基因工程及其应用学案

PAGE4---课型：新授主备：同备审批:DATE\@"M/d/yyyy"5/24/2011第6章从杂交育种到基因工程第2节基因工程【学习目标】1.简述基因工程的基本原理2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用3.关注转基因生物和转基因食品的安全性【学习重点】1.基因工程的基本原理【学习难点】基因工程的基本原理【学习过程】一、基因工程的基本原理（一）、基因工程的概念基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的。【思考】为什么不同生物的基因可以相互转移？转基因生物是否产生了新基因和新型蛋白质？（二）、基因工程的工具基因的“剪刀”——一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在的切点上切割DNA分子。【思考】要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？【练一练】试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端基因的“针线”——“缝合”__________和_________交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。【思考】DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？基因的运载体目前常用的运载体有________、________和______________等。质粒存在于中,是拟核或细胞核外能够________的______________分子。（三）、基因工程的操作步骤目的基因、目的基因与结合、将目的基因、目的基因的和【思考】目的基因和质粒为什么要用同一种限制酶切割？限制酶和DNA连接酶作用的位点相同吗？用DNA连接酶讲目的基因与运载体结合时，有其他不同的结合情况吗（两两结合时）？二、基因工程的应用1、基因工程与作物育种人们培育出的转基因作物和转基因动物主要有_____________________________________________________________________________2、基因工程与药物研制转基因药物有：________、________、________、________、________、________、________、________、________。三、转基因生物和转基因食品的安全性两种观点：__________________________________和_______________________________［课堂小结］基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境操作对象操作水平操作工具基本过程结果【自我检测】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2．质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（）①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA分子⑥环状DNA⑦能“友好”地“借居”A.①③⑤⑦B.②④⑥C.①③⑥⑦D.②③⑥⑦3．1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源（）A.普通棉花的基因突变B.棉铃虫变异形成的致死基因C.寄生在棉铃虫体内的线虫D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因4．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()A.CTTAAG，切点在C和T之间B.CTTAAG，切点在G和A之间C.GAATTC，切点在G和A之间D.GAATTC，切点在C和T之间5．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：DNA→RNA→蛋白质B.基因工程：RNA→RNA→蛋白质C.细胞工程：DNA→RNA→蛋白质D.基因重组：DNA→RNA→蛋白质6.治疗白化病、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.利用辐射或药物诱发致病基因突变D.采用基因疗法替换致病基因7．科学家将含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。这一过程涉及（）（多选）A．DNA按照碱基互补配对原则自我复制B．DNA以其一条链为模板合成RNAC．RNA以自身为模板自我复制D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质8．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛A．①B．①②C．①②③D．②③④9．列有关基因工程技术的叙述，正确的是 （）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10．基因工程是在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是 （）A．人工合成目的基因 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11．中国青年科学家陈大炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析回答：

(1)人的基因之所以能接到植物体上，原因是_______________________________________

(2)烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了____________________________。

(3)不同生物间的基因移植成功，说明生物共有一套____________，从进化的角度来看，这些生物具有____________________________________________________________。

(4)烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际上并不影响遗传信息的表达功能。这说明__________________________________________________________。12据调查,随着化学农药的产量和品种逐年增加,害虫的抗药性也不断增强,危害很严重,如近年来,棉铃虫在我国大面积爆发成灾,造成经济损失每年达100亿元以上.针对这种情况,我国科学工作者经研究发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死,而此毒蛋白对人畜无害。通过科技攻关，我国科技工作者已成功地将该毒蛋白基因导入到棉花植株内并成功实现表达。由于棉铃虫吃了新品种“转基因抗虫棉”植株后会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，取得了很好的经济效益。请据上述材料回答下列问题：（1）害虫抗药性的增强是__________________的结果。（2）“转基因”抗虫棉新品种的培育应用了__________________新技术。（3）在培养转基因抗虫棉新品种过程中，所用的基因的“剪刀”__________________，基因的针线是__________________，基因的运载工具是__________________。（4）将毒蛋白转入棉花植株内的操作步骤是①__________________②=3\*GB3③___________________________________________________________________=4\*GB3④__________________________________________________________________(5)”转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可以表示为