學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精課堂探究探究點一基因工程的原理問題導引轉基因棉花是指把其他物種中的有用基因導入棉花的基因組后，獲得的具有該基因功能的棉花。目前轉基因抗蟲棉已經得到大規模的推廣應用。轉基因抗蟲棉因為攜帶有其他生物的抗蟲基因，因此具有普通棉花所沒有的抗蟲性狀。思考:（1）和普通棉花相比，轉基因抗蟲棉有哪些優點？（2）誘變育種也可能培育出具有抗蟲性狀的棉花,誘變育種和基因工程育種有何不同？提示：(1）植株本身有抗蟲性狀，減少殺蟲劑的使用,減少環境污染;節省農民的勞動力；產量高,農民的投入少，經濟價值高等。（2)前者具有盲目性和不定向性，后者具有定向性。名師精講1．基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀"——限制性核酸內切酶（簡稱限制酶）。①存在：主要存在于微生物中,有200多種.②作用與特性：一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定的位點切割DNA分子，也就是說限制酶具有專一性和特異性。③作用結果：一般產生黏性末端（堿基能互補配對）。限制性核酸內切酶切割DNA分子示意圖a．限制酶切割的是脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，而不是堿基之間的氫鍵。b．目的基因的兩端一般具有黏性末端.c．限制酶切割目的基因不一定都產生黏性末端，也可能產生整齊的平末端。（2）基因的“針線"-—DNA連接酶。①催化對象：兩個具有相同黏性末端或平末端的DNA片段。②催化位置：脫氧核糖與磷酸之間的缺口。③催化結果：形成重組DNA。(3）基因的運輸工具——運載體。①作用：作為運載工具將目的基因轉移到宿主細胞中;利用它在宿主細胞內對目的基因進行大量復制。②需要具備的條件：能夠在宿主細胞中復制并穩定地保存；具備多個限制酶切點,以便與外源基因連接；具有某些標記基因便于進行篩選。③常見的種類：質粒、噬菌體和動植物病毒等.質粒是一種相對分子質量較小、獨立于染色體之外的環狀DNA(一般有100～200kb，kb為千堿基對）,存在于許多細菌和酵母菌等生物中。特別提醒①DNA連接酶連接的是磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵,而不是堿基之間的氫鍵.②限制酶與DNA連接酶的聯系.③限制酶、DNA連接酶和DNA聚合酶的比較.限制酶DNA連接酶DNA聚合酶不同點作用將DNA分子切割成DNA片段將DNA片段連接成DNA分子將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段特點具有識別堿基序列的特異性不具有識別堿基序列的特異性相同點作用部位相同，切割和連接的都是脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵2．基因工程操作的基本步驟(1）基因工程的基本步驟。【例題1】下圖為DNA分子的某一片段，其中①②③分別表示某種酶的作用部位，則相應的酶依次是(）A．DNA連接酶、限制性核酸內切酶、解旋酶B．限制性核酸內切酶、解旋酶、DNA連接酶C．解旋酶、限制性核酸內切酶、DNA連接酶D．限制性核酸內切酶、DNA連接酶、解旋酶解析：使氫鍵斷裂的是解旋酶，限制性核酸內切酶將相鄰兩個脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵斷裂;連接DNA片段間磷酸二酯鍵的是DNA連接酶。答案：C探究點二基因工程的應用及轉基因生物和轉基因食品的安全性問題導引為使公眾全面了解轉基因生物技術和安全管理知識,由國家農業轉基因生物安全管理部際聯席會議辦公室和中國科協科普部聯合編印的《理性看待轉基因》科普讀本由科學普及出版社正式發行。你認為《理性看待轉基因》一書對轉基因技術持有的基本態度是什么？提示：認同轉基因技術，但要對其加強監管和檢測，消除其負面的作用。名師精講1．基因工程的應用（1)基因工程與作物育種。①目的:把各種優良基因通過基因工程導入生物體內,從而改變生物的遺傳特性，獲得高產、穩產和具有優良品質的農作物,培育出具有各種抗逆性的作物新品種。②優點：降低生產成本，減少因農藥的使用而對環境造成的污染，提高農作物對不良環境的適應能力.（2）基因工程與藥物研制。利用基因工程培育轉基因生物，利用轉基因生物生產出各種高質量、低成本的藥品,如將動物胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組，在大腸桿菌體內表達，可在大腸桿菌培養液中提取胰島素。還有干擾素、乙肝疫苗、白細胞介素等的生產.（3）基因工程與環境保護。①利用轉基因細菌發酵和轉基因植物生產可降解的新型塑料。②改造細菌，產生能降解石油的細菌。③生產轉基因微生物，吸收環境中的重金屬，降解有毒化合物和處理工業廢水等。2．轉基因食品通過基因工程手段將一種或幾種外源性基因轉移至某種生物（動植物或微生物等)體內,并使其有效表達出相應的產物（多肽或蛋白質),以這樣的生物體作為食品或以其為原料加工生產的食品，就是轉基因食品。3．轉基因食品的優點和缺點優點缺點①解決糧食短缺問題；②減少農藥的使用，從而減少環境污染；③節省生產成本，降低糧食售價;④增加食物營養，提高附加價值；⑤增加食物種類，提升食物品質;⑥促進生產效率,帶動相關產業發展①可能產生新毒素和新過敏原；②可能產生抗除草劑的雜草；③可能使疾病的散播跨越物種的障礙；④可能會損害農作物的生物多樣性；⑤可能干擾生態系統的穩定性【例題2】轉基因作物(GMC）是通過轉基因技術對農作物進行精確的改造而產生的，轉基因作物一方面在產量、抗逆性及品質等方面有顯著改進，極大地降低了農業生產成本，另一方面科學家通過動物實驗發現轉基因作物可能對人類健康存在著危害。就以上材料你以為下列說法欠妥的是（）A．轉基因技術應用的基本原理是基因重組，轉基因作物是轉基因技術的一種產物B．如果轉基因作物產生了對人類健康及環境的負面影響,我們應該終止轉基因技術C．科學家必須在現有知識與技術的基礎上盡量考慮轉基因作物可能存在的風險并采取相應的防范措施D．國家必須對轉基因作物的研究制定相應的法律法規,并進行嚴格管理與