高中生物《6.2基因工程及其應(yīng)用》學(xué)案新人教版必修2

1、第第1頁共1頁高中生物62基因工程及其應(yīng)用學(xué)案新人教版必修26、2基因工程及其應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)：1、簡述基因工程的基本原理；2、舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用；3、關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。教學(xué)重點：1、基因工程的基本原理；2、基因工程的安全性問題。教學(xué)難點h1、基因工程的基本原理；2、轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。教學(xué)過程h閱讀P102問題探討，思考：為什么能把人的基 因“嫁接到細菌上？o傳統(tǒng)育種的局限性：一般只能在同種生 物中進行，很難將一種生物的優(yōu)良性狀，移植到另一種生物身 上?；蚬こ痰某霈F(xiàn)使人類有可能按照自己的意愿直接定向地改 變生物，培育出新品種。一、基因工程的原

2、理1、基因工程的概念：基因工程就是按照,把一種生物的某種基因提取出來，并加以,然后放到另一種生物的細胞里，地改造生物的O2、基因工程最基本的工具：、o (1)基因的“剪 刀”是指o 一種該物質(zhì)能識別種核昔酸序列，并在切點上切割DNA分子。大腸桿菌中 的一種叫ECORl的限制酶，能夠?qū)Ｒ蛔R別的序列，并在G和A之間將這段序列切開。(2)基因的“針線即 ,可以“縫合” 和交替連接而 構(gòu)成的DNA骨架上的缺口。(3)基因工程中，目前常用的運載體 有、和等。(4)質(zhì)粒存在于許多細菌及酵母菌等生物中，其本質(zhì)是細胞染色體外的，能夠 的很小的分子。3、基因工程的操作步驟：基因工程操作的一般步驟為：、目的基因與

3、結(jié)合、將目的基因 導(dǎo)入、目的基因的和O二、基因工程的應(yīng)用1、作物育種：利用基因工程的方法，獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有 優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，培育各種抗逆性作物新品種。如抗蟲棉等。2、藥物研制：利用基因工程的方法，培育轉(zhuǎn)基因生物，利用轉(zhuǎn)基因生物生 產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品。如胰島素、干擾素、乙肝疫苗 等。3、環(huán)境保護：如利用轉(zhuǎn)基因細菌降解有毒有害化合物，吸 收環(huán)境重金屬，分解泄漏的石油，處理工業(yè)廢水等。三、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性通過學(xué)習(xí)，要認識到 科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍，認識到生命中許多事實還有待于人類去 探索，科學(xué)發(fā)展中仍有許多問題有爭議。記憶節(jié)節(jié)清：一、基因工程的基本工具1、基因的剪刀”限制

4、性核酸內(nèi)切酶：能識別特定的核昔酸 序列，并在特定位點上切割DNA分子。如ECoRl的限制酶，能夠 轉(zhuǎn)移識別GAATTC的序列，并在G和A之間將這段序列切開。2、基因的“針線” DNA連接酶：縫合脫氧核糖和磷酸交替連 接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口。3、基因的“運載體”質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等：將外源 基因送入受體細胞的專門運輸工具。二、基因工程的步驟：提取目的基因、目的基因與運載體結(jié) 合、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的表達和檢測。習(xí)題鞏 固：1、DNA連接酶的主要功能是（）A、DNA復(fù)制時母鏈與子鏈之間形成的氫鍵B、粘性末端堿基之間形成的氫鍵C、將兩條DNA末端之間的縫隙連接起來D、將堿基

5、、脫氧核糖、磷酸之間的鍵連接起來2、下表關(guān)于基因工程中有關(guān)基因操作的名詞及對應(yīng)的內(nèi) 容，正確的組合是（）o供體剪刀針線運載體受體A質(zhì)粒限制性內(nèi) 切酶DNA連接酶提供目的基因的生物大腸桿菌等B提供目的基因 的生物DNA連接酶限制性內(nèi)切酶質(zhì)粒大腸桿菌等C提供目的基因 的生物限制性內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)粒大腸桿菌等D大腸桿菌等DNA 連接酶限制性內(nèi)切酶提供目的基因的生物質(zhì)粒3、下列各項應(yīng)用中不屬于基因工程的是（）A、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育成功B、利用工程菌生產(chǎn)胰島素C、將C4植物葉綠體移入C3植物體內(nèi)使光合效率提高D、利用DNA探針檢測飲用水有無病毒4、下列關(guān)于DNA連接酶的敘述中，正確的是（）A、DNA

6、連接酶連接的是兩條鏈堿基對之間的氫鍵B、DNA連接酶連接的是黏性末端兩條鏈主鏈上的磷酸和脫氧 核糖C、DNA連接酶連接的是黏性末端兩條鏈主鏈上的磷酸和核糖D、同一種DNA連接酶可以切出不同的黏性末端5、實施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體 細胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。從大腸桿菌中提取的 一種限制性內(nèi)切酶EcorI,能識別DNA分子中的GAATTC序列，切 點在G與A之間。這是應(yīng)用了酶的（）A、高效性B、專一性C、多樣性D、催化活性受外界條件影響6、在基因工程操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的 步驟是（）A、人工合成目的基因B、目的基因與運載體結(jié)合C、目的基因的檢測和表

7、達D、將目的基因?qū)胧荏w細胞7、螢火蟲的熒光素基因轉(zhuǎn)入煙草植物細胞，獲得了高水平的 表達。這一研究成果表明螢火蟲與煙草植物的DNA結(jié)構(gòu)基本相 同螢火蟲與煙草植物共用一套遺傳密碼子煙草植物體內(nèi)合成 了熒光素螢火蟲和煙草植物合成蛋白質(zhì)的方式基本相同（） TOC o 1-5 h z A、B、C、D、8、下列有關(guān)質(zhì)粒的敘述，正確的是（）A、質(zhì)粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀細胞器B、質(zhì)粒是細菌細胞質(zhì)中能自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子C、質(zhì)粒只有在侵入宿主細胞后才能在宿主細胞內(nèi)復(fù)制D、細菌質(zhì)粒的復(fù)制過程一定是在宿主細胞外獨立進行的9、如果科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因工程，成功地把一位女性血友病 患者的造血細胞進行

8、改造，使其凝血功能恢復(fù)正常。那么，她后 來所生的兒子中（）A、全部正常B、一半正常C、全部有病D、不能確定gcattgctat 15N14N10、關(guān)于右圖DNA分子片段的說法正確的是（）A、限制性內(nèi)切酶可作用于部位，解旋酶作用于部位B、處的堿基缺失導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)的變異C、把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代，子代中含15N 的DNA占3/4D、該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和（+T） / （G+C）的比 例上11、不屬于目的基因與運載體結(jié)合過程的是（）A、用一定的限制酶切割質(zhì)粒露出黏性末端B、用同種限制酶切斷目的基因露出黏性末端C、將切下的目的基因的片段插入到質(zhì)粒切口處D、將重組DNA引入

9、受體細胞中進行擴增12、科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時，需要從蘇云金芽匏桿菌中提取出抗蟲基因，“放入棉的細胞中與棉的DNA結(jié)合起 來并發(fā)揮作用，請回答下列有關(guān)問題：（1）從蘇云金芽砲桿菌中切 割抗蟲基因所用的工具是,此工具主要存在于中，其特點是 _。（2）蘇云金芽胞桿菌一個DNA分子上有許多基因，獲得抗蟲 基因常采用的方法是“鳥槍法”。具體做法是：用酶將蘇云金芽砲桿菌的DNA切成許多片段，然后將這些片段導(dǎo)入，再轉(zhuǎn)人不同的，并且大量復(fù)制，然后從中找出含有目的基 因的細胞，再用一定的方法把其分離出來。（3）進行基因操作的最 后一個步驟是O13、在1990年醫(yī)生對一位因缺乏腺昔脫氨酶基因而患先天 性

10、體液免疫缺陷病的美國女孩進行治療。采用的方法是首先將患 者的白細胞取出作體外培養(yǎng)，然后用某種病毒將正常腺昔脫氨酶 基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的白細胞中，再將這些轉(zhuǎn)基因白細胞回輸?shù)交?者的體內(nèi)，經(jīng)過多次治療，患者的免疫功能趨于正常。（1）該病治 療運用了基因工程技術(shù)，在這個實例中運載體是，目的基因是，目的基因的受體細胞是。（2）將轉(zhuǎn)基因白細胞多次回輸?shù)交?者體內(nèi)后，免疫能力趨于正常是由于產(chǎn)生了，產(chǎn)生這種物質(zhì)的兩 個基本步驟是和。（3）人的腺昔脫氨酶基因與胰島素基因相比， 其主要差別是;（4）該病的治療方法屬于基因工程運用中的； 這種治療方法的原理是。14、糖尿病是一種常見病，且發(fā)病率有逐年增加的趨勢，以致

11、發(fā)達國家把它列為第3號“殺手”。請回答下列問題：(1) 前，對糖尿病的治療，大多采用激素療法，所用激素為，由 細胞分泌。(2)目前檢測尿糖常用的試劑 為，糖尿遇該試劑加熱后呈色。(3)所用激素過去主要是從動物 的內(nèi)臟中提取，數(shù)量有限，現(xiàn)大多采用基因工程的方法生產(chǎn)(如圖 所示)。d為。獲得f,必須先用切割b和d,使它們產(chǎn)生相 同的黏性末端，再加入適量的方可形成。b的名稱是，其化學(xué) 本質(zhì)為。15、昆蟲學(xué)家用人工誘變的方法使昆蟲產(chǎn)生基因突變，導(dǎo)致 酯酶活性升高，該酶可催化分解有機磷農(nóng)藥。近年來已將控制酯 酶合成的基因分離出來，通過生物工程技術(shù)導(dǎo)入細菌體內(nèi)，并與 細菌內(nèi)DNA分子結(jié)合起來。經(jīng)過這樣處理

12、的細菌能分裂繁殖。請 根據(jù)上述資料回答：人工誘變在生產(chǎn)實踐中已得到廣泛應(yīng)用，因為它能提高 ,通過人工選擇獲得O酯酶的化學(xué)本質(zhì)是,基因控制酯酶合成要經(jīng)過和兩個過程。通過生物工程產(chǎn)生的細菌，其后代同樣能分泌酶，這是由 于、（4）請你說出一項上述科研成果的實際應(yīng)用6、2答案教學(xué)過程：問題探討：不同生物的DNA在結(jié)構(gòu)上的 統(tǒng)一性，幾乎所有的生物都共用一套密碼子。1、人們的意愿、修飾改造、定向、遺傳性狀。2、基因剪刀、基因針線、基因的運載體（1）限制性核酸內(nèi) 切酶、1、GTTC （2） DNA連接酶、脫氧核糖、磷酸（3）質(zhì) 粒、噬菌體、動植物病毒（4）自主復(fù)制環(huán)狀DNA3、提取目的基因、運載體、受體細胞、表達、檢測習(xí)題鞏 固： TOC o 1-5 h z 1、C2、C3、C4、B5、B6、D7、D8、B9、C10、A11、D12、(1)限制酶 微生物一種限制酶只能識別一種特定的核 昔酸序列，并且在特定的核昔酸序列上對DNA進行切割(2)限制 運載體受體細胞(3)目的基因的表達和檢測13、(1)某種病毒腺昔脫氨