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2019-2020年高二生物導(dǎo)學(xué)提綱十一 第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用 新課標(biāo) 人教版 [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1、 知識(shí)目標(biāo) （1）.簡(jiǎn)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(biāo) 進(jìn)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(biāo) （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(xué)、技術(shù)和社會(huì)的相互作用。 [學(xué)習(xí)重點(diǎn)] （1）基因工程的基本原理。 （2）基因工程的安全性問題。 [學(xué)習(xí)難點(diǎn)] （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(xué)習(xí)方法] 課前導(dǎo)學(xué) 質(zhì)疑討論 反饋矯正 遷移創(chuàng)新 [學(xué)習(xí)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(jiǎn)稱 _______ ）；基因的針線即 ____________ ；基因的運(yùn)載體常用 ______ 、 _______ 、 ______等。 3．基因工程的操作一般經(jīng)歷四個(gè)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(diǎn)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(diǎn)，一種觀點(diǎn)是______________ ___________________ ；另一種觀點(diǎn)是________________________________ 。 [評(píng)價(jià)反饋] 1．實(shí)施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)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(shí)別DNA子中的GAATTC順序，切點(diǎn)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(shí)別的堿基序列及切點(diǎn)是 ( ) A．CTTAAG，切點(diǎn)在C和T之間 B．CTTAAG，切點(diǎn)在G和A之間 C．GAATTC，切點(diǎn)在G和A之間 D．GAATTC，切點(diǎn)在C和T之間 3． 科學(xué)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(shí)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(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切” C．在生物體外對(duì)DNA分子進(jìn)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(yùn)載體的理由是 ( ) A．能復(fù)制 B．有多個(gè)限制酶切點(diǎn) C．具有標(biāo)記基因 D．它是環(huán)狀DNA 5．細(xì)菌的質(zhì)粒分子帶有一個(gè)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(xì)胞在自然環(huán)境中的耐藥性 B．有利于對(duì)目的基因是否導(dǎo)入進(jìn)行檢測(cè) 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(shí)才用 B．重組質(zhì)粒的形成是在細(xì)胞內(nèi)完成的 C．質(zhì)粒都可作為運(yùn)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(xué)家常采用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞的原因是 ( ) A．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(gè)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(jìn)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(xué)成分相一致 B．組成這些生物的DNA分子都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 C．這些生物在基因表達(dá)時(shí)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(xué)研究中，常用信使RNA進(jìn)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(fù)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(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的是 （ ） A．人工合成目的基因 B．目的基因與運(yùn)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(cè)和表達(dá) 12．基因工程的操作步驟：①使目的基因與運(yùn)載體相結(jié)合，②將目的基因?qū)耸荏w細(xì)胞，③檢測(cè)目的基因的表達(dá)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(xué)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(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍?！稗D(zhuǎn)基因動(dòng)物”是指 （ ） A．提供基因的動(dòng)物 B．基因組中增加外源基因的動(dòng)物 C．能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物 D．能表達(dá)基因信息的動(dòng)物 14． 在基因工程中，把選出的目的基因(共1000個(gè)脫氧核苷酸對(duì)，其中腺嘌呤脫氧核苷酸460個(gè))放入 DNA擴(kuò)增儀中擴(kuò)增4代，那么，在擴(kuò)增儀中放人胞嘧啶脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)至少應(yīng)是 A．640 B．8100 C．600 D．8640 （ ） 15、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(xì)胞進(jìn)行改造，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 16．限制性內(nèi)切酶能識(shí)別特定的DNA序列并進(jìn)行剪切，不同的限制性內(nèi)切酶可以對(duì)不同的核酸序列進(jìn)行剪切?，F(xiàn)以3種不同的限制性內(nèi)切酶對(duì)6.2kb大小的線狀DNA進(jìn)行剪切后。用凝膠電泳分離各核酸片段，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)問：3種不同的限制性內(nèi)切酶在此DNA片段上相應(yīng)切點(diǎn)的位置是 ( D ) 17．番茄在運(yùn)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(jìn)果實(shí)成熟激素的合成能力，可使番茄貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，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(guó)上市。請(qǐng)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(yùn)輸工具”是 。 (2)進(jìn)行基因操作一般要經(jīng)過的四個(gè)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(diǎn)： 是 、 和 。 17、（1）限制性內(nèi)切酶 DNA連接酶 運(yùn)載體 （2）提取目的基因 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 目的基因的檢測(cè)和表達(dá) （3）目的性強(qiáng) 育種周期短 克服遠(yuǎn)緣雜交障礙 18．中國(guó)科學(xué)家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因植入煙草的細(xì)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(xué)本質(zhì)是 。 (2)在該實(shí)驗(yàn)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?yàn)? 。 (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(gè)事實(shí)說明，人和植物共同有一套 ，蛋白質(zhì)的合成方式 。 (5)這個(gè)事實(shí)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(zhǎng)的地質(zhì)年代進(jìn)化而來,它們之間有著或遠(yuǎn)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(xué)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(xí)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(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的原理。為啟發(fā)學(xué)生思考，教師可引導(dǎo)學(xué)生回憶前面學(xué)過的遺傳學(xué)知識(shí)，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(xí) 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(yùn)載體結(jié)合，形成重組DNA分子；（3）將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞；（4）目的基因的檢測(cè)與表達(dá)。 2. 3.常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體、農(nóng)桿菌、動(dòng)植物病毒等。 拓展題 1.提示：這是因?yàn)樵诨蛩缴?，人和?xì)菌的遺傳機(jī)制是一致的。細(xì)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(xì)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(chǎng)具備相應(yīng)的安全檢測(cè)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(duì)人體無害等。 3.提示：例如，“轉(zhuǎn)基因土豆──肝炎患者的希望！！”等。