山東省平邑縣曾子學校高中生物必修二學案第六章從雜交育種到基因工程第2節(jié)基因工程及其應用（學案38）

第六章從雜交育種到基因工程基因工程及其應用（學案38）【學習目標】1．簡述基因工程的誕生．原理及技術。明確基因工程操作的基本步驟和最基本的工具。2．舉例說明基因工程的應用，通過比較，要特別明確基因工程育種比傳統(tǒng)育種方法的優(yōu)越性。3．關注轉基因生物和轉基因食品的安全性。注意培養(yǎng)自身的批判性思維能力，提高生物科學素養(yǎng)?！绢A習探究】（一）基因工程的原理1.基因工程的概念：基因工程又叫技術或技術。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，然后放到另一種生物的細胞里，地改造生物的。基因工程是在上進行的水平的設計施工，需要有專門的工具?；蚬こ套罨镜墓ぞ哂校骸啊保啊保啊薄?.基因工程的工具（1）．基因的“剪刀”：__________（簡稱__________）（2）．基因的“針線”：__________（3）．基因的：基因工程中，目前常用的運載體有________．________和______________等。3.基因工程的操作步驟：基因工程操作的一般步驟為：__________________．目的基因與___________結合．將目的基因導入_________________．目的基因的________和________。（二）．基因工程的應用1．抗蟲基因作物的使用，不僅減少了__________，大大降低了生產(chǎn)成本，而且還減少了__________。2．基因工程生產(chǎn)藥品有__________．__________．__________等。3．目前關于轉基因生物和轉基因產(chǎn)品的安全性，有兩種觀點，一種觀點是轉因生物和轉基因食品不安全，____________________；另一種觀點____________________?！菊n堂探究】一、基因工程的原理1．基因工程的原理．操作對象各是什么？2．限制性內(nèi)切酶的分布．特點．作用部位和作用結果如何？3．要想從DNA上切下目的基因，應切幾個切口？產(chǎn)生幾個末端？質(zhì)粒運載體需切出幾個切口，幾個黏性末端？4．DNA連接酶的作用對象．位置和結果如何？5．下圖表示一段DNA序列，請確定限制酶和DNA連接酶的作用部位。6．DNA連接酶、DNA聚合酶和DNA酶有何不同？二．基因工程的應用1．基因工程在實際應用中有哪些主要應用？2．抗蟲基因作物的優(yōu)點有哪些？【當堂達標】1．DNA連接酶的重要功能是（）A．DNA復制時母鏈與子鏈之間形成氫鍵B．黏性末端堿基之間形成氫鍵C．兩條DNA末端之間的縫隙連接起來D．ABC都不正確2．基因工程是在DNA分子水平上進行設計施工的，在基因操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的步驟是（）

A．人工合成基因B．目的基因與運載體結合C．將目的基因導入受體細胞D．目的基因的檢測和表達3．基因工程中常作為基因的運載體的一組結構是：A．質(zhì)粒．線粒體．噬菌體B．染色體．葉綠體．線粒體C．質(zhì)粒．噬菌體．動植物病毒D．細菌．噬菌體．動植物病毒4．以下有關基因工程的敘述，正確的是()A．基因工程是細胞水平上的生物工程B．基因工程的產(chǎn)物對人類都是有益的C．基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變D．基因工程育種的優(yōu)點之一是目的性強5．如圖是基因工程主要技術環(huán)節(jié)的一個基本步驟，這一步驟需用到的工具是()A．DNA連接酶和解旋酶B．DNA聚合酶和限制性核酸內(nèi)切酶C．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶D．DNA聚合酶和RNA聚合酶6.為了知道蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因導入棉花細胞是否已表達，最佳的檢測方法是()A．是否有抗生素抗性B．是否有目的基因的產(chǎn)物C．是否能分離到目的基因D．是否有相應的性狀8.質(zhì)粒是基因工程最常用的運載體，下列有關質(zhì)粒的說法正確的是()A．質(zhì)粒不僅存在于細菌中，某些病毒也具有B．細菌的基因只存在于質(zhì)粒上C．質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子，存在于核(區(qū))外的細胞質(zhì)基質(zhì)中D．質(zhì)粒是基因工程中的重要工具酶之一9.昆蟲學家用人工誘變的方法使昆蟲產(chǎn)生基因突變，導致酯酶活性升高，該酶可催化分解有機磷農(nóng)藥。近年來已將控制酯酶合成的基因分離出來，通過生物工程技術導入細菌體內(nèi)，并與細菌內(nèi)DNA分子結合起來。經(jīng)過這樣處理的細菌能分裂繁殖。請根據(jù)上述資料回答：(1)人工誘變在生產(chǎn)實踐中已得到廣泛應用，因為它能提高_________，通過人工選擇獲得___________(2)酯酶的化學本質(zhì)是_______________，基因控制酯酶合成要經(jīng)過__________和_______兩個過程。(3)通過生物工程產(chǎn)生的細菌，其后代同樣能分泌酶，這是由于___________。.(4)請你說出一項上述科研成果的實際應用______。10.人們試圖利用基因工程的方法，用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質(zhì)，請根據(jù)下面的示意圖回答下列問題。獲得甲生物合成該蛋白質(zhì)的信使RNAeq\o(→,\s\up7(①))目的基因eq\o(→,\s\up7(②))與質(zhì)粒DNA重組eq\o(→,\s\up7(③))導入乙生物細胞eq\o(→,\s\up7(④))獲得甲生物的蛋白質(zhì)(1)①操作過程需要加入的四種核苷酸是_____________________________。(2)質(zhì)粒是常用的運載體，它存在于許多細菌及酵母菌等生物中。它常含有________基因，這種基因有助于對受體細胞是否導入了目的基因進行檢測。②過程首先要用________酶切斷質(zhì)粒DNA，再用________酶將目的基因與質(zhì)粒DNA連接重組在一起。(3)在②操作過程中，若目的基因的黏性末端為，則其運載體(質(zhì)粒)與之相對應的黏性末端是____________。(4)經(jīng)過③過程導入受體細胞的質(zhì)粒是否能夠自主復制？____________?！就卣寡由臁侩s交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種基因工程育種原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組常用方法雜交→自交→選種→自交輻射誘變，激光誘變，作物空間技術育種用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)，秋水仙素處理萌提取目的基因→目的基因與運載體結合→將目的基因導入受體細胞→目的基因的表達與檢測→篩選獲得優(yōu)良個體優(yōu)點將不同個體的優(yōu)良性狀，集中于同一個體上從而產(chǎn)生符合要求的新類型提高變異頻率，加速育種過程，或大幅度改良某些性狀，創(chuàng)造新品種或新類型器官較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高自交后代不發(fā)生性狀分離，可明顯縮短育種年限目的性強，育種周期短；克服了遠緣雜交不親和的障礙缺點雜交后代會出現(xiàn)性狀分離，育種