生物學案：課堂互動第六章第節(jié)基因工程及其應用

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精課堂互動三點剖析一、基因操作的基本步驟二、獲取目的基因是基因工程中的重要一環(huán)。由于技術多樣，需在比較的基礎上予以掌握過程優(yōu)點缺點直接分離法（鳥槍法)供體細胞DNA片段不同受體細胞→DNA片段擴增目的基因細胞→目的基因操作簡便工作量大，有盲目性，目的基因含有不表達的內含子人工合成基因反轉錄法單鏈mRNADNA雙鏈DNA專一性強，目的基因中不含內含子操作過程麻煩，mRNA生存時間短，技術要求高①據(jù)已知的氨基酸序列合成②據(jù)推測出的核苷酸序列，通過化學方法合成專一性最強,目的基因不含內含子，可合成自然界不存在的基因目前，復雜的、尚不知核苷酸序列的基因不能合成三、基因工程中的運載體1.在基因操作過程中使用運載體有兩個目的：一是用它作為運載工具，將目的基因轉移到宿主細胞中去；二是利用它在宿主細胞內對目的基因進行大量的復制.現(xiàn)在所用的運載體主要有兩類:一類是細菌細胞質中的質粒,另一類運載體是噬菌體或某些病毒等。現(xiàn)在人們還在不斷尋找新的運載體，如葉綠體或線粒體DNA等也可能成為運載體。2.作為運載體必須具備三個條件(1）能在宿主細胞中保存下來并大量復制。（2)有多個限制酶切點，而且每種酶的切點最好只有一個.(3)有一定的標記基因，便于進行篩選。如大腸桿菌pBR332質粒攜帶氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，就可作為篩選的標記基因.四、基因工程的成果與發(fā)展前景1.基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生用放射性同位素、熒光分子等標記的單鏈DNA分子作探針，利用DNA分子雜交原理,鑒定被測標本上的遺傳信息的過程）和基因治療(健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中)等內容。2.基因工程與農牧業(yè)和食品工業(yè)①農業(yè)上的應用：獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、具有優(yōu)良品質的農作物和培育出具有各種抗逆性的作物新品種。②在畜牧業(yè)上的應用：獲得人類所需要的各種優(yōu)良品質的轉基因動物。更重要的是利用某些特定的外源基因在哺乳動物體內的表達，從這些動物的乳腺細胞中獲得人類所需要的各類物質，如激素、抗體及酶類等。③食品工業(yè)的應用：為人類開辟新的食物來源。3。基因工程與環(huán)境保護例如用DNA探針來檢測飲用水中病毒的含量,用基因工程的方法創(chuàng)造出同時分解四種烴類的“超級細菌"。學以致用【例1】下列有關基因工程技術的敘述，正確的是…（）A。重組DNA技術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.選用細菌作為重組質粒的受體細胞是因為細菌繁殖快D.只要目的基因進入了受體細胞就能成功地實現(xiàn)表達解析：此題考查基因的操作工具、目的基因表達等知識。因此需要明確以下幾點：（1）基因操作的工具酶有限制酶、連接酶，而運載體是基因的運輸工具。（2)一種限制酶只能識別特定的核苷酸序列,不同的限制酶識別的核苷酸序列不同。（3）目的基因進入受體細胞后，受體細胞表現(xiàn)出特定的性狀,才能說明目的基因完成了表達過程。(4）導入受體細胞目的基因是為了獲得目的基因的產(chǎn)物，因此能夠快速繁殖是選擇受體細胞的重要條件之一。答案：C【例2】基因工程是在DNA分子水平上進行設計施工的.在基因工程操作的步驟中，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合C。將目的基因導入受體細胞D。目的基因的檢測和表達解析：人工合成目的基因是將單個的核苷酸在相關的模板、酶、ATP的作用下,按照堿基互補配對原則合成雙鏈DNA,目的基因與運載體結合的過程就是將黏性末端的堿基互補配對結合.末端基因的檢測和表達過程中，當然也要遵循堿基互補配對原則。但是，將目的基因導入受體細胞主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑,與堿基互補配對原則沒有關系.答案：C【例3】質粒是基因工程最常用的運載體，它的主要特點是()①能自主復制②不能自主復制③結構很小④蛋白質⑤環(huán)狀RNA分子⑥環(huán)狀DNA⑦能“友好”地“借居"A。①③⑤⑦B。②④⑥C.①③⑥⑦D。②③⑥⑦解析：質粒是從細菌或酵母菌中提取的一種獨立于染色體之外的結構很小、能自主復制的、環(huán)狀的DNA分子，它能與宿主細胞“互利共生”。答案：C【例4】下列關于基因工程成果的概述錯誤的是…（)A.在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，主要用于生產(chǎn)藥品和診斷治療疾病B.在農業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)定、品質優(yōu)良和具有抗性的農作物C。在畜牧業(yè)上主要是培養(yǎng)體型巨大、品質優(yōu)良的動物D。在環(huán)境保護方面主要用于環(huán)境監(jiān)測和對污染環(huán)境的凈化解析:基因工程技術在畜牧業(yè)上的應用主要目的是能產(chǎn)生人們所需要的各種優(yōu)良品質動物，如具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質量皮毛等品質的動物，而不是要求動物的體型巨大。答案：C【例5】基因治療是把健康的