優(yōu)化方案高中生物人教版必修二配套第六章第2節(jié)

1、第第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用節(jié)基因工程及其應(yīng)用第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程DNA重組技術(shù)重組技術(shù)基因基因分子分子欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程2操作工具操作工具(1) (2)限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶核苷酸序列核苷酸序列DNA連接酶連接酶脫氧核糖脫氧核糖欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程(3)運載體運載體作用：將作用：將_導(dǎo)入受體細(xì)胞。導(dǎo)入受體細(xì)胞。外源基因外源基因點撥點撥限制酶

2、具有特異性，限制酶具有特異性，DNA連接酶能連接任意兩連接酶能連接任意兩個個DNA片斷，不具有特異性。片斷，不具有特異性。運載體與細(xì)胞膜中的載體不同。運載體是運載體與細(xì)胞膜中的載體不同。運載體是DNA分子，而分子，而膜載體是蛋白質(zhì)。膜載體是蛋白質(zhì)。噬菌體噬菌體環(huán)狀環(huán)狀DNA欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程3基因工程的步驟基因工程的步驟(1)提取目的基因；提取目的基因；(2)目的基因與目的基因與_結(jié)合；結(jié)合；(3)將目的基因?qū)雽⒛康幕驅(qū)隷；(4)目的基因的目的基因的_。二、基因工程的應(yīng)用及安全性二、基因工程的應(yīng)用及安全性(閱讀教材閱讀教材P104P106

3、)1基因工程與作物育種基因工程與作物育種(1)目的：獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，培育出目的：獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，培育出具有各種具有各種_的作物新品種。的作物新品種。(2)實例：抗棉鈴蟲的實例：抗棉鈴蟲的_。運載體運載體受體細(xì)胞受體細(xì)胞檢測與鑒定檢測與鑒定抗逆性抗逆性轉(zhuǎn)基因抗蟲棉轉(zhuǎn)基因抗蟲棉欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程2基因工程與藥物研制基因工程與藥物研制(1)實例：用基因工程方法生產(chǎn)胰島素。實例：用基因工程方法生產(chǎn)胰島素。(2)過程：胰島素基因與大腸桿菌的過程：胰島素基因與大腸桿菌的_，并且在，并且在大腸桿菌體內(nèi)獲得成功的表達(dá)

4、。大腸桿菌體內(nèi)獲得成功的表達(dá)。3基因工程的安全性基因工程的安全性DNA分子重組分子重組嚴(yán)格控制嚴(yán)格控制大范圍推廣大范圍推廣欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程判斷判斷(1)基因工程的原理是基因突變?；蚬こ痰脑硎腔蛲蛔?。( )分析：分析：基因工程的原理是基因重組?；蚬こ痰脑硎腔蛑亟M。(2)基因工程能夠定向的改變生物的性狀?；蚬こ棠軌蚨ㄏ虻母淖兩锏男誀?。( )分析：分析：基因工程可以向受體細(xì)胞中導(dǎo)入目的基因，讓其表基因工程可以向受體細(xì)胞中導(dǎo)入目的基因，讓其表達(dá)，定向地改變生物的性狀。達(dá)，定向地改變生物的性狀。(3)所有的限制酶都只能識別同一種特定的核

5、苷酸序列。所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列。( )分析：分析：一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列。一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程(4)基因工程中的運載體只有質(zhì)粒?；蚬こ讨械倪\載體只有質(zhì)粒。( )分析：分析：基因工程中常見的運載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物基因工程中常見的運載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒。病毒。(5)只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實現(xiàn)表達(dá)。只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實現(xiàn)表達(dá)。( )分析：分析：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞不一定能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯。目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞不一定能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯

6、。(6)轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品都是不安全的。轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品都是不安全的。( )分析：分析：對于轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題不能片面對于轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題不能片面地一概而論。地一概而論。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程主題一基因工程的操作工具主題一基因工程的操作工具 1結(jié)合下圖，探究以下問題：結(jié)合下圖，探究以下問題：欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程(1)過程需要過程需要_酶，酶，過程需要過程需要_酶。酶。(2)限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點是識別限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點是識別_序序列，并在列，并在

7、_上切割上切割DNA分子，形成分子，形成2個個_末端。末端。(3)同種限制酶切割不同同種限制酶切割不同DNA分子后形成的黏性末端是可以通分子后形成的黏性末端是可以通過過_連接起來的，但是連接起來的，但是_和和_之間的缺口要靠之間的缺口要靠DNA連接酶進(jìn)行連接。連接酶進(jìn)行連接。特定的核苷酸特定的核苷酸DNA連接連接特定的切點特定的切點限制限制黏性黏性堿基互補配對堿基互補配對脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程2結(jié)合下面大腸桿菌質(zhì)粒的分子結(jié)構(gòu)示意圖分析：結(jié)合下面大腸桿菌質(zhì)粒的分子結(jié)構(gòu)示意圖分析：欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章

8、從雜交育種到基因工程質(zhì)粒存在于質(zhì)粒存在于_等生物細(xì)胞中，是擬核等生物細(xì)胞中，是擬核或細(xì)胞核外能夠或細(xì)胞核外能夠_的很小的環(huán)狀的很小的環(huán)狀_。上面的標(biāo)記基因為。上面的標(biāo)記基因為_,其其作用為作用為_的檢測依據(jù)。同的檢測依據(jù)。同時還含有多個酶切位點，其作用是時還含有多個酶切位點，其作用是_。許多細(xì)菌以及酵母菌許多細(xì)菌以及酵母菌自主復(fù)制自主復(fù)制DNA分子分子抗生素抗性基因抗生素抗性基因用于目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞用于目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞便于質(zhì)粒接入目的基因便于質(zhì)粒接入目的基因欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程1DNA連接酶與連接酶與DNA聚合酶的比較聚合酶的比較

9、比較項目比較項目DNA連接酶連接酶DNA聚合酶聚合酶不同不同點點作用作用對象對象作用作用條件條件相同相同點點作用作用部位部位連接連接DNA片段片段連接游離的脫氧核連接游離的脫氧核苷酸苷酸不需要模板不需要模板需要模板需要模板連接不同脫氧核苷酸之間的磷酸和脫氧連接不同脫氧核苷酸之間的磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵核糖之間的磷酸二酯鍵欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程2.運載體應(yīng)具備的條件：運載體應(yīng)具備的條件：(1)能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制這是保證目的基這是保證目的基因能在細(xì)胞分裂過程中復(fù)制并傳遞給子代細(xì)胞的基礎(chǔ)。因能在細(xì)胞分

10、裂過程中復(fù)制并傳遞給子代細(xì)胞的基礎(chǔ)。(2)有多個限制酶切點有多個限制酶切點這是運載體能夠接入多種目的基因這是運載體能夠接入多種目的基因所必備的條件。所必備的條件。(3)有標(biāo)記基因有標(biāo)記基因這是檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞中的這是檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞中的重要判斷依據(jù)。重要判斷依據(jù)。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程1如圖所示為一項重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟，如圖所示為一項重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟，X是獲得外源是獲得外源基因并能夠表達(dá)的細(xì)胞。下列有關(guān)說法不正確的是基因并能夠表達(dá)的細(xì)胞。下列有關(guān)說法不正確的是()AX是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞

11、B質(zhì)粒具有多個標(biāo)記基因和多個限制酶切點質(zhì)粒具有多個標(biāo)記基因和多個限制酶切點C外源基因與運載體的重組只需要外源基因與運載體的重組只需要DNA連接酶連接酶D該細(xì)菌的性狀被定向改造該細(xì)菌的性狀被定向改造C欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程解析：根據(jù)圖示，重組質(zhì)粒導(dǎo)入的是細(xì)菌細(xì)胞，所以解析：根據(jù)圖示，重組質(zhì)粒導(dǎo)入的是細(xì)菌細(xì)胞，所以X是能是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞。質(zhì)粒作為運載體需要有多個限制酶合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞。質(zhì)粒作為運載體需要有多個限制酶切點以便轉(zhuǎn)運多種目的基因，同時具有標(biāo)記基因以便檢測目切點以便轉(zhuǎn)運多種目的基因，同時具有標(biāo)記基因以便檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)

12、?；蚺c運載體的重組需要限制的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)?；蚺c運載體的重組需要限制酶和酶和DNA連接酶?；蚬こ痰奶攸c是能夠定向改造生物的性連接酶。基因工程的特點是能夠定向改造生物的性狀。狀。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程2下圖為下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、聚合酶、DNA連接酶、解連接酶、解旋酶作用的正確順序是旋酶作用的正確順序是()A BC DC欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程解析：限制性核酸內(nèi)切

13、酶用于切割解析：限制性核酸內(nèi)切酶用于切割DNA片段；而與之作用相片段；而與之作用相反的是反的是DNA連接酶，用于連接連接酶，用于連接DNA片段；片段；DNA聚聚 合合 酶用酶用 于于DNA的復(fù)制過程，它需要模板；解旋酶會使的復(fù)制過程，它需要模板；解旋酶會使DNA雙鏈解旋而雙鏈解旋而分開，它作用于堿基對之間的氫鍵。分開，它作用于堿基對之間的氫鍵。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程方法技巧方法技巧根據(jù)作用部位判斷與根據(jù)作用部位判斷與DNA分子有關(guān)的酶分子有關(guān)的酶(1)斷開氫鍵的酶：解旋酶。斷開氫鍵的酶：解旋酶。(2)斷開斷開(相鄰核苷酸之間的相鄰核苷酸之間的)磷酸

14、二酯鍵的酶：若結(jié)果生成若磷酸二酯鍵的酶：若結(jié)果生成若干干DNA片段，可判定為限制酶；若生成其基本單位片段，可判定為限制酶；若生成其基本單位核苷核苷酸，可判定為酸，可判定為DNA水解酶。水解酶。(3)生成生成(相鄰核苷酸之間的相鄰核苷酸之間的)磷酸二酯鍵的酶：若將兩個磷酸二酯鍵的酶：若將兩個DNA片段連接在一起，可判定為片段連接在一起，可判定為DNA連接酶；若作用于連接酶；若作用于DNA復(fù)制復(fù)制的過程中，或?qū)⒂坞x的脫氧核苷酸連接到的過程中，或?qū)⒂坞x的脫氧核苷酸連接到DNA鏈上，可判定鏈上，可判定為為DNA聚合酶。聚合酶。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程主題二基

15、因工程的操作步驟主題二基因工程的操作步驟結(jié)合下圖探究以下問題：結(jié)合下圖探究以下問題：欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程1圖中圖中過程為過程為_，采用直接分離的方法，采用直接分離的方法，目的基因是指人們所需要的目的基因是指人們所需要的_。2如圖中如圖中過程屬于過程屬于_。(1)從圖中可以看出，提取目的基因從圖中可以看出，提取目的基因B和切開質(zhì)粒和切開質(zhì)粒A所用的是所用的是_。(2)DNA連接酶用于質(zhì)粒連接酶用于質(zhì)粒A與目的基因與目的基因B的結(jié)合過程，形成的結(jié)合過程，形成_分子分子C。3圖中圖中過程屬于過程屬于_，此過程不，此過程不存在堿基互補配對。存在堿基互補配

16、對。提取目的基因提取目的基因外源基因外源基因目的基因與運載體結(jié)合目的基因與運載體結(jié)合同一種限制酶同一種限制酶重組重組DNA將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程4目的基因的檢測與鑒定目的基因的檢測與鑒定(1)檢測：根據(jù)標(biāo)記基因或分子雜交技術(shù)檢測檢測：根據(jù)標(biāo)記基因或分子雜交技術(shù)檢測_是是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。否導(dǎo)入受體細(xì)胞。(2)鑒定：受體細(xì)胞是否表現(xiàn)出鑒定：受體細(xì)胞是否表現(xiàn)出_，如棉花抗蟲性，如棉花抗蟲性狀的表現(xiàn)。狀的表現(xiàn)。目的基因目的基因特定性狀特定性狀欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程小組

17、討論小組討論( (1) )轉(zhuǎn)基因抗蟲棉有性繁殖產(chǎn)生的后代都具有抗蟲特性嗎？轉(zhuǎn)基因抗蟲棉有性繁殖產(chǎn)生的后代都具有抗蟲特性嗎？為什么？為什么？提示：提示：不一定。因為性狀分離或變異，抗蟲棉的子代可能會不一定。因為性狀分離或變異，抗蟲棉的子代可能會失去抗蟲特性。失去抗蟲特性。( (2) )基因工程中，為什么目的基因在不同物種中均能成功基因工程中，為什么目的基因在不同物種中均能成功表達(dá)？表達(dá)？提示：提示：因為不同的生物體共用一套遺傳密碼，控制合成相同因為不同的生物體共用一套遺傳密碼，控制合成相同的蛋白質(zhì)。的蛋白質(zhì)。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程基因工程的基本操作程

18、序基因工程的基本操作程序1提取目的基因。提取目的基因。2目的基因與運載體結(jié)合，如圖：目的基因與運載體結(jié)合，如圖：3將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。4目的基因的檢測與鑒定。目的基因的檢測與鑒定。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程D欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程解析：上述過程應(yīng)用了基因工程技術(shù)，能定向解析：上述過程應(yīng)用了基因工程技術(shù)，能定向 改造生物的遺改造生物的遺傳性狀；在操作時要應(yīng)用限制酶來獲得目的基因，并用傳性狀；在操作時要應(yīng)用限制酶來獲得目的基因，并用DNA連接酶使之與運載體結(jié)合；該過程的目的基因為表面抗連接酶使之與運載體結(jié)合；該過程的目的基因為表面抗 原蛋原蛋白基因和編碼核心蛋白的基因；轉(zhuǎn)基因生物的安全性還白基因和編碼核心蛋白的基因；轉(zhuǎn)基因生物的安全性還 存在存在爭議。無法判斷其安全性，應(yīng)避免其擴散進(jìn)入自然界。爭議。無法判斷其安全性，應(yīng)避免其擴散進(jìn)入自然界。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程A欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第六章從雜交育種到基因工程第六章從雜交育種到基因工程解析：解析：是目的基因與運載體結(jié)合的過程，既需要限制酶和是目的基因與運載體結(jié)合的過程，既需要限制酶和DNA連接酶，也需要載體