高中生物：基因工程及其应用导学案人教版必修

1、6.2基因工程及其应用导学案 学习目标 ：简述基因工程的基本原理； 学习重点、难点 ：基因工程的基本原理； 学习过程 ：阅读 p102 问题探讨，思考：为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上？。传统育种的局限性： 一般只能在同种生物中进行，很难将一种生物的优良性状，移植到另一种生物身上。基因工程的出现 使人类有可能按照自己的意愿直接定向地改变生物，培育出新品种。一、基因工程的原理1.基因工程的概念：（又叫或）基因工程就是按照 _，把一种生物的某种基因提取出来，并加以_，然后放到另一种生物的细胞里， _地改造生物的 _。2.基因工程最基本的工具：_、_、_。（1）基因的“剪刀”是指。一种该物质只能识

2、别_种特定的核苷酸序列，并在特定切点上dna分子。大肠杆菌中的一种叫做 ecori 的限制酶，能够专一识别 _的序列，并在 g和 a 之间将这段序列切开。（2）基因的“针线”即 _，可以“缝合” _和_交替连接而构成的dna骨架上的缺口。（3）基因工程中，目前常用的运载体有 _、_和_等。（4）质粒存在于许多及等生物中，其本质是细胞染色体外的，能够 _的很小的 _分子。3. 基因工程的操作步骤：（参照图示 6-6 理解）基因工程操作的一般步骤为： _、目的基因与 _结合、将目的基因导入_、目的基因的 _和_。1记忆节节清：一、基因工程的基本工具1. 基因的“剪刀”限制性核酸内切酶：能识别特定的

3、核苷酸序列，并在特定位点上切割 dna分子。如 ecori 的限制酶，能够转移识别 gaattc的序列，并在 g和 a 之间将这段序列切开。2. 基因的“针线”dna连接酶：缝合脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的dna骨架上的缺口。3. 基因的“运载体”质粒、噬菌体和动植物病毒等：将外源基因送入受体细胞的专门运输工具。二、基因工程的步骤： 提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达和检测。二、习题巩固：1 dna连接酶的主要功能是（）adna复制时母链与子链之间形成的氢键b粘性末端碱基之间形成的氢键c将两条 dna末端之间的缝隙连接起来d将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的

4、键连接起来2. 下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容， 正确的组合是（ ) 。供体剪刀针线运载体受体a质粒限制性内切酶dna连接酶提供目的基因大肠杆菌等的生物b提供目的基因dna连接酶限制性内切酶质粒大肠杆菌等的生物c提供目的基因限制性内切酶dna连接酶质粒大肠杆菌等的生物d大肠杆菌等dna连接酶限制性内切酶提供目的基因质粒的生物3.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，这要利用限制性内切酶。从大肠杆菌中提取的一种限制性内切酶ecori ，能识别dna分子中的 gaattc序列，切点在 g与 a 之间。这是应用了酶的（）a. 高效性 b.专一性 c.多样性

5、 d. 催化活性受外界条件影响4.在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是（）2a. 人工合成目的基因b.目的基因与运载体结合c.目的基因的检测和表达d. 将目的基因导入受体细胞5.下列有关质粒的叙述，正确的是（）a质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器b质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状dna分子c质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制d细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的6. 如果科学家通过转基因工程， 成功地把一位女性血友病患者的造血细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常。那么，她后来所生的儿子中（）a全部正常b一半正常c全部有病d不能确定c把此 dn

6、a放在含 15n 的培养液中复制 2 代，子代中含 15n 的 dna占 3/4d该 dna的特异性表现在碱基种类和（a+t）/ （g+c）的比例上8. 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用同种限制酶切断目的基因露出黏性末端c将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处d将重组 dna引入受体细胞中进行扩增9下列关于限制酶的说法不正确的是（）a限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布b一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列c不同限制酶切割dna的切点不同d限制酶的作用之一可用来提取目的基因10下列是由限制酶切割形成的dna 片段，能用相应的 dna

7、 连接酶恢复连接的组合是（） ctgca gg aattc g cttaaacgtc g3a；b；c；d以上都对11利用基因工程，将人的基因转入细菌细胞或活的动物体细胞内，生产药物蛋白质。在基因工程操作中所用的基因“剪刀”是_ ，基因“针线”是_，基因“运载工具”是 _。人的基因和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的基本组成单位都是_，空间结构均为 _，且都遵循 _原则。人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时同样需要经过_和_两个步骤。 人 的 基 因 在 异 种 生 物 细 胞 内 能 够 同 样 表 达 ， 说 明_。我的收获与困惑： 学习目标 ：1 举例说出基因工程在农业、医药等领域的

8、应用；1. 关注转基因生物和转基因食品的安全性。 学习重点 ：1. 基因工程的安全性问题。 学习难点 ：1. 转基因生物与转基因食品的安全性。二、基因工程的应用1. 基因工程与作物育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育各种抗逆性作物新品种。如抗虫棉等。2. 基因工程与药物研制：利用基因工程的方法，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品。如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。3. 基因工程与环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害化合物，吸收环境重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。三、转基因生物和转基因食品的安全性通过学习，要认识到科学技术是一把双刃

9、剑，认识到生命中许多事实还有4待于人类去探索，科学发展中仍有许多问题有争议。3.下列各项应用中不属于基因工程的是（）a. 转基因抗虫棉的培育成功b. 利用工程菌生产胰岛素c. 将 c4 植物叶绿体移入 c3 植物体内使光合效率提高d. 利用 dna探针检测饮用水有无病毒4.下列关于 dna连接酶的叙述中，正确的是（）a. dna 连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键b. dna 连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖c. dna 连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖d. 同一种 dna连接酶可以切出不同的黏性末端5. 萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得了高水平的表达

10、。这一研究成果表明萤火虫与烟草植物的 dna结构基本相同 萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码子烟草植物体内合成了荧光素萤火虫和烟草植物合成蛋白质的方式基本相同（）a. b.c.d.12. 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”棉的细胞中与棉的 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) 苏云金芽孢杆菌一个 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 dna切成 许 多片 段， 然 后 将 这 些 片段

11、 导 入， 再转 人不 同的，并且大量复制， 然后从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把其分离出来。(3) 进行基因操作的最后一个步骤是。13. 在 1990 年医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种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) 该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体是，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， 免疫能力趋于正常是由于产生了，产生这种物

12、质的两个基本步骤是和。5(3)人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是；(4)该病的治疗方法属于基因工程运用中的；这种治疗方法的原理是。14. 糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致发达国家把它列为第 3 号“杀手”。请回答下列问题：(1)目前，对糖尿病的治疗，大多采用激素疗法， 所用激素为，由_细胞分泌。(2)目前检测尿糖常用的试剂为，糖尿遇该试剂加热后呈色。(3) 所用激素过去主要是从动物的内脏中提取， 数量有限，现大多采用基因工程的方法生产 ( 如图所示 ) 。d为。获得 f ，必须先用切割 b 和 d，使它们产生相同的黏性末端，再加入适量的方可形成。b的名称是，其化学本质为。15. 昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，导致酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将控制酯酶合成的基因分离出来，通过