基因工程及其應(yīng)用學(xué)案

PAGE4---課型：新授主備：同備審批:DATE\@"M/d/yyyy"5/24/2011第6章從雜交育種到基因工程第2節(jié)基因工程【學(xué)習(xí)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【學(xué)習(xí)重點】1.基因工程的基本原理【學(xué)習(xí)難點】基因工程的基本原理【學(xué)習(xí)過程】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。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的?！舅伎肌繛槭裁床煌锏幕蚩梢韵嗷マD(zhuǎn)移？轉(zhuǎn)基因生物是否產(chǎn)生了新基因和新型蛋白質(zhì)？（二）、基因工程的工具基因的“剪刀”——一種限制酶只能識別特定的核苷酸序列，并在的切點上切割DNA分子?！舅伎肌恳@得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性末端？被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？【練一練】試寫出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端基因的“針線”——“縫合”__________和_________交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口?！舅伎肌緿NA連接酶連接的是兩個脫氧核苷酸分子的什么部位？基因的運載體目前常用的運載體有________、________和______________等。質(zhì)粒存在于中,是擬核或細(xì)胞核外能夠________的______________分子。（三）、基因工程的操作步驟目的基因、目的基因與結(jié)合、將目的基因、目的基因的和【思考】目的基因和質(zhì)粒為什么要用同一種限制酶切割？限制酶和DNA連接酶作用的位點相同嗎？用DNA連接酶講目的基因與運載體結(jié)合時，有其他不同的結(jié)合情況嗎（兩兩結(jié)合時）？二、基因工程的應(yīng)用1、基因工程與作物育種人們培育出的轉(zhuǎn)基因作物和轉(zhuǎn)基因動物主要有_____________________________________________________________________________2、基因工程與藥物研制轉(zhuǎn)基因藥物有：________、________、________、________、________、________、________、________、________。三、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性兩種觀點：__________________________________和_______________________________［課堂小結(jié)］基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境操作對象操作水平操作工具基本過程結(jié)果【自我檢測】1．不屬于基因工程方法生產(chǎn)的藥物是（）A.干擾素B.白細(xì)胞介素C.青霉素D.乙肝疫苗2．質(zhì)粒是基因工程最常用的運載體，它的主要特點是（）①能自主復(fù)制②不能自主復(fù)制③結(jié)構(gòu)很?、艿鞍踪|(zhì)⑤環(huán)狀RNA分子⑥環(huán)狀DNA⑦能“友好”地“借居”A.①③⑤⑦B.②④⑥C.①③⑥⑦D.②③⑥⑦3．1993年，我國科學(xué)工作者培育成的抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，其抗蟲基因來源（）A.普通棉花的基因突變B.棉鈴蟲變異形成的致死基因C.寄生在棉鈴蟲體內(nèi)的線蟲D.蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因4．下圖表示限制酶切割某DNA的過程，從圖中可知，該限制酶能識別的堿基序列及切點是()A.CTTAAG，切點在C和T之間B.CTTAAG，切點在G和A之間C.GAATTC，切點在G和A之間D.GAATTC，切點在C和T之間5．切取牛的生長激素和人的生長激素基因，用顯微注射技術(shù)將它們分別注入小鼠的受精卵中，從而獲得了“超級鼠”，此項技術(shù)遵循的原理是()A.基因突變：DNA→RNA→蛋白質(zhì)B.基因工程：RNA→RNA→蛋白質(zhì)C.細(xì)胞工程：DNA→RNA→蛋白質(zhì)D.基因重組：DNA→RNA→蛋白質(zhì)6.治療白化病、苯丙酮尿癥等人類遺傳病的根本途徑是（）A．口服化學(xué)藥物B．注射化學(xué)藥物C.利用輻射或藥物誘發(fā)致病基因突變D.采用基因療法替換致病基因7．科學(xué)家將含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，該受精卵發(fā)育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。這一過程涉及（）（多選）A．DNA按照堿基互補配對原則自我復(fù)制B．DNA以其一條鏈為模板合成RNAC．RNA以自身為模板自我復(fù)制D．按照RNA密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì)8．下列高科技成果中，根據(jù)基因重組原理進行的是①我國科學(xué)家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級水稻②我國科學(xué)家將蘇云金桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi)，培育出抗蟲棉③我國科學(xué)家通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒④我國科學(xué)家通過體細(xì)胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛A．①B．①②C．①②③D．②③④9．列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述，正確的是 （）A．重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體B．所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列C．選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因為細(xì)菌繁殖快D．只要目的基因進入了受體細(xì)胞就能成功實現(xiàn)表達(dá)10．基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計施工的。在基因操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的是 （）A．人工合成目的基因 B．目的基因與運載體結(jié)合C．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D．目的基因的檢測和表達(dá)11．中國青年科學(xué)家陳大炬成功地把人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子上，使煙草獲得了抗病毒的能力，試分析回答：

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

(2)煙草具有抗病毒能力，說明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了____________________________。

(3)不同生物間的基因移植成功，說明生物共有一套____________，從進化的角度來看，這些生物具有____________________________________________________________。

(4)煙草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某個基因，實際上并不影響遺傳信息的表達(dá)功能。這說明__________________________________________________________。12據(jù)調(diào)查,隨著化學(xué)農(nóng)藥的產(chǎn)量和品種逐年增加,害蟲的抗藥性也不斷增強,危害很嚴(yán)重,如近年來,棉鈴蟲在我國大面積爆發(fā)成災(zāi),造成經(jīng)濟損失每年達(dá)100億元以上.針對這種情況,我國科學(xué)工作者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死,而此毒蛋白對人畜無害。通過科技攻關(guān)，我國科技工作者已成功地將該毒蛋白基因?qū)氲矫藁ㄖ仓陜?nèi)并成功實現(xiàn)表達(dá)。由于棉鈴蟲吃了新品種“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”植株后會死亡，所以該棉花新品種在1998年推廣后，取得了很好的經(jīng)濟效益。請據(jù)上述材料回答下列問題：（1）害蟲抗藥性的增強是__________________的結(jié)果。（2）“轉(zhuǎn)基因”抗蟲棉新品種的培育應(yīng)用了__________________新技術(shù)。（3）在培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉新品種過程中，所用的基因的“剪刀”__________________，基因的針線是__________________，基因的運載工具是__________________。（4）將毒蛋白轉(zhuǎn)入棉花植株內(nèi)的操作步驟是①__________________②=3\*GB3③___________________________________________________________________=4\*GB3④__________________________________________________________________(5)”轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”抗害蟲的遺傳信息傳遞過程可以表示為