高中生物基因工程1.3基因工程的应用课后作业选修3教案[小编整理]

第一篇：高中生物基因工程1.3基因工程的应用课后作业选修3教案

1.3 基因工程的应用

1.抗病毒转基因植物成功表达后,以下说法正确的是()A.可以抵抗所有病毒

B.对病毒的抗性具有局限性或特异性 C.可以抗害虫

D.可以稳定遗传,不会变异

解析:抗病毒转基因植物只能抵抗某些病毒,不能抵抗所有病毒,也不可以抗虫;抗病毒基因存在变异的可能性。答案:B 2.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法,将基因a转到马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列说法正确的是()A.基因a只有导入马铃薯受精卵中才能表达

B.目的基因来自细菌,可以不需要载体直接导入受体细胞

C.基因a导入成功后,将抑制细胞原有的新陈代谢,开辟新的代谢途径

D.目的基因进入受体细胞后,可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制,传给子代细胞并表达 解析:培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞;目的基因必须借助载体才能导入受体细胞;目的基因导入成功后,不抑制细胞原有的代谢途径。答案:D 3.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是()①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术培育出克隆牛 A.① B.①② C.①②③ D.②③④

解析:自然界的基因重组发生在减数分裂过程中,同源染色体的两条非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体间的自由组合都可以发生基因重组;人工的基因重组就是基因工程。在题目给出的选项中:①袁隆平利用杂交技术培育出的超级水稻,其原理是自然界的基因重组。②将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出的抗虫棉,属于通过基因工程进行的基因重组,该方法将目的基因移植到某种生物,整合到该生物的DNA分子中,并使目的基因得以表达,其最大优点就是克服了远缘杂交不亲和的障碍。③是利用宇宙射线,诱发种子发生基因突变,从而培育出太空椒。④克隆牛属于动物体细胞的无性生殖,不产生基因间的重新组合。答案:B 4.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”,此项研究采用的技术及遵循的原理是()A.基因突变 DNA→RNA→蛋白质 B.基因工程 RNA→RNA→蛋白质 C.细胞工程 DNA→RNA→蛋白质 D.基因工程 DNA→RNA→蛋白质

解析:把牛的生长激素和人的生长激素基因分别导入小鼠的受精卵中,并在个体发育过程中表达,从而获得了“超级鼠”,此项研究采用的是基因工程技术,遵循的原理为基因的表达。答案:D 5.利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内,转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%,体型大50%。在基因操作过程中,生长激素基因的受体细胞最好采用()A.乳腺细胞 B.体细胞 C.受精卵 D.精巢

解析:转基因绵羊生长速率提高,原因是产生的生长激素多,在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用受精卵。答案:C 6.转基因动物表达重组蛋白多以乳腺、唾液腺和膀胱为靶位。在这些表达器官中,通过构建合适的载体,选择适当的启动子和调控序列可产生比正常水平高得多的重组蛋白。选择不同表达器官生产重组蛋白时,关于它们的“相同点”判断正确的是()A.转基因动物的性别相同

B.目的基因的表达机制大体相同 C.启动子的碱基序列相同

D.转基因动物表达目的基因的发育阶段相同

解析:以乳腺为重组蛋白的表达靶位时,应选择雌性动物且进入泌乳期才能实现重组蛋白的表达;而以唾液腺和膀胱为靶位时,对动物的性别没有要求且任何发育阶段均可表达重组蛋白。目的基因的表达均包括转录和翻译,表达机制大体相同。以不同的组织器官作为表达重组蛋白的靶位时,应选择与该器官对应的特异性启动子构建基因表达载体。答案:B 7.(2014重庆高考理综)下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是()

A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与 B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上 C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状 D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异 解析:本题考查基因工程的原理和操作。构建基因表达载体时,需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参与,A项错误;携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后,整合到染色体DNA上,随染色体DNA进行同步复制,B项错误;抗虫基因在转基因植株中正常表达才能使其表现出抗虫性状,C项错误;植株抗虫性状的出现是由于获得了外源基因,属于基因重组导致的可遗传变异,D项正确。答案:D 8.下列选项中,一定属于工程菌的生物是()A.大肠杆菌 B.肺炎双球菌

C.突变型高产青霉菌

D.表达出人干扰素的酵母菌

解析:含有并表达外源基因的菌类细胞株系一般称为工程菌,大肠杆菌、肺炎双球菌和突变型高产青霉菌都不含或不一定含外源基因,因此不一定是工程菌。酵母菌表达出人干扰素,反映了一定含有人的干扰素基因,因此表达出人干扰素的酵母菌是工程菌。答案:D 9.我国已能自行生产乙肝疫苗等基因工程药物。其中,乙肝疫苗的生产方法是()A.在受体细胞内大量增殖乙肝病毒 B.在液体培养基中大量增殖乙肝病毒

C.将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞并表达 D.将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞并表达

解析:疫苗具有抗原性,乙肝病毒的抗原性由蛋白质外壳决定,所以乙肝疫苗利用的是乙肝病毒的蛋白质外壳。生产乙肝疫苗的方法是:获取乙肝病毒表面抗原基因,导入受体细胞,使受体细胞表达乙肝病毒的蛋白质外壳。答案:D 10.干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每300 L人血中只能提取1 mg,所以价格昂贵。某生物制品公司用如下图所示方法生产干扰素。

从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是()A.个体间的杂交 B.基因工程 C.细胞融合 D.器官移植

解析:图中有基因的提取、拼接和导入,为基因工程。答案:B 11.下列不属于基因治疗的是()A.用正常的基因去弥补有缺陷的基因

B.转移基因以刺激免疫力,用于肿瘤和艾滋病的治疗

C.将可抑制癌基因转录的DNA序列导入癌细胞,抑制其增殖 D.食入“健康基因”

解析:基因治疗是把正常基因导入基因有缺陷的病人体内,使该基因的表达产物发挥功效,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传疾病的最有效的手段。“健康基因”被食入后会被消化酶分解,无法起到基因作用,所以食入“健康基因”不属于基因治疗。答案:D 12.如果通过转基因技术,成功改造了某血友病女性的造血干细胞,使其凝血功能全部恢复正常。当她与正常男性结婚,婚后所生子女的表现型为()A.儿子、女儿全部正常 B.儿子、女儿中各一半正常 C.儿子全部有病,女儿全部正常 D.儿子全部正常,女儿全部有病

解析:血友病为X染色体上的隐性遗传病,本题中完成转基因的细胞只有造血干细胞,而正常的体细胞和性原细胞没有进行转基因,女性患者虽凝血功能恢复正常,但所产生的卵细胞仍然含有血友病基因,所以当她与正常男性结婚后,所生男孩都患病,所生女孩均为携带者。答案:C 13.普通的稻米不含维生素A,因此在以其为主食的地区,人们往往由于缺乏维生素A而出现健康问题。有人将相关的基因导入水稻体内,使其生产的稻米含有丰富的β胡萝卜素(在人体内能转化为维生素A),因其颜色金黄而被称为“金米”。请回答下列问题。(1)培养“金米”所采用的技术是

。(2)上述技术的核心是

,此过程中用到的工具酶有。

(3)若将目的基因导入水稻的体细胞,可通过

技术培养成幼苗,这一技术的理论基础是。

(4)从理论上讲,能否将控制合成β胡萝卜素的相关基因导入动物细胞内并使其表达?为什么? 解析:由题意知,培养“金米”所采用的技术是基因工程;基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,该技术用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶;对离体植物细胞可通过植物组织培养形成个体,因为是由细胞培养形成个体,所以该技术的理论基础是植物细胞的全能性;因不同生物的基因的化学组成和结构相同,且合成蛋白质均通过转录和翻译两个阶段,翻译时共用一套密码子,所以从理论上讲,植物细胞的基因导入动物细胞内也可表达。

答案:(1)基因工程(2)构建基因表达载体 限制酶和DNA连接酶(3)植物组织培养 植物细胞具有全能性(4)能。因为动植物细胞中的DNA分子都由4种脱氧核苷酸组成,且均为双螺旋结构;动植物的基因表达共用一套密码子。

14.继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答下列问题。

(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用方法是。

(2)通常采用

技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。

(3)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表达。

解析:在基因工程中,若受体细胞是动物细胞,常采用显微注射的方法导入目的基因。检测目的基因是否插入到受体细胞的基因组,通常采用的是DNA分子杂交技术。答案:(1)显微注射法(2)DNA分子杂交(3)膀胱上皮

15.美国科学家们对一名缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免疫缺陷症的女孩进行基因治疗,其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养,然后用反转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中,再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内,经过多次治疗,患者的免疫功能趋于正常。请回答下列问题。

(1)基因治疗是把健康的 导入有

的细胞中,以达到治疗疾病的目的。

(2)在基因治疗过程中,反转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的。此基因工程中的目的基因是

,目的基因的受体细胞是。

(3)将转基因淋巴细胞多次回输到患者体内后,免疫能力趋于正常,是由于淋巴细胞中能合成。

(4)下图甲所示的方法是从

的DNA中直接分离出基因,图乙所示的方法是用

方法人工合成基因。

解析:图甲表示用限制酶将供体细胞的DNA切成许多片段,然后将片段通过载体转入不同的受体细胞,从中找到目的基因。图乙表示用目的基因转录成的信使RNA为模板,反转录成互补的单链DNA,再合成双链DNA,从而获得目的基因。

答案:(1)外源基因 基因缺陷(2)载体(或基因的运输工具)腺苷酸脱氨酶基因 淋巴细胞(3)腺苷酸脱氨酶(4)供体细胞 反转录

第二篇：2017届高中生物基因工程1.3基因工程的应用导学案选修3教案

基因工程的应用

【学习目标】

1.了解植物基因工程的成果。

2.了解动物基因工程的成果与发展前景。3.基因治疗 【重点难点】

重点:基因工程的成果。难点：基因治疗。【自主学习】

一、植物基因工程硕果累累

（1）植物基因工程主要用于提高农作物的 能力（如抗除草剂、、、抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的 和利用植物 等。

（2）实例

①抗虫转基因植物：如，用于杀虫的基因主要是、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。抗虫植物的个体生物学检测应如何进行操作？

②抗病转基因植物：如

。用于抗病的基因最多的是、。抗真菌转基因植物可使用的基因有几丁质酶基因和 基因。抗病植物的个体生物学检测应如何进行操作？ ③抗逆转基因植物

抗逆主要是指 等不利环境。目前正在利用一些可以调节，来提高农作物的抗盐碱和 的能力。如何检测？

④改良植物品质

二、动物基因工程前景广阔（1）用于提高动物生长速度 选择 基因作为外源基因，使转基因动物生长更快。（2）改善畜产品的品质

如：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使转基因牛的乳汁中 含量大大降低，避免有些人食用牛奶后出现过敏、腹泻、恶心等问题。（3）用转基因动物生产药物

①过程：将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的 重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的 中，然后将受精卵送入母体内，生长发育为转基因动物。

②乳腺生物反应器或乳房生物反应器：通过分泌的乳汁来。③药物种类：，血清白蛋白，生长激素和。（4）用转基因动物作器官移植的供体

采用的方法:将器官供体导入，抑制抗原决定基因的表达，或设法除去，再结合 技术，培育出没有免疫排斥的转基因克隆器官。

三、基因工程药物

（1）第一种基因工程药物：。（2）工程菌：

四、基因治疗

（1）概念：把 基因导入 体内，使该基因的 发挥功能，达到治疗疾病的目的。

（2）种类：体内基因治疗和。【问题生成】

【师生互动，问题探讨】

1.培养转基因植物与转基因动物有何区别？

2.培养转基因动物时为什么选择受精卵为受体细胞？

如果选择动物的体细胞，应如何操作？

3.乳腺生物反应器有什么不足之处？

4.基因治疗与基因诊断的区别？基因治疗后，缺陷基因是否还存在？

【课后小结与反思】

【自我检测】 1.判断：

(1)我国的转基因抗虫棉转入的抗虫基因是Bt毒蛋白基因（）(2)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中

（）

(3)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用

（）(4)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体（）(5)目前，植物基因工程技术主要应用于提高农作物的抗逆性、生产某些天然药物、改良农作物的品质、作器官移植的供体()(6)基因工程药物主要来源于转基因动物生产

()(7)基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的()

二、简答

1.下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图回答：

（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?______，为什么? ________________________________________________。

（2）过程②必需的酶是______________酶，过程③必需的酶是___________________酶。（3）与人体细胞中的胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有_______和______ _。

（4）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶____个。（5）在利用AB获得C的过程中，必须用________________切割A和B，使它们产生_________，再加入___________，才可形成C。

（6）为使过程⑧更易进行，可用_____________（药剂）处理 2.科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉，其过程大致如下图所示：

(1)细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达，产生抗性，其原因是。(2)上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用的方法是，这种导入方法较经济、有效。目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上，这需要通过检测才能知道，检测采用的最好方法是。

(3)上述基因工程中的核心步骤是。

(4)利用基因工程技术培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种方法相比，具有 和 等突出的优点，但是目前基因工程仍不能取代杂交育种和诱变育种。与基因工程技术相比，杂交育种和诱变育种方法主要具有 的优点。3.继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是。

（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入 中，原因是。（3）通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表现。（5）为使外源基因在后代长期保持，可将转基因小鼠体细胞的 转入 细胞中构成重组细胞，使其发育成供体具有相同性状的个体。该技术称为。4.盐害是导致全球水稻减产的重要原因之一，中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌法将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因导入水稻，获得了一批耐盐转基因植株。请分析回答下列问题：

(1)水稻耐盐性状由________________个基因控制。

(2)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的____________________处。(填“a”或“b”)。耐盐基因的载体是____________________。

(3)由导入耐盐基因的水稻细胞培养成植株需要利用_____ ___技术。

(4)从个体水平上检测耐盐转基因水稻是否成功可采用什么方法？_______________ _______ _。

第三篇：1.3基因工程的应用

1．3基因工程的应用

编制人：黄婷婷 审核：杜翠华 温信梅 使用时间：2010年11月23日 课堂例题：

1．腺苷酸脱氨酶（ADA）基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的淋巴细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些淋巴细胞注射入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述中，不正确的是（）A.正常ADA基因替换了患者的缺陷基因

B.正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能 C.淋巴细胞需在体外扩增后再注射入患者体内

D.腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷病 2．下列哪项不是用来杀虫的基因()．

A．Bt毒蛋白基因 B．蛋白酶抑制剂基因C．淀粉酶抑制剂基因 D．蛋白酶基因 3．提高农作物抗盐碱和抗旱能力的目的基因是()A．抗除草剂基因 B．调节细胞渗透压的基因 c．抗冻蛋白基因 D．Bt毒蛋白基因 4．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是()A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒

B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物

C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物

D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践

5.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3 0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 6．苏云金芽孢杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。如图是转Bt毒蛋白基因植物的培育过程示意图(ampR为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。

(1)将图中①的DNA用HindIII、BamH I完全酶切后，反应管中有 种DNA片段。

（2)图中②表示HindIII与BamH I酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得 种重组质粒；如果换用Bst I与 BamH I酶切，目的基因与质粒连接后可获得 种重组质粒。

(3)目的基因插入质粒后，不能影响质粒的。(4)图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的T-DNA导人植物细胞，并防止植物细胞中 对T—DNA的降解。

(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞

7．酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可生产食品和药品等。科学家将大麦细胞的LTPl基因植人啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌种可产生LTPl蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下：

(1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传变异的来源中属于。

(2)从大麦细胞中可直接分离获得LTPl基因，还可采用 方法获得目的基因。本操作中为了将LTPl基因导入酵母菌细胞内，所用的运载体是 ．

(3)此操作中可以用分别含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选，则有C进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是。

(4)除了看啤酒泡沫丰富与否外，还可以怎样检测LTPl基因在啤酒酵母菌中的表达？ ．

反馈训练

1．运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是()A．Bt基因的化学成分是蛋白质B．Bt基因中有菜青虫的遗传物质 ． C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于含有Bt基因 D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物 2·下列关于转基因植物的叙述，正确的是()A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传人环境中 B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达

D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题

3．1 9 82年，美国科学家运用基因工程技术得到体型巨大的“超级小鼠“，其操作方法是 A．把牛的生长激素基因和大象的生长激素基因分别注入到小白鼠的受精卵中 B．把人的生长激素基因和牛的生长激素基因分别注入到小白鼠

C．把植物的细胞分裂素基因和生长素基因分别注入到小白鼠的受精卵中 D．把人的生长激素基因和牛的生长激素基因分别注入到小白鼠的受精卵中 4．不是用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 5．干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5ug，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制药公司用如下方法生产干扰素(如下图所示)。从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是()A．个体间的杂交 B．基因工程 C．细胞融合 D．器官移植

6．科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关该基因工程的叙述，错误的是()A．采用反转录的方法得到的目的基因有内含子B．马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞 C． 基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的

D．用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA分子

7．人们将苏云金杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中，成功培育出抗虫棉。这个过程中利用的主要原理是()A．基因突变、DNA→RNA→蛋白质B．基因重组、DNA→RNA→蛋白质

C．基因工程、DNA→RNA→蛋白质 D．染色体变异、DNA→RNA→蛋白质 8．“工程菌”是指()I A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系 B．用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系 c．用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类的细胞株系 D．从自然界中选取能迅速增殖的菌类

9．基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是()A．基因治疗可使人类遗传病得到根治

B．基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法 C．以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法 D．基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞

10．下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()A．从大肠杆菌体内制取白细胞介素B．在酵母菌体内获得干扰素 C．在青霉菌体内获取青霉素D．在大肠杆菌内获得胰岛素 ’ 11．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．采用基因治疗D．利用辐射或药物诱发致病基因突变

12．利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，在环保上的重要意义是()A．减少氮肥的使用量，降低生产成本 B．减少氮肥的使用量，节约能源 C．避免氮肥过多引起环境污染D．改良土壤结构

13．下列关于基因工程成果的概述中错误的是()A．在医药卫生方面，主要用于生产药品和诊断治疗疾病

B．在农业上主要是培育高产、稳定、品质优良和具有抗性的农作物 C．在畜牧业上主要是培育体型巨大的动物一

D．在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化 14．下列属于利用基因工程技术培育的新品种是()A．抗棉铃虫的转基因抗虫棉B．耐寒的小黑麦C．试管牛D．太空椒 15．下列有关基因工程的叙述中，错误的是()A．DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来

B．基因探针是指用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子 C．基因治疗主要是对有基因缺陷的细胞进行修复 D．蛋白质中氨基酸序列可为合成目的基因提供资料

16．科学家已经运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，下列相关叙述中正确的是

①该技术将导致定向变异 ②DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来 ③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料 ④受精卵是理想的受体 A．①②③④ B．①③④ C．②③④ D．①②④

17．1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于 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．苏云金芽孢杆菌体内的抗虫基因 18．植物基因工程技术的应用包括()①培育抗虫农作物 ②培育抗病农作物 ③培育抗盐碱农作物 ④提高玉米中的赖氨酸含量 ⑤培育耐贮存番茄 ⑥让植物生产药物，A．只有① B．①②③ C．④⑤ D．①②③④⑤⑥

19．200 9年4月2 9日《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。基因治疗是指 A．把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的 C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常

D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的 20．下列关于乳腺生物反应器的说法中，不正确的是()A．利用转基因哺乳动物乳腺的分泌功能产生产品B．分泌的乳汁中含有目的基因

C．在泌乳期可以产生乳汁D．乳腺生物反应器是将目的基因转入哺乳动物受精卵获得的

21．基因工程制药是制药行业一支新军。下列关于基因工程制药的说法中，错误的是(A．基因工程制药通常用工程菌生产药物B．第一种基因工程药物是重组人胰岛素 C．基因工程药物与自然药物相比，疗效不如自然药物 D．基因工程药物包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等

24．糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致发达国家把它列为第三号“杀手”。这种治疗用的激素过去主要是从动物的内脏中提取，数量有限，20世纪7()年代后，开始采用基因工程的方法生产，①指出图中2、4、6、7的名称：2

，4

，6，7

②一般获取4采取的方法是。

③6的获得：必须用 切割3和4，使它们产生相同的 ,再加入适量的 酶，才可形成。

25．下图为从苏云金芽孢杆菌中分离出杀虫晶体蛋白质基因(简称Bt基因)及形成转基因抗虫植物的图解。请回答：

(1)在下列含有ATP和有关的酶的试管中，大量而快捷地获取Bt基因的最佳方案是图中的()

(2)写出b过程表达式：。

(3)活化的毒性物质应是一种 分子，活化的毒性物质全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于平衡的破坏而破裂。

第四篇：高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用检测选修3教案

专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用

1．下列关于基因工程成果的概述，不正确的是()A．医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病

B．在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物 C．在畜牧养殖业上培育出了体型大、品质优良的动物 D．在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化

解析：基因工程在医药卫生方面的应用，主要是用于生产药物，基因治疗现在处于临床试验阶段。

答案：A 2．利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%，体型大50%，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用()A．乳腺细胞

C．受精卵

B．体细胞 D．精巢

解析：转基因羊全身所有的组织细胞均来自受精卵的有丝分裂，遗传物质都与受精卵完全相同，且受精卵体积较大，容易操作，也能保证发育成的个体的所有细胞都含有生长激素基因，故正确答案为C。

答案：C 3．下列不属于基因工程方法生产的药物是()A．干扰素 C．青霉素

B．白细胞介素 D．乙肝疫苗

解析：青霉素是青霉菌产生的一种代谢产物，高产青霉素菌株的获得是通过人工诱变育种实现的。

答案：C 4．近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗。下列做法不正确的是()A．用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症 B．用DNA探针检测病毒性肝炎

C．用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症 D．用基因替换的方法治疗21三体综合征

解析：基因工程是基因水平上的现代生物技术，21三体综合征是染色体异常遗传病，是患者第21号染色体比正常人多了一条，无法从基因水平上治疗。

答案：D 5．(2014·全国Ⅱ卷)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。

回答下列问题：

(1)理论上，基因组文库含有生物的________基因；而cDNA文库含有生物的________基因。

(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中________出所需的耐旱基因。

(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的________，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的________是否得到提高。

(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了__________________(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。

解析：(1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库，基因组文库包含生物基因组的全部基因，cDNA文库是以mRNA反转录后构建的，只含有已经表达的基因(并不是所有基因都会表达)，即部分基因。

(2)从基因文库中获取目的基因需要进行筛选。

(3)要提高植物乙的耐旱性，需要利用农杆菌转化法将耐旱基因导入植物乙的体细胞中。要检测目的基因(耐旱基因)是否表达应该用抗原—抗体杂交法检测目的基因(耐旱基因)的表达产物(即耐旱的相关蛋白质)；个体水平检测可以通过田间试验，观察检测其耐旱情况。

(4)如果耐旱基因整合到同源染色体的一条上，则转基因植株的基因型可以用A_表示(A表示耐旱基因，_表示另一条染色体上没有相应的基因)，A_自交后代基因型为AA∶A_∶__＝1∶2∶1，所以耐旱：不耐旱＝3∶1，与题意相符；如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上，则子代将全部表现耐旱，不会出现性状分离。

答案：(1)全部 部分(2)筛选

(3)乙 表达产物 耐旱性(4)同源染色体的一条上

A级 基础巩固

1．下列属于基因工程技术培养的新品种的是()A．耐寒的小黑麦

B．抗棉铃虫的转基因抗虫棉 C．太空椒 D．试管牛

解析：耐寒的小黑麦是多倍体育种，原理是染色体变异，A项错误；抗虫棉是基因工程育种，目的基因是苏云杆菌的抗虫基因，B项正确；太空椒是诱变育种，原理是基因突变，C项错误；试管牛是胚胎工程育种，涉及体外受精和早期胚胎发育、胚胎移植，D项错误。

答案：B 2．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是()①该技术将导致定向变异 ②DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来 ③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供依据 ④受精卵是理想的受体

A．①②③④

C．②③④

B．①③④ D．①②④

解析：基因工程可将控制特定性状的外源基因导入受体细胞，从而定向改造生物的性状；DNA连接酶连接的不是目的基因与载体黏性末端的碱基对，而是磷酸二酯键；由蛋白质中的氨基酸序列可推知相应的mRNA中核苷酸序列，进而可推测相应基因中核苷酸排序，从而可以用化学合成方法人工合成目的基因；受精卵的全能性高，容易发育为一个完整生物个体。

答案：B 3．“黄金大米”是将胡萝卜素转化酶的基因导入到水稻细胞中而制备成功的。一般地说，制备“黄金大米”植株的过程中，不需要使用下列中的()A．限制性核酸内切酶 C．DNA连接酶

B．纤维素酶 D．DNA聚合酶

解析：获取目的基因和构建基因表达载体时都需要使用限制性核酸内切酶；采用基因工程技术培育“黄金大米”植株的过程中不需要使用纤维素酶；构建基因表达载体时，需要使用DNA连接酶；基因在受体细胞中复制时需要DNA聚合酶。

答案：B 4．抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是()A．抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒

B．抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性 C．抗病毒转基因植物可以抗害虫

D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异 解析：抗病毒转基因植物只抵抗某些病毒，不是抵抗所有病毒，也不可以抗虫。基因在传递的过程中，可能会发生变异。

答案：B 5．关于应用基因工程治疗人类遗传病的叙述，不正确的是()A．基因治疗可以有效地改善患者的生理状况，其操作对象是基因 B．进行基因治疗时，基因的受体细胞是受精卵 C．基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因改造 D．基因治疗时可只对患者部分细胞输入正常基因

解析：基因治疗是利用基因工程将健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，其操作对象是基因，一般用的受体细胞是淋巴细胞或者脐带血细胞。

答案：B

B级 能力训练

6．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程，请据图回答下列问题。

r

(1)A过程需要的酶有___________________________________。(2)B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是 _____________________________________________________。

(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入_______________________________________________。

(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用____________________________________________作为探针。

(5)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。①将转基因植株与________________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1∶1。

②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为__________。

解析：(1)A过程为目的基因与载体相结合的过程，需要同一种限制酶和DNA连接酶。(2)B过程为目的基因导入受体细胞过程，目的基因是否导入受体细胞需检测标记基因，在 4 培养过程中，质粒能进行复制并能稳定保存。(3)过程中加入卡那霉素对含卡那霉素抗性基因的细胞进行选择。(4)D过程用含放射性同位素标记的抗虫基因作探针检验植株中是否含有抗虫基因。(5)①转基因植株相当于杂合子，与非转基因植株杂交，后代两种性状个体比例为1∶1；②转基因植株自交，后代两种性状个体比例为3∶1。

答案：(1)限制酶和DNA连接酶

(2)具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存(3)卡那霉素

(4)放射性同位素标记的抗虫基因(5)①非转基因植株 ②3∶1

7．科学家将萤火虫的荧光基因分离出来，转移到烟草的细胞中，成功得到了能够发出荧光的烟草植株。这一实验的成功说明()A．萤火虫和烟草的细胞结构相同 B．萤火虫和烟草的基因相同 C．萤火虫和烟草的遗传信息相同 D．萤火虫和烟草共用一套密码子

解析：萤火虫是动物，而烟草是植物，两者的细胞结构相似，而不是完全相同，A项错误；萤火虫和烟草的基因结构相同，但基因中的遗传信息不同，B项错误；萤火虫和烟草的遗传信息不同，C项错误；萤火虫和烟草共用一套密码子，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达，D项正确。

答案：D 8．在实验室里用四环素培育转基因的雄性蚊子，这些蚊子与雌性蚊子交配的后代也需要四环素才能生存，但实质上不可能找到，于是会慢慢死去。该技术有望减少登革热等疾病的发生。下列关于该技术说法正确的是()A．转基因技术能定向改变蚊子的基因，属于基因突变 B．该转基因蚊子属于新的物种

C．需要四环素才能生存这一特性是基因和环境共同作用的结果

D．该技术的其中一个环节是构建基因表达载体，需要用到限制酶和DNA聚合酶 解析：转基因技术能定向改变蚊子的基因，属于基因重组，A项错误。该转基因蚊子具有新的基因，但仍能与雌性蚊子交配产生后代，没有出现生殖隔离，所以不属于新的物种，B项错误。由于产生的后代需要四环素才能生存，说明这一特性是基因和环境共同作用的结果，C项正确。该技术的其中一个环节是构建基因表达载体，需要用到限制酶和DNA连接酶，D项错误。

答案：C 9．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是()A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因

B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因 C．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因 D．耐寒的番茄——抗冻基因

解析：抗病毒转基因植物常使用病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌转基因植物的目的基因，故选项B错。

答案：B 10．天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是()A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经反转录获得互补的DNA，再扩增基因B B．利用限制酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞

解析：提取矮牵牛蓝色花的mRNA，反转录得到DNA，然后扩增，可获得大量的基因B，A正确。从基因文库中获取目的基因，只要根据目的基因的相关信息和基因文库中的信息进行筛选对比即可，不需要用限制酶进行切割，B错误。目的基因与质粒的连接需要用DNA连接酶，而不是DNA聚合酶，C错误。目的基因需要和载体连接后形成重组质粒再导入，而且应该用农杆菌进行感染，而不是大肠杆菌，D错误。

答案：A 11．腺苷脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的白细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些白细胞注入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述正确的是()A．正常ADA基因替换了患者的缺陷基因

B．正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能 C．正常ADA基因可遗传给后代

D．ADA基因缺陷症属于获得性免疫缺陷病

解析：基因治疗是将正常的基因导入有基因缺陷的细胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA来影响免疫功能；ADA基因缺陷症是先天性免疫缺陷病。

答案：B 12．21世纪被认为是生物学的世纪，目前基因芯片可以在很短的时间内观察到病变细胞，并分析出是因哪个基因变异而引起的疾病。以下与基因芯片有关的叙述中，不正确的是()A．利用基因芯片可以进行基因鉴定 B．利用基因芯片可以改造变异基因 C．利用基因芯片可以检测变异基因 D．基因芯片技术能识别碱基序列

解析：基因芯片只是利用DNA分子杂交原理，进行遗传信息的鉴定，不能用于改造变异基因。

答案：B 13．利用转基因植物作为生物反应器生产人类药用蛋白的研究逐渐受到各国的重视。下图为我国科研人员利用转基因植物反应器生成丙肝病毒(HCV)抗原蛋白的流程。请据图回答：

(1)该转基因技术所“转”的基因是______________________，它来源于________。

(2)a过程中需要使用的工具酶是______，b表示____________过程。在质粒中至少含________个限制酶识别位点。

(3)d过程采用的是目的基因导入受体细胞的常用方法，叫________。

(4)检测目的基因是否整合到染色体上，所用的方法是______________________。检测目的基因在生物体内是否已经表达，常用________技术。

解析：(1)通过阅读题干和图解，可以判断出该技术涉及的目的基因是丙肝病毒(HCV)抗原蛋白基因，或称为HCV抗原蛋白基因，或称为抗原基因；该基因来自丙肝病毒或HCV。(2)据图可知，目的基因是从病毒内获取的，要用到限制酶；b过程表示的是基因工程的第二步：基因表达载体的构建；运载目的基因的载体必须含有1个或多个(至少1个)限制酶切点，才能保证目的基因的接入。(3)目的基因导入植物受体细胞最常用的方法是农杆菌转化法。(4)要检测目的基因是否导入并整合到受体细胞的染色体DNA上，通常采用DNA分子杂交技术；要检测目的基因是否在受体细胞内表达，即合成抗原蛋白，通常采用抗原—抗体杂交技术。

答案：(1)丙肝病毒(HCV)抗原蛋白基因(HCV抗原蛋白基因或抗原基因)丙肝病毒(HCV)(2)限制酶 基因表达载体的构建 1(3)农杆菌转化法

(4)DNA分子杂交技术 抗原­抗体杂交

14．基因敲除是根据DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。通常用设计好的DNA片段替代动物细胞内的基因片段，从而达到基因敲除的目的。运用基因敲除技术构建基因敲除动 物模型是研究基因功能中较为普遍的一种方法，其基本原理如图所示：

请回答下列问题：

(1)在将目的基因导入受体细胞前，需要构建一个基因表达载体。一个理想的基因表达载体，通常由启动子、终止子、目的基因和________等组成。

(2)如果要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常为________。(3)上述途径所获得的动物，其后代并非每一个个体都含目的基因，原因是_____________________________________________ _____________________________________________________。

(4)假设通过基因敲除构建了一个非球形红细胞型贫血(Ⅱ型)模型动物，该动物因丙酮酸激酶缺陷或葡萄糖­6­磷酸脱氢酶(G­6­PD)缺陷，使红细胞膜变化引起红细胞自溶现象，但向该动物注射ATP后，自溶现象可明显降低。由此可表明，基因对生物性状的控制方式之一是______________________________________________ ____________________________________________________。

(5)某实验小组向正常小鼠胚胎细胞内导入某“X基因”后，发现靶基因能正常转录形成mRNA，但细胞内却不再合成相应蛋白质，其原因最可能是__________________________________________ ______________________________________________________。

解析：(1)一个理想的基因表达载体，通常由启动子、终止子、目的基因和标记基因等组成。

(2)动物细胞中受精卵的全能性最高，因此常被用作基因表达载体的受体细胞。(3)转基因动物为杂合子，在形成生殖细胞时等位基因发生分离，因此有的配子中含目的基因，有的配子中不含目的基因。

(4)从题干信息中可看出：该基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。

(5)靶基因能正常转录形成mRNA，但细胞内却不能合成相应蛋白质，说明转录出来的mRNA不能作为模板合成蛋白质，该情况发生在“X基因”导入小鼠胚胎细胞内之后，因此最可能的原因是“X基因”转录出来的mRNA与靶基因转录出来的mRNA形成了杂交分子，从而抑制其控制合成相应的酶。

答案：(1)标记基因(2)受精卵

(3)转基因动物为杂合子，在形成生殖细胞时等位基因发生分离(4)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状

(5)“X基因”转录形成的mRNA与靶基因控制合成的mRNA杂交，抑制其控制合成相应的酶(蛋白质)(或抑制了目的基因的翻译过程)

第五篇：高中生物 1_3 基因工程的应用教案 新人教版选修31

基因工程的应用

1.教学目标

知识与技能:(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)收集基因工程所取得的成果以及发展前景。

(4)通过对书中插图、照片等的观察,学会科学的观察方法,培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。

2、过程与方法

(1)利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题,培养自主学习能力。(2)通过制作模型的活动来模拟基因工程的操作过程,使学生在理解步骤的同时,切身体会基因工程的主要过程。

(3)通过模拟听证会的活动,引导学生主动参与,乐于辩论、积极进行交流与合作,从而培养学生对团结、互助和协调的合作精神,训练学生思维的敏捷性、逻辑性、广阔性及创造性,开阔学生的视野,提高学生的自学能力和良好的语言表达能力。

3、情感态度和价值观

(1)关注转基因生物和转基因食品的安全性。

(2)进行角色扮演,使学生体验参与社会问题的讨论和决策的方法。

(3)通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果,激发学生对于生物知识的兴趣,开阔学生的思路,养成学生的爱国主义热情,树立在学习上努力刻苦的决心。2.教学重点/难点

【教学重点】

(1)基因工程的基本原理。(2)基因工程的安全性问题。【教学难点】

(1)基因工程的基本原理。

(2)转基因生物与转基因食品的安全性。3.教学用具 4.标签

教学过程 【导入】情境创设

演示多媒体课件列举几种生物的不同性状,如下:

(1)青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素。

(2)豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气。

(3)人的胰岛素细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度。

教师: 以上几种生物各自有其特定的性状,这些性状都是基因特异性表达的结果,但是人类能不能改造基因呢?能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢?例如,让禾本科植物能够固定空气中的氮气;让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等药物。这样既节省了人力,又简化了生产,同时还不会对环境造成污染。这种设想能实现吗?回答是可以的。通过科学家们的不断努力,在20世纪70年代终于创立了一种能定向改造生物的新技术——基因工程。

教师通过课件图片和音像资料展示基因工程产品,如种子、水果、疫苗或药物等。同时引出本节课题:基因工程的原理。【活动】师生互动

教师:利用“问题探讨”,提出问题组织学生讨论、交流看法。(1)为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上?(2)推测这种“嫁接”怎样才能实现?(3)这种“嫁接”对品种的改良有什么意义? 学生:分组讨论。学生设想用类似的方法来“改造”某种生物,使其符合人们某种特定需要,说出具体设想。各小组选派代表陈述观点。

教师:杂交育种有哪些局限性?人类是否可以按照自己的意愿直接定向改变生物。

学生:杂交育种方法简单,容易操作的优点,但是,杂交育种只能利用已有基因的重组,按需选择,并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象,育种进程缓缦,过程繁琐。我们可以利用基因工程的办法解决。即把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上。

教师:肯定学生合理的想法,引发思考。“你的想法很好,可是用什么样的方法才能实现你的设想呢?”

学生:头脑中设想“嫁接”的过程。

教师:用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具:剪刀、针线、运载体等。并用问题启发学生:“你能想像这种剪刀加浆糊式的’嫁接工作在分子水平的操作,其难度会有多大吗?”

学生:头脑中设想“嫁接”的过程。并跟随教师的引导,思考基因工程的大致步骤:找到目的基因、剪切、拼接、缝合、表达、检测,所用到的工具:基因剪刀、基因针线、基因的运载体。

教师:下面以EcoRI为例,构建重组DNA分子模型,体会基因的剪切、拼接、缝合的道理。

EcoRI是已发现的500多种限制性内切酶中的一种,它是一种从细菌中发现的能在特定位置上切割DNA分子的酶。它的特殊性在于,它在DNA分子内部“下剪刀”,专门识别DNA分子中含有的“GAATTC”这样的序列,一旦找到就从G和A之间剪断(参考教科书插图6-3)。同学们来试一试,动手做一个重组DNA模型吧。在动手做之前,先要明白“分子剪刀”和“分子针线”的用途和使用方法。

用同一种限制性内切酶切割后的DNA片断其末端可以用连接酶来缝合(参考教科书插图6-4)。这样“剪切拼接”就可以形成重组的DNA分子。

学生:4个人一组,再次阅读课前教师下发的“构建DNA分子模型的文字指导”。教师:提出问题:(1)制作模型时用到的(剪刀和针线)各代表什么?比较剪切后的DNA片断的末端切片,你发现有什么特点呢 ?(2)回顾在模型构建过程中,每一步的操作和所用到的工具以及形成的“产品”,你对重组DNA的操作有什么新的理解? 学生:讨论模型构建的具体方法,按“指导”的方法步骤、依次完成模拟制作过程。并思考教师提出的问题。回答并交流对重组DNA技术的理解。

学生:剪刀——限制性内切酶(简称限制酶)。它的作用具有特异性特点,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。例如大肠杆菌的EcoRI限制酶能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开。剪切的结果是:产生黏性未端(碱基互补配对)。

教师:要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口?可产生几个黏性未端?

学生:要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切2个切口。可产生2个黏性未端。

学生:针线——DNA连接酶。连接的部位:磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口(梯子的扶手),不是氢键(梯子的踏板)。结果是:把两个来源不同却有相同的黏性未端的DNA连接。

教师;

用DNA连接酶连接两个相同的黏性未端要连接几个磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯键)?用限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯键)? 学生:2个、2个。

教师:现在同学们分组各做一个重组DNA模型,看一看哪个组的最科学。学生:分组做重组DNA模型,并分别在实物投影仪上演示,其他同学点评。

教师:重组后的DNA分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞(如大肠杆菌、动植物细胞)中。哪么谁能承担这个任务呢? 教师:用图片或课件动画展示质粒的结构及特点。学生:观看图片或课件,了解质粒的特点及其运载体功能。质粒的特点: 细胞拟核之外的小的环状DNA分子。

借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里,对细胞的正常生活几乎没有影响。质粒能够自主复制,而且复制只能在宿主细胞内完成。可以容易地从细胞中取出或放入。

这些特点使它能够胜任运载体的工作,携带目的基因进入细胞。

教师:有了基因工程操作的工具后,哪么基因工程具体是如何进行操作的呢, 教师:用多媒体课件或与教科书插图6-6示意图类似的基因操作步骤的有关录像资料。思考问题如下:(可以利用幻灯或多媒体课件演示)

(1)举例说明什么是目的基因。

(2)从供体细胞DNA中直接分离基因的方法叫什么?简要说出该方法的过程是什么。

(3)人工合成基因的方法有几种?其操作过程分别是什么?

(4)将目的基因与用限制性内切酶处理后的运载体混合,用DNA连接酶处理会出现几种结果?(只考虑两两结合)

(5)将含目的基因的重组质粒导入细菌受体细胞的过程中常用到哪种化学试剂?其作用是什么?

(6)在目的基因的检测过程中,检测的对象是什么?

学生:观看录像资料,想像科学家在分子水平上进行这一操作的精确性。然后思考、讨论、回答。(通过观看录像资料学生对基因工程的步骤能够大体了解,对以上的问题能基本回答,但是对具体的操作步骤还不能从生物学角度上很透彻地理解。)4 教师:现在请同学们阅读教材内容,从理论上理解有关知识,同学们可从生物学的专业知识角度出发,用生物学的专业术语准确地解答有关问题。简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。学生和教师一起归纳基因工程操作的几个步骤: 第一步:提取目的基因、第二步:目的基因与运载体的结合、第三步:将目的基因导入受体细胞、第四步:目的基因的检测和表达。【讲授】教师精讲

1、基因工程的概念: 基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说,就是按照人们地意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。

2、基因操作的工具 : 基因的剪刀——限制性内切酶。分布:主要在微生物中。

作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。

结果:产生黏性未端(碱基互补配对)。

基因的针线——DNA连接酶。

连接的部位:磷酸二酯键(梯子的扶手),不是氢键(梯子的踏板)。

结果:两个相同的黏性未端的连接。

基因的运输工具——运载体。

作用:将外源基因送入受体细胞。

具备的条件:能在宿主细胞内复制并稳定地保存。

具有多个限制酶切点。

具有某些标记基因。

种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。

质粒的特点:质粒是基因工程中最常用的运载体。

最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。

存在于许多细菌及酵母菌等生物中。

质粒的存在对宿主细胞无影响。

质粒的复制只能在宿主细胞内完成。

细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子。

3、基因操作的基本步骤。

(1)提取目的基因

目的基因的提取途径:两条,一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因;另一种是人工合成基因。

(2)目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)。

目的基因与运载体结合的结果可能有三种情况:目的基因与目的基因结合,质粒与质粒结合,目的基因与质粒结合。

(3)将目的基因导入受体细胞。

导入方法:借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。

导入过程:运载体为质粒,受体细胞为细菌。

(4)目的基因的检测和表达

检测:通过检测标记基因的有无,来判断目的基因是否导入。表达:通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。课后习题

1、下列关于基因工程技术的叙述,正确的是()A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 B.所有限制酶都只能识别同一种按规定的核苷酸序列 C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快 D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达

2、以下说法正确的是()

A.所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列

B.质粒是基因工程中惟一的运载体

C.运载体必须具备的条件之一是:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接

D.基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复

3、实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来,这要利用限性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA子中的GAATTC顺序,切点在G和A之间,这是应用了酶的()

A.高效性

B.专一性

C.多样性

D.催化活性受外界条件影响

4、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

5、基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的,在基因操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对的步骤是()

A.人工合成基因

B.目的基因与运载体结合

C.将目的基因导入受体细胞

D.目的基因的检测和表达

解析:

1、考察对基因工程原理的理解运用,只要理解基因工程的工具、步骤,即可正确的作出判断。

2、考察对基因工程原理的理解运用,只要理解基因工程的工具、步骤,即可正确的作出判断。

3、将基因工程的工具与酶的特性结合起来,考察学生的学科内综合运用的能力。

4、考察对基因工程的灵活运用的能力。

5、从遗传原理的角度,考察学生对基因工程的理解。

【答案】1.C

2.C

3.B

4.B

5.C 8