高中生物选修三_现代生物技术专题

高中生物选修三 现代生物技术专题全套教学案含单元检测专题一 基因工程本专题包括基因工程的发展过程；DNA重组技术的基本工具；基因工程的基本操作程序；基因工程的应用；蛋白质工程的崛起等部分。基因工程是一门20世纪70年代以来新兴的生物科学与工程技术相结合的科学。也叫DNA重组技术。它是按照人类的意愿，将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术。现已成为生命科学中发展最快、最前沿的学科，有关生物工程的内容，己成为近几年生物高考的热点内容。其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤以及基因工程的成果及应用前景将是近年命题的新热点基因工程操作的三种基本工具，四项基本操作程序等内容将成为考查学生分析综合问题能力的材料；另外，针对生物工程在医药、食品、农林等高新技术产业中的应用，运用有关的生物知识指导生产和实践，对有关的生产方案、生产过程进行分析、综合评价，这也是高考的另一热点。 有关基因工程的备考，今后高考中可能涉及到本考题的热点问题，有如下几个方面：1.基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。2.转基因技术的应用：(1)转基因动植物，如抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂，抗倒伏的植物；产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物；此外，转基因动物为人类异体器官移植提供了可能。(2)基因药物：如人造胰岛素、人造生长激素、溶血栓的尿激酶原等。(3)基因治疗：美国对复合型免疫缺陷症的治疗；糖尿病的治疗：许多科学家希望利用基因工程手段将正常的合成胰岛素基因导入患者体内，并准确表达，以此来修复或替代失去正常功能的胰岛B细胞，从而维持机体血糖平衡。（4）利用遗传工程培养转基因固氮绿色植物的展望。地球上的固氮途径有三条：生物固氮、工业固氮、高能固氮。其中，生物固氮是植物可利用氮的主要来源。固氮生物在农业生产及氮循环中的作用。在氮循环中有特殊作用的几种微生物，要总结其作用。在学习生物固氮在自然界中的意义时，要明确生物固氮是植物可利用氮的重要来源，对氮循环与碳循环加以比较，认识这两种物质循环的差异；同时，应具体分析氮循环中几种微生物的特殊作用及其在生态系统中的地位。利用遗传工程培养基因固氮绿色植物有重要应用价值，这也是生物高考命题的一个方面。本专题所涉及的内容大都是社会热点、焦点问题，很可能成为遵循大纲，但又不拘泥于大纲的高考题目的素材，要求我们要有足够的重视。 课标要求1、知识要求1）简述基因工程的诞生2）简述基因工程的原理和技术3）举例说出基因工程的应用4）简述蛋白质工程2、能力要求1）运用所学的DNA重组技术，模拟制作重组DNA模型，提高动手能力2）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。3）通过讨论、收集资料等，提高收集资料、处理资料、撰写专题综合报告的能力4）能利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，从而培养学生自主学习能力，为终身学习、后续学习打下坚实的基础。5）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。6）通过引导学生在网上的探究活动，改变学生传统的学习方式，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。7）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。8）尝试运用基因工程原理，提出解决某一生产、生活上实际问题的方案， 科技探索之路： 基础理论和技术的发展催生了基因工程课标要求1、知识要求简述基因工程的诞生2、能力要求通过复习DNA是遗传物质的证明、DNA双螺旋结构和中心法则的确立、遗传密码的破译等基础知识，提高学习能力、分析能力、探究能力，树立不断学习、不断创新的的精神。知识网络体系科技探索之路 基础理论和技术的发展催生了基因工程基因工程概念是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组技术和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫DNA重组技术。DNA是遗传物质的证明理论基础 DNA双螺旋结构和中心法则的确立遗传密码的破译 基因转移载体的发现 工具酶的发现 DNA合成和测序技术的发现工程技术 DNA体外重组的实现重组DNA表达实验的成功第一例转基因动物的问世PCR技术的发明重难热点归纳理论基础与工程技术的联系科学的发展离不开理论和实践的探究，科学研究是一个漫长的实践过程知识拓展基因工程基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切拼接导入表达结果人类需要的基因产物经典例题剖析例1切取牛的生长激素和人的生长激素基因，用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中，从而获得了“超级鼠”，此项技术遵循的原理是A基因突变：DNARNA蛋白质B基因工程：RNARNA蛋白质C细胞工程：DNARNA蛋白质D基因工程：DNARNA蛋白质【解析】 此题既复习中心法则，又考察基因工程。由题所述是把牛和人的生长素基因注入到鼠的受精卵中，应属于基因工程。【答案】 D基础试题训练把兔控制血红蛋白合成的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，结果能合成出兔的血红蛋白，这说明 ( ) A.兔和大肠杆菌共用一套遗传密码子 B大肠杆菌的遗传物质是RNA C兔的RNA和大肠杆菌的RNA携带相同的遗传信息 D兔控制血红蛋白合成的基因能进人大肠杆菌2能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（ ）A单倍体育种 B杂交育种 C基因工程育种 D多倍体育种3科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。把它注射入组织中，可以通过细胞的内吞作用的方式进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到细胞染色体中的过程，属于( ) A基因突变 B基因重组 C基因互换 D染色体变异4下列何种技术能有效地打破物种的界限,定向地改造生物的遗传性状,培育新的农作物优良品种 ( )A基因工程技术 B诱变育种技术C杂交育种技术 D组织培养技术5生物细胞中含有细胞质基因的结构是（多选）( ) A. 细胞核和染色体 B染色体和核糖体 C线粒体和质粒 D线粒体和叶绿体创新应用训练1.利用基因工程生产蛋白质药物，经历了三个发展阶段。第一阶段，将人的基因转入细菌细胞；第二阶段，将人的基因转入小鼠等动物的细胞。前两个阶段都是进行细胞培养，提取药物。第三阶段，将人的基因转入活的动物体，饲养这些动物，从乳汁或尿液中提取药物。（1）将人的基因转入异种生物的细胞或个体内，能够产生药物蛋白的原理是基因能控制。（2）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的分子都具有双螺旋结构，都是由四种 构成，基因中碱基配对的规律都是 。（3）人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时，需要经过和翻译两个步骤。在翻译中需要的模板是，原料是 ，直接能源是 ，搬运工兼装配工是，将氨基酸通过肽键连接成蛋白质的场所是 ，“翻译”可理解为将由个“字母”组成的核酸“语言”翻译成由个“字母”组成的蛋白质“语言”，从整体来看在翻译中充任着“译员”。2、如下图所示，在a、b试管内加入的DNA都含有30对碱基，四个试管内都有产物生成。请回答：RNAATP 酶脱氧核苷酸DNAATP 酶核糖核苷酸 RNAATP酶核糖核苷酸DNAATP酶脱氧核苷酸 a b c d（1）a、d两试管内的产物是相同的，但a试管内模拟的是 过程；d试管内模拟的是 过程。（2）b、c两试管内的产物都是 ，但b试管内模拟的是 过程；c试管内模拟的是 过程；b试管的产物中1个分子中最多含有 碱基，有 个密码子。(3)d试管中与a试管相比，特有的酶是 。3、（2003年上海高考题）艾滋病病毒（HIV）是一种球形的RNA病毒，HIV侵染T淋巴细胞并繁殖新一代病毒的过程示意图如下。请回答：（1）图中表示病毒正侵染淋巴细胞。进入寄主细胞的是病毒的_。（2）遗传学上将过程称为_。（3）和的信息传递过程分别称为_。（4）HIV有和两种类型，其中型又有7个亚型。型的基因组中4个主要基因的变异率最高可达22%。多达100种左右的HIV变异株是目前研制疫苗的主要困难，因此切断传播途径是惟一行之有效的预防措施。HIV众多变异类型是_的结果，这种变异特点与一般生物的不同之处是_，其原因是_。（5）2002年12月1日是国际第15个_日。（6）据最近研究认为，引起“严重急性呼吸系统综合症”（SARS）的病原体可能是_。它和HIV一样，其遗传信息的传递是按照_的规律进行的（可以用简图表达）。4、有人提出“吃基因补基因”，你是否赞成这种观点？试从新陈代谢的角度简要说明理由 。、（05上海）回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。（1）将同位素标记的尿核苷（尿嘧啶和核糖的结合物）加入细胞培养液中，不久在细胞核中发现被标记的_、_、_。（2）将从A细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞B中，当转入_时，其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代；当转入_时，在B细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。（3）已知某基因片段碱基排列如右图。由它控制合成的多GGCCTGAAGAGAAGTCCGGACTTCTCTTCA肽中含有“脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸”的氨基酸序列。（脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。）（1）翻译上述多肽的mRNA是由该基因的_链转录的（以图中或表示），此mRNA的碱基排列顺序是：_。（2）若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“脯氨酸谷氨酸甘氨酸赖氨酸”。写出转录出此段多DNA单链的碱基排列顺序：_。1、1 DNA重组技术的基本工具课标要求简述基因工程的原理和技术能力要求1）通过学习重组技术的基本工具，模拟制作重组DNA模型，初步掌握基因工程的基本方法提高动手能力2）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。3）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。知识网络体系 来源：主要从原核生物中分离 功能：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，限制性内切酶 并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷（分子手术刀） 酸二酯键断开。切割后的DNA末端： 黏性末端 平末端 功能：将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子DNA连接酶 T4 DNA连接酶：既能“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，（分子缝合针） 种类 也能“缝合”双链DNA的平末端Ecoli DNA连接酶：只能将双链片段互补的黏性末端连接能在宿主细胞中保存下来并大量复制 条件： 有一个至多个限制酶切割点，基因进入受体细胞的载体 有特殊的遗传标记基因，便于筛选。（分子运输车） 质粒（常用）种类： 噬菌体的衍生物动植物病毒重难热点归纳限制性内切酶的功能黏性末端和平末端DNA连接酶与DNA聚合酶的区别载体必须具备的条件质粒与质体的区别常用的载体经典例题剖析下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是（ ）ACTTAAG，切点在C和T之间 BCTTAAG，切点在G和A之间CGAATTC，切点在G和A之间 DCTTAAC，切点在C和T之间【解析】 由图不难看出该限制酶识别的碱基序列是GAATTC，切点是G与A之间。答案C基础试题训练1在基因工程中，科学家所用的“剪刀”、“针线”和“载体”分别是指( )A.大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶 B.噬菌体、质粒、DNA连接酶 C.DNA限制酶、RNA连接酶、质粒 D.DNA限制酶、DNA连接酶、质粒2不属于质粒被选为基因运载体的理由是 （ ）A能复制 B.有多个限制酶切点 C具有标记基因 D它是环状DNA3下列四条DNA分子，彼此间间具有粘性末端的一组是 （ ）T A G GC C A TT A C CG G T A ABCD质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是能自主复制 不能自主复制 结构很小 蛋白质 环状RNA 环状DNA能“友好”地“借居”ABCD有关基因工程的叙述中，错误的是 （ ）ADNA连接酶将黏性未端的碱基对连接起来B限制性内切酶用于目的基因的获得C目的基因须由载体导入受体细胞D人工合成目的基因不用限制性内切酶实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的（）A高效性 B.专一性C多样性 D.催化活性受外界条件影响人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是 A . 提高受体细胞在自然环境中的耐药性B. 有利于对目的基因是否导入进行检测C. 增加质粒分子的分子量D便于与外源基因连接8下列属于基因运载体所必须具有的条件是（多选） （ ）A、具有某些标志基因B、具有环状的DNA分子C、能够在宿主细胞内复制D、具有多种限制性内切酶9下列哪些可作为基因工程技术中常用的基因运载工具（多选） （ ）A大肠杆菌 B 质粒C动物病毒 D 线粒体 10在重组DNA技术中，不常用到的酶是A、限制性内切酶 B、DNA聚合酶C、DNA连接酶 D、反转录酶11多数限制性核酸内切酶切割后的DNA末端为A、平头末端 B、3突出末端 C、5突出末端 D、粘性末端12在基因工程中通常所使用的质粒是A、细菌的染色体DNA B、细菌染色体外的DNAC、病毒染色体DNA D、噬菌体DNA13（2006深圳一模考题）研究人员想将生长激素基因通过质粒介导入大肠杆菌细胞内，以表达产生生长激素。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，且目的基因不插入到基因A、B中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，则筛选获得“工程菌”的培养基中的抗抗生素首先应该A、仅有链霉素 B、仅有氨苄青霉素C、同时有链霉素和氨苄青霉素 D、无链霉素和氨苄青霉素14（05全国）镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是A. 解旋酶 B. DNA连接酶 C. 限制性内切酶 D、RNA聚合酶创新应用训练1.番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种。这种转基因番茄已于1993年在美国上市，请回答：（1）促进果实成熟的重要激素是 。（2）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的“针线”是 ，基因的“运输工具”是。（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是、 和 。2、（05天津理综）限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶的切点。（1）请画出质粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。（2）请画出目的基因两侧被限制酶切割后所形成的黏性末端。（3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？1、2 基因工程的基本操作程序课标要求简述基因工程的原理和技术能力要求（1）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。（2）通过对基因工程的基本操作程序的学习，使学生在理解步骤的同时，举一反三，对于其他基因工程操作实例做到能理解、能介绍，从而培养学生对相关知识的理解能力及良好的语言表达能力。（3）通过引导学生在网上的探究活动，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。知识网络体系 目的基因：指编码蛋白质结构基因 基因文库 从基因文库中获取 基因组文库目的基因的获取 方法 部分基因文库人工合成 PCR：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。利用PCR技术扩增目的基因 目的：获取大量的目的基因原理：DNA复制 过程 目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，基因表达载体的构建 并使目的基因能够表达和发挥作用。（基因工程的核心） 目的基因：基因表达载体的组成： 启动子： 终止子： 标记基因： 转化：目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳定和表达的过程农杆菌转化法导入植物细胞的方法： 基因枪法将目的基因导入受体细胞 方法： 花粉通道法导入动物细胞的方法： 显微注射技术 导入微生物的方法： 检测转基因生物的染色体上是否插入了目的基因 检测： 方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物DNA）目的基因的检测和鉴定 检测目的基因是否转录 方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物mRNA）检测目的基因是否翻译成蛋白质 抗原抗体杂交 鉴定：对生物进行个体水平的鉴定重难热点归纳提取目的基因的方法目的基因导入受体细胞的途径。知识拓展1外显子与内含子一般来说，结构基因都是由外显子和内含子组成，但是，外显子和内含子的关系不是完全固定不变的。有时同一条DNA链上的某一段DNA序列，当它作为编码某多肽链的基因时是外显子，而作为编码另一多肽链的基因时，则是内含子，结果是同一基因可以同时转录为两种或两种以上的mRNA。2原核细胞的基因结构与真核细胞的基因结构的异同点原核细胞的基因真核细胞的基因不同点编码区连续；结构简单编码区有间隔，不连续；结构复杂相同点都有编码区和非编码区；编码区都有调控遗传信息表达的核苷酸序列；编码区上游都有与RNA聚合酶结合的位点3获取目的基因的方法从基因文库中获取鸟枪法人工合成3目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）4将目的基因导入受体细胞受体细胞：细菌 氯化钙细胞壁的通透性增大重组质粒进入受体细胞目的基因随受体细胞的繁殖而复制经典例题剖析例1下列有关基因工程技术的正确叙述是A重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快D只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达【解析】 基因操作的工具有限制酶、连接酶，一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列。运载体是基因的运输工具，目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才说明目的基因完成了表达，基因工程的结果是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物，选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。【答案】 C例2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合成球蛋白的DNAD合成苯丙羟化酶DNA片段【解析】 基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA作探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。基础试题训练1、构建基因组DNA文库时，首先雷分离细胞的A、染色体DNA B、线粒体DNA C、总mRNA D、tRNA2在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌岭脱氧核苷酸是460个）放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是( )A.540个 B.8100个 C.17280个D.7560个2在基因工程中，科学家常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（ ） A.结构简单，操作方便 B.遗传物质含量少 C. 繁殖速度快 D.性状稳定，变异少3因工程的操作步骤：使目的基因与运载体相结合，将目的基因导入受体细胞，检测目的基因的表达是否符合特定性状要求，提取目的基因，正确的操作顺序是（）A B. C D4工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （）A人工合成基因 B目的基因与运载体结合C将目的基因导入受体细胞 D目的基因的检测和表达5就分于结构而论，质粒是A、环状双链DNA分子 B、环状单链DNA分于C、环状单链RNA分子 D、线状双链DNA分子6聚合酶链反应可表示为A、PEC B、PER C、PDR D、PCR7在已知序列信息的情况下，获取目的基因的最方便方法是A、化学合成法 B、基因组文库法C、CDNA文库法 D、聚合酶链反应8有关基因工程的叙述正确的是 （ ）A.限制性内切酶只在获得目的基因时才用B.重组质粒的形成在细胞内完成C.质粒都可作运载体D.蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料9不属于目的基因与运载体结合过程的是 （ ）A用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端B用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端C. 将重组DNA导入受体细胞中进行扩增D将切下的目的基因插入到质粒切口处10科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。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 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用不同种限制酶处理质粒和含有目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA 分子11基因工程常用的受体细胞有大肠杆菌 枯草杆菌 支原体 动植物细胞ABCD12用DNA探针检测饮用水中病毒的具体方法是A与被检测病毒的DNA碱基序列进行比较B与被检测病毒的DNA碱基序列进行组合C与被检测病毒的DNA碱基序列进行杂交DA、B、C三种方法均可131976年，美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转移到大肠杆菌，并获得表达，此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌( ) A能进行DNA复制 B.能传递给细菌后代C. 能合成生长抑制素释放因子 D.能合成人的生长素14在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于 （ ）A目的基因的提取和导入B目的基因的导入和检测C目的基因与运载体结合和导入D目的基因的提取和与运载体结合15、（05广东）以下有关基因工程的叙述，正确的是 A. 基因工程是细胞水平上的生物工程 B基因工程的产物对人类全部是有益的C基因工程产生的变异属于人工诱变 D基因工程育种的优点之一是目的性强16（多选）一个基因表达载体的构建应包括（ ）A目的基因 B启动子 C终止子 D标记基因创新应用训练1、在药品生产中，有些药品如干扰素，白细胞介素，凝血因子等，以前主要是从生物体的组织、细胞或血液中提取的，由于受原料来源限制，价价十分昂贵，而且产量低，临床供应明显不足。自70年代遗传工程发展起来以后，人们逐步地在人体内发现了相应的目的基因，使之与质粒形成重组DNA，并以重组DNA引入大肠杆菌，最后利用这些工程菌，可以高效率地生产出上述各种高质量低成本的药品，请分析回答：（1）在基因工程中，质粒是一种最常用的 ，它广泛地存在于细菌细胞中，是一种很小的环状 分子。（2）在用目的基因与质粒形成重组DNA过程中，一般要用到的工具酶是 和 。（3）将含有“某激素基因”的质粒导入细菌细胞后，能在细菌细胞内直接合成“某激素”，则该激素在细菌体内的合成包括 和 两个阶段。（4）在将质粒导入细菌时，一般要用 处理细菌，以增大 。2、下图是将人类的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用的载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒导入细菌B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：（注：质粒中的a点即是四环素抗性基因的存在位置，又是与目的基因的结合点；斜线部分为抗氨苄青霉素基因）（1）人工合成目的基因的途径一般有哪两条？（2）如何将目的基因和质粒结合成重组质粒？（3）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有极少数导入的是重组质粒。可通过以下步骤鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒；将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒A和重组质粒的细菌，反之则没导入。使用这种方法鉴别的原因是什么？（4）若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，发生的现象是什么？（5）导入细菌B细胞的目的基因成功表达的标志是什么？、科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉花的细胞中与棉花的DNA结合起来并发挥作用，请回答下列有关问题：（1）从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是，此工具主要存在于中，其特点是。（2）苏云金芽孢秆菌一个DNA分子上有许多基因，获得抗虫基因常采用的方法是“鸟枪法”。具体做法是：用酶将苏云金芽孢杆菌的切成许多片段，然后将这些片段，再通过 转入不同的受体细胞，让它们在各个受体细胞中大量，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把分离出来。（3）进行基因操作一般要经过的四个步骤是 、 、 、 。1、3 基因工程的应用课标要求基因工程的原理和技术2、能力要求1）通过引导学生在网上的探究活动，改变学生传统的学习方式，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。2）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。3）尝试运用基因工程原理，提出解决某一生产、生活上实际问题的方案，知识网络体系 抗虫转基因植物 抗病转基因植物转基因植物 抗虫逆转基因植物 改良植物品质 提高动物生长速度 改善畜产品的品质 转基因动物 用转基因动物生产药物 用转基因动物作器官移植的供体基因工程药物 基因治疗重难热点归纳基因工程的应用成果转基因植物转基因动物基因工程药物基因治疗转基因食品： 转基因食品是通过遗传工程改变植物种子中的脱氧核糖核酸，然后把这些修改过的再复合基因转移到另一些植物种子内，从而获得在自然界中无法自动生长的植物物种。上世纪 80年代末，科学家们开始把10多年分子研究的成果运用到转基因食品上，1995年成功地生产出抗杂草黄豆，并在市场上出售。又经过7年的努力，现在他们利用基因技术已批量生产出抗虫害、抗病毒、抗杂草的转基因玉米、黄豆、油菜、土豆、西葫芦等。目前，转基因食品的主要产地是美国、加拿大、欧盟、南非、阿根廷等。 转基因食品安全评价：随着转基因技术向农业、食品和医药领域的不断渗透和迅速发展，转基因食品安全性现成为全球关注的热点问题之一经典例题剖析1不属于基因工程方法生产的药物是A干扰素B白细胞介素C青霉素D乙肝疫苗【解析】 基因工程生产的药物有胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品、乙肝疫苗等。而青霉素是发酵工程的产品之一。【答案】 C基础试题训练1若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（ ）A减少氮肥的使用量，降低生产成本 B减少氮肥的使用量，节约能源C避免氮肥过多引起环境污染 D改良土壤结构2基因治疗是指（ ） A.对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的 B.把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常 D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的3疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（ ）A口服化学药物 B注射化学药物C. 采用基因疗法替换致病基因 D.利用辐射或药物诱发致病基因突变4上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（ ）A.提供基因的动物 B.基因组中增加外源基因的动物C.能产生白蛋白的动物 D.能表达基因信息的动物5在基因诊断技术中，所用的探针DNA分子中必须存在一定量的放射性同位素，后者的作用是 （ ）A为形成杂交的DNA分子提供能量B引起探针DNA产生不定向的基因突变C. 作为探针DNA的示踪元素D增加探针DNA的分子量6诊断苯丙酮尿症所用的探针是 （ ）A32P半乳糖甘转移酶基因 B荧光标记的苯丙氨酸羧化酶C. 荧光标记的珠蛋白基因 D3H苯丙氨酸羧化酶基因7基因工程生产胰岛素的主要原因是 （ ） A.工艺简单，容易操作 B.生产量大，价格较低C.所生产的胰岛素可以用于口服 D.所生产的胰岛素疗效大大提高75年，科学家用基因工程的方法创造出了一种能分解石油的“超级细菌”，下列关于此种细菌的说法正确的是 （ ）A.与一般细菌相比它体积特别巨大 B.它是现在唯一能分解石油的细菌C.它同时能分解石油中的四种烃类 D.与一般细菌相比，它繁殖速度极快下说法正确的是 （ ）A所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列B质粒是基因工程中惟一的运载体C运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接D基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复1用于鉴定转化于细胞是否含重组DNA的最常用方法是A、抗药性选择 B、分于杂交选择C、RNA反转录 D、免疫学方法11、（05江苏）能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是A单倍体育种 B杂交育种 C基因工程育种 D多倍体育种12下列育种需要使用生物工程技术的是（多选）( ) 高产青霉素菌株 B.能分泌含抗体的乳汁的母牛 C.生长较快的鲤鲫鱼 D.利于贮藏的白菜甘蓝13下列关于基因工程成果的概述，正确的是（多选）( )在医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病 在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、品质优良的动物 在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化14、用现代生物技术培育生物新品种，其优越性在于（多选） （ ）A克隆技术可以快速繁殖优良形状的家畜B现代转基因生物技术可以迅速改变生物的基因组成C现代生物技术可以迅速使新品种形成群落D现代生物技术可以克服远源杂交不亲和的障碍创新应用训练1、1990年对一位缺乏腺苷脱氨酶基因，而患先天性体液兔疫缺陷病的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。（1）在基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的 ，此基因工程中的目的基因是 ，目的基因的受体细胞是 。（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，兔疫能力趋于正常是由于产生了 ，产生这种物质的两个基本步骤是 、 。2（14分）将人的抗病毒干扰基因“嫁接”到烟草的DNA分子中，可使烟草获得抗病毒的能力，形成转基因产品。试分析回答：（1）烟草转基因产品的获得属于 （ ）A.基因工程 B.细胞工程 C.微生物工程 D.酶工程（2）人的基因工程之所以能接到植物体中去，原因是：。烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生：。不同生物间基因移植成功，说明生物共有一套-，从进化的角度看，这些生物具有。烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际并不影响遗传信息的表达功能。这说明。该工程应用与、于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例：。有人认为，转基因新产品也是一把双刃剑，有如船能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你是否支持这一观点？如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例：。干扰素是治疗癌症的重要物质，人血液中每升只能提取005 mg干扰素，因而其价格昂贵，平民百姓用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素，其具体做法