《2023年基因工程及其应用超详细导学案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年基因工程及其应用超详细导学案.pdf（4页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第六章 第 2 节 基因工程及其应用 使用时间 2014 年 6 月 5 日班级 组别 姓名 自评 教师评价 课标要求：基因工程及其应用，初步掌握基因工程的原理、工具及操作步骤。学习目标：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。课前预习【使用说明及学法指导】1、本课时主要讲解基因工程及其应用，初步掌握基因工程的原理、工具及操作步骤。2、依据预习案通读教材，自主进行知识归纳、梳理，掌握基础知识，将不能自主解决的问题写在“我的疑问”处，在课上集体探究。3、完成预习自测题。4、限时20分钟独立完成【自主预习归纳】一、基因工程的
2、原理 1.基因工程的概念：基因工程又叫 技术或 技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的 提取出来，加以 ，然后放到另一种 生物的细胞里，地改造生物的 。基因工程是在 上进行的 水平的设计施工，需要有专门的工具。基因工程最基本的工具有：“”、“”、“”。2.基因工程的工具 （1）、基因的“剪刀”：（简称_）（2）、基因的“针线”：（3）、基因的 ：基因工程中，目前常用的运载体有_、_和_等。3.基因工程的操作步骤：基因工程操作的一般步骤为：_、目的基因与_结合、将目的基因导入_、目的基因的_和_。二、基因工程的应用 1、抗虫基因作物的使用，不仅减少了_，大大降低了生产成本，而且还减少了
3、_。2、基因工程生产药品有_、_、_等。3、目前关于转基因生物和转基因产品的安全性，有两种观点，一种观点是转因生物和转基因食品不安全，；另一种观点 。【预习自测题】1要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是 （）限制酶 连接酶 解旋酶 还原酶 A B C D 2科学家们经过多年努力，创立了一种新兴生物技术基因工程，实施该工程的最终目的是（）A定向提取生物体的 DNA 分子 B定向地对 DNA 分子进行“剪切”C在生物体外对 DNA 分子进行改造 D定向地改造生物的遗传性状 我的疑问：同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 课内探究 探究一、基因工程的原理 一、基因
4、工程的含义 含义解析（1）遗传学原理：（基因突变、基因重组还是染色体变异？）（2）操作水平：（3）结 果：延伸：为什么不同生物的基因相互转移后，转基因生物能表达相应的遗传性状？（提示：遗传密码）二、基因工程的工具（一）、基因的“剪刀”：_（简称_）（1）存在：主要在微生物体内。（2）特性：一种限制酶只能识别_，并在_切割 DNA 分子。（3）实例：EcoRI 限制酶能识别 GAATTC 序列，并在 G 和 A 之间将这段序列切开。（4）切割结果：产生 2 个带有_的 DNA 片断。温故：DNA 分子具有怎么样的空间结构？构成 DNA 分子的基本单位是什么？这些基本单位通过什么化学键相连构成脱氧
5、核苷酸链？找出下列 DNA 片段中 EcoRI 的限制酶的切割位点，用箭头表示。指出限制酶作用哪个化学键？知新：写出下面被限制酶切割后的两个黏性末端：牛刀小试 下列四条 DNA 分子，彼此间具有互补粘性末端的一组是（）A B C D 延伸：在一段 DNA 序列中获得某个特定性状的基因片段必须要用限制酶切几个切口？（二）、基因的“针线”：（1）作用：具有相同（互补）黏性末端的两个 DNA 片段黏合后，它缝合 DNA 分子骨架上_和_之间的缺口。（2）结果：形成重组 DNA 分子。疑问：DNA 连接酶和限制酶分别作用的是哪个化学键？延伸：DNA 聚合酶的作用和 DNA 连接酶有何异同？牛刀小试 依
6、图示有关工具酶功能的叙述，不正确的是（）A、连接 b 处的酶为 RNA 聚合酶 B、连接 a 处的酶为 DNA 连接酶 C、切断 b 处的酶为解旋酶 D、切断 a 处的酶为限制性核酸内切酶（三）、基因的运载体最常用的是（）（1）作用：将外源基因送入_的工具。（2）种类：质粒、_和_等。质粒：存在于许多_以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够_的 。目的基因和质粒为什么要用同一种限制酶切割？三、基因工程的步骤流程：牛刀小试基因工程的操作步骤：使目的的基因与运载体相结合 将目的的基因导入受体细胞 检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 提取目的基因。正确的操作顺序是（）A、B、C、D、探究二、基因
7、工程的应用 1、作物育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育各种_作物新品种。如抗虫棉等。抗虫基因作物的使用，不仅减少了_，大大降低了生产成本，而且还减少了_。2、药物研制：利用基因工程的方法，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种_、_的药品。如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。3、环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害化合物，吸收环境重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。如“超级细菌”等。4、环境检测：用 DNA 探针检测水中病毒的含量 探究三、总结 基因工程的别名 基因拼接技术或 DNA 重组技术 操作环境 操作对象 操作水平 操作工具 基本过程 结果 【课堂强
8、化训练】1下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体 （）A细菌质粒 B噬菌体 C动植物病毒 D 细菌核区的 DNA 2有关基因工程的叙述中，错误的是 （）ADNA 连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B 限制性内切酶用于目的基因的获得 C目的基因须由运载体导入受体细胞 D人工合成目的基因不用限制性内切酶 3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 4下列哪一组生物都是通过基因工程方法培育成功的 （）A转基因奶牛与无籽西瓜 B超级小鼠与高产青霉菌 C超级绵羊与无籽番茄 D超级绵羊与抗虫棉 5中国青年科学家陈大炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接
9、”到烟草的 DNA 分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析回答：(1)人的基因之所以能接到植物体上，原因是_(2)烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了_。(3)不同生物间的基因移植成功，说明生物共有一套_，从进化的角度来看，这些生物具有_ _。(4)烟草 DNA 分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际上并不影响遗传信息的表达功能。这说明_。【课后练习】1上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高 30 多倍。“转基因动物”是指（）A提供基因的动物 B基因组中增加外源基因的动物 C能产生白蛋
10、白的动物 D能表达基因信息的动物 2下列不属于利用基因工程技术制取的药物是（）A在大肠杆菌体内获得白细胞介素 B在酵母菌体内获得干扰素 C在青霉菌体内获得青霉素 D在大肠杆菌体内获得胰岛素 3DNA 整合到细胞染色体中的过程，属于（）A基因突变 B基因重组 C 基因互换 D染色体变异 4基因工程是在 DNA 水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补的步骤的是（）A目的基因与运载体结合 B将目的基因导入受体细胞 C目的基因的检测 D目的基因的表达 5下列有关质粒的叙述，正确的是（）A质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状细胞器 B质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型环状 D
11、NA 分子 C质粒在侵入宿主细胞后能够自主复制 D质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地进行 6为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了 20%。这项技术的遗传学原理是（）A基因突变 B基因重组 C基因复制 D基因分离 7下图纵轴表示青霉菌的菌株数，横轴表示青霉菌产生的青霉素产量，曲线 a 表示使用诱变剂前菌株数与产量之间的变化，曲线 b、c、d 表示使用不同剂量的诱变剂后菌株数与产量之间的变化。请根据图完成下列问题：（1）曲线 b 和 a 相比，说明了_。（2）b、c、d 3 条曲线比较，说明了_。（3）比较 b、c、d 3 条曲线
12、的变化，最符合人们要求的菌株是_，从中我们可得到什么启示？和转基因食品的安全性教师评价课前预习探究一基因工程的原理课内探性状提示遗传密码使用说明及学法指导本课时主要讲解基因工程及其应成预习自测题限时分钟独完成二基因工程的工具自主预习归纳一基因的 参考答案 一、课前预习学案 二、课内探究学案 反思总结 例 1：上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高 30 多倍。“转基因动物”是指（）A提供基因的动物 B基因组中增加外源基因的动物 C能产生白蛋白的动物 D能表达基因信息的动物 解析：提供基因的 动
13、物是一个 正常的动物，而不是转基 因工程的产物，也含有白 蛋白基因，因此能产生白 蛋白，在产生白蛋白过程 中必然能够 完成该基因 的信息表达，因此 A、C、D三个选项 均是错误的。转基因动物 指的就是在其基因组中含有外源基因的动物。答案：B 例 2：要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（）限制酶 连接酶 解旋酶 还原酶 A B C D 解析：目的基因与对应的运载体结合起来的过程是：先用限制酶分别处理目的基因和运载体，使之露出相同的黏性末端；将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处，再用 DNA 连接酶将处理好的目的基因和运载体的黏性末端连接好，就完成了基因的重组。答案：A 例 3：下列不
14、属于利用基因工程技术制取的药物是（）A在大肠杆菌体内获得白细胞介素 B在酵母菌体内获得干扰素 C在青霉菌体内获得青霉素 D在大肠杆菌体内获得胰岛素 基因工程的别名 基因拼接技术或 DNA 重组技术 操作环境 生物体外 操作对象 DNA 或基因 操作水平 DNA 分子水平 操作工具 限制性核酸内切酶、DNA 连接酶、运载体 基本过程（1）提取目的基因（2）目的基因与运载体结合（3）将目的基因导入受体细胞（4）目的基因的表达和检测 结果 人类需要的基因产物 和转基因食品的安全性教师评价课前预习探究一基因工程的原理课内探性状提示遗传密码使用说明及学法指导本课时主要讲解基因工程及其应成预习自测题限时分
15、钟独完成二基因工程的工具自主预习归纳一基因的解析：A、B、D 选项中的药物都是通过基因工程实现了外源基因在异体表达而获得的，C 项中的青霉菌合成青霉素是自身基因表达的结果。答案：C 例 4：DNA 整合到细胞染色体中的过程，属于（）A基因突变 B基因重组 C基因互换 D染色体变异 解析：DNA 整合到细胞染色体中的过程就是利用基因工程技术完成的，该 DNA 与细胞内染色体上的 DNA 发生了重新组合的现象，属于广义的基因重组。答案：B 例 5：基因工程是在 DNA 水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补的步骤的是（）A目的基因与运载体结合 B将目的基因导入受体细胞 C目的
16、基因的检测 D目的基因的表达 解析：在基因工程操作的 4 个基本步骤中，形成重组 DNA 分子以及目的基因检测和表达过程，均存在碱基互补配对，只有目的基因导入受体细胞不需要碱基互补配对。答案：B 例 6：下列有关质粒的叙述，正确的是（）A质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状细胞器 B质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型环状 DNA 分子 C质粒在侵入宿主细胞后能够自主复制 D质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地进行 解析：质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状 DNA分子，能够在宿主细胞中自主复制并得以表达。答案：C 例 7：为了培育节水高产品种，科
17、学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了 20%。这项技术的遗传学原理是（）A基因突变 B基因重组 C基因复制 D基因分离 解析：本题考查学生对生物变异原理的理解。应用重组 DNA 技术，人们可以把某个目的基因，通过载体送入生物细胞中，并且使新的基因在细胞中正确表达，从而达到定向改变生物性状的目的。这项技术的遗传学原理是基因重组。除了转基因技术外，利用杂交育种或诱变育种的手段也能培育新品种。答案：B 例 8：下图纵轴表示青霉菌的菌株数，横轴表示青霉菌产生的青霉素产量，曲线 a 表示使用诱变剂前菌株数与产量之间的变化，曲线 b、c、d 表示使用不同剂量的诱变剂
18、后菌株数与产量之间的变化。请根据图完成下列问题：（1）曲线 b 和 a 相比，说明了_。（2）b、c、d 3 条曲线比较，说明了_。（3）比较 b、c、d 3 条曲线的变化，最符合人们要求的菌株是_，从中我们可得到什么启示？解析：（1）分析曲线对于 a 与 b 的菌株数最高值，可以看出诱变后少量的菌株就可以产生等量的青霉素，所以说基因突变提高了青霉素的产量。（2）b、c、d 相比较可以看出，用不同剂量的诱变剂可以使青霉菌向不同的方向突变，从而使产量出现很大的差异，这就体现了基因突变的不定向性。（3）符合人们要求的菌株是 d，因为在同样多的菌株的情况下，d 的产量是最多的。答案：（1）诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变，使青霉素的产量提高（2）基因突变具有不定向性（3）d 曲线对应的青霉素株 人们可以通过反复诱变，不断地从诱变产生的突变中筛选出高产菌株，从而提高青霉素的产量。和转基因食品的安全性教师评价课前预习探究一基因工程的原理课内探性状提示遗传密码使用说明及学法指导本课时主要讲解基因工程及其应成预习自测题限时分钟独完成二基因工程的工具自主预习归纳一基因的