人教生物必修2导学案：第6单元 从杂交育种到基因工程 第2课时　基因工程及其应用（含答案）

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第6单元　从杂交育种到基因工程
第2课时　基因工程及其应用
知识点 教学突破策略 学习技巧点拨
基因工程的基本原理 安排学生制作模型模拟基因工程剪、拼、接、转的主要过程 通过实例理解基因工程的四个步骤和基因工程定向改造生物性状的特点
基因工程的应用 列举基因工程在育种、制药、环境保护等方面的应用 了解基因工程在育种、制药、环境保护等方面的应用
转基因生物和转基因食品的安全性 列举基因工程各种应用的基础上,引导学生讨论基因工程应用的利与弊 关注转基因生物和转基因食品的相关信息
一、基因工程的原理
1.基因工程定义:基因工程又叫作①技术或DNA重组技术。就是按照人们的意愿,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,②地改造生物的遗传性状。
2.基因工程工具
(1)基因的“剪刀”:指的是③。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上④。
(2)基因的“针线”:两种来源不同的DNA用同种限制酶切割后,末端可以相互黏合,但是,这种黏合只能使⑤连接起来,脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口,需要靠⑥来“缝合”。
(3)运输工具:基因的运载体能将外源基因送入受体细胞,目前常用的运载体有⑦、噬菌体和动植物病毒等。质粒存在于许多细菌以及⑧等生物的细胞中,其本质是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的⑨分子。
3.基因工程的操作步骤:⑩、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、。
二、基因工程的应用
1.作物育种:利用基因工程,获得和具有优良品质的农作物,培育出具有各种的作物新品种,如抗虫棉。
2.药物研制:利用基因工程培育转基因生物,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:如利用转基因细菌的化合物,吸收,分解泄漏的,处理工业废水等。
三、转基因生物和转基因食品的安全
1.观点一:转基因生物和转基因食品不安全,要。
2.观点二:转基因生物和转基因食品是安全的,应该。
1.(2015年遵义期中)基因工程的操作步骤包括以下几步,正确的操作顺序是(　　)。
①目的基因与运载体结合　②将目的基因导入受体细胞　③目的基因的检测与鉴定　④获取目的基因
A.④①②③　　　　　　　　　　　　　B.②④①③
C.③②④① D.③④①②
2.(2015年东莞联考)在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是(　　)。
A.限制酶和DNA连接酶 B.限制酶和水解酶
C.限制酶和运载体 D.DNA连接酶和运载体
3.(2015年芜湖期中)如图,有关工具酶功能的叙述中,不正确的是(　　)。
A.切断a处的酶是限制性核酸内切酶
B.切断b处的酶是解旋酶
C.连接b处的酶为DNA连接酶
D.限制性核酸内切酶和DNA连接酶均作用于a处
4.(2015年马鞍山期中)以下有关基因工程的叙述,不正确的是(　　)。
A.基因工程是分子水平上的生物工程
B.基因工程的产物对人类一定有益
C.基因工程产生的变异属于基因重组
D.基因工程育种的优点之一是目的性强
5.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: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.基因重组:DNA→RNA→蛋白质
知识点一:基因工程的定义及工具
1.人类是否可以按照自己的意愿直接定向改变生物 用什么样的方法才能实现人们的设想
2.某限制酶切割某DNA的结果如下图所示,从图中可知,该限制酶能识别的碱基序列及酶切位点分别是什么 画出酶切后的黏性末端。
3.请列表比较DNA聚合酶和DNA连接酶的区别与联系。
例1　限制酶是一种核酸切割酶,可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位,其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合 其正确的末端互补序列为何 (　　)。
BamHⅠ
　
-GGATCC-
-CCTAGG-
　　　　 EcoRⅠ
　
-GAATTC-
-CTTAAG-
　　　　 HindⅢ
　
-AAGCTT-
-TTCGAA-
　　　　 BglⅡ
　
-AGATCT-
-TCTAGA-
　　　　
A.BamHⅠ和EcoRⅠ;末端互补序列-AATT-
B.BamHⅠ和HindⅢ;末端互补序列-GATC-
C.EcoRⅠ和HindⅢ;末端互补序列-AATT-
D.BamHⅠ和BglⅡ;末端互补序列-GATC-
知识点二:基因工程的操作步骤及应用
1.基因工程操作完成第一步和第二步各需要什么酶参与
2.基因工程的四个步骤中,哪些涉及碱基互补配对
3.怎么对受体细胞中的目的基因进行检测与鉴定
4.与杂交育种方法相比,基因工程育种的优点是什么
例2　下列各项中,不属于基因工程实例的是(　　)。
A.导入正常基因治疗人类遗传性心血管疾病
B.在细菌体内产生人的胰岛素
C.核移植培育出兼有鲤鱼和鲫鱼特点的鲤鲫鱼
D.选择“工程菌”生产乙肝疫苗
1.(2015年安徽期中)利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是(　　)。
A.棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素
D.酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白基因
2.利用基因工程,将目的基因导入受体细胞并成功表达的过程中与“基因”的生理活动无关的酶是(　　)。
A.RNA聚合酶　　　　　　　　　　B.DNA聚合酶
C.DNA连接酶 D.逆转录酶
3.下列对基因工程的四大操作步骤的理解错误的一项是(　　)。
A.限制性核酸内切酶主要存在于微生物体内,识别位点具有特异性
B.DNA连接酶作用于断裂开的两个脱氧核苷酸残基之间的化学键
C.运载体和目的基因之间的连接必须要暴露出相同的黏性末端
D.将目的基因导入受体细胞遵循碱基互补配对原则
4.(2014年聊城期中)科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组,并使之在大肠杆菌中成功表达。但在进行基因工程的操作过程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC— ,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—,据图回答:
(1)过程①表示的是采取　　　　　　　　来获取目的基因。
(2)根据图示分析,在构建基因表达载体过程中,应用限制酶　　　　切割质粒,用限制酶　　　　切割目的基因。用限制酶切割目的基因和运载体后形成的黏性末端通过　　　　　原则进行连接。
(3)人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组,原因是　　　　　　　　　　　　。
(4)人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为　　　　　　　　　。写出目的基因导入细菌中表达的过程:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,若能够生长,说明已导入了　　　　　　　　　　　,反之则没有导入。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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