导入目的基因？为什么目的基因可以整合到染色体的DNA上？
(3)该实例中，检测目的基因是否表达常见的方法有哪两种？
如图表示用化学方法合成目的基因Ⅰ的过程。据图分析，下列叙述正确的是()
A.过程①需要DNA连接酶
B.过程②需要限制性核酸内切酶
C.目的基因Ⅰ的碱基序列是已知的
D.若某质粒能与目的基因Ⅰ重组，则该质粒和目的基因Ⅰ的碱基序列相同
　蛋白质工程概念和过程的辨析
现代生物技术并不是各自独立的，而是相互联系、相互渗透的。下图表示利用乳腺生物反应器生产某种动物蛋白的流程示意图，请分析回答下列问题：

(1)该生产流程中应用到的现代生物技术有__________、______________(写出其中两种)。
(2)图中A、B分别表示____________________________、______________________。
(3)为提高培育成功率，进行②过程之前，对早期胚胎的处理是取其部分细胞用目的基因探针进行________检测，对受体动物的处理是用____________进行同期发情处理。
(4)蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质，原因是___________________________________________________。
当堂达标
1.(2015·全国Ⅱ，40)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的____________________进行改造。
(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括______________的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_______________________________________________________________。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过__________________和____________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
2.将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如下图所示：
注：农杆菌中Ti质粒上只有T?DNA片段能转移到植物细胞中。
(1)过程①需用同种__________________酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来，应使用________培养基。
(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让________进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是_________________________________。
(3)若过程④仅获得大量的根，则应在培养基中增加__________________以获得芽；部分接种在无激素培养基上的芽也能长根，原因是_________________________________________。
(4)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是_____。种植转基因抗虫棉能减少_____的使用，以减轻环境污染。
D.蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因
11.下图是某种动物蛋白质工程示意图，请据图回答下列问题：

(1)目前，蛋白质工程中难度最大的是图中编号______所示的过程，实现③过程的依据有________________。
(2)在⑤过程中，________连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端。
(3)为获得较多的受精卵进行研究，⑥过程需用激素做____________处理。若⑥过程所得的卵母细胞是从屠宰母畜的卵巢中获得的，则体外受精前的⑧过程表示在体外人工培养卵母细胞到__________________期。
(4)为提高培育成功率，进行⑩过程之前，需对胚胎进行质量检查，应取部分滋养层细胞，以_______________为探针进行DNA分子杂交检测。对受体动物需要用特定的激素进行________________处理。

人教版高中生物选修三2.1.1植物细胞工程的基本技术学案

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助教师营造一个良好的教学氛围。教案的内容要写些什么更好呢？下面是小编为大家整理的“人教版高中生物选修三2.1.1植物细胞工程的基本技术学案”，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

2.1.1植物细胞工程的基本技术

1.举例说明植物细胞具有全能性。
2.简述植物组织培养的原理。
3.概述植物组织培养技术。
4.举例说出植物体细胞杂交技术及其应用。

一、细胞的全能性
1.概念：具有某种生物的任何一个细胞，都具有发育成，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。
2．现实表现：在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种。
3．原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有地表达出各种，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同。
二、植物组织培养技术
1.原理：植物细胞的。
2．过程：离体的植物器官、组织、细胞――→一定的营养、激素愈伤组织――→含有不同激素成分的培养基再分化胚状体或丛芽―→试管苗。
3．脱分化：已的细胞经过诱导后，失去其特有的而转变成未分化细胞的过程。
4．植物组织培养的条件
(1)的植物细胞、组织、器官。
(2)和人工控制。
(3)培养在上。
(4)给予的培养条件。
三、植物体细胞杂交技术
1.概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成，并把杂种细胞培育成的技术。
2．过程：细胞――→纤维素酶果胶酶不同种细胞原生质体――→人工诱导原生质体
――→再生细胞壁杂种细胞――→组织培养杂种植株。
3．意义：因为不同种生物之间存在隔离，此项技术在克服不同生物的障碍上，取得了巨大的突破。
思考交流
1．体细胞具有全能性，由它产生的生殖细胞也具有全能性吗？为什么？

2．在去掉细胞壁的时候为什么想到用酶解法，且用纤维素酶和果胶酶？

正误判断
1．植物的种子能发育成完整的植株，体现了细胞的全能性。()
2．植物组织培养的过程不需要在无菌条件下进行。()
3．植物体细胞杂交与细胞膜的流动性无关。()
4．只要将两个去壁的植物细胞放在一起就能发生融合。()

一、细胞的全能性
什么是细胞的全能性？细胞具有全能性的原因是什么？在证明细胞全能性方面，动物与植物存在什么不同？植物细胞实现全能性的条件有哪些？

一般来说：（1）随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。(生殖细胞较特殊，其分化程度高，全能性也高)；（2）体细胞：分化程度低的＞分化程度高的；细胞分裂能力强的＞细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞＞衰老的细胞。
例1　下列有关植物细胞全能性的叙述中，正确的是()
A．植物体只有高度分化的体细胞才具有发育成完整个体的潜能
B．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同
C．植物细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础
D．植物细胞脱分化过程体现了植物细胞的全能性
　C
二、植物组织培养技术
植物组织培养的原理是什么？具体步骤有哪些？在植物组织培养的培养基中经常添加的植物激素有哪些？

例2下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下，形成试管苗的培育过程。请据图回答下列问题：
(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和________两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是________。A和B阶段主要进行的分裂方式是________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________等。
(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是________的结果。
(5)A、B两过程能否在同一培养基上进行？________________________________________。
　(1)无机物　生长素
(2)细胞的全能性　有丝分裂　分化
(3)培养基　芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件
(4)基因选择性表达
(5)不能
三、植物体细胞杂交
植物体细胞杂交的原理是什么？操作流程是怎样的？植物体细胞杂交成功的标志是什么？

例3白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜和甘蓝进行体细胞杂交可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。
(1)白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在________隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过________的方式产生后代。从杂交细胞到获得“白菜—甘蓝”杂种幼苗，所依据的理论基础是植物细胞具有______________。
(2)白菜和甘蓝的体细胞在融合前应先用________________处理两种细胞的细胞壁获得原生质体，再用____________作为促融剂诱导原生质体融合进而获得杂种细胞，杂种细胞继续培养，________(填“需要”或“不需要”)进行脱分化。
(3)经筛选获得的“白菜—甘蓝”杂种幼苗体细胞中的染色体是________条。
(1)生殖　杂交(有性生殖)　全能性(2)纤维素酶、果胶酶　聚乙二醇(PEG)　需要(3)38

课堂达标
1．细胞工程技术是一门综合科学技术，下列哪项技术不属于细胞工程()
A．有性杂交　B．体细胞杂交C．组织培养D．细胞核移植
2．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的()
A．消毒灭菌B．适宜的温度C．充足的光照D．适宜的养料和激素
3．下列属于植物组织培养的是()
A．花粉培养成单倍体植株B．芽发育成枝条
C．根尖分生区发育成成熟区D．受精卵发育成植株
4．植物体细胞融合完成的标志是()
A．细胞膜发生融合B．产生新的细胞壁
C．细胞质发生融合D．细胞核发生融合
5．下列有关植物体细胞杂交的叙述，错误的是()
A．有可能把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上
B．需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C．利用聚乙二醇可以促进原生质体融合
D．植物体细胞杂交就是将不同的植物体细胞融合成杂种细胞
6．下图为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图，请据图回答问题。
(1)在“番茄—马铃薯”的培育过程中，运用了植物细胞工程中的________________技术，原理是
________________________________________________________________________。
(2)可用______________________对番茄和马铃薯细胞进行处理获得原生质体；诱导番茄和马铃薯原生质体融合的化学试剂一般用__________________________________。
(3)愈伤组织常用作诱变育种的理想材料，理由是_________________________________________。
(4)不同物种生物之间存在着天然的________，用传统的有性杂交方法不可能得到二者的杂种后代，而体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。
(5)植物组织培养的培养基中除了含有一定的营养物质之外，还必须含有______________，从而促进愈伤组织的形成和再分化。
课外强化
1．以下不能说明细胞全能性的实验是()
A．玉米花粉粒培育出植株
B．转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株
C．烧伤病人的健康细胞培养出皮肤
D．核移植获得的组装细胞培育出的鲤鲫移核鱼
2．韧皮部细胞是高度分化的植物细胞，用韧皮部细胞进行组织培养可以形成愈伤组织。下列叙述错误的是()
A．该愈伤组织是细胞经过脱分化和细胞分裂形成的
B．该愈伤组织的细胞没有全能性
C．该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成
D．该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
3．下列关于运用植物组织培养技术产生新个体的叙述，错误的是()
A．属于无性生殖
B．主要理论依据是植物细胞具有全能性
C．培养过程中由于人工培养基含大量营养，不需光照就能发育成完整植株
D．人工培养基中含植物生长发育所需的全部营养物质，包括矿质元素、糖、维生素等
4．下图为植物组织培养过程，有关说法错误的是()
A．b试管中细胞全能性最高
B．d试管中培育出的个体都是纯合子
C．a→b的过程需要激素的刺激
D．a→d的细胞分裂都是有丝分裂
5．下列对植物组织培养过程中的脱分化，叙述正确的是()
A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程
B．体内分化的细胞形态、结构和功能发生改变的过程
C．高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程
D．愈伤组织分裂产生大量相同细胞的过程
6．某二倍体植物是杂合子，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答问题。
(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的________过程，②表示的是________过程。X代表的是_________________，③表示的是________过程，④表示的是诱导________过程。
(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中________________________________________________________________________
的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为________植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有__________________________。
(3)对植株甲进行________，才能使其结实产生后代(乙)，否则植株甲只有通过________的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是________植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种。花药离体培养在育种上的特殊意义是________________，从而开辟育种新途径。

人教版高中生物选修三3.3胚胎工程的应用及前景学案

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢？下面是小编为大家整理的“人教版高中生物选修三3.3胚胎工程的应用及前景学案”，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

3.3　胚胎工程的应用及前景

1.举例说出胚胎移植和胚胎分割。
2.认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。
3.关注胚胎工程的研究进展和应用价值。

一、胚胎移植
1.胚胎移植概念
(1)对象：雌性动物体内的或通过及其他方式得到的胚胎。
(2)移植条件：同种、相同的其他雌性动物体内。
(3)供体：在胚胎移植中的个体。
(4)受体：在胚胎移植中的个体。
(5)本质：生产胚胎的和孕育胚胎的共同繁殖后代的过程。
(6)地位：是胚胎工程的一道“工序”。
2．胚胎移植的意义
(1)充分发挥雌性优良个体的。
(2)了供体本身的繁殖周期。
(3)对供体施行处理后，增加后代数量。
3．胚胎移植的生理学基础及相应意义
生理学基础意义
同种动物的供、受体生殖器官的是相同的为供体的胚胎移入受体提供了相同的
早期胚胎形成后，在一定时间内不会与建立组织上的联系，而是处于游离状态为胚胎的收集提供了可能
受体对外来胚胎基本上不发生为胚胎在受体内的存活提供了可能
供体胚胎可与受体子宫建立正常的联系，但其不受任何影响为移植后胚胎继续发育提供了营养等方面的保障
4.胚胎移植的基本程序和方法
(1)程序：供、受体的选择和―→配种或人工授精―→胚胎的、检查、培养或保存―→胚胎及检查。
(2)胚胎移植的方法有：手术法和。
二、胚胎分割
1.方法：采用切割早期胚胎。
2．应用：通过此技术可提高利用率。
3．主要仪器设备：实体显微镜和。
4．选用的胚胎：应选择发育良好、形态正常的或。
5．分割：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，需要将均等分割。
三、胚胎干细胞
1.哺乳动物的胚胎干细胞(embryonicstemcell)简称ES或EK细胞，是由或中分离出来的一类细胞。
2．特点
(1)在形态上表现为：、、核仁明显。
(2)在功能上：具有发育的。
(3)在体外培养条件下，可以增殖，而不，因此，可以对它进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。
3．主要用途
(1)可以用于治疗。
(2)可以培育出。
(3)可以揭示和细胞凋亡的机理。
(4)可以用于哺乳动物的个体发生和的研究。
思考交流
1．在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？

2．现代畜牧业中可以通过胚胎工程人工创造双胞胎或多胞胎，它们的运用有何意义？

正误判断
1．胚胎移植可以使用发育到任何时期的胚胎。()
2．受体对外来的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。()
3．胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。()
4．胚胎分割时最好选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。()
5．胚胎分割时，份数越多，得到的后代就越多。()
6．胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于成熟个体。()

1.胚胎移植时对供体和受体分别有哪些要求？胚胎移植的实质是什么？何谓同期发情？

例1将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内。以下说法不正确的是()
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，说明移植成功
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，同种动物生殖器官的生理变化都是一样的
　D
2.胚胎分割的理论基础和物质基础分别是什么？

例2现代生物科技对人类生活、生产和社会发展的影响越来越大。下图为通过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题。
(1)A细胞是____________，在进行体外受精前要对精子进行________处理。进行胚胎分割时，应选择发育到______________时期的胚胎进行操作。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_______________
________________________________________________________________________。
(2)通过同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性别________________。
(3)通过体细胞克隆技术培育的小牛，其性别取决于______________，该生殖方式属于____________。
　(1)(次级)卵母细胞　获能　桑椹胚或囊胚　胚胎分割要将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步的发育(2)相同(3)供核的亲本　无性繁殖
3.干细胞主要有哪些类型？各有什么特点？
例3下列有关干细胞的叙述，错误的是()
A．自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B．胚胎干细胞在体外培养能增值但不能被诱导分化
C．组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖、分化等过程
D．造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治白血病
　B

课堂达标
1．胚胎移植主要包括以下步骤，正确的顺序是()
①配种或进行人工授精　②检查　③对胚胎进行移植
④移植后的检查　⑤对供、受体的选择和处理　⑥对胚胎的收集　⑦培养或保存
A．⑤①⑥②⑦③④B．①⑤⑥②⑦③④
C．⑤①⑥⑦②③④D．①⑤⑥⑦②③④
2．下列为胚胎在受体内的存活提供了可能的是()
A．同种动物的供体、受体生殖器官的生理变化在排卵后是相同的
B．早期胚胎在母体子宫内处于游离状态
C．供体胚胎可与受体子宫建立正常生理和组织上的联系
D．受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
3．下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是()
A．对供体、受体要进行选择
B．要用激素对供体进行超数排卵处理
C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
D．胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法
4．胚胎移植过程中，对选择的供、受体母牛用激素进行同期发情处理的原因是()
A．防止受体牛不愿意接受胚胎
B．只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育
C．有效地避免受体母畜对外来胚胎的免疫排斥反应
D．提高卵子和精子受精能力
5．下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的一项是()
A．人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团
B．人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团
C．人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞
D．人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显
6．牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答问题。
(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是__________、__________和__________。
(2)过程①②③分别是____________、________和________。
(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集得到的胚胎进行________。
(4)过程②常用________和________方法进行。
课外强化
1．华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有()
①转基因　②核移植　③体外受精　④体细胞克隆⑤胚胎移植
A．①③B．①④　C．②⑤D．③⑤
2．下列关于胚胎分割技术的叙述，错误的是()
A．胚胎分割操作在动物的子宫内进行
B．用分割针或分割刀片对早期胚胎进行分割
C．分割后必须移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育
D．对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割
3．利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，能实现此过程的最重要的原因是()
A．细胞分裂B．细胞特化C．细胞分化D．细胞增殖
4．胚胎移植是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。下图为牛胚胎移植示意图，据图分析下列叙述正确的是()
A．同期发情处理与过程a使用的是同一种激素
B．过程b的生理基础是供体与受体生理环境相同
C．过程c有手术法和非手术法两种方法
D．供体母牛、供体公牛和受体母牛均要求遗传性能优秀
5．表现型不同的母牛生出基因型相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是()
A．试管动物培养B．胚胎移植C．胚胎分割移植D．受精卵移植
6．通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()
A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
7．下图是“万能细胞”的诞生过程，图中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的四个基因，将改造后的“万能细胞”植入小鼠身体，植入的细胞长成了“肿瘤”，“肿瘤”中出现了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞。请据图回答下列问题：
(1)胚胎干细胞又称ES细胞，是从________________中分离出来的一类细胞，如果胚胎发育到了囊胚期，这时的________细胞就是ES细胞。
(2)胚胎干细胞在功能上具有发育的____________________________。
(3)图中反转录病毒的作用是_____________________，过程③利用了反转录病毒的________特性。
(4)“万能细胞”经体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，这样培育的特殊细胞或器官移回病人体内与异体器官移植相比，最大的优点是_________________________________________。
(5)请说出一种胚胎干细胞的应用：______________________________________________。

文章来源：http://m.jab88.com/j/47354.html

更多