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2019-2020年高二生物導學提綱十一 第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用 新課標 人教版 [學習目標] 1、 知識目標 （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。 2、能力目標 進行轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的資料搜集和分析。 3、情感目標 （1）.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。 （2）.討論從雜交育種到基因工程這一科技發(fā)展歷程中，科學、技術(shù)和社會的相互作用。 [學習重點] （1）基因工程的基本原理。 （2）基因工程的安全性問題。 [學習難點] （1）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。 [學習方法] 課前導學 質(zhì)疑討論 反饋矯正 遷移創(chuàng)新 [學習過程] 1．基因工程又叫 ______________ 或___________________ 。通俗地說，就是按照人們的意愿把一種生物的_______________ 提取出來，加以_____________ ，然后放到 ____________， _______ 地改造生物的遺傳技術(shù)。 2．基因工程最基本的操作工具是基因的剪刀即 __________________ （簡稱 _______ ）；基因的針線即 ____________ ；基因的運載體常用 ______ 、 _______ 、 ______等。 3．基因工程的操作一般經(jīng)歷四個步驟 ______________________ 、 ____________________ 、 _________________、 ___________________________ 。 4．抗蟲基因作物的使用，不僅減少了 ___________ ，大大降低了 _________ ，而且還減少了 ___________________________ 。 5．基因工程生產(chǎn)藥品的優(yōu)點是 ____________、 _____________、 __________________ 。 6．目前關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性，有兩種觀點，一種觀點是______________ ___________________ ；另一種觀點是________________________________ 。 [評價反饋] 1．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。一種限制性內(nèi)切酶能識別DNA子中的GAATTC順序，切點在G和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 2．下圖示限制酶切割某DNA分子的過程，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 3． 科學家們經(jīng)過多年的努力，創(chuàng)立了一種新興生物技術(shù)——基因工程，實施該工程的最終目的是 （ ） A．定向提取生物體的DNA分子 B．定向地對DNA分子進行人工“剪切” C．在生物體外對DNA分子進行改造 D．定向地改造生物的遺傳性狀 4．下列不是質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是 ( ) A．能復制 B．有多個限制酶切點 C．具有標記基因 D．它是環(huán)狀DNA 5．細菌的質(zhì)粒分子帶有一個抗菌素抗性基因，該抗性基因在基因工程中的主要作用是 ( ) A．提高受體細胞在自然環(huán)境中的耐藥性 B．有利于對目的基因是否導入進行檢測 C．增加質(zhì)粒分子的分子量 D．便于與外源基因連接 6． 有關(guān)基因工程的敘述正確的是 （ ） A．限制酶只在獲得目的基因時才用 B．重組質(zhì)粒的形成是在細胞內(nèi)完成的 C．質(zhì)粒都可作為運載體 D．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料 7．基因工程中科學家常采用細菌、酵母菌等微生物作為受體細胞的原因是 ( ) A．結(jié)構(gòu)簡單，操作方便 B．繁殖速度快 C．遺傳物質(zhì)含量少，易操作 D．性狀穩(wěn)定，變異少 8．如圖所示，兩個核酸片段在適宜條件下，經(jīng)X酶的催化作用，發(fā)生下述變化，則X酶是 ( ) A．DNA連接酶 B．RNA連接酶 C．DNA聚合酶 D．限制酶 9．不同生物之間能進行轉(zhuǎn)基因并能獲得基因產(chǎn)物，不屬于其理論依據(jù)有 （ ） A．組成這些生物的DNA分子的空間結(jié)構(gòu)與化學成分相一致 B．組成這些生物的DNA分子都遵循堿基互補配對原則 C．這些生物在基因表達時共用一套遺傳密碼子 D．這些生物的基因結(jié)構(gòu)都是相同的 10. 在遺傳學研究中，常用信使RNA進行基因的克?。葱纬稍S多完全相同的DNA），這種快速克隆基因的步驟依次是 （ ） ①轉(zhuǎn)錄 ②DNA復制 ③逆轉(zhuǎn)錄 ④翻譯 A．③②① B．③② C．②①④ D．③①④ 11． 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細胞 D．目的基因的檢測和表達 12．基因工程的操作步驟：①使目的基因與運載體相結(jié)合，②將目的基因?qū)耸荏w細胞，③檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求，④提取目的基因，正確的操作順序是 ( ) A．③②④① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①② 13．上海醫(yī)學遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍?！稗D(zhuǎn)基因動物”是指 （ ） A．提供基因的動物 B．基因組中增加外源基因的動物 C．能產(chǎn)生白蛋白的動物 D．能表達基因信息的動物 14． 在基因工程中，把選出的目的基因(共1000個脫氧核苷酸對，其中腺嘌呤脫氧核苷酸460個)放入 DNA擴增儀中擴增4代，那么，在擴增儀中放人胞嘧啶脫氧核苷酸的個數(shù)至少應(yīng)是 A．640 B．8100 C．600 D．8640 （ ） 15、如果科學家通過轉(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改造，使其凝血功能恢復正常。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 16．限制性內(nèi)切酶能識別特定的DNA序列并進行剪切，不同的限制性內(nèi)切酶可以對不同的核酸序列進行剪切?，F(xiàn)以3種不同的限制性內(nèi)切酶對6.2kb大小的線狀DNA進行剪切后。用凝膠電泳分離各核酸片段，實驗結(jié)果如圖所示。請問：3種不同的限制性內(nèi)切酶在此DNA片段上相應(yīng)切點的位置是 ( D ) 17．番茄在運輸和貯藏過程中，由于過早成熟而易腐爛。應(yīng)用基因工程技術(shù)，通過抑制某種促進果實成熟激素的合成能力，可使番茄貯藏時間延長，培育成耐貯藏的番茄新品種，這種轉(zhuǎn)基因番茄已于1993年在美國上市。請回答： (1)在培育轉(zhuǎn)基因番茄的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的“針線”是 ，基因的“運輸工具”是 。 (2)進行基因操作一般要經(jīng)過的四個步驟是 、 、 、 。 (3)與雜交育種、誘變育種相比，通過基因工程來培育新品種的主要優(yōu)點： 是 、 和 。 17、（1）限制性內(nèi)切酶 DNA連接酶 運載體 （2）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 目的基因的檢測和表達 （3）目的性強 育種周期短 克服遠緣雜交障礙 18．中國科學家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因植入煙草的細胞中并“嫁接”到其DNA分子上，使煙草獲得了抗病毒的能力。試分析回答： (1)人的抗病毒干擾素的化學本質(zhì)是 。 (2)在該實驗操作過程用到的工具酶有 和 。 (3)人的抗病毒干擾素基因之所以能“嫁接”到植物的DNA分子上去，是因為 。 (4)煙草有了抗病毒的能力，這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了 。這個事實說明，人和植物共同有一套 ，蛋白質(zhì)的合成方式 。 (5)這個事實也說明，現(xiàn)代地球上的生物是由共同的原始祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代進化而來,它們之間有著或遠或近的 關(guān)系。 18．（1）蛋白質(zhì) （2）限制性內(nèi)切酶 DNA連接酶 （3）人和植物的DNA分子，具有相同的結(jié)構(gòu)（雙螺旋結(jié)構(gòu)）和化學組成（基本組成單位） （4）干擾素 相同的 相同的 （5）親緣 [課后練習和討論解析] （一）問題探討 提示：此節(jié)“問題探討”以基因工程菌的實例，引導學生思考基因工程的原理。為啟發(fā)學生思考，教師可引導學生回憶前面學過的遺傳學知識，如不同生物的DNA在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性、幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼等。 （二）練習 基礎(chǔ)題 1.基因工程的操作通常包括以下4步：（1）獲得目的基因（外源基因）；（2）目的基因與運載體結(jié)合，形成重組DNA分子；（3）將重組DNA分子導入受體細胞；（4）目的基因的檢測與表達。 2. 3.常用的運載體有質(zhì)粒、噬菌體、農(nóng)桿菌、動植物病毒等。 拓展題 1.提示：這是因為在基因水平上，人和細菌的遺傳機制是一致的。細菌和人的遺傳物質(zhì)都是DNA，都使用同一套遺傳密碼子，都遵循中心法則。因此，通過基因重組，細菌能夠合成人體的某些蛋白質(zhì)。 2.提示：例如，可以向客戶說明農(nóng)場具備相應(yīng)的安全檢測設(shè)施和措施，已經(jīng)領(lǐng)取了農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書，產(chǎn)品中所含有的成分都是自然界天然存在的物質(zhì)，產(chǎn)品經(jīng)過試用表明對人體無害等。 3.提示：例如，“轉(zhuǎn)基因土豆──肝炎患者的希望?。　钡?。