資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第6單元　從雜交育種到基因工程
第2課時　基因工程及其應用
知識點 教學突破策略 學習技巧點撥
基因工程的基本原理 安排學生制作模型模擬基因工程剪、拼、接、轉的主要過程 通過實例理解基因工程的四個步驟和基因工程定向改造生物性狀的特點
基因工程的應用 列舉基因工程在育種、制藥、環境保護等方面的應用 了解基因工程在育種、制藥、環境保護等方面的應用
轉基因生物和轉基因食品的安全性 列舉基因工程各種應用的基礎上,引導學生討論基因工程應用的利與弊 關注轉基因生物和轉基因食品的相關信息
一、基因工程的原理
1.基因工程定義:基因工程又叫作①技術或DNA重組技術。就是按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一種生物的細胞里,②地改造生物的遺傳性狀。
2.基因工程工具
(1)基因的“剪刀”:指的是③。一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定的切點上④。
(2)基因的“針線”:兩種來源不同的DNA用同種限制酶切割后,末端可以相互黏合,但是,這種黏合只能使⑤連接起來,脫氧核糖和磷酸交替連接而構成的DNA骨架上的缺口,需要靠⑥來“縫合”。
(3)運輸工具:基因的運載體能將外源基因送入受體細胞,目前常用的運載體有⑦、噬菌體和動植物病毒等。質粒存在于許多細菌以及⑧等生物的細胞中,其本質是擬核或細胞核外能夠自主復制的很小的⑨分子。
3.基因工程的操作步驟:⑩、目的基因與運載體結合、將目的基因導入受體細胞、。
二、基因工程的應用
1.作物育種:利用基因工程,獲得和具有優良品質的農作物,培育出具有各種的作物新品種,如抗蟲棉。
2.藥物研制:利用基因工程培育轉基因生物,利用轉基因生物生產出各種的藥品,如胰島素、干擾素、乙肝疫苗等。
3.環境保護:如利用轉基因細菌的化合物,吸收,分解泄漏的,處理工業廢水等。
三、轉基因生物和轉基因食品的安全
1.觀點一:轉基因生物和轉基因食品不安全,要。
2.觀點二:轉基因生物和轉基因食品是安全的,應該。
1.(2015年遵義期中)基因工程的操作步驟包括以下幾步,正確的操作順序是(　　)。
①目的基因與運載體結合?、趯⒛康幕驅胧荏w細胞?、勰康幕虻臋z測與鑒定　④獲取目的基因
A.④①②③　　　　　　　　　　　　　B.②④①③
C.③②④① D.③④①②
2.(2015年東莞聯考)在基因工程中用來修飾改造生物基因的工具是(　　)。
A.限制酶和DNA連接酶 B.限制酶和水解酶
C.限制酶和運載體 D.DNA連接酶和運載體
3.(2015年蕪湖期中)如圖,有關工具酶功能的敘述中,不正確的是(　　)。
A.切斷a處的酶是限制性核酸內切酶
B.切斷b處的酶是解旋酶
C.連接b處的酶為DNA連接酶
D.限制性核酸內切酶和DNA連接酶均作用于a處
4.(2015年馬鞍山期中)以下有關基因工程的敘述,不正確的是(　　)。
A.基因工程是分子水平上的生物工程
B.基因工程的產物對人類一定有益
C.基因工程產生的變異屬于基因重組
D.基因工程育種的優點之一是目的性強
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”,此項技術遵循的原理是(　　)。
A.基因突變:DNA→RNA→蛋白質 B.基因工程:RNA→RNA→蛋白質
C.細胞工程:DNA→RNA→蛋白質 D.基因重組:DNA→RNA→蛋白質
知識點一:基因工程的定義及工具
1.人類是否可以按照自己的意愿直接定向改變生物 用什么樣的方法才能實現人們的設想
2.某限制酶切割某DNA的結果如下圖所示,從圖中可知,該限制酶能識別的堿基序列及酶切位點分別是什么 畫出酶切后的黏性末端。
3.請列表比較DNA聚合酶和DNA連接酶的區別與聯系。
例1　限制酶是一種核酸切割酶,可辨識并切割DNA分子上特定的核苷酸堿基序列。下圖為四種限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的辨識序列。箭頭表示每一種限制酶的特定切割部位,其中哪兩種限制酶所切割出來的DNA片段末端可以互補黏合 其正確的末端互補序列為何 (　　)。
BamHⅠ
　
-GGATCC-
-CCTAGG-
　　　　 EcoRⅠ
　
-GAATTC-
-CTTAAG-
　　　　 HindⅢ
　
-AAGCTT-
-TTCGAA-
　　　　 BglⅡ
　
-AGATCT-
-TCTAGA-
　　　　
A.BamHⅠ和EcoRⅠ;末端互補序列-AATT-
B.BamHⅠ和HindⅢ;末端互補序列-GATC-
C.EcoRⅠ和HindⅢ;末端互補序列-AATT-
D.BamHⅠ和BglⅡ;末端互補序列-GATC-
知識點二:基因工程的操作步驟及應用
1.基因工程操作完成第一步和第二步各需要什么酶參與
2.基因工程的四個步驟中,哪些涉及堿基互補配對
3.怎么對受體細胞中的目的基因進行檢測與鑒定
4.與雜交育種方法相比,基因工程育種的優點是什么
例2　下列各項中,不屬于基因工程實例的是(　　)。
A.導入正?；蛑委熑祟愡z傳性心血管疾病
B.在細菌體內產生人的胰島素
C.核移植培育出兼有鯉魚和鯽魚特點的鯉鯽魚
D.選擇“工程菌”生產乙肝疫苗
1.(2015年安徽期中)利用外源基因在受體細胞中表達,可生產人類所需要的產品。下列選項中能說明目的基因完成了在受體細胞中表達的是(　　)。
A.棉花二倍體細胞中檢測到細菌的抗蟲基因
B.大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNA
C.山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素
D.酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白基因
2.利用基因工程,將目的基因導入受體細胞并成功表達的過程中與“基因”的生理活動無關的酶是(　　)。
A.RNA聚合酶　　　　　　　　　　B.DNA聚合酶
C.DNA連接酶 D.逆轉錄酶
3.下列對基因工程的四大操作步驟的理解錯誤的一項是(　　)。
A.限制性核酸內切酶主要存在于微生物體內,識別位點具有特異性
B.DNA連接酶作用于斷裂開的兩個脫氧核苷酸殘基之間的化學鍵
C.運載體和目的基因之間的連接必須要暴露出相同的黏性末端
D.將目的基因導入受體細胞遵循堿基互補配對原則
4.(2014年聊城期中)科學家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組,并使之在大腸桿菌中成功表達。但在進行基因工程的操作過程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和質粒,便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC— ,限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—,據圖回答:
(1)過程①表示的是采取　　　　　　　　來獲取目的基因。
(2)根據圖示分析,在構建基因表達載體過程中,應用限制酶　　　　切割質粒,用限制酶　　　　切割目的基因。用限制酶切割目的基因和運載體后形成的黏性末端通過　　　　　原則進行連接。
(3)人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進行重組,原因是　　　　　　　　　　　　。
(4)人體的生長激素基因能在細菌體內成功表達是因為　　　　　　　　　。寫出目的基因導入細菌中表達的過程:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)將得到的大腸桿菌B涂布在一個含有氨芐青霉素的培養基上,若能夠生長,說明已導入了　　　　　　　　　　　,反之則沒有導入。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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