1、蒙陰一中高二生物學案 編制：劉玉美 審核：公茂梅 時間：2012-12-05第六章第2節 基因工程及其應用【學習目標】1. 簡述基因工程的基本原理；2. 舉例說出基因工程在農業、醫藥等領域的應用；3. 關注轉基因生物和轉基因食品的安全性。【課前自主學習】一、基因工程的原理1. 基因工程的概念：基因工程又叫 技術或 技術。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的 提取出來，加以 ，然后放到另一種 生物的細胞里， 地改造生物的 。基因工程是在 上進行的 水平的設計施工，需要有專門的工具。基因工程最基本的工具有：“ ”、“ ”、“ ”。2.基因工程的工具 （1）、基因的“剪刀”：_（簡稱_）（2）

2、、基因的“針線”：_（3）、基因的 ：基因工程中，目前常用的運載體有_、_和_等。3. 基因工程的操作步驟：基因工程操作的一般步驟為：_、目的基因與_結合、將目的基因導入_、目的基因的_和_。二、基因工程的應用1、抗蟲基因作物的使用，不僅減少了_，大大降低了生產成本，而且還減少了_。2、基因工程生產藥品有_、_、_等。3、目前關于轉基因生物和轉基因產品的安全性，有兩種觀點，一種觀點是轉因生物和轉基因食品不安全，_；另一種觀點_?！菊n前預習自測】1要使目的基因與對應的載體重組，所需的兩種酶是 （ ） 限制酶連接酶解旋酶還原酶 2基因工程的正確操作步驟是 （ ）使目的基因與運載體結合將目的基因導入

3、受體細胞目的基因的表達和檢測 提取目的基因 3科學家們經過多年努力，創立了一種新興生物技術基因工程，實施該工程的最終目的是 （ ）A定向提取生物體的DNA分子 B定向地對DNA分子進行“剪切”C在生物體外對DNA分子進行改造 D定向地改造生物的遺傳性狀4下列哪項不是基因工程中經常使用的用來運載目的基因的載體 （ ）A細菌質粒 B噬菌體 C動植物病毒 D 細菌核區的DNA5、不屬于基因工程方法生產的藥物是 （ ）A、干擾素B、白細胞介素C、青霉素D、乙肝疫苗6、下列哪一組生物都是通過基因工程方法培育成功的 （ ）A、轉基因奶牛與無籽西瓜B、超級小鼠與高產青霉菌C、超級綿羊與無籽番茄 D、超級綿羊

4、與抗蟲棉【課堂探究】一、基因工程的原理1.基因工程育種與雜交育種、誘變育種相比，主要優點是什么？其原理是什么？2.限制酶有什么特點？DNA酶、DNA連接酶和DNA聚合酶有社么區別？3. 目的基因能否直接導入受體細胞？4切割運載體和目的基因往往是用同一種限制酶還是兩種？5. 基因工程的操作步驟？有哪些應用？二、總結基因工程的別名操作環境操作對象操作水平操作工具基本過程結果【當堂達標】1、下表關于基因工程中有關基因操作的名詞及對應的內容，正確的組合是供體剪刀針線運載體受體A質粒限制性內切酶DNA連接酶提供目的基因的生物大腸桿菌等B提供目的基因的生物DNA連接酶限制性內切酶質粒大腸桿菌等C提供目的基

5、因的生物限制性內切酶DNA連接酶質粒大腸桿菌等D大腸桿菌等DNA連接酶限制性內切酶提供目的基因的生物 質粒2、下列有關基因工程技術的敘述，正確的是 （ ）A.重組DNA技術所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體B.所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列C.選用細菌作為重組質粒的受體細胞是因為細菌繁殖快D.只要目的基因進入了受體細胞就能成功實現表達3、實施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細胞內分離出來，這要利用限性內切酶。一種限制性內切酶能識別DNA子中的GAATTC順序，切點在G和A之間，這是應用了酶的 （ ） A高效性 B.專一性 C多樣性 D.催化活性受外界條件影響4、19

6、93年，我國科學工作者培育成的抗棉鈴蟲的轉基因抗蟲棉，其抗蟲基因來源（ ）A.普通棉花的基因突變 B.棉鈴蟲變異形成的致死基因C.寄生在棉鈴蟲體內的線蟲 D.蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因5下圖表示限制酶切割某DNA的過程，從圖中可知，該限制酶能識別的堿基序列及切點是 ( )A.CTTAAG，切點在C和T之間B.CTTAAG，切點在G和A之間C.GAATTC，切點在G和A之間D.GAATTC，切點在C和T之間6切取牛的生長激素和人的生長激素基因，用顯微注射技術將它們分別注入小鼠的受精卵中，從而獲得了“超級鼠”，此項技術遵循的原理是 ( )A.基因突變：DNARNA蛋白質B.基因工程：RNARNA蛋

7、白質C.細胞工程：DNARNA蛋白質D.基因重組：DNARNA蛋白質7、下列關于DNA連接酶的敘述正確的是 （ ）催化相同黏性末端的DNA片斷之間的連接 催化不同黏性末端的DNA片斷這間的連接 催化兩個黏性末端互補堿基間氫鍵的形成 催化DNA分子兩條鏈的脫氧核糖與磷酸間鍵的形成A、 B、 C、 D、8質粒是基因工程最常用的運載體，它的主要特點是 （）能自主復制 不能自主復制 結構很小 蛋白質 環狀RNA分子環狀DNA 能“友好”地“借居”A. B. C. D.【課后鞏固】1、關于右圖DNA分子片段的說法正確的是 （ ）A限制性內切酶可作用于部位，解旋酶作用于部位GCATATGCATAT15N1

8、4NB處的堿基缺失導致染色體結構的變異C把此DNA放在含15N的培養液中復制2代，子代 中含15N的DNA占3/4D該DNA的特異性表現在堿基種類和（A+T）/（G+C）的比例上2、上海醫學遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法，使轉基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍，轉基因動物是指 （ ）A.提供基因的動物 B.基因組中增加外源基因的動物C.能產生白蛋白的動物 D.能表達基因信息的動物3、下列不屬于利用基因工程技術制取的藥物是 （ ） A、從大腸桿菌體內制取白細胞介素 B、在酵母菌體內獲得的干擾素 C、在青霉菌體內提取青霉素 D、

9、在腸桿菌體內獲得胰島素4、依圖示有關工具酶功能的敘述，不正確的是（ ）A、連接b處的酶為RNA聚合酶B、連接a處的酶為DNA聚合酶C、切斷b處的酶為解旋酶D、切斷a處的酶為限制性核酸內切酶5.下列黏性末端屬于同一種限制性內切酶切割的是 （ ）ABCD365021196、基因工程是在DNA分子水平上進行設計施工的。在基因操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的是（ ）A人工合成目的基因 B目的基因與運載體結合C將目的基因導入受體細胞 D目的基因的檢測和表達7、利用外源基因在受體細胞中表達，可生產人類所需要的產品。下列各項中能說明目的基因完成了在受體細胞中表達的是 （ ）A棉花二倍體細胞中檢測到細菌

10、的抗蟲基因 B大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNAC山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素DNA序列 D酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白8、下列有關基因操作的工具的說法，正確的是 （ ）A限制性內切酶是作用于DNA的酶，其化學本質是RNAB一種限制酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列，并在特定位置進行切割C一個DNA分子用不同的限制酶處理，得到的黏性末端一定不同D在DNA連接酶的催化下，可以形成磷酸二脂鍵，因此DNA連接酶和DNA聚合酶的作用完全相同9據調查,隨著化學農藥的產量和品種逐年增加,害蟲的抗藥性也不斷增強,危害很嚴重,如近年來,棉鈴蟲在我國大面積爆發成災,造成經濟損失每年達100億元以上.針

11、對這種情況,我國科學工作者經研究發現一種生活在棉鈴蟲消化道內的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死,而此毒蛋白對人畜無害。通過科技攻關，我國科技工作者已成功地將該毒蛋白基因導入到棉花植株內并成功實現表達。由于棉鈴蟲吃了新品種“轉基因抗蟲棉”植株后會死亡，所以該棉花新品種在1998年推廣后，取得了很好的經濟效益。請據上述材料回答下列問題：（1）害蟲抗藥性的增強是 的結果。（2）“轉基因”抗蟲棉新品種的培育應用了 新技術。（3）在培養轉基因抗蟲棉新品種過程中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的針線是 ，基因的運載工具是 。（4）將毒蛋白轉入棉花植株內的操作步驟是 _(5)”轉基因抗蟲棉”抗害蟲

12、的遺傳信息傳遞過程可以表示為 (6)該科技成果在環保上的重要作用是 第六章第2節 基因工程及其應用參考答案答案【課前預習學案】（一） 基因工程的原理1. 基因工程的概念：基因拼接 DNA重組 某種基因 修飾改造 定向 生物的遺傳性狀2. 基因工程的工具 ：限制性核酸內切酶（限制酶） DNA連接酶 運載體 質粒 噬菌體 動植物病毒3. 基因工程的操作步驟：提取目的基因 運載體 受體細胞 檢測 鑒定（二）、基因工程的應用1.農藥的用量 農藥對環境的污染2.胰島素 干擾素 乙肝疫苗3.要嚴格控制 轉因生物和轉基因食品是安全的，應該大范圍推廣【課堂探究】一、基因工程的原理1.目的性強，育種周期短，克服

13、遠緣雜交不親的障礙2.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸系列，并在特定的切點上切割DNA分子。3.不能4.同一種5. 提取目的基因、目的基因與運載體結合、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與鑒定。二、反思總結基因工程的別名基因拼接技術或DNA重組技術操作環境生物體外操作對象DNA或基因操作水平DNA分子水平操作工具限制性核酸內切酶、DNA連接酶、運載體基本過程（1）提取目的基因（2）目的基因與運載體結合 （3）將目的基因導入受體細胞（4）目的基因的表達和檢測結果人類需要的基因產物【課前預習自測】 ACDDCD【當堂達標】 1-5 CCBDC 6-8 DDC【課后鞏固】 1-5 ABCAC

14、6-8 CDB9.答案：（1）自然選擇 （2）基因工程 （3）限制性內切酶 DNA連接酶 運載體(4)提取目的基因,蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因 將目的基因毒蛋白基因與運載體結合 將目的基因導入棉花植株目的基因的監測和表達(5)抗蟲基因RNA毒蛋白 (6)減少農藥對環境的污染、保護生態平衡課本答案提示（一）問題探討 提示：此節“問題探討”以基因工程菌的實例，引導學生思考基因工程的原理。為啟發學生思考，教師可引導學生回憶前面學過的遺傳學知識，如不同生物的DNA在結構上的統一性、幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼等。 （二）練習 基礎題 1.基因工程的操作通常包括以下4步：（1）獲得目的基因（外源基因

15、）；（2）目的基因與運載體結合，形成重組DNA分子；（3）將重組DNA分子導入受體細胞；（4）目的基因的檢測與表達。2、    3.常用的運載體有質粒、噬菌體、農桿菌、動植物病毒等。拓展題 1.提示：這是因為在基因水平上，人和細菌的遺傳機制是一致的。細菌和人的遺傳物質都是DNA，都使用同一套遺傳密碼子，都遵循中心法則。因此，通過基因重組，細菌能夠合成人體的某些蛋白質。 2.提示：例如，可以向客戶說明農場具備相應的安全檢測設施和措施，已經領取了農業轉基因生物安全證書，產品中所含有的成分都是自然界天然存在的物質，產品經過試用表明對人體無害等。 3.提示：例如，“轉基因土豆肝炎患者的希望！”等。自我檢測的答案和提示 一、概念檢測 連線題 1B，2C，3E，4D，5F，6A。判斷題1.×。2.。3.。4.。畫概念圖二、知識遷移 提示：此題是一道開放性題目，答案從略。三、技能應用 提示：這是一幅具有諷刺意味的卡通圖。畫面中兩位研究人員在培養室中面對人工栽培的人形