第六章第2节 基因工程及其应用
主备: 王利雄 审核:刘春艳
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一、学习目标
简述基因工程的基本原理;
学习重点:
基因工程的基本原理;
学习难点:
基因工程的基本原理;
自主学习
基因工程的原理
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________。
课堂合作探究
(一)基因工程的原理
1.基因工程育种与杂交育种、诱变育种相比,主要优点是什么?其原理是什么?
2.限制酶有什么特点?
3. 目的基因能否直接导入受体细胞?
4.切割运载体和目的基因往往是用同一种限制酶还是两种?
5. 基因工程的操作步骤?
二、反思总结
基因工程的别名
操作环境
操作对象
操作水平
操作工具
基本过程
结果
【典例1】(2010·三明高一检测)科学家 ( http: / / www.21cnjy.com )把苏云金杆菌的抗虫基因导入到棉花细胞中,在棉花细胞中抗虫基因经过修饰后得以表达。下列叙述的哪一项不是这一技术的理论依据
A.所有生物共用一套遗传密码子
B.基因能控制蛋白质的合成
C.苏云金杆菌的抗虫基因与棉花细胞的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成的
D.苏云金杆菌与棉花有共同的原始祖先
【典例2】下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生
的变化,图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.①②③④ B.①②④③
C.①④②③ D.①④③②
【互动探究】(1)若图中④只以一条链为模板进行物质合成,则需要哪种酶?
(2)图中③可以发生在哪些生理过程中?
达标检测:
1.要使目的基因与对应的载体重组,所需的两种酶是 ( )
①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
2.基因工程的正确操作步骤 ( http: / / www.21cnjy.com )是 ( )
①使目的基因与运载体结合 ②将目的基因导入受体细胞
③目的基因的表达和检测 ④提取目的基因
A.③②④① B.②④①③ C.④①②③ D.③④①②
3.下列哪项不是基因工程中经常使用的用 ( http: / / www.21cnjy.com )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
4.有关基因工程的叙述中,错误的是 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( )
A.DNA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
5.下列有关基因工程中运载体的说法正确的是( )
A.在进行基因工程的操作中,作为运载体的质粒都是天然质粒
B.所有的质粒都可以作为基因工程中的运载体
C.质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子
D.作为运载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA分子进行鉴定和选择的标记基因
6.(2010·台州高一检测)某科 ( http: / / www.21cnjy.com )学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过用基因工程的方法,将基因a与运载体结合后导入马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。结合图形分析下列有关这一过程的叙述不正确的是( )
A.获取基因a的限制酶其作用部位是图中的①
B.连接基因a与运载体的DNA连接酶其作用部位是图中的②
C.基因a进入马铃薯细胞后,可随马铃薯DNA分子的复制而复制,传给子代细胞
D.通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
7.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”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)抗病毒烟草的培育应用了_______技术。
(2)在培育过程中,所用的基因“剪刀”是____,基因的“针线”是______,基因的“运载工具”是__________。
(1)人的基因之所以能接到植物体上,原 ( http: / / www.21cnjy.com )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__________________________________________________________。