生物学案：课堂互动第六章第节基因工程及其应用

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课堂互动三点剖析一、基因操作的基本步骤二、获取目的基因是基因工程中的重要一环。由于技术多样，需在比较的基础上予以掌握过程优点缺点直接分离法（鸟枪法)供体细胞DNA片段不同受体细胞→DNA片段扩增目的基因细胞→目的基因操作简便工作量大，有盲目性，目的基因含有不表达的内含子人工合成基因反转录法单链mRNADNA双链DNA专一性强，目的基因中不含内含子操作过程麻烦，mRNA生存时间短，技术要求高①据已知的氨基酸序列合成②据推测出的核苷酸序列，通过化学方法合成专一性最强,目的基因不含内含子，可合成自然界不存在的基因目前，复杂的、尚不知核苷酸序列的基因不能合成三、基因工程中的运载体1.在基因操作过程中使用运载体有两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制.现在所用的运载体主要有两类:一类是细菌细胞质中的质粒,另一类运载体是噬菌体或某些病毒等。现在人们还在不断寻找新的运载体，如叶绿体或线粒体DNA等也可能成为运载体。2.作为运载体必须具备三个条件(1）能在宿主细胞中保存下来并大量复制。（2)有多个限制酶切点，而且每种酶的切点最好只有一个.(3)有一定的标记基因，便于进行筛选。如大肠杆菌pBR332质粒携带氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因，就可作为筛选的标记基因.四、基因工程的成果与发展前景1.基因工程与医药卫生用放射性同位素、荧光分子等标记的单链DNA分子作探针，利用DNA分子杂交原理,鉴定被测标本上的遗传信息的过程）和基因治疗(健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中)等内容。2.基因工程与农牧业和食品工业①农业上的应用：获得高产、稳产、具有优良品质的农作物和培育出具有各种抗逆性的作物新品种。②在畜牧业上的应用：获得人类所需要的各种优良品质的转基因动物。更重要的是利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内的表达，从这些动物的乳腺细胞中获得人类所需要的各类物质，如激素、抗体及酶类等。③食品工业的应用：为人类开辟新的食物来源。3。基因工程与环境保护例如用DNA探针来检测饮用水中病毒的含量,用基因工程的方法创造出同时分解四种烃类的“超级细菌"。学以致用【例1】下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地实现表达解析：此题考查基因的操作工具、目的基因表达等知识。因此需要明确以下几点：（1）基因操作的工具酶有限制酶、连接酶，而运载体是基因的运输工具。（2)一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列,不同的限制酶识别的核苷酸序列不同。（3）目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程。(4）导入受体细胞目的基因是为了获得目的基因的产物，因此能够快速繁殖是选择受体细胞的重要条件之一。答案：C【例2】基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的.在基因工程操作的步骤中，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解析：人工合成目的基因是将单个的核苷酸在相关的模板、酶、ATP的作用下,按照碱基互补配对原则合成双链DNA,目的基因与运载体结合的过程就是将黏性末端的碱基互补配对结合.末端基因的检测和表达过程中，当然也要遵循碱基互补配对原则。但是，将目的基因导入受体细胞主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径,与碱基互补配对原则没有关系.答案：C【例3】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。②③⑥⑦解析：质粒是从细菌或酵母菌中提取的一种独立于染色体之外的结构很小、能自主复制的、环状的DNA分子，它能与宿主细胞“互利共生”。答案：C【例4】下列关于基因工程成果的概述错误的是…（)A.在医药卫生方面，主要用于生产药品和诊断治疗疾病B.在农业上主要是培育高产、稳定、品质优良和具有抗性的农作物C。在畜牧业上主要是培养体型巨大、品质优良的动物D。在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化解析:基因工程技术在畜牧业上的应用主要目的是能产生人们所需要的各种优良品质动物，如具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量皮毛等品质的动物，而不是要求动物的体型巨大。答案：C【例5】基因治疗是把健康的