2019-2020学年苏教版生物选修三新素养同步学案:第一章 第一节 第2课时 基因工程的实施过程 Word版含答
2018-2019学年生物同步苏教版必修3学案:第一章 生物科学和我们 Word版含解析

姓名,年级:时间:1.物种特化和功能基因的丧失是物种绝灭的内在原因。
2.物种濒危和绝灭的直接原因是乱捕滥猎、乱采滥伐。
3.栖息地的破坏和丧失、外来物种的入侵、环境污染和自然灾害是物种濒危和绝灭的重要原因.4.科学探究的基本模式是:提出问题―→作出假设―→设计实验―→实施实验―→分析证据―→得出结论。
一、生物多样性的丧失1.物种绝灭的原因(1)内在原因:物种特化、功能基因的丧失。
(2)直接原因:乱捕滥伐是物种濒危和绝灭的直接原因之一。
(3)重要原因:①栖息地破坏和丧失;②外来物种入侵、环境污染和自然灾害。
2.保护生物多样性(1)营造全社会保护生物多样性的氛围.(2)依靠生物科学与技术来保护生物多样性。
二、科学探究1.判断下列叙述的正误(1)自然保护区的功能是接纳各地迁移和捕来的野生动物并加以保护(×)(2)对于珍稀濒危物种,除特殊情况需要批准外禁止一切形式的猎采和买卖(√)(3)实施再引进工程是保护濒危物种的重要手段(√)2.我国1974年捕获越冬大黄鱼16.81万吨,幼鱼约占一半,且连续四年高产,到1993年大黄鱼产量只有0.019万吨,2004年我国在近海海域实行“伏季休渔”,到2008年,大黄鱼产量达到27。
8万吨.造成这两种现象的原因是( )A.生存环境被破坏;人工养殖B.环境污染;大力捕杀大黄鱼天敌C.乱捕滥猎;科学合理地保护和利用解析:选C 造成大黄鱼产量锐减的主要原因是乱捕滥猎。
从2004年到2008年,大黄鱼产量恢复到以前水平,是科学合理地保护和利用所取得的成效。
3.某研究性学习小组拟将“秦淮河水质对鱼类生存的影响"作为研究课题,他们的研究过程应为()A.调查―→分析调查结果―→得出结论B.实地考察―→分析可能的原因―→初步判断―→得出结论C.观察并提出问题―→分析并提出假设―→设计和完成实验―→分析讨论―→得出结论解析:选C 科学探究的基本模式由提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、分析证据、得出结论等组成。
2019-2020年高中生物苏教版必修三教学案:第一章 生物科学和我们(含答案)

学习目标:1.说出物种濒危和绝灭的主要原因2.结合病毒的发现过程,举例说出一个科学研究的故事2019-2020年高中生物苏教版必修三教学案:第一章生物科学和我们(含答案)一、人类面临的问题之一:生物多样性丧失1.物种绝灭的原因(1)物种特化、功能基因的丧失是物种绝灭的内在原因。
(2)乱捕滥伐是物种濒危和绝灭的直接原因之一。
(3)栖息地破坏和丧失是导致物种濒危和绝灭的重要原因。
此外,外来物种入侵、环境污染和自然灾害也是物种濒危和绝灭的重要原因。
2.保护生物多样性(1)营造全社会保护动物多样性的氛围。
(2)依靠生物科学与技术来保护生物多样性。
二、像科学家一样研究:科学探究1.提出问题科学研究是从提出一个科学探究的问题开始的。
科学探究的问题是指能够通过收集证据而回答的问题。
2.作出假设假设是对实验结果的预测,它也是建立在观察和以往的知识、经验基础上的。
3.设计实验设计实验的目的是验证假设;前提依据是学习前人的知识和经验,并掌握实验的基本技能和技术,更重要的是要有创新;重要内容是控制变量。
4.实施实验按照实验步骤进行实验,并细致、客观地收集实验中观察到的现象和测量到的数据。
重复实验可以确保数据的可靠性。
5.分析证据研究实验证据中蕴含的规律或趋势,思考它们说明什么问题,能否支持假设。
常需分类整理相关数据,如绘制成表格、曲线图等。
6.得出结论作出结论时,应充分评判证据是否支持假说。
在得出最终的结论前,通常需要重复实验多次。
[牛刀小试]1.判断下列说法的正误(1)物种绝灭的内在原因是物种特化或功能基因的丧失。
(√)(2)乱捕滥猎是物种濒危和绝灭的根本原因。
(×)(3)大量引进外来物种可遏制生物多样性的丧失。
(×)(4)寻求广泛的国际合作、引进资金技术和先进经验等都有利于保护濒危物种。
(√)(5)病毒是最小的细胞生物、结构简单。
(×)(6)科学研究是从作出科学合理假设开始的。
(×)(7)科学探究过程得出的结论都是与假设完全相吻合的,从而证明假设是正确的。
2019-2020学年高中生物新同步苏教版必修3学案:第1章 生物科学和我们 Word版含解析

姓名,年级:时间:学习目标核心素养1.说出物种濒危和绝灭的主要原因。
2.尝试像科学家一样研究。
1.通过对“物种濒危和绝灭的主要原因”的学习,形成珍爱生命、人与自然和谐共处以及可持续发展的观念.2.通过对“目标2”的学习,初步学会基于事实和证据,运用科学术语精确阐明实验结果,培养科学思维和科学探究能力。
1.人类面临的问题之一:生物多样性丧失(1)物种绝灭的原因①内在原因:物种特化或功能基因的丧失.(2)保护生物多样性的措施①努力营造全社会保护生物多样性的氛围:对生物多样性保护观念淡漠的人晓之以理,对触犯相关法律的人绳之以法.②要依靠生物科学与技术来保护生物多样性.2.像科学家一样研究:科学探究(1)科学研究是从提出一个科学探究的问题开始的。
(2)科学研究的基本过程提出问题:能够通过收集证据而回答的问题做出假设:假设是对实验结果的预测,也是建立在观察和以往的知识、经验基础上的设计实验错误!实施实验错误!分析证据错误!得出结论错误!(1)物种特化或功能基因的丧失是物种绝灭的外在原因。
(×)提示:是物种绝灭的内在原因。
(2)人类滥伐森林、围湖围海造田、过度放牧等都可能直接造成野生生物栖息地的破坏和丧失。
(√)(3)建立野生动物保护区及采用人工繁殖技术是依靠生物科学与技术来保护动物的表现。
(√)(4)设计实验的目的是得到证据。
(×)提示:是验证假设.生物多样性丧失的原因哈佛生物学家威尔森说:“我们正走在第七次大灭绝的边缘上”,以前的灭绝是因为宇宙、天气的变化,而现在,人类负有不可推卸的责任。
请大家结合教材P2“积极思维”,尝试分析这些物种的绝灭说明了什么。
提示:这些物种的绝灭说明了乱捕滥伐、生物栖息地的破坏和丧失、外来物种的入侵、环境污染和自然灾害是物种绝灭的重要原因。
[讲解归纳]1.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础。
2.物种绝灭的原因是多方面的(1)从来源上,可分为内因和外因,而外因又可分为自然因素和人为因素.(2)从作用途径上,可分为直接原因和间接原因.(3)从影响程度上,可分为重要原因和次要原因.乱捕滥伐是人的直接行为;栖息地的破坏和丧失、外来物种的入侵、环境污染往往是人类活动不当所导致的,因此人为因素是物种绝灭的主要原因。
2019-2020学年苏教版生物选修一新素养同步学案:第二章 第一节 第1课时 运用发酵技术制作果酒和果醋 Word

第一节 运用发酵技术加工食品 第1课时 运用发酵技术制作果酒和果醋学习导航明目标、知重点难点了解酵母菌、醋酸菌及其发酵原理。
(重点) 掌握果酒、果醋的制作方法。
(重点)设计并安装简单的生产果酒和果醋的装置。
(重、难点) [学生用书P25]阅读教材P 37和P 39~40完成果酒和果醋的酿制 1.果酒的酿制 (1)原料:各种果汁。
(2)方法:通过微生物发酵而制成的含有酒精的饮料。
(3)酿制葡萄酒的主要过程清洗和榨汁――→灭菌加入酿酒酵母菌酒精发酵――→产生酒精排除多余酵母菌陈酿(自然老熟)―→形成葡萄酒。
(4)酶制剂在果酒生产中的作用 ①果胶酶:有利于葡萄的榨汁等。
②蛋白酶:主要是促进蛋白质的水解,使酒体清澈透明。
2.制作果酒(1)原理:酵母菌在有氧条件下大量繁殖,在无氧条件下则进行酒精发酵。
(2)酒精发酵最适温度:18~25_℃。
(3)酒精的检测①检测试剂:重铬酸钾。
②现象:在酸性条件下,反应呈绿色。
3.制作果醋(1)原理:醋酸菌是好氧微生物,在氧气充足时,能将酒精氧化为醋酸。
(2)条件:充分供氧、最适温度为30~35_℃、发酵7~8 d。
判一判(1)利用葡萄为原料制作果酒,如果不添加酵母菌就不可能制作出葡萄酒。
(×)(2)果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵。
(×)(3)在制作葡萄醋的过程中,温度应严格控制在18~25 ℃。
(×)(4)醋酸菌含有细胞壁、细胞膜、线粒体、核糖体和细胞核。
(×)连一连果酒和果醋制作的原理与发酵条件[学生用书P25]果酒和果醋是以各种水果为原料,通过不同微生物在不同发酵条件下制成的。
结合教材P37内容完成以下探究。
探究1酵母菌与醋酸菌的比较比较项目酵母菌醋酸菌生物学分类单细胞真核生物单细胞原核生物续表比较项目酵母菌醋酸菌代谢方式异养兼性厌氧型异养需氧型生长繁殖的20 ℃左右30~35_℃最适温度主要繁殖方式出芽生殖二分裂生殖生产、生活应用酿酒、发面等制醋果酒制作果醋制作菌种酵母菌醋酸菌菌种来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌变酸酒表面的菌膜发酵过程有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O2+6H2O――→酶6CO2+12H2O+能量;无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O6――→酶2C2H5OH+2CO2+能量氧气充足时:C2H5OH+O2――→酶CH3COOH+H2O+能量温度一般为18~25 ℃最适为30~35 ℃气体前期:需氧,后期:无氧需要充足的氧气(1)酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸,在果酒发酵过程中,酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的顺序如何?两种呼吸的目的是什么?提示:先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸。
2019-2020学年苏教版生物选修三新素养同步学案:第三章 第二节 第2课时 胚胎工程的应用 W

姓名,年级:时间:第2课时胚胎工程的应用学习导航明目标、知重点难点举例说出胚胎工程的应用。
简述胚胎干细胞及其研究进展。
(重点)胚胎干细胞的研究及其应用。
(重、难点)一、阅读教材P86~87完成胚胎工程在畜牧业生产上应用的问题1.大量繁育家畜良种综合利用体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎冷冻保存和动物性别控制等技术,加快家畜良种的繁育与推广。
2.控制家畜后代的性别比例通过分离X精子与Y精子以及鉴别胚胎性别的方法,有效地控制家畜后代的性别比例。
二、阅读教材P87~90分析胚胎工程在医学及科学研究上应用的问题1.干细胞(1)概念:是动物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞。
(2)分类:按照分化潜能的大小,干细胞基本上可以分为专能干细胞、多能干细胞和全能干细胞三类。
①专能干细胞:只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞,如上皮组织基底层中的干细胞.②多能干细胞:具有分化成多种细胞或组织的潜能,如造血干细胞等.③全能干细胞:可以分化为全身200多种细胞,并进一步形成机体的所有组织、器官,如胚胎干细胞。
2.胚胎干细胞:是早期的胚胎中未分化的细胞或从原始性腺中分离出来的一类细胞。
具有体积小、核大、核仁明显等形态特征,具有发育的全能性。
3.胚胎干细胞的研究意义(1)对人胚胎干细胞的研究,可以帮助人们理解复杂的人体发育过程,并促进对人胚胎发育细节的基础研究,从而揭示人与动物的发育机制及影响其发育的因素。
(2)在研究新药对各种细胞的药理和毒理实验中,胚胎干细胞为细胞水平上的研究提供了材料,大大减少了新药研究所需动物的数量,从而降低了成本.(3)胚胎干细胞研究为细胞或组织移植提供无免疫原性的材料,用于疾病治疗等.(4)胚胎干细胞的应用有广阔的前景,也面临一些难题。
判一判(1)所有干细胞都具有全能性.(×)(2)造血干细胞属于专能干细胞。
(×)(3)胚胎干细胞可从囊胚的内细胞团中获取。
2019-2020学年苏教版生物选修三新素养同步练习:第一章 第一节 第1课时 基因工程的发展历程

姓名,年级:时间:[随堂检测]知识点一基因工程的发展历程1.下列有关基因工程诞生的说法,不正确的是( )A.基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的B.工具酶和载体的发现使基因工程的实施成为可能C.遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据D.基因工程必须在同物种间进行解析:选D。
基因工程可在不同物种间进行,它可打破生殖隔离的界限,定向改造生物遗传性状。
知识点二基因工程的工具2.下面是3种限制性核酸内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点,切出的断面为黏性末端)。
相关叙述错误的是( )限制酶1:↓GATC 限制酶2:CCC↓GGG限制酶3:G↓GATCCA.不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点,体现了酶的专一性B.限制酶2和3识别的序列都包含6个碱基对C.限制酶1和酶3剪出的黏性末端相同D.能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2解析:选D。
酶具有专一性,不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点,A项正确;据图可知,限制酶2和3识别的序列分别是CCCGGG和GGATCC,均为6个碱基对,故B项正确;限制酶1和酶3剪出的黏性末端相同,均为GATC,C项正确;限制酶只能识别特定的DNA序列,因此三种限制酶均不能识别和切割RNA中核糖核苷酸序列,故D项错误.3.对DNA连接酶的功能描述,正确的是()A.将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的化学键连接起来B.在基因工程中只作用于一个切口处的两个黏性末端C.用于DNA复制时母链与子链间形成氢键D.与DNA聚合酶作用的部位相同,作用对象不同解析:选D。
DNA连接酶作用部位为磷酸二酯键,在基因工程中作用于两个切口的黏性末端,DNA聚合酶也是作用于磷酸二酯键,作用对象为游离的脱氧核苷酸.4.下图表示某种质粒和人的胰岛素基因,其中a表示标记基因,b表示胰岛素基因,E1表示某限制酶的酶切位点,现用该种限制酶分别切割质粒和胰岛素基因,后用DNA连接酶连接切割后的质粒和胰岛素基因,下列选项中不可能出现的是( )答案:C5.如图为重组质粒形成示意图。
2019-2020学年高中生物苏教版选修3教学案:第一章 章末达标验收 Word版含答案

一、知识达标|用课标之要求自检所学知识课标要求1简述基因工程的诞生[知识回顾]1.基因工程的诞生与哪些理论突破有关?2.哪些技术发明使基因工程的实施成为可能?课标要求2简述基因工程的原理及技术[知识回顾]1.基因工程的操作环境、对象、水平及结果分别是什么?2.基因工程的基本工具有哪些?3.基因工程中使用的载体有哪几类?载体的必备条件有哪些?4.基因工程的基本操作程序是什么?5.什么是目的基因?获取目的基因的方法有哪些?6.基因表达载体的组成包括哪几部分?构建基因表达载体的目的是什么?7.将目的基因导入植物、动物及微生物细胞常用的方法分别是什么?8.目的基因的检测与鉴定的方法有哪些?课标要求3举例说出基因工程的应用[知识回顾]1.植物基因工程的应用主要有哪些方面?2.动物基因工程的应用有哪些方面?3.基因治疗的原理是什么?基本过程是怎样的?课标要求4关注生物技术的安全性问题[知识回顾]1.对转基因植物应考虑哪些安全性问题?2.举例说出几种可作生物武器的微生物。
3.为什么说科学技术是一把“双刃剑”?课标要求5简述蛋白质工程[知识回顾]1.蛋白质工程的概念和一般过程是什么?2.改造蛋白质的方法有哪些?5.蛋白质工程在哪些方面发挥重要作用?二、能力达标|在综合检测中评价自我(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(每小题2分,共50分)1.下列有关基因工程技术的叙述,正确的是()A.重组DNA技术所用的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体B.所有的限制性核酸内切酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C.只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体D.载体必须具备的条件之一是有一个或多个限制性核酸内切酶切割位点,以便与外源基因进行连接解析:选D载体不属于酶。
不同的限制性核酸内切酶识别不同的核苷酸序列。
天然质粒大多不符合要求,要进行改造。
2.由于转β胡萝卜素基因的水稻产生的米粒富含β胡萝卜素,被称为“金色大米”。
2019-2020学年苏教版生物选修一新素养同步学案:第一章 第一节 第1课时 微生物分离和培养的基本理论 Word

第一节微生物的分离和培养第1课时微生物分离和培养的基本理论学习导航明目标、知重点难点掌握培养基的用途和种类。
(重点)能区别消毒和灭菌,会运用常用的消毒、灭菌方法。
(难点)结合教材,认识常用的接种工具及使用方法。
[学生用书P5]阅读教材P8~9完成微生物分离和培养的基本理论1.无菌操作技术实验室常利用高温处理达到灭菌效果,包括采用干热灭菌或湿热灭菌等方法。
(1)干热灭菌方法是将准备灭菌的物品放在干热灭菌箱内,在160~170 ℃下加热1~2 h 以达到灭菌的目的。
(2)湿热灭菌方法常采用高压蒸汽灭菌锅进行,如手提式高压蒸汽灭菌锅就是实验室常用的灭菌仪器之一。
高压蒸汽灭菌锅的使用包括加水、装锅、加热排气、保温保压、出锅等步骤。
2.配制培养基(1)培养基的概念:为人工培养微生物而制备的适合微生物生长、繁殖或积累代谢产物的营养基质。
(2)培养基的类型①天然培养基含义:是指采用动植物组织或微生物细胞以及它们的提取物或粗消化物配制而成的培养基。
优点:取材便利、营养丰富、配制简便。
缺点:营养成分难以控制、实验结果的重复性较差。
②合成培养基含义:是指由准确称量的分析纯等级别的高纯度化学试剂加蒸馏水配制而成的培养基。
优点:化学成分及其含量明确、实验的可重复性好。
缺点:配制繁琐、成本较高。
(3)培养基的成分:各种培养基的配方虽然不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等最基本的物质。
(4)配制培养基时,常常要在液体培养基中加入一定量的凝固剂。
琼脂是常用的凝固剂之一。
3.接种微生物(1)接种的概念:在无菌条件下将微生物接入培养基的操作过程。
(2)常用的接种工具:玻璃涂布器、接种针、接种环等。
(3)接种方法①用接种针进行穿刺接种;②用接种环进行斜面接种或在固体培养基平板上进行划线接种;③用玻璃涂布器进行涂布平板接种等。
判一判(1)天然培养基取材便利、营养丰富、配制简便、实验结果的重复性好。
(×)(2)各种培养基尽管配方不同,但一般都有水、无机盐、碳源、氮源等。
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第2课时基因工程的实施过程学习导航明目标、知重点难点简述基因工程的一般过程。
(重点)理解基因工程每个步骤的原理、方法和过程。
(重、难点)阅读教材P13~18完成基因工程的实施相关问题基因工程涉及多种技术操作,主要包括获取目的基因,构建基因表达载体,将目的基因导入受体细胞,以及目的基因的检测和鉴定等步骤。
1.获取目的基因(1)通过基因文库获取目的基因。
(2)通过PCR技术扩增目的基因。
(3)通过化学方法直接人工合成目的基因。
2.构建基因表达载体(1)是实施基因工程的核心步骤,其操作过程是将目的基因与质粒、λ噬菌体或一些动植物病毒等在体外进行重组。
(2)一个基因表达载体除了目的基因外,还应包括启动子、终止子和标记基因等。
(3)启动子是位于目的基因上游的一段核苷酸序列,是RNA聚合酶识别、结合的部位。
(4)终止子是一段特殊的DNA片段,是载体上终止目的基因转录的核苷酸序列。
3.导入目的基因(1)将基因表达载体导入受体细胞是实施基因工程的重要步骤。
(2)将目的基因导入植物细胞的常用方法——农杆菌转化法。
(3)将目的基因导入动物细胞的常用方法——显微注射法。
(4)将目的基因导入微生物细胞的方法——转化法,用Ca2+处理,使大肠杆菌等成为一种能够吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞。
4.检测和鉴定目的基因用DNA分子杂交法进行DNA水平和RNA水平检测,采用抗原—抗体杂交从蛋白质水平检测,有时还需要从个体水平对其生物学特定性状进行检测。
判一判(1)所有的目的基因都可从基因文库中直接获得。
(×)(2)标记基因的作用是为了鉴别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。
(√)(3)启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位。
(√)(4)抗虫或抗病的接种实验属于分子水平的检测。
(×)连一连目的基因的获取与基因表达载体的构建基因工程涉及多种技术操作,首先需要获取目的基因,构建基因表达载体。
结合教材P 13~15第六段内容完成以下探究。
探究1 完善下面基因工程的操作示意图,概述基因工程的一般步骤由图分析基因工程的“施工”过程主要包括获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞及目的基因的检测和鉴定。
探究2 结合教材完成下面问题,理解目的基因的获取 (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,导入受体菌的群体中储存,每个受体菌可能分别含有该种生物的不同基因,称为基因文库。
②种类:⎩⎪⎨⎪⎧基因组文库:含有一种生物的全部基因部分基因文库(如cDNA 文库):含有一种生物 的部分基因③目的基因的获取根据基因的有关信息:基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA 、基因的表达产物蛋白质等信息,就可以直接从基因文库中获取目的基因。
(2)完善如图关于PCR技术的过程,分析PCR技术扩增目的基因的方法。
(3)人工合成法:若基因较小、核苷酸序列已知,可以人工合成。
探究3完善下图,构建基因表达载体(1)观察下图(以质粒作为载体),并完成其基本过程:(2)完善下面基因表达载体模式图,并分析表达载体的组成及重要构件的作用。
1.提取目的基因的方法(1)基因组文库供体细胞中的DNA ――→限制酶许多DNA片段――→连接表达载体――→导入受体细胞――――――――――――→外源DNA扩增,产生特定性状分离目的基因(2)cDNA文库供体生物―→mRNA―→cDNA―→受体菌群―→目的基因(3)PCR技术目的基因―→单链DNA―→双链DNA―→大量目的基因(4)人工合成蛋白质的氨基酸序列―→mRNA 核苷酸序列―→DNA 核苷酸序列―→目的基因2.突破1 目的基因的获取1.如图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。
下列相关叙述中正确的是()A .这三种方法都用到酶,都是在体外进行B .①②③碱基对的排列顺序均相同C .图示a 、b 、c 三种方法均属人工合成法D .方法a 不遵循中心法则解析:选A 。
分析题图可知a 为逆转录法获得目的基因,用到逆转录酶;b 为直接从生物体获得目的基因,用到限制酶;c 为用PCR 技术扩增获取目的基因,用到Taq DNA 聚合酶,且三种方法均在生物体外进行,故A 正确;图示中①为逆转录法,②为直接分离目的基因,③为PCR 技术扩增法,由于密码子的简并性,三种方法得到的目的基因中碱基对排列顺序不一定相同,故B 、C 错误;逆转录法遵循中心法则的内容,故D 错误。
获取目的基因的四种方法比较方 法基因文库的构建PCR 技术扩增人工合成基因组文库部分基因文库(如cDNA 文库)优点操作简单专一性强可在短时间内大扩增目的基因专一性强,可产生自然界中不存在的新基因缺点工作量大、盲目性大、专一性差操作过程较烦琐,技术要求过高需要严格控制温度,技术要求高适用范围小2.如图是利用基因工程技术培育转基因植物,生产可食用疫苗的部分过程示意图,其中PstⅠ、SmaⅠ、Eco R Ⅰ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。
下列说法错误的是()A.图示过程是基因工程的核心步骤B.表达载体构建时需要用到限制酶SmaⅠC.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D.除图示组成外,表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构解析:选B。
图示过程为基因表达载体的构建过程,是基因工程中的核心步骤。
构建过程中需要将目的基因完整切割下来,此时要用到限制酶PstⅠ、Eco RⅠ。
抗卡那霉素基因是标记基因,目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。
基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。
启动子≠起始密码(子);终止子≠终止密码(子)(1)启动子和终止子都在DNA上,在遗传信息转录时起作用。
启动子是启动转录的开始,终止子是DNA分子上决定转录停止的一段DNA序列,其组成单位都是脱氧核苷酸。
(2)起始密码子和终止密码子都是mRNA上三个相邻碱基。
起始密码子决定翻译的开始,终止密码子决定翻译的停止。
将目的基因导入受体细胞[学生用书P8]受体细胞不同,基因工程的“导入”步骤也不完全相同。
结合教材P15第七段~P17第二段内容探究目的基因导入受体细胞的方法。
(1)目的基因导入植物体细胞最常用的方法是农杆菌转化法。
①农杆菌特点:易感染双子叶植物和裸子植物,对大多数单子叶植物没有感染力;当双子叶植物或裸子植物受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,这时农杆菌中Ti 质粒的T-DNA 可进入受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上。
②完善抗软化番茄的培育原理,总结将目的基因导入植物细胞的过程目的基因插入Ti 质粒的T-DNA ――→进入农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
(2)目的基因导入动物细胞常用方法是显微注射法: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。
(3)目的基因导入微生物细胞常用方法是Ca 2+处理法。
①受体细胞是微生物细胞,其特点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等;②转化过程是Ca 2+处理细胞→感受态细胞→感受态细胞和重组的基因表达载体混合于缓冲液中→感受态细胞吸收DNA 分子。
(1)目的基因能否在受体细胞中稳定遗传?提示:若是目的基因插入到受体细胞染色体上的DNA 分子中,则能稳定遗传;若是目的基因在细胞质中,而细胞分裂时,细胞质是不均分的,子细胞不一定含有目的基因,则不一定稳定遗传。
(2)农杆菌转化法中有两次拼接和两次导入。
两次拼接的方式和导入的目的都一样吗? 提示:第一次拼接是将目的基因拼接到Ti 质粒的T-DNA 的中间部位,第二次拼接(非人工操作)指被插入目的基因的T-DNA 被拼接到受体细胞染色体的DNA 上;第一次导入是将含目的基因的Ti 质粒重新导入农杆菌,第二次导入(非人工操作)是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞。
1.农杆菌转化法分析(1)构建携带目的基因的表达载体,需要两种工具酶:限制酶和DNA连接酶。
(2)基因表达载体(重组质粒)导入农杆菌细胞时,要用Ca2+处理农杆菌细胞,使其处于感受态,利于重组质粒的导入。
(3)由导入目的基因的受体细胞培育到完整的植株要用到植物组织培养技术。
2.将目的基因导入动物细胞培育转基因动物时,受体细胞是受精卵,不能用体细胞,因为高度分化的动物体细胞的全能性受到限制。
3.在基因工程四个步骤中,只有第三步将目的基因导入受体细胞不需碱基互补配对,其余三个步骤都涉及碱基互补配对。
突破1将目的基因导入动植细胞1.基因工程操作中将DNA导入受体细胞称为转化。
下列相关叙述不正确的是() A.被转化的细胞吸收外源DNA是转化的实质B.农杆菌转化法适用于所有的植物C.动物细胞相对于植物细胞吸收DNA的障碍要小D.显微注射法一般用于动物细胞的转化解析:选B。
农杆菌转化法只适用于双子叶植物或裸子植物。
突破2将目的基因导入微生物细胞2.基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞,原因主要是() A.结构简单,操作方便B.繁殖速度快C.遗传物质含量少、简单D.性状稳定,变异少解析:选B。
目的基因导入受体细胞后,随着受体细胞的繁殖而复制,由于细菌等微生物繁殖速度非常快,在很短的时间内就能获得大量的目的基因。
因此,基因工程常用的受体细胞有细菌、真菌等。
(1)原核生物繁殖快,多为单细胞,遗传物质相对较少,有利于目的基因的复制与表达,因此常采用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞。
(2)植物细胞的全能性较高,可经植物组织培养过程成为完整植物体,因此受体细胞可以是受精卵也可以是体细胞;动物基因工程中的受体细胞一般是受精卵。
检测与鉴定目的基因[学生用书P9]基因表达载体导入受体细胞后,并不是所有细胞都能按照预先设定的有效表达,需要对其检测和鉴定。
结合教材P17最后两段~P18内容完成以下探究。
探究1观察下图,分析DNA水平检测(1)由上图可知,DNA分子杂交法的基本原理是:具有一定同源性的两条核酸单链,在一定条件下(适宜的温度等)按照碱基互补配对原则形成双链。
杂交过程是高度特异性的,杂交的双方是待测的DNA和用放射性同位素标记的已知DNA 片段(又称基因探针)。
若待测核酸中有能与探针互补的特异DNA片段,用于示踪的放射性同位素标记将指示其所在的位置,表明目的基因已插入到转基因生物染色体的DNA中。
(2)同理利用DNA和mRNA之间杂交技术,检测目的基因是否转录出mRNA。
(3)蛋白质水平检测:先从待测转基因生物中提取蛋白质,再利用相应的抗体进行抗原—抗体杂交,若出现杂交带,说明目的基因已表达出相应的蛋白质。