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2019-2020年高中生物 6.2《基因工程及其應用》教案（1） 新人教版必修2 【課程標準】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)域的應用 3.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性 【學習重點】1. 基因工程的基本原理 2. 轉(zhuǎn)基因食品的安全性 【學習難點】基因工程的基本原理 【學習過程】 一、基因工程的原理 1．基因工程的概念 基因工程：又叫做 技術(shù)或 技術(shù)。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， 2．基因工程的基本內(nèi)容 （1）基因的操作工具與工具酶 基因操作的兩種工具酶屬于基因的操作工具范疇。 ① 基因的剪刀： 。注意：a.化學本質(zhì)與專一性識別與切割；b.主要存在存在于 中。 ② 基因的針線： 。注意：作用的部位是 。 ③ 基因的運輸工具： 。 常用的運載體是 。 （2）基因操作的基本步驟： ① 提取目的基因 ② 目的基因與運載體結(jié)合：a.用 切割質(zhì)粒和目的基因，加入 ，形成 分子；b.物質(zhì)基礎(chǔ)是目的基因與運載體的化學組成單位與空間結(jié)構(gòu)相同。 ③ 將目的基因?qū)胧荏w細胞 ④ 目的基因的檢測和表達 a．檢測：根據(jù)受體細胞是否具有某些 判斷目的基因是否導人。 b．表達：受體細胞表現(xiàn)出 性狀。 二、基因工程的應用 1、基因工程與作物育種 ①分析我國科學家利用基因工程成功培育抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的關(guān)鍵步驟： ②該科技成果在環(huán)保上的重要作用是： ③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 兩種觀點是：__________________________________和_______________________________ 【典題剖析】 例題1：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．選用細菌作為重組質(zhì)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實現(xiàn)表達 例題2：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 例題3：下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是 （ ） A．基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因為目的基因 B．細菌質(zhì)粒是基因工程常用的運載體 C．通常用一種限制性內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運載體DNA D．為育成抗除草劑的作物新品種，導入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體 【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能自主復制 ②不能自主復制 ③結(jié)構(gòu)很小 ④蛋白質(zhì) ⑤環(huán)狀RNA分子 ⑥環(huán)狀DNA ⑦能“友好”地“借居” A.①③⑤⑦ B.②④⑥ C.①③⑥⑦ D.②③⑥⑦ 3．1993年，我國科學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．口服化學藥物 B．注射化學藥物 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．控制細菌的抗藥性、固氮、抗生素基因存在于（ ） A.核區(qū) B.線粒體 C.質(zhì)粒 D.核糖體 8．科學家將含人的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制 B．DNA以其一條鏈為模板合成RNA C．RNA以自身為模板自我復制 D．按照RNA密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì) 9．下列高科技成果中，根據(jù)基因重組原理進行的是 ① 我國科學家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級水稻 ② 我國科學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 我國科學家通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒 ④ 我國科學家通過體細胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛 A．① B．①② C．①②③ D．②③④ 10．“試管嬰兒”技術(shù)屬于（ ） A．胚胎移植 B．組織培養(yǎng) C．克隆技術(shù) D．基因工程 11．如圖將人的生長激素基因?qū)爰毦鶥細胞內(nèi)制造“工程菌”示意圖，所用載體為質(zhì)粒A。已知細菌B細胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因，質(zhì)粒A導入細菌B后，其上的基因能得到表達。請回答下列問題： （1）圖中的目的基因是指：______________________________________________ （2）如何將目的基因和質(zhì)粒相結(jié)合形成重組質(zhì)粒？ ①_____________________________________________ ②_____________________________________________ ③_____________ _ 3）目前把重組質(zhì)粒導入細菌細胞時，效率還不太高；導入完成后所得到的細菌，實際上有的根本沒有導入質(zhì)粒，有的導入的是普通質(zhì)粒，只有少數(shù)導入的是重組質(zhì)粒。此處可以通過如下步驟來鑒別得到的細菌是否導入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒：將得到的細菌涂布在一個有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長的就是導入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒，反之則沒有。用這種方法鑒別的原理是 。 答案：1：C　2：C3：D4：C5：D6：D7：C：A8、B、D9：B10：A 11．（1）人的生長激素基因 (2)①用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個有粘性末端的切口；②用同種限制酶切割目的基因，產(chǎn)生相同的粘性末端；③將切下的目的基因片段插入到質(zhì)粒的切口處，再加入適量的DNA連接酶，使質(zhì)粒與目的基因結(jié)合成重組質(zhì)粒。 (3)普通質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒都含有抗氨芐青霉素基因。