山东省平邑县曾子学校人教版高中生物选修三学案: 第一章 基因工程(学案27) .doc
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1、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()。2.基因工程的原理及技术()。3.基因工程的应用()。4.蛋白质工程()。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: )主要是从 生物中分离纯化出来的。作用:识别特定的 并切开特定部位的两个核苷酸之间的 。结果:产生 或平末端。(2)DNA连接酶种类:按来源可分为Ecoli DNA连接酶和T4DN
2、A连接酶。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 。DNA连接酶和限制酶的关系(3)载体种类: 、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。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。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分子导入受体细胞常用的受体细胞: 、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。导入方法举例:用质粒作为载体,宿主细胞应
3、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筛选原因:并不是所有的细胞都接纳了 。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转基因植物:培育优点 转基因动物(2)基因工程与疾病治疗基因工程药物: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。基因治疗指的是向目标细胞中引入 的基因,以 基因的
4、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。【课堂探究】【探究点一】限制性核酸内切酶、DNA连接酶等酶的作用【典例1】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. B. C. D.【变式训练1】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Bgl(AGATCT)、EcoR(GAATTC)
5、和Sau3A(GATC)。下列分析合理的是()A.用EcoR切割目的基因和P1噬菌体载体B.用Bgl和EcoR切割目的基因和P1噬菌体载体C.用Bgl和Sau3A切割目的基因和P1噬菌体载体D.用EcoR和Sau3A切割目的基因和P1噬菌体载体【拓展提升】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应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择 。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 。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
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