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基因操作读书报告

来源:火烈鸟作者:开心麻花2025-09-181

基因操作读书报告(精选6篇)

基因操作读书报告 第1篇

《自私的基因》 读书报告 我们从哪里来,又将到哪里去。生命有何意义,我们该如何认知自己?《自私的基因》充满想象力,中信出版社出版。这本书的作者是理查德·道金斯,翻译者有卢允中,张岱云,陈复加,罗小舟。任何生物,包括我们自己,都只是求生的机器。这本书是实实在在的认知科学,复制、变异和淘汰简单的三种机制可以演变出所有大千世界生命现象里的林林总总。

虽然黑猩猩和人类的进化史大约有99.5%是共同的,但人类的大多数思想家把黑猩猩视为畸形异状、与人类毫不相干的怪物,而把他们自己看成是上升为万物之主的阶梯。对一个进化论者来说,情况绝非如此。认为某一物种比另一物种高尚是毫无客观依据的。不论是黑猩猩和人类,还是蜥蜴和真菌,他们都是经过长达约三十亿年之久的所谓自然选择这一过程进化而来。每一物种之内,某些个体比另一些个体留下更多的生存后代,因此,这些得以繁殖的幸运者的可遗传特性(基因),在其下一代中的数量就变得更加可观。基因的非随机性的区分繁殖就是自然选择。自然选择造就了我们,因此,要想了解我们的自身特性,就必须懂得自然选择。

道金斯对社会学说中这一崭新工作的主要论题逐一作了介绍:利他和利己行为的概念,遗传学上的自私的定义,进犯行为的进化,亲族学说(包括亲子关系和群居昆虫的进化),性比率学说;相互利他主义,欺骗行为和性差别的自然选择。道金斯精通这一基本理论,他胸有成竹,以令人钦佩的清晰文体展示了这一崭新的工作。由于他在生物学方面的造诣颇深,他能够使读者领略生物学文献中的丰富多彩和引人入胜之处。

这本书的开始就说此书的前提是不提倡以进化论为基础的道德观,讨论的只是事物是如何进化的,而不是讲人类应该怎样做才符合道德规范和准则。虽然我不太明白什么叫“以进化论为基础的道德观”,但这句话的意思应该是告诉我们所谓的“自私”只是行为意义上的,而非主观意义上的。之后作者提出了这样一个观点:我们只不过是基因制造出来的生存机器而已,世间的生物只不过是各种不同形式的生存机器,大家存在的目的只有一个,就是帮助基因繁衍下去。我们的存在,完全是自然选择和不断淘汰的产物,我们活着就是为了保存和延续基因的存在。我们的饥饿、痛苦、快乐、满足感等„„这些感受只是基因“设计”的“程序”,让我们在这些情绪的驱动下不断回避痛苦和追求享乐,以确保基因有更多的生存机会,这对于自以为是万物之灵的我们来说无疑是一个打击。

就内容而言,这本书只是揭露了了一个露骨的事实,令我对基因有了重新的认识,它不再只是我之前所了解的那个单纯可复制的、具有双螺旋结构的生物大分子,基因乃是生命传递的最本质的东西,而由基因所控制的躯体则只是一个基因用来庇护自己和繁衍的工具。生物所进化出的各种行为本质上是基因自然选择后的结果。而基因的本质是自私的,而由它控制的生命体必然也是自私的,生命体表象的利他主义和合作主义,其本质也是自私的。

生物生命的核心是基因,生命生存的单位是基因,由基因主导生命,生命不过是基因的寄生者而已,这是作者的观点,在阅读这本书的时候,我总是把动物行为拿来与人作为比较,这中比较其实是比较危险,因为它会导向你提出一个问题,即人生存的意义是什么?难道仅仅是传递基因?如果我们把时间拉长,宇宙诞生40多亿年,人类诞生才区区数百万年,近代文明也才几百年而已,再想想人的一生,数十年而已,真的很短暂,把人类的行为放在整个宇宙来看,人的行为几乎是没有意义的,这就是我所说的危险性,想想自己生存的意义是什么,作者并没有给出答案,转而一想,事实上并没有这么严重。我们又并不是纯粹的机器,而是理性动物,我们有着意识,会学习会探索,能够发现基因的存在,能够不断认识自我。从生物学角度来说,也许生命本身并没有什么意义,但我们的意识赋予生命以目的和意义。在人类社会中,代代相传的更重要的东西是文化传统和观念,这也就是作者在书中提到的“拟子”。当我们离开这世界以后,能留下来的事有两种——拟子和基因。按照有性生殖的模式,我们的子代事实上只能继承我们基因组的一半,数代的传递之后,我们同子孙之间的亲缘关系同任何一个陌生人之间可能就已经相差无几。但是你对这个世界的文化有贡献,例如你有个好想法,写出一首旋律、发明一只火花塞,写出一首小诗,这些贡献可能会在你所有的基因都消失于浩大的基因库之后,还能存留很久。

那么,人类的行为究竟多大程度上体现了我们的本能?从生物的角度来看,人类的一切行为归结到底即为繁衍二字,生物的一切行为都是为了更好的繁衍。换个角度,人类很幸运,从这样无休止的繁衍活动中走了出来,我们进化出了更加高级的东西,比如情感,自我意识等等,因此我们得以在这场无休止的繁衍循环中玩出点新花样,而这些使人在繁衍之余还可以干点其他事情,人类不再是以繁衍为终极目的。在现实生活中,我们的许多行为和本能是相对抗的,我们甚至可以使用工具来对抗这种生物本能,如人类的对真理的追求直至献出生命与繁衍行为不相干。繁衍行为使人类进化出了这些行为,但这些行为某种程度上又与繁衍独立,不能只单纯的以繁衍来理解这些行为。

据说有些人在看完这本书后发出了道德世界轰然崩塌这样的声音,我们应该看到在人类经过长期进化之后,早已拥有了与生物本能做斗争的能力,如果把道德体系的崩溃归结于本质的自私,是不是就等于否定了人进化出来的高等智慧?况且人类优于其他生物的正是由于我们完善的道德体系的束缚。

总之,达尔文主义的社会学说使我们窥见了社会关系中基本的对称性和逻辑性,在我们有了更充分的理解之后,我们的政治见解当会重新获得活力,并对心理学的科学研究提供理论上的支柱。在这一过程中,我们也必将对我们受苦受难的许多根源有一个更深刻的理解。

用书中的话说:“我们是作为基因机器而被建造的,并且被文化陶冶成为拟子的基因,但我们具备足够的力量去反对我们的缔造者。在这个世界上,只有我们,我们人类,能够反抗自私的复制基因的暴政。”也就是说,我们并不是被基因操控的,我们还有自己的灵魂和心灵,而不是单纯的生殖繁衍,这才是生命真正的意义所在!

基因操作读书报告 第2篇

生命是种最为奇妙、最富魅力的自然现象。在现在的地球上,生活着150多万种动物、40多万种植物和20多万种微生物,构成了一个蜂飞蝶舞、鸟语花香、山清水秀、绚凡多彩的生命世界,繁衍进化,生生不息。从高山到平原,从沙漠到草原,从空中到江河湖海,从地表到地下,到处都有生命的踪迹。

然而,在46亿年前,当地球在宇宙中形成之初,地球不仅受到亿万颗慧和陨石撞击,而且用了大约1亿年的时间,才把高达数千摄氏度的温度降了下来。那时的地球是一个无生命的荒凉沉寂的世界。过了大约10亿年,地球上似乎才有了简单的蓝藻类微生物。那么,地球上最初的生命是何时、何地又是如何诞生的呢?这就是人们普遍关心的地球生命起源的问题。

生命起源与元素起源和人类起源问题并列是科学中的大问题。50亿年前,当地球上还没有生命物质的时候,地球火山不断喷出熔岩和气体,其中有水气、一氧化碳、氮、氢、硫、磷等,它们在阳光和热的作用下第一步形成简单的有机物如碱基、戊糖、磷酸基及简单氨基酸,第二步形成复杂的糖、氨基酸,然后编合成多糖、蛋白质及核酸等,第三步从生物高分子形成类细胞、真细胞,然后演化为生物个体。

生命被认为是一类特殊的物质结构或有特殊结构的物质,可以自我复制和新陈代谢,最简单的生命被认为是某生物的大分子,以可以自我复制的蛋白质和核酸分子为基不过自然界中的的确确存在无细胞结构的生命:

•原体:1983年才发现的仅由蛋白质分子组成的一种病原微生物。

•病毒:包装在蛋白质外壳中的DNA或RNA分子

•类病毒:没有蛋白质外壳的RNA分子

现生的以上3种非细胞形式的生命属于不完整的生命被认为是在细胞生命出现之前的化学进化阶段出现的单由蛋白质分子或核酸分子组成的生命形式,是生命演化化学进化阶段到生物进化阶段的中间状态。

给生命下一个完整科学的定义一直是科学家们头痛的问题,由来依久困扰着科学的发展,对其认识存在个历史的过程。就生命的物质构成:可认为生命是特殊的物质结构或特殊结构的物质,19-20世纪原生质--蛋白质及其代谢功能的研究以及20世纪50年代以后核酸分子结构和遗传功能学的研究进展具有代谢功能的蛋白质分子和自我复制和负载遗传信息能力的核酸分子是生命的分子基础并认为生命现象源于改类大分子,进步的同时有产生两个问题: 最简单的生命是某种生物的大分子,如果真这样的话,那有没有非细胞的生命,现实存在几种非细胞形式的生命原体(prions)、病毒(virus)、类病毒(viroids),从结构上我们可以认为蛋白质和 核酸是生命的基础,非细胞形式的生命原体(prions)、病毒(virus)、类病毒(viroids)是不完整的生命很可能是生命出现之前的化学进化阶段是否可能产生过单由蛋白质分子或核酸分子组成的生命形式。就功能而言:生命需要从外界输入和转换能量以驱动和维持其自身的生产过程,并保持其自身远离平衡的状态。生命系统的特点在于它把内部各个能量转换和物质相互作用过程藕联并组织成一个完整的“过程网”其结果是系统中所有组成部分,包括边界膜结构本身都能够自动地、连续地再生产出来。

简而言之,按生命的功能定义,我们可以把生命看作是无数相关的生物化学反应通过藕联而组成有序的、紧凑的、高度组织化的网系统(或超级循环系统)。科学总结:生命是生命是高度组织化的物质结构,核酸、蛋白质等相互作用的生物大分子构成其分子基础,通过生物膜结构实现其内、外物质交换而保持其低熵水平的远离热力学平衡态的有序状态,同时

实现其自身复制(再生产)。生命有许多特点,最主要的是要有新陈代谢和繁衍后代的能力。这两种能力都来自于DNA的功能。生物的新陈代谢是由基因调控的,而基因则是DN A的片断。除少数原核生物(主要是植物病毒)靠RNA繁殖外,绝大部分生物都由DNA的复制进行繁殖。所以,要产生生命,首先要产生DN A(或RNA)。最简单的生物噬菌体(专门吃细菌的病毒)就主要是由一个外壳和内含的DNA分子组成的。DNA本身并不复杂,是由四种不同的核甘酸相联而形成的长链。复杂的是DNA分子中这几种核甘酸排列的顺序。DNA正是借着这四种核甘酸的不同排列顺序产生了不同的基因并由此产生不同的生物及其他生命所必须的化合物。这四种核甘酸在DNA分子中不同排列组合的可能性之巨大,远远超出人们的想象。然而这些巨大的排列组合的可能性中,只有一种可能性是可以产生第一个生命的。

生命活动的基础是一系列化学变化,而这些化学变化都是在酶的催化作用下完成的,生命体的遗传依赖于DNA(脱氧核糖核酸)的复制过程。原始生命是自催化的,要发展成栈催化需要一定的物质基础,也需要一定的形态结构。细胞就是生命体具备包括酶催化和DNA复制在内的完整功能的基本结构单位和功能单位。原始生命先是非细胞形态,而后不断演化和发展成为细胞形态,这又是一次质的飞跃,这一过程就是生命起源中的细胞起源。细胞起源是生命起源的重要一环。

茫茫宇宙中,地球是迄今为止所发现的唯一适合人类生存的行星,是我们可爱的家园。地球孕育了人类,但是,人类在开发和利用自然资源、在社会不断发展的同 时,也无情地毁坏、污染和摧残了她,致人类自己的生存也开始面临着极大的 威胁。今天,关心地球、爱护地球已成为每一个人的责任;认识地球、了解地球 已成为每一个人的愿望。二十世纪地质学领域产生了一系列重要的革命性学说,不断向我提供了与 人类生活最密切的地壳整体演化的生动图景,对人类自然观的形成和深化产生了 重大影响。地球是怎样形成、又是怎样演变的?地球上的生命是怎样产生、生物又是如何演化的?地球上有多少可利用的资源和能源?地球还能存在多久?作为高级动物的人类,其本身有些什幺奥秘?所有这些,都能在这里得到充分的展示。中国地域辽阔,地质构造复杂多样,是认识和了解大地母亲的极好课堂。让我们怀着求索和唯真的态度,去解读与地质学有关的形形色色的课题,从而能够在新千年里以崭新的姿态去面对她,并勾画地球以及人类的美好明天。

基因操作技术课程建设与实践 第3篇

1 在完善专业人才培养方案的前提下优化课程建设内容

优化课程体系和改革教学内容是实现专业人才培养目标的基础[1], 对基因操作技术课程内容的优化是将其置于不断完善的专业人才培养方案下进行的。为将该课程建设成为体现工学结合、符合职业能力需求的优质课程, 在建设中, 团队教师通过深入专业校外实训基地、与用人单位座谈调研、对毕业生和实习生进行回访、分析企业招聘信息等方式, 提炼关键技术岗位职责, 更新旧信息老知识, 补充新技术、新方法、新标准, 与行业企业专业技术人员反复完善课程建设内容。形成了以分子生物学技术、生物制品分离与纯化技术、模式生物与实验动物技术等几大岗位群为核心的专业人才培养方案。

针对分子生物学技术岗位, 配套设置了生物化学、遗传学、分子生物学和基因操作技术等相关支撑课程。作为生命科学领域的重要前沿学科[2], 基因操作技术正广泛地与其他学科交叉渗透, 为实现课程内容的有机对接, 避免相关课程内容上的重复, 在专业层面上组织有关教师进行研讨, 界定课程的学习内容与学习重点, 做到了重点突出、衔接自然, 保证了知识体现的连贯性和完整性。最终形成四个学习情境, 分别为核酸提取与鉴定、基因克隆、基因表达以及基因操作相关应用等。教学实施采取以一个具体的工作任务为主线, 将四个学习情境串联为一个完整的总任务, 如克隆表达北京鸭抑制素α-亚基基因并检测表达产物活性, 而每个学习情境又细化为几个子情境, 要求学生严格按照工作任务的实际流程进行学习与操作, 取得了良好的教学效果。

2 积极探索“以学生为中心”的教学方法与手段改革

基因操作技术是在DNA水平上阐明生命现象的技术, 又称基因工程技术, 其主要任务是讨论核酸酶、工具载体、原核及真核生物基因操作技术的基本理论、基因鉴定和表达调控的分析方法和基本操作技术。基因操作技术课程内容比较抽象、深奥, 研究对象比较微观, 研究结果专业性强、不形象生动, 这样的课程特点增加了教学过程的难度, 教学效果差强人意。

在课程建设过程中, 积极探索“以学生为中心”的教学改革, 通过改革教学方法和手段不断提升教学质量。具体做法有:将一个完整的总任务细化为若干小任务, 组织学生以小组的形式独立完成;在分组时, 不同的任务采取不同的分组方法, 如卡片拼图法、扑克牌法、随机摇号法等;在信息获取阶段, 采取滚轴承法、工作站法、小组演示法等;而在考核评价阶段, 则引入“魔力墙”法、测试法、学生自我评价等方法。形式多样的学习方法的引入, 对调动学生学习的积极性、激发学生学习兴趣方面成果显著, 同时对学生责任心、团队合作精神以及自我展示能力的培养也起到至关重要的作用。

以课程教学改革为主, 大力引入现代教育技术手段[3]。以多媒体课件、各类专业图形图像、视频资料、基因芯片技术虚拟软件等为媒介, 为学生主动获取知识提供了个性空间[4]。

3 结合地域产业特色, 课程建设特色鲜明

3.1 开发虚拟教学软件

北京生物制药领域的优势主要有疫苗、基因工程药物及生化检测试剂。在国家发改委支持建设的与生物医药相关的8个国家工程中心中, 北京有生物芯片和病毒生物技术2个工程中心[5]。每年北京农业职业学院生物技术专业都有为数不少的学生到生物芯片北京国家工程研究中心 (博奥生物有限公司) 等单位进行顶岗实习或毕业实习, 从事与基因芯片技术有关的工作。

针对基因芯片技术所需设备昂贵、日常维护要求较高的特点, 与企业合作开发了基因芯片技术虚拟软件, 内容涵盖了核酸提取与检测、目的基因的获取、引物标记、芯片制备、核酸杂交、结果扫描与分析等内容。软件模拟再现了基因芯片的制备与应用过程, 融学生自学、考核评价与教师教学于一体, 在丰富教师教学手段的同时, 也弥补了反复操作练习对设备的磨损及实验耗材的浪费等不足。学生只需通过操纵鼠标即可方便进入各实验环节, 并进行各技能点的链接与跳转。

3.2 教材建设

教材是课程建设成果的物化, 是教师教研成果固化的标志, 教材既是知识的载体, 又是认知能力的载体[3]。北京农业职业学院以北京地区生物技术产物发展和职业需求为导向, 确定教材内容;以实际工作过程为特征, 构建教材架构。在教材中, 每个学习子情境内容均分为引言、问题、工作任务、信息获取、工作实施、检测与评价、分析与思考以及拓展与链接八个部分。引言部分多以生产或生活实例为主, 目的是激发学生的好奇心, 启发学生的学习思维, 并引出后续的问题和工作任务。在信息获取环节, 融入了多种教学方法和学习方法, 在为学生提供必要的专业知识的同时, 也注重学生情感、合作能力、自我学习能力的培养;在培养学生分析问题、解决问题能力的同时[6], 帮助树立学生科学的实事求是的态度, 引导学生善于发现自我并正确认识自我。

4 结语

课程建设是一项长期的系统工程, 是学科建设、专业建设的基础, 是人才培养的关键。经过十余年的建设, 基因操作技术课程在专业人才培养过程中的作用日渐凸显, 但基因操作技术的新技术、新方法、新设备更新迅速, 加之职业教育技术的快速发展, 为基因操作技术课程持续性建设提出了新的挑战。课程建设需服务于专业人才培养的总目标, 而人才培养目标的实现需要合理的课程体系来支撑。基因操作技术课程建设所取得的成果经验当引领生物技术专业其他课程协同发展, 共同为提升专业人才质量服务。

参考文献

[1]黄恢义.浅议高校课程建设中的主导和主体作用[J].南昌航空工业学院学报:社会科学版, 2006 (4) :102-104.

[2]郭芬, 黄树林.改进分子生物学教学效果的探讨科技教育创新[J].中国科技信息, 2010 (2) :206, 208.

[3]曲法义, 鲁佳, 韩俊.以课程建设为契机全面深化教学改革[J].黑龙江教育学院学报, 2011 (1) :64-65.

[4]王海英, 李双全, 黄金杰, 等.精品课程建设促进教学改革发展的实践与思考[J].电气电子教学学报, 2009, 31 (Z2) :5-8.

[5]曹巍, 雷二庆, 王磊, 等.北京生物技术产业发展研究[J].中国生物工程杂志, 2006, 26 (6) :99-102.

巧学基因工程基本操作 第4篇

如图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。通过概念图,我们可以作如下四个方面的分析:

[抗虫基因][含kanr质粒][转基因抗

虫植株][再生

植株][重组

质粒][愈伤

组织][土壤农

杆菌][含重组质粒的

土壤农杆菌][离体棉花

叶片组织] [构建][导入][检测][分化][培养选择][诱导选择][侵染]

1.从抗虫基因的获取,理解目的基因的获取方法

例1 在抗虫棉培育过程中,需要将苏云金杆菌Bt毒基因导入棉花细胞中。下图是获取苏云金杆菌Bt基因的流程。据图回答:

杆菌[基因组

文库][含目的基

因的菌株][目的基

因Ⅰ][目的基

因Ⅱ][DNA][mRNA][cDNA][cDNA

文库][含目的基

因的菌株][构建] [筛选] [分离] [A][B][构建] [筛选] [C][分离] [提取][提取]

(1)图中基因组文库 (填“小于”“等于”或“大于”)cDNA文库。

(2)B过程需要的酶是 ;A、C过程中 (填“可以”或“不可以”)使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。

(3)目的基因Ⅰ和Ⅱ除可从构建的文库中分离外,还可以分别利用图中 和 为模板直接进行PCR扩增,该过程中所用酶的显著特点是 。

解析 分析获取苏云金杆菌Bt基因的流程图可知,图中基因组文库大于cDNA文库。B过程需要的酶应该是逆转录酶;A、C过程虽然都能获得含目的基因的菌株,但C中无内含子对应的序列,所以不可以使用同一种探针进行筛选。目的基因Ⅰ和Ⅱ除可从构建的文库中分离外,还可以分别利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增,该过程中所用酶的显著特点是耐高温。

答案 (1)大于 (2)逆转录酶 不可以 (3)DNA cDNA 耐高温

2.从重组质粒的构建,理解表达载体的构建过程及组成要素

例2 科学家在培育抗虫棉时,经过了许多复杂的过程和不懈的努力,才获得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中,然后导入棉花的受精卵中,结果抗虫基因在棉花体内没有表达。之后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端),导入棉花受精卵,长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端),导入棉花受精卵,结果长成的植株有了抗虫能力。那么作为重组的载体应具备的结构是( )

A.目的基因、启动子、标记基因

B.目的基因、终止子、标记基因

C.目的基因、启动子、终止子、标记基因

D.启动子、终止子、标记基因

解析 据题干可知,要使目的基因在棉花体内表达,必须有棉花基因表达的启动子,且要有使抗虫基因准确表达的终止子。而表达载体中含标记基因如卡那霉素抗性基因(kanr),只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长,则可以标记目的基因是否导入,所以需要目的基因、启动子、终止子、标记基因四种结构。

答案 C

点拔 基因表达载体的构建过程如下图,用同一种限制性内切酶切割目的基因及质粒,以获取[ 质粒][DNA分子][重组DNA分子(重组质粒)][一种限制酶处理][DNA连接酶][两个切口

获得目的基因][一个切口

两个黏性末端] 相同的粘性末端,然后将切下的目的基因片段插入质粒的切口处,再加入适量DNA连接酶,形成一个重组DNA分子(重组质粒)。构建过程如右图所示。

3.从重组质粒通过农杆菌介导进入棉花细胞,理解将目的基因导入受体细胞的方法

例3 为将目的基因导入受体细胞常采用土壤农杆菌转化法,在土壤农杆菌中常含有一个Ti质粒。某科研小组欲将某抗虫基因导入某植物,下列分析错误的是( )

A.Ti质粒含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因,是基因工程中重要的载体

B.用Ca2+处理细菌是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法

C.重组Ti质粒的土壤农杆菌成功感染植物细胞,可通过植物组织培养技术将该细胞培养成具有抗虫性状的植物

D.若能够在植物细胞中检测到抗虫基因,则说明将重组质粒成功地导入到了受体细胞

解析 Ti质粒的作用是带动目的基因整合到棉花细胞的染色体中,以保证目的基因在棉花的繁殖过程中能够稳定遗传,所以A项错误,用Ca2+处理农杆菌,使细菌细胞处于感受态,可吸收重组Ti质粒导入土壤农杆菌中,所以B项正确,棉花为双子叶植物,其产生的酚类物质可诱使含重组Ti质粒的土壤农杆菌感染植物细胞,然后通过植物组织培养技术即可获抗虫棉,C项正确,若植物细胞中检测到抗虫基因,则说明抗虫基因可随重组质粒进入受体细胞,则D项正确。

答案 A

点拔 苏云金杆菌Bt基因与Ti质粒构成的重组质粒及普通质粒都可被Ca2+处理过的感受态农杆菌摄入,所以要用卡那霉素抗性基因(kanr)为标记基因进行筛选,然后选出含抗性基因的农杆菌,使之感染棉花细胞,因只有部分细胞可能被感染,所以仍需要对感染过的棉花细胞进行抗性检测,进一步筛选出含抗性基因的棉花细胞,Ti质粒可诱使目的基因整合到棉花细胞的染色体中并随细胞分裂而稳定遗传,然后将含抗虫基因的棉花进行植物组织培养才可获得抗虫植株。重组质粒的导入还可以用花粉管通道法或基因枪法导入到棉花细胞中,而若将重组DNA导入动物细胞则应用显微注射法。

4.从再生植株的检测,理解目的基因的检测与鉴定的方法

例4 苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花植株后是否已表达,从个体水平进行的检测是( )

A.是否有抗药性

B.是否有相应的抗虫性状

C.是否能检测到标记基因

D.是否能分离到目的基因

解析 因题干强调的是个体水平,应从性状上检测,抗虫基因如果在棉花细胞内表达,则该棉花就应该有相应的抗虫性状。

答案 B

点拔 对于抗虫基因的检测与鉴定包括分子水平的检测和个体水平的检测二个方面,分子水平的检测主要从基因及其表达的三级水平上检测。个体水平的鉴定主要是对个体性状表现进行的检测,主要有:(1)抗虫或抗病的接种实验。(2)对基因工程产品与天然产品的功能进行活性比较。目的基因的检测与鉴定可归纳如下。

[目的基因

是否插入][mRNA][蛋白质][个体][DNA分

子杂交][分子

杂交][抗原-抗体杂交][抗虫、抗病

接种实验][是否抗虫:

是否抗病][是否出现

杂交带][是否出现

杂交带][是否出现

杂交带] [转录] [翻译] [检测] [检测] [检测] [鉴定] [现象] [现象] [现象] [现象] [个体水平检测][分子水平检测]

基因操作读书报告 第5篇

二、说教学目标:、知识目标:

尝试分析某一转基因生物的研制过程及基本操作程序。

2.情感态度目标:

①通过对基因工程原理及基本操作程序的理解,掌握理论联系实际的朴实观念以及对当今世界的前沿技术有更深刻的了解。

②通过对四步基本操作程序的具体操作技术的学习,增强学生爱科学,学科学的情感和建设祖国的社会责任感,并且建立起知识创造价值,知识为人类服务,使人类生活质量更好的美好愿望。

3.能力目标:

通过让学生了解世界最前沿技术,追踪社会热点,提高学生收集处理信息能力,提高学生语言表达能力和信息交流能力,培养学生的独立动手能力和合作态度。

三、说教学重点、难点:

重点:基因工程基本操作程序的四个步骤。

难点:

1、用基因工程的方法使大肠杆菌生产出人的胰岛素,如何设计。

2、目的基因与载体的结合。

四、说教法、学法 :

教法:结合了直观教具(图片),多媒体教学,讨论式的教学方法,由此体现教师的主导地位。

学法:在整个教学过程中,重要的是让学生充分体现其自主性。让学生通过阅读课文,让学生学会收集信息的能力,增强理解力。讨论分析信息,让学生用自己的话自主表达出来,培养学生语言表达能力。在讨论、分析、综合过程中,学生主动思考并得到其所需信息,培养归纳、比较、综合能力。让学生学生动手制作重组DNA分子,让学生得到实践,培养实际动手能力和团结协作精神。

五、说教学过程:

1.导课:

提问复习上节课DNA重组技术的基本工具内容。

1、基因的剪刀是什么?其主要作用是什么?

2、基因的针线是什么?其主要作用是什么?

3、基因的运输工具是什么?

指出:利用这些专用工具,怎样完成基因工程呢?

2.引出课题:基因工程的基本操作程序

3.进入教学过程:

(1)设计问题情境,指导读书:我国拥有自主知识产权的抗软化番茄,到底是怎样获得的呢?它要通过哪些步骤才能实现呢?

学生带着问题自主阅读课文,组织讨论,得出基因工程的四点基本操作程序,通过这种学生自学和讨论来概括本文的重点内容——基因工程的基本操作程序。

这样既可以让学生增强阅读能力,并可以提高分析、归纳其所得信息能力及交流能力。

(2)利用多媒体,展示资料,依次讲授新课:

首先用多媒体展示基因工程的基本操作流程图,了解基因工程的四点基本操作程序,然后讲第一步骤:目的基因的获取。先补充何为目的基因?人工合成目的基因的办法:反转录法,化学合成的办法。

其次:基因表达载体的构建。讲这点之前,让学生模拟制作重组DNA分子,展示自己制作的重组DNA分子,各有几个切割位点?露出几个黏性末端?如何拼接上去?通过学生自己动手,模拟拼接,加深学生对基因表达载体的构建的认识。最后,我再总结指出:基因表达载体的构建过程,首先要用同一种限制性内切酶切割质粒和目的基因,再用DNA连接酶把互补的黏性末端连接。一个完整的基因表达载体由四个部分组成:启动子,终止子,目的基因,标记基因。

最后在讲目的基因导入受体细胞是只讲方法(借鉴细菌或病毒侵入细胞的途径)和过程(运载体为质粒,受体细胞为细菌等)。目的基因的检测和表达主要讲检测(通过检测标记基因的有无来判断目的基因是否导入)和表达(通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达)。

基因操作读书报告 第6篇

1.基因工程常用的受体细胞有()①大肠杆菌 ②枯草杆菌 ③支原体 ④动植物细胞 A.①②③④

C.②③④

B.①②③ D.①②④

解析:支原体太小了,细胞中唯一可见的细胞器是核糖体,而基因工程要求基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达;因为支原体结构的限制,其所具有的功能不能满足基因工程对细胞的要求,故支原体不能作为受体细胞。

答案:D 2.检测转基因生物是否转录出mRNA,应通过何种分子杂交方法实现()A.DNA—DNA杂交 B.DNA—RNA杂交 C.RNA—蛋白质杂交 D.蛋白质—蛋白质杂交

解析:A、B、D三项分别是在复制、转录和翻译水平上检测基因工程是否成功,C项所述分子杂交方法是不存在的。

答案:B 3.应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到探测疾病的目的。基因探针是指()A.用于检测疾病的医疗器械

B.用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子 C.合成β球蛋白的DNA D.合成苯丙羟化酶的DNA片段

解析:基因探针是具有特定序列的单链DNA,作用是能检测是否含有目的基因,运用了DNA分子杂交技术;基因探针=目的基因+放射性同位素标记。

答案:B 4.检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因的常用方法是()A.DNA分子杂交技术 C.放射性同位素标记技术

B.荧光分子标记技术

D.显微注射技术

解析:检测目的基因常采用DNA分子杂交技术,即在含有目的基因的DNA片段上用放射 性同位素等进行标记,以此作为探针,并使探针与基因组DNA杂交,若显示出杂交带,则表明目的基因已插入染色体DNA中。

答案:A 5.(2016·海南卷)基因工程又称为DNA重组技术,回答相关问题:

(1)在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即________和从________中分离。(2)利用某植物的成熟叶片为材料,同时构建cDNA文库和基因组文库,两个文库相比,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少,其原因是_______________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。

(3)在基因表达载体中,启动子是________聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,最常用的原核生物是________。

(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时,常用的携带目的基因的金属颗粒有________和________颗粒。

解析:本题主要考查目的基因的获取方法、基因表达载体的构建方法、目的基因导入植物细胞的方法。

(1)在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,既可在核苷酸序列已知的情况下人工合成,也可用限制酶对生物材料的DNA切割,再选取。

(2)cDNA文库是由mRNA反转录获得的,其中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因,而基因组文库中含有该植物的全部基因。

(3)在基因表达载体中,启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,最常用的原核生物是大肠杆菌。

(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时,常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉和钨粉颗粒。

答案:(1)人工合成 生物材料

(2)cDNA文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因,而基因组文库中含有该植物的全部基因

(3)RNA 大肠杆菌(或细菌)(4)金粉 钨粉

A级 基础巩固

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

解析:对目的基因(DNA片段)进行复制需利用DNA聚合酶而不是DNA连接酶。答案:A 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

解析:基因表达载体的构建是指目的基因与载体结合,在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体,用DNA连接酶将互补的末端连接起来;基因表达载体的构建是在细胞外进行的;基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的基因和标记基因。

答案:B 3.水母发光蛋白由236个氨基酸构成,其中由三种氨基酸构成发光环,现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中,这种蛋白质的作用是()A.促使目的基因导入受体细胞中 B.促使目的基因在受体细胞中复制 C.促使目的基因容易被检测出来 D.检测目的基因是否成功表达

解析:标记基因表达的荧光蛋白使目的基因容易被检测出来。答案:C 4.基因工程的正确操作步骤是()①目的基因与运载体相结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达

④提取目的基因

A.③④②①

C.④①②③

B.②④①③ D.③④①②

解析:基因工程的基本操作步骤主要包括四步:(1)目的基因的获取,即④提取目的基因。

(2)基因表达载体的构建,即①使目的基因与运载体结合。(3)将目的基因导入受体细胞,即②。

(4)目的基因的检测与表达,即③检测目的基因的表达。答案:C 5.某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内,来表达产 生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因:A是抗链霉素基因,B是抗氨苄青霉素基因,且目的基因要插入到基因B中,而大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是()A.导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒 B.RNA聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶

C.可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒

D.在含氨苄青霉素培养基中不能生长,但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌

解析:导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒,也可能为普通质粒,A项错误;构建基因表达载体过程中需要限制酶和DNA连接酶,不需要RNA聚合酶,B项错误;由于目的基因要插入到基因B中,即抗氨苄青霉素基因破坏,即工程菌不能抗氨苄青霉素,因此不能用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒,C项错误;据分析可知,在含氨苄青霉素培养基中不能生长,但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌,D项正确。

答案:D

B级 能力训练

6.科学家通过基因工程,成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉,其过程大致如图。

(1)基因工程的核心是__________________________________。

(2)上述过程中,将目的基因导入棉花细胞内使用了________法,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的________中,然后用该农杆菌感染植株细胞,通过DNA重组将目的基因插入植株细胞的________上。

(3)目的基因在棉株体内能否成功转录,分子水平上可采用________方法检测。(4)如果把该基因导入叶绿体DNA中,将来产生的卵细胞中________(填“一定”或“不一定”)含有抗虫基因。

解析:(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。

(2)将目的基因导入棉花细胞内使用了农杆菌转化法,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T­DNA中,然后用该农杆菌感染植株细胞,通过DNA重组将目的基因插入植株细胞的染色体上。(3)目的基因在棉株体内能否成功转录,从分子水平上检测可采用分子杂交法。(4)由于在产生配子的过程中,细胞质基因是随机分配的,因此产生的配子中不一定含有抗虫基因。

答案:(1)基因表达载体的构建(2)农杆菌转化 T­DNA 染色体(3)分子杂交(4)不一定

7.科学家通过基因工程的方法,能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关该基因工程的叙述,错误的是()A.采用反转录的方法得到的目的基因有内含子

B.基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的 C.马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞

D.用同一种限制酶,分别处理质粒和含目的基因的DNA,可产生黏性末端而形成重组DNA分子

解析:真核基因结构中,内含子部分不能编码蛋白质。在转录形成成熟的mRNA的过程中,内含子转录部分被剪切,因此采用反转录法得到的目的基因不含内含子,故A项错误;非编码区虽然不能编码蛋白质,但对于遗传信息表达是不可缺少的,在它上面由调控遗传信息表达的核苷酸序列,比如RNA聚合酶结合位点,对目的基因的表达必须先有RNA聚合酶与之结合,才可转录形成信使RNA,故B项正确;受体细胞可以是受精卵,也可以是体细胞,如叶肉细胞,故C项正确;用同一种限制酶处理质粒和含目的基因的DNA,可产生相同黏性末端,再用DNA连接酶连接形成重组DNA分子,故D项正确。

答案:A 8.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的胰岛素,下列叙述错误的是()A.用相同的限制酶处理目的基因和质粒

B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶 C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D.导入大肠杆菌的目的基因不一定成功表达

解析:基因工程中,用相同的限制酶处理目的基因和质粒使它们露出相同的黏性末端,A正确;DNA连接酶和限制酶是构建重组质粒必需的工具酶,B错误;质粒上的抗生素抗性基因是标记基因,所以可以用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒,C正确;导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达,D正确。

答案:B 9.如图表示一项重要生物技术的关键步骤,X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列说法不正确的是()5

A.X是能合成胰岛素的细菌细胞

B.质粒通常有多个标记基因和多个限制酶切点 C.基因与运载体的重组只需要DNA连接酶 D.该细菌的性状被定向改造

解析:X是含有胰岛素基因的细菌细胞分裂形成的,含有胰岛素基因,因此能合成胰岛素,A项正确;质粒通常有多个标记基因和多个限制酶切点,这样便于目的基因的插入和筛选含有重组DNA的细胞,B项正确;基因与运载体的重组除了需要DNA连接酶,还需要限制酶,C项错误;基因工程能定向改造生物的性状,该细菌是采用基因工程技术培育形成的,因此其性状已被定向改造,D项正确。

答案:C 10.在基因工程操作技术中,为保证目的基因更好地导入受体细胞,有时需要用Ca处理。下列有关叙述,正确的是()A.显微注射法中要用Ca处理动物受精卵 B.花粉管通道法中要用Ca处理植物体细胞 C.农杆菌转化法中要用Ca处理植物细胞 D.农杆菌转化法中要用Ca处理农杆菌细胞

解析:用Ca处理原核细胞,会增大细胞壁的通透性,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,即感受态。在农杆菌转化法中,需要把构建好的重组载体(重组Ti质粒)先导入原核细胞——农杆菌细胞中,此时需要用Ca处理,然后再把含重组Ti质粒的农杆菌导入植物细胞。

答案:D 11.如图为基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。相关叙述中正确的是()

2+2+

2+2+2+2+

2+

A.这三种方法都是在体内进行的 B.①②③碱基对的数量和排列顺序相同 C.方法a和c均用到DNA聚合酶 D.方法c需要模板

解析:题中三种方法都是在体外进行的,且都用到酶(方法a需要反转录酶和DNA聚合酶,方法b需要限制酶,方法c需要DNA聚合酶),A错误、C正确。方法a得到的目的基因不含有内含子,方法c得到的目的基因的碱基序列可能有多种,因此①②③碱基对的数量和 6 排列顺序不相同,B错误。方法c不需要模板,D错误。

答案:C 12.(2015·重庆卷)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是()A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得 B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点 C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来 D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用

解析:本题考查基因工程相关知识。A项,胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达,人肝细胞无胰岛素mRNA,故错误。B项,复制原点是基因表达载体复制的起点,而胰岛素基因表达的起点位于启动子,故错误。C项,在细胞培养液中加入抗生素,只有含胰岛素基因的受体细胞才能存活,即借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来,故正确。D项,启动子在胰岛素基因的转录中起作用,终止密码子在翻译中起作用,故错误。

答案:C 13.已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产,乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此,可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内,使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题:

(1)为了获得丙种蛋白质的基因,在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上,推测出丙种蛋白质的________序列,据此可利用________________方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用________和________方法。

(2)在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中,常需要使用________酶和________酶。

(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养,筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织,由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗________的危害。

(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口,则该植株的种子________(填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。

解析:(1)为了获得丙中蛋白质的基因,在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上,推测出控制丙中蛋白质的基因的核苷酸序列,据此可利用化学方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用基因文库、PCR方法。(2)在利用上述丙中蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中,常需使用限制酶和DNA连接酶。(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养,筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织,由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗乙种昆虫的危害。(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口,则该植株的种子不含丙种蛋白质基因,因为基因不能跨细胞转移。

答案:(1)基因的核苷酸 化学 基因文库 PCR(2)限制 DNA连接(3)乙种昆虫(4)不含

14.转基因生物可用于生产人类所需要的药用蛋白,如激素、抗体、疫苗、酶等。下图甲是通过生物工程培育能产生人胰岛素的烟草的过程。请据图回答下列问题:

图甲

(1)基因工程的核心步骤是________(填字母)。此过程所需的工具酶是________。(2)下图乙是载体和反转录得到的胰岛素基因的片段,已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。GeneⅠ和GeneⅡ为质粒上的标记基因,根据图示分析,应用限制酶________切割质粒,用限制酶________切割目的基因。构建的重组质粒中,除含有外源基因、标记基因外,还必须含有________和________。

图乙

(3)B过程中,常用________处理使细菌成为感受态细胞,从而利于重组质粒的导入。(4)如果从分子水平检测人胰岛素基因是否表达成功,可以采用____________方法。解析:(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,即A过程,该过程首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,还需用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子。

(2)用限制酶Ⅱ切割质粒时会将两个标记基因都破坏,因此只能选用限制酶Ⅰ切割质粒,而切割含有目的基因的外源DNA分子时,只需用限制酶Ⅱ即可,构建的重组质粒中,除含有外源基因、标记基因外,还必须含有启动子和终止子。

(3)将目的基因导入微生物细胞时,常用感受态细胞法,即常用Ca处理使细菌成为感受态细胞,从而利于重组质粒的导入。

(4)从分子水平上检测目的基因是否表达成功,可以采用抗原—抗体杂交方法。答案:(1)A 限制酶和DNA连接酶

2+(2)Ⅰ Ⅱ 启动子 终止子(3)Ca

(4)抗原—抗体杂交

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