1、教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 第 18 课时 第六章 第 2 节 基因工程及其应用【考点解读】1、简述基因工程的基本原理2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用3、关注转基因生物和转基因食品的安全性【学习重点：】基因工程的基本原理和安全性问题【学习难点：】基因工程的基本原理和转基因生物与转基因食品的安全性【自主探究】1、学海导航：知识点观察与思考 归纳与结论基因工程的概念1 基因工程又叫2 操作水平3 目的是4 操作环境1、基因工程又叫 通俗的说，基因工程就是按照人们的意愿，把 基因工程的原理观察课本 1
2、03 页图 63 至图66，并阅读教材。然后思考并回答右面问题1、在以上的基因工程培育抗虫棉的过程中，关键步骤或难点是什么？2、目的基因和运载体能够结合的结构基础是？3、检测目的基因是否导入的依据是？4、检测是否表达的依据是？1、基因工程最基本的工具： 基因的“剪刀”： “剪刀”特点： 举例说明基因“剪刀”特点： 基因的针线： 基因的运输工具： 种类有 运载体必备的条件3、基因操作的基本步骤 工具是： 工具是： 工具是： 教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 基因工程的应用你见到过转基因生物或者使用过基因工程药品吗？
3、结合身边的例子思考基因工程应用前景1、基因工程与作物育种分析我国科学家利用基因工程成功培育抗棉铃虫的转基因抗虫棉的关键步骤：该科技成果在环保上的重要作用是： 人们培育出的转基因作物和转基因动物主要有_2、基因工程与药物研制转基因药物有：_、_、_、_、_、_、_、_、_。3、转基因生物和转基因食品的安全性两种观点是：_和_你认为应该如何对待转基因生物与转基因食品的安全性问题：2、例题精析：在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的 Ti 质粒作为运载体，把目的基因重组入 Ti 质粒上的 TDNA 片段中，再将重组的 TDNA 插入植物细胞的染色体 DNA 中。（1）科学家在进行上述基因操作时，要用同一
4、种 分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因 DNA 片段的黏性末端就可通过 而黏合。（2）将携带抗除草剂基因的重组 Ti 质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的 TDNA 片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交 F1 代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的 ，原因是 教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 。（3）种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染” 。如果把目的基因导入叶绿
5、体 DNA 中，就可以避免“基因污染” ，原因是 . 。解析：本题考查基因工程与分离定律。 （1）同一种限制性内切酶能在相应基因上切出相同的黏性末端，再通过碱基互补配对而黏合。 （2）该性状是显性性状，母本又是杂合子，因此在自交后代中，具有抗除草剂特性的植株占总数的 3/4，这是因为减数分裂形成生殖细胞时，产生两种雌雄配子且雌雄配子随机结合。 （3）叶绿体遗传是细胞质遗传，其特点之一是母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来。答案：（1）限制性内切酶 碱基互补配对 （2）3/4 雌雄配子各有 1/2 含抗除草剂基因；受精时，雌雄配子随机结合 （3）叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基
6、因不会通过花粉传递而在下一代显现出来。【自我诊断】基础题1不属于基因工程方法生产的药物是（ ）A.干扰素 B.白细胞介素 C.青霉素 D.乙肝疫苗答案：C2质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（ ）能自主复制 不能自主复制 结构很小 蛋白质 环状 RNA 分子环状 DNA 能“友好”地“借居”A. B. C. D.答案：C 31993 年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源（ ）A.普通棉花的基因突变 B.棉铃虫变异形成的致死基因C.寄生在棉铃虫体内的线虫 D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因答案：D4下图表示限制酶切割某 DNA 的过程，从图中可知，该限制酶能识别
7、的碱基序列及切点是( )A.CTTAAG，切点在 C 和 T 之间 B.CTTAAG ，切点在 G 和 A 之间C.GAATTC，切点在 G 和 A 之间 D.GAATTC，切点在 C 和 T 之间教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 答案：C5切取牛的生长激素和人的生长激素基因，用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中，从而获得了“超级鼠” ，此项技术遵循的原理是 ( )A.基因突变：DNARNA蛋白质 B.基因工程：RNARNA蛋白质C.细胞工程：DNARNA蛋白质 D. 基因重组：DNARNA蛋白质答案：D6
8、.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（ ）A口服化学药物 B注射化学药物C.利用辐射或药物诱发致病基因突变 D.采用基因疗法替换致病基因答案：D7控制细菌的抗药性、固氮、抗生素基因存在于（ ）A.核区 B.线粒体 C.质粒 D.核糖体答案：C8科学家将含人的 -抗胰蛋白酶基因的 DNA 片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含 -抗胰蛋白酶的奶。这一过程涉及（ ） （多选）ADNA 按照碱基互补配对原则自我复制BDNA 以其一条链为模板合成 RNACRNA 以自身为模板自我复制D按照 RNA 密码子的排列顺序合成蛋白质答案：A、B、D9下列高科技成果中，根据基因重组原理进
9、行的是 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛A B C D答案：B10 “试管婴儿”技术属于（ ）A胚胎移植 B组织培养 C克隆技术 D基因工程答案：A拓展题11据调查,随着化学农药的产量和品种逐年增加,害虫的抗药性也不断增强,危害很严重,如近年来,棉铃虫在我国大面积爆发成灾,造成经济损失每年达 100 亿元以上.针对这种情况,我国科学工作者经研究发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死,而此毒蛋白对人畜无害
10、。通过科技攻关，我国科技工作者已成功教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 地将该毒蛋白基因导入到棉花植株内并成功实现表达。由于棉铃虫吃了新品种“转基因抗虫棉”植株后会死亡，所以该棉花新品种在 1998 年推广后，取得了很好的经济效益。请据上述材料回答下列问题：（1）害虫抗药性的增强是 的结果。（2） “转基因”抗虫棉新品种的培育应用了 新技术。（3）在培养转基因抗虫棉新品种过程中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的针线是 ，基因的运载工具是 。（4）将毒蛋白转入棉花植株内的操作步骤是 _(5)”转基因抗虫棉”抗害虫的遗
11、传信息传递过程可以表示为 (6)该科技成果在环保上的重要作用是 答案：（1）自然选择 （2）基因工程 （3）限制性内切酶 DNA 连接酶 运载体(4)提取目的基因,苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因 将目的基因毒蛋白基因与运载体结合将目的基因导入棉花植株目的基因的监测和表达(5)抗虫基因 RNA 毒蛋白 转 录 翻 译(6)减少农药对环境的污染、保护生态平衡12如图将人的生长激素基因导入细菌 B 细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒 A。已知细菌 B 细胞内不含质粒 A，也不含质粒 A 上的基因，质粒 A 导入细菌 B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题： （1）图中的目的基因是指：_（2）
12、如何将目的基因和质粒相结合形成重组质粒？_教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 （3）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不太高；导入完成后所得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒，只有少数导入的是重组质粒。此处可以通过如下步骤来鉴别得到的细菌是否导入了质粒 A 或重组质粒：将得到的细菌涂布在一个有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒 A 或重组质粒，反之则没有。用这种方法鉴别的原理是 。答案：（1）人的生长激素基因(2)用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有粘性末端的切口；用同种限制
13、酶切割目的基因，产生相同的粘性末端；将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入适量的 DNA 连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。(3)普通质粒 A 和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因。13已知细胞合成 DNA 有 D 和 S 两条途径，其中 D 途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种 DNA 的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有 S 途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请回答：（1）试管中除融合的杂种细胞外，还有 种融合细胞。（2）设计一方法（不考虑机械方法） ，从培养液中分离出杂种细胞，并说原理。方法： 原理： （3）将
14、分离出的杂种细胞在不同条件下继续培养，获得 A、B、C 三细胞株。各细胞株内含有的人染色体如有表（“”有， “”无）测定各细胞株中人体所具有的五种酶的活性。结果是：B 株有 a 酶活性；A、B、C 株均有 b 酶活性； A、B 株有 c 酶活性；C 株有 d 酶活性； A、B 、C 株均无 e 酶活性。若人基因的作用不受鼠基因影响，则支配 a、b、c、d 和 e 酶合成的基因依次位于人的第 、 、 、 和 号染色体上。答案：（1）2 （2）培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞 加入氨基嘌呤后，使 D 合成途径阻断，仅有 D 合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，但人染色体编号细胞株1 2 3 4 5 6 7 8A 株 B 株 C 株 教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 教育汇- 专业教育培训网站,上万家培训机构,海量培训课程 人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞中可以利用淋巴细胞中的 S 途径合成 DNA 而增殖（3）6 1 2 7 8
