高三生物教案:《第二轮基因工程和细胞工程》教学设计.docx
《高三生物教案:《第二轮基因工程和细胞工程》教学设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高三生物教案:《第二轮基因工程和细胞工程》教学设计.docx(43页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、高三生物教案:第二轮基因工程和细胞工程教学设计2022届高考生物其次轮基因工程和细胞工程专题导学复习 专题15基因工程和细胞工程 运用时间:2022.3 1.基因工程的诞生I5.植物组织培育II 2.基因工程的原理及技术II6.动物细胞培育和体细胞克隆I 3.基因工程的应用I7.细胞融合和单克隆抗体II 4.蛋白质工程I 1.利用关键词构建网络:基因工程、蛋白质工程、细胞工程、植物组织培育、植物体细胞杂交技术、动物细胞培育、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体的制备 2.基因工程、蛋白质工程、细胞工程、胚胎工程的操作对象 3.基因工程的工具、核心、表达载体所包含的构件、如何对目的基因进行检
2、测和鉴定 4.细胞工程都有哪些技术,分别利用什么原理 5.细胞表现全能性的条件 6.原生质体融合和动物细胞融合的原理和方法一样吗? 7.杂交瘤特点和单克隆抗体的特点 探究一:完成基因工程操作的步骤 思索:蛋白质工程的操作和基因工程有何不同? 下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题: 限制酶BamHHindEcoRSma 识别序列 及切割位点 GGATCC CCTAGG AAGCTT TTCGAA GAATTC CTTAAG CCCGGG GGGCCC (1)一个图1所示的质粒分子经Sma切割前后,分别含有_个游离的磷酸基团。 (2)
3、若对图中质粒进行改造,插入的Sma酶切位点越多,质粒的热稳定性越_。 (3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能运用Sma切割,缘由是_。 (4)与只运用EcoR相比较,运用BamH和Hind两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_。 (5)为了获得重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入_酶。 (6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_。 (7)为了从cDNA文库中分别获得蔗糖转运蛋白基因,将重组质粒导入丢失汲取蔗糖实力的大肠杆菌突变体,然后在_的培育基中培育,以完成目的基因表达的初步检测。 探究二:画出植物组织培育技术的操作流程 科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番
4、茄,使番茄的耐寒实力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有Pst、Sma、Hind、Alu等四种限制酶切割位点,下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),其中是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,、表示相关结构或细胞。请据图作答: (1)在构建基因表达载体时,可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避开目的基因和载体在酶切后产生的末端发生随意连接,在此实例中,应当选用限制酶_分别对_进行切割,切割后产生的DNA片段分别为_种。 (2)培育基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长,要利用该培育基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使基因表达载体中含有_作为
5、标记基因。 (3)探讨人员通常采纳_法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采纳_技术,在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。 (4)利用组织培育技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中、依次表示组织培育过程中番茄组织细胞的_过程。 探究三:动物体细胞核移植、单克隆抗体的制备流程 有性生殖的生物产生后代须要进行受精作用,植物体细胞杂交要进行原生质体的融合,单克隆抗体的制备须要进行动物细胞融合,可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题: (1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染
6、色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用,在光照强度大于800lx时两种烟草都不能生长。要想从融合细胞的培育液中分别出基因型为HhRr的杂种细胞,较为简便的筛选方法是_。 (2)若a、b表示两种植物体细胞,则由d细胞形成杂种植株的原理是_,这种育种方法的优点是_ (3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d细胞的特点是_。 由d细胞产生的抗体与一般血清抗体相比较,具有_的特点。生产上一般不能通过干脆培育B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要缘由是_ (4)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解,请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的依次连接起来。依次是_。 1人的血清白
7、蛋白作为血浆容量扩充剂用途广泛,是当前的探讨热点之一。图T143是利用奶牛生产人类血清白蛋白的图解,请回答: 图T143 (1)图中所涉及的生物技术中,属于细胞水平的是_、_。 (2)获得基因的常用方法有_(举一例),基因工程的核心是_。 (3)一般需用_酶处理,为获得数量较多的未受精卵细胞,需用_处理母牛。 (4)为_技术,操作的时期是_。 专题15基因工程和细胞工程 1.(1)0、2 (2)高 (3)Sma会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因 (4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化 (5)DNA连接 (6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞 (7)蔗糖为唯一含碳养分物质 2.答案
8、:(1)Pst、Sma含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒4、2 (2)抗氨苄青霉素基因(ampr)(3)农杆菌转化(或基因枪法等,答案合理即给分)抗原抗体杂交 (4)脱分化、再分化 3.(1)大于800lx光照 (2)植物细胞的全能性 克服了远缘杂交不亲和的障碍 (3)既能无限繁殖,又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高、化学性质单一 B淋巴细胞高度分化,不能增殖 (4) 1(1)核移植技术动物细胞培育 (2)从基因文库中提取(或PCR技术扩增、人工化学合成)基因表达载体的构建 (3)胰蛋白促性腺激素 (4)胚胎分割移植桑椹胚或囊胚 高三生物教案:细胞工程优秀教学设计 (一)植物细胞工程 1.理论
9、基础(原理):细胞全能性 全能性表达的难易程度:受精卵生殖细胞干细胞体细胞;植物细胞动物细胞 2.植物组织培育技术 (1)过程:离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 试管苗 植物体 (2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。 (2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。 (3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。 (二)动物细胞工程 1. 动物细胞培育 (1)概念:动物细胞培育就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在相宜的培育基中,让这些细胞生长和繁殖。 (2)动物细胞培育的流程:取动
10、物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)剪碎用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞制成细胞悬液转入培育瓶中进行原代培育贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞接着传代培育。 (3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。 (4)动物细胞培育须要满意以下条件 无菌、无毒的环境:培育液应进行无菌处理。通常还要在培育液中添加肯定量的抗生素,以防培育过程中的污染。此外,应定期更换培育液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 养分:合成培育基成分:糖
11、、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等自然成分。 温度:相宜温度:哺乳动物多是36.50.5;pH: 7.27.4。 气体环境:95%空气5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培育液的pH。 (5)动物细胞培育技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培育医学探讨的各种细胞。 2.动物体细胞核移植技术和克隆动物 (1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较简单)和体细胞核移植(比较难)。 (2)选用去核卵(母)细胞的缘由:卵(母)细胞比较大,简单操作;卵(母)细胞细胞质多,养分丰富。 (3)体细胞核移植的大致过程是:(右图) 胚胎
12、移植 (4)体细胞核移植技术的应用: 加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育; 爱护濒危物种,增大存活数量; 生产宝贵的医用蛋白; 作为异种移植的供体; 用于组织器官的移植等。 (5)体细胞核移植技术存在的问题: 克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。 高考生物二轮复习现代生物科技-基因工程、细胞工程名师讲义 基因工程、细胞工程一、基因工程1基本工具:(1)工具酶。限制性核酸内切酶(又称限制酶):切割目的基因和载体(断开磷酸二酯键)。DNA连接酶:缝合DNA片段断口处外侧链(形成磷酸二酯键)。(2)载体应具备的条件。能在宿主细胞内稳定存在并复制:便于目的基因的表达。有一至多个限制酶切割
13、位点:便于外源DNA分子的插入。具有标记基因:鉴定与选择重组DNA分子。2基本操作程序:(1)目的基因的获得。基因文库获得,PCR技术扩增,化学方法干脆人工合成。(2)基因表达载体的构建。启动子:启动转录。目的基因:限制须要的特定性状。终止子:终止转录。标记基因:筛选重组细胞。(3)将目的基因导入受体细胞。导入植物细胞:最常用方法是农杆菌转化法,另外还有花粉管通道法和基因枪法。导入动物细胞:最常用方法是显微注射法。导入微生物细胞:常用Ca2处理使受体细胞处于感受态。(4)目的基因的检测与鉴定。分子水平检测:以目的基因单链作探针,进行分子杂交;抗原抗体杂交。个体水平鉴定:抗虫、抗病的接种试验。3
14、应用:(1)植物基因工程。抗虫、抗病、抗逆转基因植物;利用转基因改良植物的品质。(2)动物基因工程。提高动物生长速度;改善畜产品的品质;用转基因动物生产药物;用转基因动物作器官移植的供体。(3)基因工程药物。(4)基因治疗。体外基因治疗;体内基因治疗。二、植物组织培育与动物细胞培育的比较三、植物体细胞杂交、动物细胞融合与细胞核移植1若该图为植物体细胞杂交示意图:(1)原生质体的制备。用纤维素酶和果胶酶除去植物细胞的细胞壁,得到原生质体A和B。(2)促融方法。过程中,常用的化学试剂是聚乙二醇。(3)新细胞壁的形成。过程形成的D细胞具有肯定的形态,该过程与细胞中的高尔基体亲密相关。(4)杂种植株的
15、培育。过程为植物组织培育,依据的原理是细胞的全能性,所得杂种植株可育(“可育”或“不行育”)。2若该图为动物细胞融合示意图:(1)促融方法。与植物体细胞杂交相比,过程中特有的方法是灭活病毒处理。(2)原理:过程的完成依靠于细胞膜的流淌性。(3)应用。若A细胞为骨髓瘤细胞,B细胞为B淋巴细胞,那么D细胞称为杂交瘤细胞,由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程,称为克隆。这种细胞既能无限繁殖,又能产生专一抗体。3若该图为体细胞核移植过程示意图,假设C细胞的细胞核来自于A细胞:(1)受体细胞(B细胞)的选择理由。第一:养分物质丰富,能满意早期胚胎发育的须要。其次:体积较大,易于操作。第三:含有使已分化的细
16、胞核复原分裂实力的物质。(2)克隆动物的性状。通过该过程克隆的动物主要性状由A细胞确定。1在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不行能同时进行ATP的合成与分解。()分析:在诱导离体的组织或器官形成幼苗的过程中,伴随细胞的增殖与分化等须要能量的生理过程,肯定会进行ATP的合成与分解。2重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接。()分析:DNA分子杂交是通过碱基互补配对原则形成的。3将目的基因B干脆导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞。()分析:目的基因必需经构建形成基因表达载体,才能导入受体细胞,否则不能正常表达。4培育草莓脱毒苗所采纳的主要技术是组织培育。()分析:植
17、物的茎尖一般没有病毒感染,因此可以通过组织培育技术培育茎尖细胞以获得脱毒苗。5应用DNA探针技术,可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达。()分析:应用DNA探针技术,可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其是否转录,但不能检测其是否表达。6体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体。()分析:克隆动物通过核移植技术获得,不能通过体细胞杂交技术获得。7动物的生长激素基因转入植物体后不能表达。()分析:不同生物的基因具有相同的化学成分和空间结构,合成蛋白质时共用一套密码子,因此动物基因可以在植物体内表达。8单克隆抗体技术可以用于治疗老年痴呆症。()分析:单克隆抗体特异性强
18、,可以定向清除抗原,达到治疗疾病的目的。 基因工程的基本工具(2022新课标全国卷)依据基因工程的有关学问,回答下列问题:(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有_和_。(2)质粒运载体用EcoR切割后产生的片段如下:AATTCGGCTTAA为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必需具有的特点是_。(3)按其来源不同,基因工程中所运用的DNA连接酶有两类,即_DNA连接酶和_DNA连接酶。(4)反转录作用的模板是_,产物是_。若要在体外获得大量反转录产物,常采纳_技术。(5)基因工程中除质粒外,_和_也可作为运载
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二轮基因工程和细胞工程 生物 教案 二轮 基因工程 细胞 工程 教学 设计
限制150内