遗传信息的传递和表达
遗传信息
学习目标：
A、态度与价值观：
通过对遗传信息的了解，使学生能正确理解生命的本质，逐步形成生命世界的结构与功能统一的观点，树立科学的世界观。懂得尊重生命、欣赏生命、热爱生命的价值观。
B、知识要求：
1、 核酸是生物的遗传物质
2、DNA的双螺旋结构
3、生物性状是由基因决定的
C、实验要求：
1、核酸与蛋白质的分离方法
2、核酸的化学鉴定
D、过程能力与方法：
培养自己向研究性学习转化，对相关问题进行初步的探索；培养自己具有较强的获取信息、处理信息及表达信息的能力。
学习重点：
1. DNA是遗传物质的实验证明（肺炎双球菌转化实验）（发现之路中的噬菌体侵染大肠杆菌实验） 21·cn·jy·com
2. DNA的双螺旋结构 （碱基配对原则） 3. 基因的实质（基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不同）
学习难点：
1、DNA的双螺旋结构 （碱基配对原则）
2、基因的实质（基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不同）
学习过程指导：
知识精华：
题例领悟：
自我评价：
遗传物质DNA
在学习新课时，先复习旧知识 （DNA在哪里？染色体的化学成分是 和 。） 再思考问题：遗传物质究竟是DNA还是蛋白质，为什么？ （用实验事实证明）：S型肺炎球菌菌落特点是 ；而R型肺炎球菌菌落特点是 ；肺炎双球菌转化实验可以说明： 是遗传物质；21cnjy.com
2、DNA的双螺旋结构
在学习新课时，先复习旧知识：DNA是一种高分子化合物，组成它的基本结构单位是（ ）；它的化学成分是由一分子的（ ）、一分子的（ ）和一分子的（ ）组成。构成脱氧核苷酸的碱基有（ ）种；因此，脱氧核苷酸也有（ ）种。 再思考：脱氧核苷酸如何聚合成多核苷酸链？ 双螺旋结构的发现过程如何？ 阐述DNA分子的双螺旋结构，画出其结构简图，最后得出结论，并形成个人笔记。21世纪教育网版权所有
重点了解嘌呤与嘧啶的碱基配对原则，氢键，呈螺旋状的认识。碱基互补配对的原则是： 和 配对； 和 配对。www.21-cn-jy.com
蕴藏在DNA分子中的遗传信息
DNA的多样性体现在脱氧核苷酸的种类、数目和序列的不同 ； 基因是DNA上携带遗传信息的一段 序列 ，它决定生物体的形态、生理和行为等生物性状。
对“想一想 做一做”开展讨论和交流。
4、实验指导 1.原理是： 。 2.材料：
方法：
50g洋葱鳞叶 + 5mL洗涤剂（1：5稀释）+ 2g盐 +50mL蒸馏水 粉碎机打碎 过滤 等体积95%酒精沉淀 观察、检验粗提取物的化学成分 21教育网
4、结论： 。
5、分析讨论及拓展：
提取洋葱鳞叶中的DNA为什么要用洗涤剂和盐进行处理？
DNA具有哪些物理性状？
是否还可能用其他材料进行实验？
练习：练习册P1-2
第1节 遗传信息
一、学习目标：
知识与技能：
通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，理解DNA是主要的遗传物质。
过程与方法：
通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。培养学生向专家型思维的转化，对相关项目问题及知识点能够运用知识解构的方法进行初步的探索；培养其较强的获取信息、处理信息及表达信息的能力。
情感态度与价值观：
通过对遗传信息的了解，使学生能正确理解生命的本质，逐步形成生命世界的结构与功能统一的观点，树立科学的世界观。懂得尊重生命、欣赏生命、热爱生命的价值观。
学习重点、难点：
教学重点： 1．肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。 2．噬菌体侵染细菌的实验的原理和过程。
教学难点：肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。
三、学习方法：
专家型思维法、知识解构法、问题式探究法等
四、学习过程指导：
1 肺炎双球菌转化实验：
1.1 1928年，英国科学家格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验。实验步骤如下表：
实 验 过 程
结 果
第一步
无毒性的R型活细菌注射到鼠体内
鼠不死亡
第二步
有毒性的S型活细菌注射到鼠体内
鼠死亡
第三步
加热杀死的S型细菌注射到鼠体内
鼠不死亡
第四步
无毒性的R型活细菌与加热杀死的S细菌混合后注射到鼠体内
鼠死亡，并且从鼠体内分离出有毒性的S型活细菌，其后代也有毒性。
（1）实验先进行第一、二步的目的是什么？可否直接进行第四步？
（2）用“条件──结果”分析法，分析第一、二步说明什么？第二、三步说明什么？第三、四步说明什么？
（3）该实验有无证明DNA是遗传物质？该实验的结论是什么？
1.2 1944年，美国的科学家艾弗里和他的同事进行了确定转化因子的实验，并获得了成功。实验步骤如下图：21世纪教育网版权所有
（1）实验过程中①②③④步说明了什么？⑤⑥⑦步说明了什么？
（2）艾弗里等人发现，通过1～7的实验步骤并不严密，仍不足以完全说明DNA是转化因子即是遗传物质，为此他们又设计了⑧，用DNA酶处理DNA，使其水解，结果在培养R型活细菌的培养基中没有发现S型细菌。这组实验的必要性是什么？21cnjy.com
（3）实验最关键的设计思路是什么？
（4）通过上述实验，能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗？
2 噬菌体侵染细菌的实验：
1952年赫尔希和沙斯设计了一个巧妙实验。实验步骤如下表：
实 验 过 程
结 果
标 记
侵 染
搅 拌
第一组
用35S标记了一部分噬菌体
用被标记的两种噬菌体分别去侵染未被标记细菌
上清液的放射性很高沉淀物的放射性很低
细菌内新形成的噬菌体中没有检测到35S
第二组
用32P标记了另一部分噬菌体
上清液的放射性很低沉淀物的放射性很高
细菌内新形成的噬菌体中检测到32P
注：上清液为重量较轻的噬菌体；沉淀物为被感染的大肠杆菌。
（1） 该实验用了什么方法？在什么探究中还用过此方法？
（2）用35S、32P标记物质的理论基础是什么？能否用14C和18O进行标记？
（3）如果实验用上述方法进行，测试的结果如何？表明了什么？
（4）噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的？子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是怎样形成的？21教育网
（5）此实验的指导思想是什么？
（6）此实验证明DNA具备遗传物质的哪些特性？实验的结论是什么？
五、作业：
巩固性练习：（课堂完成，检测教学效果）
1、
拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）
1．
六、学习性自我形成评价：
1、对这节课的主要知识内容，我掌握的程度是：（ ）
A、完全掌握； B、基本掌握； C、部分掌握； D、未掌握。
2、对知识解构的的方法，我运用的程度是：（ ）
A、运用自如； B、经提示后能运用； C、只能运用一点点， D、不能运用
3、对课堂作业，我完成的程度是（ ）
A、独立完成； B、讨论后完成； C、只能完成小部分； D、不能完成
第六章 遗传信息的传递和表达
遗传信息
学习目标：
阅读DNA是遗传物质的实验证据，认识核酸是遗传物质的事实，感受科学探究的过程，感悟科学家在探究过程中勇于探索的精神以及严谨的科学态度。
理解DNA分子的化学组成、碱基配对原则。
理解DNA分子的双螺旋结构。
知道DNA与基因的关系，懂得遗传物质和遗传信息的重要价值。
学习重点：
1. DNA是遗传物质的实验证明（噬菌体侵染大肠杆菌实验）（发现之路中的肺炎双球菌转化实验）
2. DNA分子的结构特点,尤其是其双螺旋结构 （包括碱基配对原则）
3. 基因的实质（基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不同）
学习难点：
1、DNA的双螺旋结构
2、DNA和基因的关系,基因的实质（基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不同）
知识精要：
1、DNA具备作为遗传物质的条件：(1)分子结构具有相对的稳定性，并储有大量遗传信息；(2)能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；(3)能够指导蛋白质的合成 ，从而控制新陈代谢过程和性状；(4)能够产生可遗传的变异。这可以通过两个经典实验来证明：（1）噬菌体侵染细菌的实验；（2）肺炎双球菌转化实验。蛋白质虽然结构复杂，但不能自我复制，分子结构也不稳定，所以蛋白质不可能是遗传物质。21·cn·jy·com
2、DNA是由脱氧核苷酸聚合而成的大分子化合物,每两个脱氧核苷酸 之间以磷酸与脱氧核糖连接,形成多核苷酸链.两条多核苷酸链之间通 过碱基配对相连接,互相平行的多核苷酸链形成双螺旋结构.DNA是绝 大多数生物的遗传物质,在某些不含DNA的病毒中，遗传物质是RNA。21·世纪*教育网
3、基因是携带遗传信息，并具有遗传效应的DNA片段。每个基因由 成百上千对脱氧核苷酸组成。基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的 遗传信息就不同。生物体的形态、生理和行为等生物性状由蛋白质 决定，而蛋白质的合成是由基因指导和控制的。
学习过程指导：
遗传物质DNA：
在学习新课时，先复习旧知识（DNA在哪里？染色体的化学成分是 和 。） 再思考问题：遗传物质究竟是DNA还是蛋白质，为什么？（用实验事实证明）：
噬菌体侵染细菌的实验：
1952年赫尔希和沙斯设计了一个巧妙实验。实验步骤如下表：
实 验 过 程
结 果
标 记
侵 染
搅 拌
第一组
用35S标记了一部分噬菌体
用被标记的两种噬菌体分别去侵染未被标记细菌
上清液的放射性很高沉淀物的放射性很低
细菌内新形成的噬菌体中没有检测到35S
第二组
用32P标记了另一部分噬菌体
上清液的放射性很低沉淀物的放射性很高
细菌内新形成的噬菌体中检测到32P
注：上清液为重量较轻的噬菌体；沉淀物为被感染的大肠杆菌。
（1） 该实验用了什么方法？在什么探究中还用过此方法？
（2）用35S、32P标记物质的理论基础是什么？能否用14C和18O进行标记？
（3）如果实验用上述方法进行，测试的结果如何？表明了什么？
（4）噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的？子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是怎样形成的？www-2-1-cnjy-com
（5）此实验的指导思想是什么？
（6）此实验证明DNA具备遗传物质的哪些特性？实验的结论是什么？
肺炎双球菌转化实验：
1.1 1928年，英国科学家格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验。实验步骤如下表：
实 验 过 程
结 果
第一步
无毒性的R型活细菌注射到鼠体内
鼠不死亡
第二步
有毒性的S型活细菌注射到鼠体内
鼠死亡
第三步
加热杀死的S型细菌注射到鼠体内
鼠不死亡
第四步
无毒性的R型活细菌与加热杀死的S细菌混合后注射到鼠体内
鼠死亡，并且从鼠体内分离出有毒性的S型活细菌，其后代也有毒性。
（1）实验先进行第一、二步的目的是什么？可否直接进行第四步？
（2）用“条件──结果”分析法，分析第一、二步说明什么？第二、三步说明什么？第三、四步说明什么？
（3）该实验有无证明DNA是遗传物质？该实验的结论是什么？
1.2 1944年，美国的科学家艾弗里和他的同事进行了确定转化因子的实验，并获得了成功。实验步骤如下图：
（1）实验过程中①②③④步说明了什么？⑤⑥⑦步说明了什么？
（2）艾弗里等人发现，通过1～7的实验步骤并不严密，仍不足以完全说明DNA是转化因子即是遗传物质，为此他们又设计了⑧，用DNA酶处理DNA，使其水解，结果在培养R型活细菌的培养基中没有发现S型细菌。这组实验的必要性是什么？www.21-cn-jy.com
（3）实验最关键的设计思路是什么？
（4）通过上述实验，能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗？
S型肺炎球菌菌落特点是 ；而R型肺炎球菌菌落特点是 ；肺炎双球菌转化实验可以说明： 是遗传物质；21*cnjy*com
巩固性练习：（课堂完成，检测课堂学习效果）
1、关于格里菲思肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验叙述 正确的是（ D ）
A、R型细菌有荚膜，因此它无毒性 B、S型细菌无荚膜，因此它无毒性
C、加热杀死的S型细菌注射到鼠体内，鼠死亡
D、无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，可转化成有毒性的S型活细菌。
2、在肺炎双球菌的转化实验中转化因子是（ D ）
A、荚膜 B、蛋白质 C、R型细菌的RNA D、S型细菌的DNA
3、用DNA酶处理从S型细菌中提取的DNA，使其水解，就不能使R型活细菌发生转化。下列实验叙述不正确的是 （ A ）21世纪教育网版权所有
A、该实验是格里菲思转化实验的主要环节 B、该实验反面证实了DNA是遗传物质
C、该实验证实DNA分解产物不是遗传物质 D、该实验证实DNA分解产物不是转化因子
4、噬菌体在繁殖的过程中所利用的原料是（C ）
A、自身的核苷酸和氨基酸 B、自身的核苷酸和细菌的氨基酸
C、细菌的核苷酸和氨基酸 D、自身的氨基酸和细菌的核苷酸
5、下列关于噬菌体叙述正确的是（ B ）
A、有细胞结构 B、是一种寄生于细菌体内的病毒
C、是一种专门寄生于动物体内的病毒 D、是一种细菌
6、用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用被标记的两种噬菌体分别去侵染大肠杆菌，( )进入细菌体内的成分有 （ B ）【版权所有：21教育】
A、35S B、32P C、35S和32P D、不含35S和32P
拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）
1．噬菌体侵染细菌的实验证明了（ ）
A．DNA是遗传物质 B．RNA是遗传物质 C．染色体是遗传物质的载体 D．DNA是主要的遗传物质21*cnjy*com
2．现代研究成果表明：控制生物性状遗传的主要物质是（ ）
A．核苷酸 B．脱氧核苷酸 C．核糖核酸 D．脱氧核糖核酸
3．以下哪项不是遗传物质的特点（ ）
A．分子结构具有相对的稳定性 B．能产生可遗传的变异
C．能自我复制，使前后代保持一定的连续性 D．能表现或反映出生物体的各种性状
4．车前草病毒是一种不含DNA的病毒，其遗传物质是（ ）
A．车前草的DNA B．车前草病毒的RNA
C．车前草的RNA D．车前草病毒的蛋白质
5．噬菌体侵染细菌试验，除了证明了DNA是遗传物质外，还间接证明了DNA ：①能产生可遗传的变异；②能进行自我复制；③能指导蛋白质的合成；④是生物的主要遗传物质
A、①④ B、②③ C、②④ D、③④
学习性自我形成评价：
1、对这节课的主要知识内容，我掌握的程度是：（ ）
A、完全掌握； B、基本掌握； C、部分掌握； D、未掌握。
2、对课堂作业，我完成的程度是（ ）
A、独立完成； B、讨论后完成； C、只能完成小部分； D、不能完成
3、这节课我的收获与感悟：
我还没弄懂的地方是：
2、DNA的双螺旋结构
在学习新课时，先复习旧知识：DNA是一种高分子化合物，组成它的基本结构单位是（ ）；它的化学成分是由一分子的（ ）、一分子的（ ）和一分子的（ ）组成。构成脱氧核苷酸的碱基有（ ）种；因此，脱氧核苷酸也有（ ）种。 再思考：脱氧核苷酸如何聚合成多核苷酸链？ 双螺旋结构的发现过程如何？ 阐述DNA分子的双螺旋结构，画出其结构简图，最后得出结论，并形成个人笔记。2-1-c-n-j-y
重点了解嘌呤与嘧啶的碱基配对原则，氢键，呈螺旋状的认识。碱基互补配对的原则是： 和 配对； 和 配对。
蕴藏在DNA分子中的遗传信息
DNA的多样性体现在脱氧核苷酸的种类、数目和序列的不同 ； 基因是DNA上携带遗传信息的一段 序列 ，它决定生物体的形态、生理和行为等生物性状。
对“想一想 做一做”开展讨论和交流。
巩固性练习：（课堂完成，检测课堂学习效果）
1、决定DNA遗传特异性的是（ ）
A、脱氧核苷酸的排列顺序 B、嘌呤总数与嘧啶总数的比值
C、碱基互补配对的原则 D、脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点
2、控制生物性状的遗传物质，其功能和结构单位是 （ ）
A DNA B 脱氧核苷酸 C 基因 D 脱氧核酸
3、关于碱基互补配对的含义叙述正确的是 （ ）
A、DNA分子中有一个嘌呤不一定就会有一个与之相配对的嘧啶
B、DNA分子中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘌呤数或嘧啶数
C、DNA分子中嘌呤总数一定等于嘧啶总数且各占50%
D、DNA分子中任何一种碱基所占的比例是两链上该碱基所占比例的总数
4、构成DNA的碱基是A、G、T、C四种，下列哪种比例因生物种类不同而不同（ ）
A、(G+C)/(A+T) B、(A+C)/(G+T) C、(A+G)/(C+T) D、G/C
5、DNA分子的一条链中(A+G)/(T+C)=0.5，那么它的互补链中碱基的比数是（ ）
A、0.5 B、1 C、1.5 D、2
6、某双链DNA分子，经20次复制后，所得到的第21代DNA分子中，含有原亲代DAN母链的分子数是（ ）
A、1 B、2 C、4 D、22021教育网
7、遗传信息是指DNA分子中的（ ）
A、脱氧核糖的含量和排列 B、碱基互补配对的种类和数量
C、A－T与G－C的数量比 D、基因的碱基排列顺序
8、下面是关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述，其中不正确的是（ ）
A、基因可以决定性状 B、蛋白质的结构可以直接影响性状
C、基因控制状状是通过控制蛋白质合成来实现的 D、蛋白质的功能可以
拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）
1、如图是DNA分子结构图，据图回答：
（1）指出图中序号所代表的结构名称。
①__________________；②_________________；
③__________________；④_________________；
⑤__________________。
（2）图中所标记处含P的为_________，含N的为______。
（3）组成DNA的基本单位是( )_____________。该DNA分子中共有______个这样的基本单位。21cnjy.com
2、DNA分子复制时，解旋酶作用于下列哪一组结构（ ）
3、在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其中DNA分子均为14N—DNA，在氮源为15N培养基上生长的大肠杆菌，其中DNA分子均为15N—DNA。若将 14N—DNA、15N—DNA以及14N、15N—DNA混在一起，用某种方法离心分离，其结果如上图所示。现将 15N—DNA转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ）后，将所得DNA采用同样的方法进行离心分离，则结果可用图下列哪一图表示（ ）【出处：21教育名师】
4、25.一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46%，又知在该DNA分子中的一条链中，A和C分别占碱基数的28%和22%，则该DNA分子的另一条链中，A和C分别占碱基数的（ ）
A.28%、22% B.22%、28% C.23%、27% D.26%、24%
学习性自我形成评价：
1、对这节课的主要知识内容，我掌握的程度是：（ ）
A、完全掌握； B、基本掌握； C、部分掌握； D、未掌握。
2、对课堂作业，我完成的程度是（ ）
A、独立完成； B、讨论后完成； C、只能完成小部分； D、不能完成
3、这节课我的收获与感悟：
我还没弄懂的地方是：
2、知识拓展：
1 病毒的重新构建和侵染的实验──证明RNA是遗传物质
1.1 1957年，格勒（Girer）和施拉姆（Schramm）的实验。
烟草花叶病毒（简称TMV），它的基本成分就是蛋白质和RNA。格勒和施拉姆作了如下实验：①用石炭酸处理这种病毒，把蛋白质去掉，只留下RNA，再将RNA接种到正常的烟草上，结果发生了花叶病；②如果用蛋白质部分侵染正常烟草，则不发生花叶病。此实验的结论是什么？【来源：21·世纪·教育·网】
此实验的结论是RNA起着遗传物质的作用，而蛋白质不是遗传物质。
1.2 以后有人将车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒(TMV)的RNA、蛋白质分离、组合，分别进行实验，进一步明确RNA也是遗传物质。实验步骤如下：21教育名师原创作品
①用车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒（TMV）分别感染烟草叶片出现两种不同病斑，如示意图（a）、(b)。【来源：21cnj*y.co*m】
②用烟草花叶病毒（TMV）的蛋白质外壳去侵染烟草叶片。
③用车前草病毒（HRV）的RNA去侵染烟草叶片。
④将车前草病毒（HRV）的RNA与烟草花叶病毒的蛋白质结合在一起，形成一个类似“杂种”的新品系，用它进行侵染实验。
（1） 根据所学知识分析实验过程②③④步的结果是什么？画示意图。
过程2的结果是蛋白质不是遗传物质，用其单独侵染不会使烟草叶片致病，如示意图(c)；过程3的结果是用车前草病毒（HRV）的RNA去侵染烟草叶片，则RNA会在寄主细胞中复制并产生大量车前草病毒（HRV），使烟草叶片致病，病斑如示意图(d)；过程4的结果是用“杂种”病毒侵染烟草叶片致病，病斑如示意图(e)。
（2） 上述“杂种”病毒繁殖的后代是那种病毒？画一个该病毒的示意图。
“杂种”病毒繁殖的后代是车前草病毒（HRV），如示意图(f)。
（3）艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验选用了结构十分简单的生物──细菌或病毒。以细菌或病毒作为实验材料具有哪些特点？2·1·c·n·j·y
以细菌或病毒作为实验材料是因为①它们的个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构且只有核酸和蛋白质外壳；②繁殖快，便于实验操作，且在较短的时间内观察到实验结果。
核酸的发现
1868年，在德国化学家霍佩—赛勒（Hoppe?Seyler）的实验室里，有一个瑞士籍的研究生，名叫米歇尔（F.Miescher, 1844—1895），他在实验室所承担的工作是研究脓血中细胞的化学成分。当时实验室附近有一家医院，常常扔出许多带脓血的绷带，脓血里有与病菌“作战”而死亡的白细胞以及其他死亡的人体细胞。米歇尔细心地用洗脱的办法将绷带上的脓血收集起来。他先用酒精把细胞中的脂肪性物质去掉，然后用猪胃黏膜的酸性提取液（一种能除掉蛋白质的胃蛋白酶粗制品）进行处理，结果发现细胞的大部分被分解了，而细胞核只是缩小了一点儿，仍然保持完整。得到细胞核后，米歇尔对组成细胞核的物质进行了化学分析，发现细胞核内含有与细胞内其他有机物明显不同的物质，这种物质的磷含量很高，远高于蛋白质，而且对蛋白酶有耐受性。米歇尔认为这是一种新物质。霍佩—赛勒当时是生物化学界的权威，治学严谨，他要在亲自做实验验证米歇尔的工作后，才允许米歇尔发表这个成果。霍佩—赛勒用酵母细胞做实验，证实了米歇尔的发现。米歇尔将他发现的新物质命名为“核素”。核素十分不稳定，提取时必须非常小心，速度要快，还得保持很低的温度。为了制备核素，米歇尔常常从清晨5∶00就开始在低温的房间里工作，这大大影响了他的健康。由于积劳成疾，他51岁就离开了人间。 ??? 霍佩—赛勒的另一个学生，德国的科塞尔（A.Kossel, 1853—1927），发现核素是蛋白质和核酸的复合物。他小心地水解核酸，得到了组成核酸的基本成分：鸟嘌呤、腺嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，还有些具有糖类性质的物质和磷酸。确定了核酸这个生物大分子的组成之后，随之而来的问题是这些物质在大分子中的比例，它们之间是如何连接的。斯托伊德尔（H.Steudel）找到了前一个问题的答案。通过分析，他发现单糖、每种嘌呤或嘧啶碱基、磷酸的比例为1∶1∶1。限于当时的实验条件，后一个问题没有完全解决，科塞尔及其同事只是发现，如果小心地水解核酸，糖集团与含氮的基团是连在一起的。科塞尔还对核酸与蛋白质的结合方式进行了研究。他发现有些物种的核酸与蛋白质结合比较紧密，有些则比较松散。科塞尔因其在核酸化学领域的开创性工作，荣获1910年的诺贝尔生理学或医学奖。 ??? 1911年，科塞尔的学生列文（P.A.T.Levine,1869—1940）对核酸做了进一步的研究。他证明核酸所含的糖类由5个碳原子组成，并将这种糖类命名为核糖。当时已经发现两种不同的核酸，列文找到了它们之间的区别：它们中的五碳糖不同。另一种糖类比核糖少一个氧原子，称为脱氧核糖。两种核酸也由原来的名字改为核糖核酸和脱氧核糖核酸。1934年，列文发现核酸可被分解成含有一个嘌呤、一个核糖或脱氧核糖和一个磷酸的片段，这样的组合叫核苷酸。他认为核酸是由五碳糖与磷酸基团组成的长链，每一个五碳糖上再接一个碱基。列文认为这些碱基可能以一种非常简单的方法排列，如12341234等，每个数字代表一种特定的碱基。这个模型后来被称为核酸结构的四核苷酸假说。列文虽然没有获得诺贝尔奖，但他的贡献有目共睹，并将永远留在核酸化学的历史中。 ??? 弄清物质结构的最终证明是成功地合成出这种物质。核酸的结构问题很复杂，糖类和碱基都是结构比较复杂的组分，有多种连接的可能，而且还有磷酸基团的位置问题。英国生物化学家托德（A.R.Todd）成功地合成了核苷酸，并于1955年成功合成了二核苷酸。托德因其在核苷酸合成以及核苷酸辅酶方面的贡献而获得1957年诺贝尔化学奖。
第1节 遗传信息
——教学案例分析
本节课的设计是根据二期课改对生命科学教学的基本要求而进行的。在设计及教学过程中，主要体现了以下特点：21cnjy.com
十分关注学生体验、感悟和实践的过程，通过学习情境的创设、实践环节的开发和学习渠道的拓宽，丰富学生的经历和经验，改变学生的学习方式，实现知识传承、能力发展、态度与价值观形成的统一。营造了三个氛围，即①在课堂学习环境方面，营造了民主平等的氛围，使课堂教学中充满了师生间的情感交流，学生在轻松、愉快的氛围中激发了创造性思维；②在目标定向上，营造了有利于学生个性健康发展的氛围，充分开发了每个学生的潜能，使资优学生的特殊才能（如信息收集、整理与表达能力等）得到了充分的发展；③在学习方式上，营造了合作学习的氛围，要求教师和学生共同交流信息，教师全面了解学生的语言和非语言交流，教师是学生学习的高级伙伴和亲密的合作者。www.21-cn-jy.com
十分重视研究性学习，倡导自主探究、实践体验和合作交流的学习方式，鼓励学生敢于质疑，敢于实践，敢于创新，追求卓越。21·世纪*教育网
十分注意加强社会教育资源和网络教育资源的同步建设，充分利用各种教育资源，形成多渠道的学习环境，丰富学生学习的经历和经验，为培养学生的创新精神和实践能力创造有利的条件。《学案》（助学支架）的提供，将学习的重点难点及关键点提前告之学生，让学生有的放矢，对准目标，为大部分学生提供了可操作性，相关资料及网址的提供，学生反映可以缩小他们探索的范围，能在有效的时间内取得最大效果。21世纪教育网版权所有
十分注重加强学生、社会和学科发展三者的有机联系，重视学生的学习经历和经验，强调积极主动学习态度的形成，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学生学会学习和形成正确价值观的过程，促进学生素质的全面发展，实现课程功能的整合。
十分强调从学生角度出发，与学生的经历和经验相联系，确立学生在学习中的主体地位。体现以学生为主体，以研究性学习及自主学习为主线，辅以现代信息技术为平台，提供一个生——生互动、师——生互动的场景，共学生尽情发挥。绝大多数同学能积极主动地投身到学习中去。要求学生从以下几个方面发挥主体作用：①用探索法和发现法建构知识的意义；②在建构意义的过程中主动去搜集和分析有关的信息资料，对所学的问题提出各种假设并努力加以验证；③把当前学习的内容尽量与自己已有的经验联系起来，进行比较、分析、批判，最后同化和顺应。21教育网
多媒体的运用，加深了学生对抽象知识的理解。充分利用有限的课堂时间，把大部分时间留给学生展示、讨论、质疑。【来源：21·世纪·教育·网】
练习及拓展：既有利于检测课题教学效果，又有利于学生开阔视野。为下节课打下基础。
对教师的要求更高，要求教师要事先进行大量的课前准备工作；课堂上要求教师做好引导工作；师——生互动的“度”必须把握得恰到好处。21·cn·jy·com
存在的问题及不足之处：对于缺乏主动性的学生，如何更好地调动他们参与的热情？小组讨论如何更加具有针对性？等等，有待在实践中不断加以完善。2·1·c·n·j·y
第1节 遗传信息
知识拓展：
1 病毒的重新构建和侵染的实验──证明RNA是遗传物质
1.1 1957年，格勒（Girer）和施拉姆（Schramm）的实验。
烟草花叶病毒（简称TMV），它的基本成分就是蛋白质和RNA。格勒和施拉姆作了如下实验：①用石炭酸处理这种病毒，把蛋白质去掉，只留下RNA，再将RNA接种到正常的烟草上，结果发生了花叶病；②如果用蛋白质部分侵染正常烟草，则不发生花叶病。此实验的结论是什么？21·世纪*教育网
此实验的结论是RNA起着遗传物质的作用，而蛋白质不是遗传物质。
1.2 以后有人将车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒(TMV)的RNA、蛋白质分离、组合，分别进行实验，进一步明确RNA也是遗传物质。实验步骤如下：21·cn·jy·com
①用车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒（TMV）分别感染烟草叶片出现两种不同病斑，如示意图（a）、(b)。2·1·c·n·j·y
②用烟草花叶病毒（TMV）的蛋白质外壳去侵染烟草叶片。
③用车前草病毒（HRV）的RNA去侵染烟草叶片。
④将车前草病毒（HRV）的RNA与烟草花叶病毒的蛋白质结合在一起，形成一个类似“杂种”的新品系，用它进行侵染实验。21教育网
（1） 根据所学知识分析实验过程②③④步的结果是什么？画示意图。
过程2的结果是蛋白质不是遗传物质，用其单独侵染不会使烟草叶片致病，如示意图(c)；过程3的结果是用车前草病毒（HRV）的RNA去侵染烟草叶片，则RNA会在寄主细胞中复制并产生大量车前草病毒（HRV），使烟草叶片致病，病斑如示意图(d)；过程4的结果是用“杂种”病毒侵染烟草叶片致病，病斑如示意图(e)。21世纪教育网版权所有
（2） 上述“杂种”病毒繁殖的后代是那种病毒？画一个该病毒的示意图。
“杂种”病毒繁殖的后代是车前草病毒（HRV），如示意图(f)。
（3）艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验选用了结构十分简单的生物──细菌或病毒。以细菌或病毒作为实验材料具有哪些特点？21cnjy.com
以细菌或病毒作为实验材料是因为①它们的个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构且只有核酸和蛋白质外壳；②繁殖快，便于实验操作，且在较短的时间内观察到实验结果。www.21-cn-jy.com
（4）结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验，分析作为遗传物质应具备哪些特点？
作为遗传物质应具备以下特点：能够精确的复制自己；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定等。
（5）结合格利菲思、艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验，分析不同生物的遗传物质是什么？
对于具有DNA的生物体（包括真核细胞、原核细胞和只有DNA的病毒）以DNA为遗传物质；对于只含有RNA的病毒来说RNA是遗传物质。所以说，绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数是RNA。DNA是主要的遗传物质。【来源：21·世纪·教育·网】
课件21张PPT。遗传信息染色体的主要成分是DNA和蛋白质。
遗传物质究竟是哪类物质？
遗传物质需满足的条件
储存大量遗传信息
理化性质稳定Griffith的实验Avery的突破分离加热杀死的S肺炎双球菌中的各种成分
蛋白质
DNA
多糖
脂类
分别加入R型肺炎双球菌
证明DNA为遗传物质Hershey和Chase的实验DNA分子的双螺旋结构DNA的双螺旋分子结构对其功能体现有什么意义？DNA分子中的遗传信息脱氧核苷酸的数目及其在不同的排列方式构成了DNA分子的多样性。
DNA分子的多样性决定了生物的多样性和个体之间的差异。
基因是携带遗传信息，并具有遗传效应的片断。基因具有控制蛋白质合成的功能。
生物体的性质通过蛋白质来实现Quiz用噬菌体感染体内含32P的细菌， 在细菌解体后含32P的应是自代噬菌体的哪个部分？某DNA分子中A+G/T+C=5， 这个比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？某细胞中，DNA中的T占全部碱基数的23.8%， 则腺嘌呤与胞嘧啶之和占全数碱基的比例为？一般来说，生物的遗传由（ ）控制，而生物的性质由（ ）表现。下列关于基因、DNA和染色体的叙述正确的是
A、DNA分子只存在于染色体上 B、每个染色体含有一个或两个DNA分子
C、一个DNA分子含有一个基因 D、不同基因的脱氧核苷酸序列不同、假设一个DNA分子的片段含腺嘌呤156个，占全部碱基数的26%，则该DNA分子片段中鸟嘌呤应有
A、156个 B、600个 C、300个 D、144个有双链DNA分子，一条链上的A+T/ G+C=0.25,则另一条链上的A+T/G+C应是:
A、0.4 B、0.25 C、４ Ｄ、１第2节 DNA复制和蛋白质合成
课标解读
DNA分子的结构特点是DNA特定功能的基础,因此在本小节教材的一开始就,联系其结构讲述了DNA分子的复制功能。这部分知识是理解后面几节内容的基础,因此是本节教材的教学重点。21教育网
在此基础上,教材又讲述了DNA的另一个重要功能,即通过基因控制蛋白质的合成。首先通过讲述两种RNA在蛋白质合成过程中的作用,阐明了遗传信息的“转录”和“翻译”过程。然后,用遗传学的中心法则对遗传信息的传递(DNA分子的复制)和表达(基因控制蛋白质合成)的功能进行小结。21cnjy.com
本小节的教学内容是本节教材的教学难点。
学习目标
（1）理解DNA的双螺旋结构模型和DNA分子的复制过程，掌握运用碱基互补配对原则分析问题的方法。
（2）了解基因控制蛋白质合成的过程和原理。
（3）掌握翻译的概念和蛋白质生物合成体系的组成。
（4）理解从DNA→RNA→蛋白质的一系列连贯的过程。
重点
（1）DNA的复制过程及特点
（2）基因控制蛋白质合成的过程和原理
（3）中心法则
难点
（1）DNA的复制过程
（2）基因控制蛋白质合成的过程和原理
测试
一、选择题：
1．在DNA复制的过程中，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在 的作用下，把两条螺旋的双链解开： A．DNA连接酶 ； B.DNA酶； C.DNA解旋酶； D.DNA聚合酶.
2．1条染色体含有1个双链的DNA分子，那么，1个四分体中含有：
A．4条染色体，4个DNA分子 B.2条染色体，4条脱氧核苷酸链
C.2条染色体，8条脱氧核苷酸链 D.4条染色体，4条脱氧核苷酸链
3．DNA分子具有多样性的原因是：
A．DNA是由4种脱氧核苷酸组成的 B.DNA的分子量很大
C.DNA具有规则的双螺旋结构 D.DNA的碱基对有很多种不同的排列顺序
4．构成双链DNA的碱基是A、G、C、T4种，下列那种比例因生物种类不同而变化：
A．（G+C）/（A+T） B.（A+C）/（G+T） C.（A+G）/（C+T） D.G/C
5．一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制5次后标记的DNA
分子占DNA分子总数的：
A．1/10 B.1/5 C. 1/16 D.1/252·1·c·n·j·y
6.某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，
需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：
A．7（a-m） B.8(a-m) C.7(a/2 -m) D.8(2a-m)【来源：21·世纪·教育·网】
7.生物界这样形形色色、丰富多彩的根本原因在于：
A．蛋白质的多样性； B.DNA分子的复杂多样；
C.自然环境的多种多样； D.非同源染色体组合形式多样.
8.由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达：21·世纪*教育网
A．4120 B.1204 C.460 D.6042-1-c-n-j-y
9.决定DNA遗传特异性的是：
A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点 B.嘌呤总数与嘧啶总数的比值
C.碱基互补配对原则 D.碱基排列顺序
10．1个DNA复制成2个DNA，这两个携带完全相同遗传信息的DNA分子彼此分离发生在：
A．细胞分裂间期
B．减数第一次分裂后期
C．减数第一次分裂后期和有丝分裂后期
D．减数第二次分裂后期和有丝分裂后期
11．对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中，错误的是 ：
A.每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有多个基因
B.都能复制、分离和传递，且三者行为一致
C.三者都是生物细胞内的遗传物质
D.生物的传种接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为
12．大豆根尖细胞所含的核酸中，含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有：
A.8 B.7 C.5 D.4
13．ＤＮＡ复制，转录和翻译过程中所需要的原料物质分别是：
Ａ.脱氧核苷酸，核糖核苷酸，氨基酸 Ｂ.核糖核苷酸，脱氧核苷酸，氨基酸
Ｃ.脱氧核苷酸，氨基酸，核糖核苷酸 Ｄ.核糖核苷酸，氨基酸，核糖核苷酸
14．一段信使RNA上有30个碱基，其中A和G有12个，转录出该信使RNA的一段DNA中的C和T的个数以及翻译合成一条多肽链时脱去的水分子数分别是：www.21-cn-jy.com
A.30个，10个 B.30个，9个 C.18个，9个 D.12个，10个
15．一段信使RNA具有2000个碱基，那么转录它的基因双链中胸腺嘧啶和鸟嘌呤的总数是：
A.10000个 B.2000个 C.30000个 D.4000个www-2-1-cnjy-com
16．由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为：21*cnjy*com
A.na/6 B.na/3-18（n/3-1） C.an-18（n-1） D.na/6-18（n/6-1）
17．下列各项中，哪一项是蛋白质合成所不需要的：
A.mRNA B.核糖体 C.tRNA D.内质网
18．一种细菌mRNA由360个核苷酸组成，它所编码的蛋白质长度是多少：
A.约360个氨基酸 B.约1080个氨基酸
C.整120个氨基酸 D.少于120个氨基酸
19．在人体细胞中，遗传信息的流动过程不包括①DNA复制②RNA复制③转录④逆转录⑤翻译
A.①② B.②④ C.③⑤ D.③④
20．人体中具有胰岛素基因和血红蛋白基因，两者：
A.分别存在于不同组织的细胞中 B.均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C.均在细胞核内转录和翻译 D.转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸
二．填空题
21．根据DNA分子复制的过程回答下列问题：
（1）DNA分子的 能够为复制提供精确的模板；它的 保证了复制能准确无误的进行.【来源：21cnj*y.co*m】
（2）DNA复制的时间一般是 和 .
（3）DNA复制所需的原料是 ，它们能严格地“对号入座”是因为 .【出处：21教育名师】
（4）形成的子代DNA分子含有一条 和一条 ，因此，DNA分子的复制方式被称为 复制.【版权所有：21教育】
（5）子代DNA分子和亲代DNA分子的碱基对排列顺序是 的；而子代DNA的母链与新链之间的碱基排列顺序是 的.21教育名师原创作品
（6）如果一个DNA分子连续复制3次，则形成的新DNA分子中，有 条新合成的多核苷酸链.21*cnjy*com
21．（1）独特的双螺旋结构 两条链上的碱基均能与游离的脱氧核苷酸严格遵循碱基互补配对原则配对
（2）有丝分裂间期 减数第一次分列间期（3）四种游离的脱氧核苷酸 遵循碱基互补配对原则
（4）母链 子链 半保留 （5）完全相同 互补的 （6）14
22.根据蛋白质合成中遗传信息的传递过程，在下面表格中的空白处填入相应的字母并回答问题
（1）丙氨酸的密码子是 ，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是
（2）第二个框中氨基酸应是 ，请从下面的备选答案中选出：半胱氨酸（UGC），丝氨酸（UCC），苏氨酸（ACG），精氨酸（AGG）21·cn·jy·com
DNA双链
a链
C
A
b链
G
信使RNA
c链
A
转运RNA
d链
G
A
G
氨基酸
（3）DNA双链中 链为转录模板链，遗传信息存在于 链上，遗传密码存在
于 链上
（4）如若合成胰岛素，其含有51个氨基酸酸，控制合成的基因上，与合成氨基酸有关的基因中至少含有 个脱氧核苷酸21世纪教育网版权所有
22．（1）GCA CGT （2）半胱氨酸 （3）a a c （4）306
第2节 DNA复制和蛋白质合成
一、学习目标：
1、在了解DNA分子的结构和碱基互补配对原则及其重要性的基础上，感受生物体遗传信息的准确性。
2、理解DNA分子半保留复制的过程及特点。
3、知道遗传信息的转录和翻译，即蛋白质的合成过程，体验核酸和蛋白质在生命活动中的分工和联系，以及基因对蛋白质合成的控制功能。21cnjy.com
4、知道遗传密码和密码子的概念。
5、了解中心法则的基本内容。
二、学习重点：
（1）DNA分子的复制过程。（边解旋边复制、半保留复制）
（2）遗传信息的转录和翻译（蛋白质的合成）。
（3）中心法则。
三、学习难点：
（1）DNA复制。
（2）遗传信息的转录。
（3）遗传信息的翻译。
四、知识精要：
1、复制的过程大致可归纳为如下三点：
①解旋提供准确模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。【版权所有：21教育】
②合成互补子链：以上述解开的每一段母链为模板，以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。
③子、母链结合盘绕形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而各自形成一个新的DNA分子，这样，1DNA分子→2个完全相同的DNA分子。21教育名师原创作品
2、“准确”复制的原理
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；
②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。
3、DNA复制的特点
①DNA分子是边解旋边复制的，是一种半保留式复制，即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条（子链）则是新合成的。21*cnjy*com
②DNA复制严格遵守碱基互补配对原则准确复制。从而保证了子代和亲代具有相同的遗传性状。（意义）
4、转录的过程：是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA（信使RNA）的过程。www-2-1-cnjy-com
5、翻译的过程：在细胞质内的核糖体上,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
6、密码子: 信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,叫做"密码子"
7、中心法则
是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。这是所有的有细胞结构的生物所遵循的法则。在某些病毒中的RNA自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程（某些致癌病毒、艾滋病病毒等）是对中心法则的补充。RNA的自我复制和逆转录过程，在病毒单独存在时是不能进行的，只有寄生到寄主细胞中后才发生。逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶，它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。在基因工程中是获得目的基因的重要手段。2·1·c·n·j·y
五、学习过程指导：
第一课时 复习提问
1、DNA的基本结构单位是什么？有哪几种？
2、DNA分子的空间结构有何特点？
导入：DNA分子不仅能够储存大量的遗传信息，还能传递遗传信息，遗传信息的传递是怎样完成的呢？就是通过DNA分子的复制来完成的，那又是怎样复制呢？下面开始阅读教材第47页，回答以下问题。21·cn·jy·com
（1）复制的概念
（2）“准确”复制的原理
（3）DNA复制的过程
学生阅书第47页，看图6-11，银幕上也出现动态的DNA分子复制过程图解，待学生看懂图后，回答如下问题：【出处：21教育名师】
①什么叫解旋？解旋的目的是什么？
②什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？
③简述“子链”形成的过程。
（4）DNA复制的特点
（5）DNA复制的必需条件，完成关于复制过程总结的以下表格：
场所
原料
模板
酶
原则
能量
（6）DNA复制的生物学意义
DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。21教育网
小结：
1．通过学习DNA的复制，必须掌握DNA的复制过程、复制的必需条件及DNA复制在生物学上的重要意义。为学习生物的遗传和生物的变异奠定基础。www.21-cn-jy.com
2．目前DNA分子广泛用于刑事案件侦破等方面
（l）DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。
（2）把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据，与DNA有关。
?????? 巩固性练习：（课堂完成，检测课堂学习效果）
1、DNA分子的双链在复制时解旋，这时断裂的键是（ C ）
A． B． C．G≡C D． A＝U
2、一个双链DNA分子，经过复制，在第四代DNA分子中，有几条第一代的脱氧核苷酸长链（ A ）
A.2条 B.4条
C.8条 D.16条
3、分析一个DNA分子时，其一条链上 那么它的另一条链和整个DNA分子中的比例分别是（D? ）
A．0.4和0.6 B．2.5和0.4
C．0.6和1.0 D．2.5和1.0
4、某双链DNA分子中共含碱基1400个，其中A+T/G+C ﹦2:5，该DNA分子连续复制两次,共需游离的胸苷的数量是多少个（ A ）21世纪教育网版权所有
A.600个 B.1200个
C.800个 D.1500个
拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）
1、用经3H标记的n个噬菌体侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，统计得知培养基中共有噬菌体后代m个，试问此时培养基中含有被标记的噬菌体的比例最高是(B)
A.n/m B、2n/m C.n/2m D.n/(n+m)【来源：21·世纪·教育·网】
2、用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体有 （B）21·世纪*教育网
A．0个 B、2个 C．30个 D．32个
3、含有2000个碱基的DNA，每条链上的碱基排列方式有（A）
A．41000个 B、42000个 C．22000个 D．21000个2-1-c-n-j-y
4、（多选）用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断正确的是（ACD）21*cnjy*com
A、含有15N的DNA分子占1/8 B.含有14N的DNA分子占1/8
C、复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个 D、复制结果共产生16个DNA分子
5、右图示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项错误的是 (B) 【来源：21cnj*y.co*m】
A.b和c的碱基序列互补 B、a和c的碱基序列互补
C.a链中（A+T）/（G+C）的比值与b链中同项比值相同
D.a链中（A+T）/（G+C）的比值与c链中同项比值相同
第2节 DNA复制和蛋白质合成
第二课时 温故而知新
提问学生回答：1、DNA复制的定义
2、复制的过程
3、复制所需条件，完成表格：
场所
原料
模板
酶
原则
能量
4、DNA复制发生的场所？是
生物的性状是通过 来体现的，那么基因携带的遗传信息是如何通过蛋白质表达的呢？基因在 内，蛋白质的合成发生在 内，有一个使者把DNA上基因携带的遗传信息从细胞核里传递到细胞质中去，这个使者是RNA。21教育网
讲授新知识
1、RNA分子是由 聚合而成的大分子化合物，通常呈 结构。核糖核苷酸分子中含 、 和 ，21世纪教育网版权所有
碱基分别 、 、 、 。其中与DNA中不同的碱基是
2、转录是以DNA中的一条单链为模板，游离的核糖核苷酸为原料，在DNA依赖的 RNA聚合酶催化下合成RNA链的过程。21·cn·jy·com
学生阅读教材第49页，完成关于转录过程总结的以下表格：
场所
原料
模板
酶
原则
能量
3、翻译
（1）概念：在细胞质的核糖体上，氨基酸以mRNA为模板合成蛋白质的过程
（2）实质：将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列
（3）密码子（64个）：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。其中61个决定氨基酸，AUG为起始密码；UAG、UAA、AGA为终止密码。2·1·c·n·j·y
（4）反密码子：tRNA上的3个碱基，可以与mRNA上的密码子互补配对，有61种。
阅读教材第51页，完成关于翻译过程总结的以下表格：
场所
原料
模板
酶
原则
能量
4、中心法则:遗传信息传递的过程。
遗传信息由DNA通过转录传给信使RNA,再由信使RNA通过翻译传给蛋白质;
或DNA通过复制传给DNA的过程。
学生用箭头完成，
表示为： ＮＤＡ ＲＮＡ 蛋白质（性状）
巩固性练习：（课堂完成，检测课堂学习效果）
1、信使RNA的来源是：（ ）
A、由DNA转录而来 B、 由DNA翻译而来
C、由DNA转变而来 D、 由DNA复制而来
2、“密码子”是指：（ ）
A、核酸上特定排列顺序的碱基
B、DNA特定排列顺序的碱基
C、信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
D、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
3、下列对转运RNA的描述，正确的是（ ）
A．每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B．每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C、转运RNA能识别信使RNA上的密码子
D．转运RNA转运氨基酸到细胞核内
4、mRNA中核苷酸序列与( )
A.某一个tRNA分子核苷酸序列互补 B.所有tRNA分子的核苷酸序列互补
C.DNA分子两条链的核苷酸序列互补 D、DNA分子一条链的核苷酸序列互补
5、一个运转RNA的一端碱基为CGA，此运转RNA运载的氨基酸 是：( )
A、精氨酸(CGA) B、 丝氨酸(AGU)
C、 谷氨酸(GAG) D、 丙氨酸(GCU)
6、DNA的主要功能是遗传信息的：（ ）
A、储存与分配 B、 转录与翻译
C、储存与释放 D、传递与表达
7、基因控制性状表现的主要途径是：（ ）
A、RNA 蛋白质 （性状）
B、 DNA 蛋白质（性状）
C、RNA DNA 蛋白质（性状）
D、DNA RNA 蛋白质（性状）
8、某基因中含有1200个碱基对，则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽健的个数是 ( )21cnjy.com
A．198个 B．398个
C．400个 D．798个
答案：1、A 2、C 3、C 4、D 5、D 6、D 7、D 8、B
拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）
1、下图示“中心法则”，请根据图回答：
（1）指出图中数码表示的过程名称：
1、_________ 2、__________ 3、__________ 4、___________ 5、
（2）图中箭头表示_____________________
（3）指出下列过程进行的场所：
1、__________ 2、__________ 5、___________
（4）图示过程中，能体现碱基互补配对原则的数码是______________ ，配对
的规律是 ________________________________
2、一条多肽链中有氨基酸500个，则合成该多肽链的信使RNA至少有_______个
碱基，其基因中至少有_________个碱基。
思考题1、一条多肽链中有肽键299个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要有碱基多少个？ （ ）www.21-cn-jy.com
A 、300； 600 B、 900；1800
C 、897；1794 D 、600；900
3、某生物基因单链的一段是┅ G –C – A – G – A – C – A – A – A┅ ，若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是（ ）。
①苯丙氨酸UUU；②天冬氨酸GAC
③亮氨酸CUG； ④赖氨酸AAA
⑤精氨酸CGU； ⑥丙氨酸GCA
A ①③⑤ B ⑥②④
C ②④⑥ D ⑤③①
4、着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因（ ）
A、是通过控制酶的合成，从而直接控制生物性状
B、是通过控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状、
C、是通过控制酶的合成，控制代谢过程从而控制生物的性状、
D、可以直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变
思考题答案：1、D 2、D 3、C
学习性自我形成评价：
1、对这节课的主要知识内容，我掌握的程度是：（ ）
A、完全掌握； B、基本掌握； C、部分掌握； D、未掌握。
2、对课堂作业，我完成的程度是（ ）
A、独立完成； B、讨论后完成； C、只能完成小部分； D、不能完成
3、这节课我的收获与感悟：
4、我还没弄懂的地方是：
第2节DNA复制和蛋白质合成
一、课标解读
DNA分子的结构特点是DNA特定功能的基础,因此在本小节教材的一开始就,联系其结构讲述了DNA分子的复制功能。这部分知识是理解后面几节内容的基础,因此是本节教材的教学重点。21世纪教育网版权所有
在此基础上,教材又讲述了DNA的另一个重要功能,即通过基因控制蛋白质的合成。首先通过讲述两种RNA在蛋白质合成过程中的作用,阐明了遗传信息的“转录”和“翻译”过程。然后,用遗传学的中心法则对遗传信息的传递(DNA分子的复制)和表达(基因控制蛋白质合成)的功能进行小结。21教育网
本小节的教学内容是本节教材的教学难点。
二、教材分析
1.内容分析
基因控制蛋白质的合成这节课的教学目标是要让学生了解基因控制蛋白质的合成的过程,并通过对该过程的学习来培养学生分析问题和解决问题的能力。基因控制蛋白质合成这部分内容以前是高三选修的内容，现在作为高中阶段学生必修的内容，这样的安排可以更好地构建和完整学生的知识体系。教材在内容的安排上最突出的特点是注重对学生思维能力和科学态度的培养。21cnjy.com
2.教学目标
知识与技能
（1）使学生理解DNA的双螺旋结构模型和DNA分子的复制过程，掌握运用碱基互补配对原则分析问题的方法。21·cn·jy·com
（2）了解基因控制蛋白质合成的过程和原理。
（3）掌握翻译的概念和蛋白质生物合成体系的组成。
（4）理解从DNA→RNA→蛋白质的一系列连贯的过程。
过程与方法
（1）通过阅读、识图、回答问题，提供学生学习经历，丰富学生的学习经验，提高学习能力。
（2）通过DNA复制的学习，提高空间想象能力。
（3）通过动画等手段将微观的生命世界具体化。
情感、态度与价值观
（1）通过DNA复制的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲。
（2）培养学生的逻辑思维能力，使学生掌握一定的科学研究方法。
（3）理解结构与功能相适应的生物学原理。
3．重点
（1）DNA的复制过程及特点
（2）基因控制蛋白质合成的过程和原理
（3）中心法则
4．难点
（1）DNA的复制过程
（2）基因控制蛋白质合成的过程和原理
三、设计思路
DNA的复制和蛋白质的合成这节内容是第六章的重点和难点内容，通过该内容的学习可以使学生充分地认识生命的本质，但是由于这些都是微观的内容，看不到摸不着，相对前面的内容来说比较抽象，所以在教学的过程中一方面直接给出DNA复制、转录、翻译等名词的概念，然后在此基础上分布讲解这些动态过程，最后充分运用动画让学生对这些动态过程有一个完整而连贯的认识，也就是使微观的东西宏观化、直观化，最后让学生总结这些动态过程的特点。
四、课时安排
2课时
五、教学准备
PPT的制作
六、教学过程
教学步骤
教师活动
学生活动
设计意图
引入
问题引入：为什么子女长得像自己的父母？
引出：DNA的复制。
学生思考，回答。
增强生物学与生活的关系，激发学生的求知欲。
1、DNA的复制
讲授：DNA复制的概念、时间、地点
播放DNA复制的动态过程
教师总结：
DNA复制的步骤：
解旋→子链合成→聚合
DNA复制的特点、方式、条件、意义
接受知识
思考、回答问题
增强通过动画和文本获取重要信息的能力
练习
关于DNA分子的计算方法
阅读、思考、回答问题
反馈学生对该知识点的掌握情况
2、遗传信息的转录
讲授：生物的形状千差万别，性状是由蛋白质体现的。而这些性状是从亲代遗传获得的，是由基因决定的。
那么基因携带的遗传信息是如何通过蛋白质表达的呢？而且基因在细胞核内，蛋白质合成发生在细胞质内，DNA上的遗传信息是如何从细胞核传递到细胞质中呢？
这个过程包括两个步骤：第一转录。
讲述：转录的概念
分步展示RNA的转录过程
总结转录过程：场所、过程、条件
接受知识、识图、思考
学生回忆、比较RNA和DNA，RNA的类型。
进一步增强通过文本和图片获取重要信息的能力
练习
相关练习
思考、回答
反馈学生对该知识点的掌握情况
3、遗传信息的翻译
讲授：DNA上的遗传信息转录到mRNA，怎样从“核酸语言”翻译成“蛋白质语言”呢？
讲授：翻译的概念，遗传密码的概念
密码子及其特点
运载氨基酸的工具：tRNA
分步讲授翻译过程
播放整个翻译过程的动画
总结转录过程
场所、原料、模板、转运工具、原则、产物
识图和思考
接受知识
理解核酸到蛋白质的过程
练习
相关练习
思考、回答
反馈学生对该知识点的掌握情况
4、中心法则及其发展
（1）中心法则概念
（2）中心法则表达式
（3）中心法则意义
提高归纳、总结、举例说明的能力
练习
相关练习
练习
及时巩固知识
作业
练习册6.2 DNA复制和蛋白质合成
练习
巩固知识
第2节 DNA复制和蛋白质合成
——知识拓展
（1）RNA：RNA是细胞内核酸的第二种主要类型，它在把DNA中遗传信息变成功能蛋白的过程中起中介作用。RNA的碱基组成不象DNA那样有严格的规律。根据RNA的某些理化性质和X射线衍射分析研究证明大多数天然RNA分子是一条单链，其许多区域自身发生回折，使可以配对的一些碱基相遇，而由A与U，G与C之间的氢键连接起来，构成如DNA那样的双螺旋；不能配对的碱基则形成环状突起。约有40％—70％的核苷酸参与了螺旋的形成。所以RNA分子是含短的不完全的螺旋区的多核苷酸链。21世纪教育网版权所有
（2）RNA的类型：RNA可分成多种类型，除mRNA、rRNA和tRNA外，还有真核生物结构基因转录产生的mRNA前体分子，因分子大小很不均一，称核内不均一RNA(hnRNA)。许多种小分子RNA，如核内小RNA(snRNA)，反义RNA(asRNA)等。不同种类的RNA结构和功能各不相同。
1）mRNA约占细胞总RNA的3％~5％，代谢活跃，寿命较短。mRNA的核苷酸序列由DNA决定的而它的顺序又决定了相应蛋白质的氨基酸序列，其分子长度差异较大。原核生物mRNA的转录和翻译在细胞同一空间进行，两个过程常紧密偶联同时发生。真核生物mRNA的前体在细胞核内合成，包括内含子和外显子的整个基因均被转录，形成分子大小极不均一的hnRNA 。hnRNA被加工为成熟的mRNA，进入细胞质指导蛋白质合成。21教育网
在原核生物中一个mRNA分子可能为几条多肽链编码。如果只为一条肽链编码则这种mRNA称为单顺反子mRNA(monocistronic mRNA)；为两条以上的不同肽链编码的mRNA称为多顺反子mRNA（polycistronic mRNA）。在真核生物中大部分mRNA是单顺反子的(顺反子cistron在这里可以看成是一个基因，这个名称在遗传学上有历史渊源)。mRNA的最低长度可由它所编码的肽链长度来确定。例如，一个含有100个氨基酸残基的多肽起码需要一个含300个核苷酸残基的mRNA为它编码，因为每一个氨基酸是由核苷酸三联体编码的，但是从DNA上转录产生的mRNA总是比单为多肽链编码的顺序要长一些。这些附加的顺序用于调节蛋白质合成。
在真核生物的mRNA的5'端有m7G5'ppp5'N1mN2……的“帽子”结构，在3'端有由100-200个腺苷酸连续排列所组成的“尾巴”（PolyA或聚腺苷酸）。5'帽子和3'聚腺苷酸的功能还未确定，5'帽子可能参与mRNA与核糖体的结合以起始翻译过程；也可能5'帽子和聚腺苷酸保护mRNA使之免受酶的破坏。此外，聚腺苷酸还与mRNA顺利通过核膜进入细胞质的过程有关。
2）tRNA约占细胞RNA总量的15％，由核内形成并迅速加工后进入细胞质，主要作用是将氨基酸转运到核糖体-mRNA复合物的相应位置用于蛋白质合成。虽然大多数蛋白质仅有20种氨基酸组成，但一种氨基酸可有一种以上的tRNA，细胞内一般有50种以上不同的tRNA，有些真核生物细胞甚至可多达100多种。21·cn·jy·com
tRNA分子较小，平均沉降系数为4S。1965年Holley等测定了酵母丙氨酸tRNA的一级结构，并提出tRNA的三叶草二级结构模型。21·世纪*教育网
3）核糖体由约40％的蛋白质和60％的rRNA组成，rRNA占细胞RNA总量的80％。
核糖体可分为大小两个亚基，其亚基组成及rRNA的种类和沉降系数(见下表) ：
随着核酸序列快速测定法和分子克隆技术的发展，多种rRNA的一级结构和二级结构已经确定。
4）snRNA主要存在于细胞核中，少数穿梭于核质之间，或存在于细胞质中。snRNA存在广泛，但含量不高，只占细胞RNA总量的0.1％~1％，分子大小多为58~300b。其中5’端有帽子结构，分子内含U多的称U-RNA，不同结构的U-RNA称为U1、U2等。5′端无帽子结构的按沉降系数或电泳迁移率排列，如4.5S RNA、7S RNA等。同一种小RNA的结构差异用阿拉伯数字或英文字母表示，如7S-1、7S-2等。www.21-cn-jy.com
snRNA均与蛋白质连在一起，以核糖核酸蛋白(RNP)的形式存在。U-RNP在hnRNA及rRNA的加工中有重要作用，其他snRNA在控制细胞分裂和分化，协助细胞内物质运输，构成染色质等方面有重要作用。2·1·c·n·j·y
1983年在原核生物发现的asRNA可通过互补序列与特定的mRNA结合，抑制mRNA的翻译，随后在真核生物亦发现了asRNA，并发现asRNA除主要在翻译水平抑制基因表达外，还可抑制DNA的复制和转录。asRNA已用于抑制导致水果腐烂的酶，延长水果保存期等，并可能为某些疾病的治疗提供新途径。【来源：21·世纪·教育·网】
5）1981年Cech发现了RNA的催化作用，并提出核酶(ribozyme)的概念，现在发现的核酶大部分参加RNA的加工和成熟，但已发现可催化C—N键合成的RNA，23SrRNA具肽酰转移酶活性，说明RNA的催化功能是一个很值得研究的领域。21cnjy.com
RNA在DNA复制、转录、翻译中均有一定的调控作用，与细胞内或细胞间一些物质的运输和定位有关。由于RNA既可以做为遗传物质，又可以实现某些通常由蛋白质完成的使命，故RNA在生命起源方面的重要性十分引人关注。www-2-1-cnjy-com
（3）逆转录酶（reversetranscriptase）
又称RNA指导的DNA聚合酶。是以RNA为模板合成DNA的酶。这种酶是1970年美国科学家特明（H.M.Temin）和巴尔的摩（D.Baltimore）分别于动物致癌RNA病毒中发现的，他们并因此获得1975年度诺贝尔生理学或医学奖。当RNA致癌病毒，如鸟类劳氏肉瘤病毒（Rous sar-coma virus）进入宿主细胞后，其逆转录酶先催化合成与病毒RNA互补的DNA单链，继而复制出双螺旋DNA，并经另一种病毒酶的作用整合到宿主的染色体DNA中，此整合的DNA可能潜伏（不表达）数代，待遇适合的条件时被激活，利用宿主的酶系统转录成相应的RNA，其中一部分作为病毒的遗传物质，另一部分则作为mRNA翻译成病毒特有的蛋白质。最后，RNA和蛋白质被组装成新的病毒粒子。在一定的条件下，整合的DNA也可使细胞转化成癌细胞。
含有逆转录酶的病毒叫做反转录病毒，逆转录酶催化的反应叫反转录（reve-rsetranscrip-tion）。在这个过程中，遗传信息流动的方向是从RNA到DNA，正好与转录过程相反，故称反转录。病毒逆转录酶含Zn2+，以脱氧核苷三磷酸为底物，从5’到3’合成DNA，反应需要引物。这个酶在许多方面与DNA聚合酶相似。目前已发现不少动物反转录病毒，近年来也发现了几种人类反转录病毒。艾滋病毒也是一种反转录病毒。有的逆转录酶已提纯，可作为合成某些特定RNA的互补DNA的工具酶，也可用于DNA的序列分析和克隆重组DNA。2-1-c-n-j-y
课件44张PPT。 高中生命科学第二册6.2 DNA的复制和蛋白质合成 思考：为什么子女长的像自己的父母？
是因为子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故1、DNA的复制1）概念： DNA的复制是指以原来DNA分子为模板，合成出相同DNA分子的过程。2）时间：细胞分裂的间期地点：细胞核3）过程：步骤：1）解旋催化剂：解旋酶过程：两条多核苷酸链逐步相互分离结果：解出单链，称为母链2）子链合成模板：母链催化剂：DNA聚合酶原料：A、T、G、C原则：碱基互补配对3）聚合过程：每条子链与对应母链相结合复制结果：1DNA 2DNA（4） DNA复制的特点：边解旋、边复制（5） DNA复制的方式：半保留复制（6）条件：模板、原料、能量、酶 （7）意义：生物遗传特性能保持相对稳定的基础将大肠干菌DNA用15N标记，然后将其转移到14N培养基上 连续培养5代，在第五代大肠杆DNA分子的总量中，带有15N标记的DNA占总量…………（ ）
A、? B 、? C、1/8 D、1/16练一练：DDNA分子复制n次，产生子代DNA分子中含亲本DNA链的子代DNA占总数的2/ 2n 某DNA分子中共有200个碱基对，其中有A 80个，当DNA分子连续复制两次，细胞核中参与复制的游离胞嘧啶脱氧核苷酸分子共有……………………（ ）
A.180个 B.240个
C.360个 D.480个C（1）转录：以DNA分子中的一条多核苷酸链为模板，合成RNA的过程。2、遗传信息的转录RNA与DNA的比较RNA的类型mRNA（信使RNA ）tRNA（转运RNA )rRNA （核糖体RNA)DNA的平面结构图DNA游离的核糖核苷酸以DNA的一条链为模板合成RNA DNA与RNA的碱基互补配对：
A——U；T——A；C——G；G—C 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来形成的 mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上mRNADNA 细胞质 细胞核 核孔DNAmRNA在细胞核中合成 细胞质 细胞核mRNA通过核孔进入细胞质a. DNA 解旋，以一条链为模板合成RNAb. DNA与RNA的碱基互补配对：
A—U ; T—A； C—G； G—Cc. 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来（1）场所：主要在细胞核（2）过程：转录过程总结（3）条件：模板：酶：原料：能量：结果：这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上DNA的一条链解旋酶、RNA聚合酶四种核糖核苷酸ATP形成一条mRNA3、遗传信息的翻译（1）翻译：在细胞质中，以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，使氨基酸在核糖体内按照一定的顺序排列起来，合成蛋白质的过程。（2）遗传密码： mRNA分子内的碱基序列。密码子（三联密码） 密码子：mRNA上决定氨基酸的 三个相邻碱基。 a 一种氨基酸可以和多个密码子相对应 b 一个密码子只和一种氨基酸相对应 C 三个终止密码：
UAA、UAG、UGAd 二个起始密码子： AUG GUG运载工具： tRNA（转运RNA） 反密码子注意：一种tRNA只能携带一种氨基酸 细胞质细胞质中的mRNA 核糖体mRNA与核糖体结合. tRNA上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 . tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置 . 两个氨基酸分子脱水缩合脱水缩合 亮氨酸
核糖体随着 mRNA滑动.另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对. 亮氨酸
一个个氨基酸分子缩合成链状结构 亮氨酸
天门冬酰氨 tRNA离开，再去转运新的氨基酸
亮氨酸
天门冬酰氨
异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 转录过程总结场所：核糖体原料：氨基酸模板：mRNA转运工具：tRNA原则：碱基配对原则产物：多肽链4、中心法则及其发展中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再由RNA决定蛋白质合成，以及遗传信息由DNA复制传递给DNA的规律。 DNA RNA 蛋 白 质
（性状） 转录
逆转录翻译复制（1）中心法则表达式复制（2）中心法的意义意义： 表明了在细胞的生命活动中核酸和蛋白质的联系和分工。核酸的主要功能是储存和传递遗传信息，指导和控制蛋白质的合成。蛋白质的主要功能是作为细胞结构的基本成分，并参与调节新陈代谢活动。谢谢使用！
多提宝贵意见基因控制蛋白质的合成
教学目标
一、知识与技能
1．概述遗传信息的转录和翻译的过程。
2．知道RNA分子的种类和特点。
3．理解密码子与反密码子之间的互补关系。
二、过程与方法
1．运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系
2．通过观察图片学习，提高识图能力、分析能力。
3．在密码子的推理和密码子表的分析过程中，提高信息提取能力、判断能力、分析综合能力等。
三、情感态度与价值观
1．体验基因表达过程的逻辑美和和谐美。
2．通过对科学发现史的回顾，感受科学家的勇于探索、大胆尝试、脚踏实地的科学精神。
3．以酵母丙氨酸转运核糖核酸的人工合成为背景，激发学生的民族自豪感，进而培养学生的民族进步而奋发向上的情感。21世纪教育网版权所有
4．通过对镰状细胞贫血和普通侏儒症病因的初步了解，体验生物遗传信息传递的精确性对于生命的意义。
5．观看有关侏儒症的视频，增强学生尊重、关爱、理解弱势群体的情感。
重点和难点
1.教学重点：转录和翻译的过程
2.教学难点：RNA是怎样控制氨基酸合成蛋白质的
学情与教材分析
本部分是在前几节课解决了“遗传信息的传递”和“基因是什么”这两个问题后，紧接着来研究“基因是如何起作用的”，即基因的表达问题，除了顺理成章外，对于学生理解生物的遗传有着重要的意义，也是学习后续章节不可缺少的基础。21教育网
本节内容在编排上采用的是在讲述转录和翻译的主干知识过程中，插入讲解tRNA、密码子等侧枝相关知识。这种逐步展开知识的方法，更能符合学生的认知规律。教材强调了从细胞水平和分子水平两个层面引导学生认识转录和翻译过程。在本节开头，教材首先从细胞水平引导学生思考位于细胞核中的DNA是如何指导细胞质中的蛋白质合成的，然后再将学生引导到分子水平的学习。在从分子水平认识蛋白质的合成后，教材又回归到细胞水平。
由于学生已经学习了“基因的本质”，已经对基因产生了浓厚的兴趣，想进一步探知有关基因的各种问题，所以一个好的导入是本节学习的关键，教师应充分调动学生学习的积极性以及学生已有的知识基础进行理解。由于本节内容不仅微观抽象复杂，而且涉及的物质种类也比较多，因此学生不易理解，同时也往往会陷入“学习时都懂，学完了都不懂”的困惑中，因此教师可以结合直观形象的示意图或视频动画来辅助教学，同时要注意将知识及时进行归纳、比较和总结。如转录和翻译过程的比较，DNA与RNA结构的比较，三种RNA功能的比较等等。总之，教师既要让学生了解各个知识点间的内在关系，又要能简洁、清晰地概述转录和翻译过程。
教学过程:
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
1.设置问题情景,引入课题
展示一张有DNA和密码子表的邮票。
教师引导：DNA就像一张蓝图，生物体就是根据这张蓝图用蛋白质构建起来的。而这张表格就是与之相关的密码表。密码子就存在于RNA上，RNA获得了DNA上的信息。
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学生观看
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邮票的图案揭示了遗传信息表达过程中信息的转化，起着承前启后的作用。
2.遗传信息的转录
问题情景：
RNA如何获得DNA上的信息?
教师引导:
(1) 讲述图解:DNA的转录过程(课件)
(2) 看图比较:DNA与RNA的区别
(3) 看图了解:三种RNA的结构和功能
(4) 分析推理:DNA上的碱基排列顺序代表遗传信息,只要RNA能获得相同的序列就能获得相同的信息
教师小结:
转录场所；??模板； 原料；合成产物等.
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1．学生带着问题看图分析遗传信息的转录过程，概括所需的条件。
2．应该会联想到DNA复制的场景，提示思考相同和异同处。
3．比较DNA与RNA的区别。
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通过问题的步步深入,学生推理分析,形成结论。
以酵母丙氨酸转运核糖核酸的人工合成为背景，激发学生的民族自豪感，进而培养学生的民族进步而奋发向上的情感。
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3.遗传信息的翻译
问题情景1:转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么,RNA如何将遗传信息传递给蛋白质呢？
教师引导:
(1)?? RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的序列呢？
(2)?? 碱基与氨基酸之间对应关系是怎样的?学习遗传密码破译的推测过程。
(3)?? 查密码子表,分析密码子的特点。
问题情景2: RNA是怎样控制氨基酸合成蛋白质的?
(1)怎样将游离的氨基酸集中到核糖体上?
(2)如何确定哪个氨基酸排在哪个位置上?
(3)转运RNA的功能。
(4)?? 演示课件讲解翻译过程。
教师小结:
转录场所；??模板； 原料；合成产物等.
利用视频：显示蛋白质合成的全过程。（转录和翻译过程）
问题情景3:
两个遗传病例——镰状细胞贫血和普通侏儒症病因进行简介，演示图片、播放侏儒症儿童的体育比赛片断视频，进行生命教育。
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思考碱基与氨基酸的对应关系；
破译密码子；
学习查密码子表，并分析密码子的数量和种类。
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观察翻译过程，了解转运RNA的功能，翻译过程中的碱基互补配对原则；
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分析镰状细胞贫血患者的DNA改变后，RNA上密码子、氨基酸的相应变化；
从激素调节的角度思考侏儒症产生的原因；
观看视频，感悟
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教师导学，进一步掌握知识要点。并利用教材中的图解，提升学生的观察、思考、归纳以及获得信息的能力。
通过对科学发现史的回顾，感受科学家的勇于探索、大胆尝试、脚踏实地的科学精神。
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通过对病因的初步了解，体验生物遗传信息传递的精确性对于生命的意义。
5．观看有关侏儒症的视频，增强学生尊重、关爱、理解弱势群体的情感。
同时也加深了学生对基因表达过程的理解。而普通侏儒症的两种治疗方法都与转基因有关，为后一节学习做好铺垫。
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总结
基因控制蛋白质合成的过程就是遗传信息的表达，在此过程中，信使RNA上的密码子决定了蛋白质种氨基酸的排列顺序。在生物界，该密码是通用的。正因为如此，转基因工程才有立足之地……
下节课我们将会学习有关转基因的知识。
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蛋白质的合成
一．教材分析
本节课是生命科学高中第二册“第六章 第二节DNA复制和蛋白质合成”中的内容，课程标准规定本节内容的教学要求为A级，即要求学生知道遗传信息转录和翻译的过程，懂得使用遗传密码子表。因此，教师只要完成教材中的内容，不宜扩大或加深教学内容。
本章是在前两章解决了“基因在哪里”和“基因是什么”这两个问题后，紧接着来研究“基因是如何起作用的”，即基因的表达问题，这些问题的探讨，对于学生理解生物的遗传有着重要的意义，也是学习后续章节不可缺少的基础。21世纪教育网版权所有
由于生物性状主要通过蛋白质来实现，所以基因对生物性状的控制，实际上是通过控制蛋白质的合成来实现的。教材分析了基因控制蛋白质合成的两个主要步骤，即转录和翻译，并在此基础上阐述遗传密码和密码子的概念，分析各种RNA分子的作用，以及遗传信息的表达规律，最后总结出中心法则的内容及其发展。教材安排了一个“想一想? 做一做”的活动，启发学生探究基因突变对蛋白质组成和生物性状的影响。21教育网
二．学情分析
由于本节内容不仅微观、抽象、复杂，而且涉及的物质种类也比较多，因此学生不易理解，教师可以结合视频动画来辅助教学，教学时要注意将知识及时进行归纳、比较和总结。如：转录和翻译过程的比较、三种RNA功能的比较等等。总之，教师既要让学生了解各个知识点间的内在关系，又要能简洁、清晰地概述转录和翻译过程。21cnjy.com
三．教学目标
1．知识与技能
（1）知道遗传信息的转录和翻译，即蛋白质合成过程。
（2）知道遗传密码和密码子的概念。
（3）了解DNA核苷酸排列顺序与蛋白质氨基酸顺序的关系。
2．过程与方法
? ??通过本节课的学习，体验核酸和蛋白质在生命活动中的分工和联系，以及基因对蛋白质合成的控制功能。21·cn·jy·com
3．情感态度与价值观 ???
认识生物体遗传信息的传递与表达，关注遗传信息的决定作用，逐步领悟生命信息传递的严密与稳定。
四．重点和难点
1．重点
遗传信息的转录和翻译过程
2．难点
遗传信息的翻译过程
五．教学过程
教学内容
教师行为
学生行为
教学说明
一．引入
教师以问题的形式要求学生回忆基因、蛋白质和性状等知识。
回答问题
复习前面知识，引出新课，使前后知识具有连贯性
二.遗传信息的转录
场所：细胞核??????????????????? 模板：DNA的一条链??????????????????? 原料：游离的核苷酸??????????????????? 产物：RNA??????????????????? 条件：能量、酶
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教师提出疑问： DNA主要存在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？
幻灯片：资料分析
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教师引导学生:
(1)回忆: RNA的相关知识
(2)了解:三种RNA的功能
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学生带着疑问听课，学生分析资料，并得出结论
使学生明白蛋白质的合成过程中，是由RNA把DNA上基因所携带的遗传信息从细胞核里传递到细胞质中去。引出转录和翻译。
Flash动画：转录过程
学生认真听课，并回答教师所提出的问题。
使学生了解转录的过程，并能归纳出转录场所、?模板、 原料、产物等。
三.遗传信息的翻译
场所：细胞质中的核糖体??????????????????? 模板：mRNA??????????????????? 原料：游离的氨基酸???????? ???????????产物：多肽链??????????????????? 条件：能量、酶、tRNA
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教师提出疑问：mRNA只有4种碱基,而组成蛋白质的氨基酸有20种，这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的呢？
教师引导学生学习:
(1)碱基与氨基酸之间对应关系，从中了解遗传密码破译的推测过程。
(2)?密码子表。
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学生思考并回答相关问题。
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使学生了解碱基与氨基酸的对应关系；知道遗传密码和密码子的概念；学会查密码子表。
教师提出疑问：怎样将游离的氨基酸集中到核糖体上?如何确定氨基酸排在哪个位置上? 教师引导学生学习:
(1)转运RNA的结构和功能
(2)翻译过程（flash动画）
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学生思考并回答相关问题。
使学生了解翻译的过程，并能归纳出翻译的场所、?模板、 原料、合成产物等。
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放映?flash动画：蛋白质合成的全过程。
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形成转录和翻译的整体印象
总结
课堂练习
完成练习
检验转录和翻译知识；加深理解，为以后学习做好铺垫。
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课件8张PPT。蛋白质的合成 1961年，美国科学家尼伦伯格把人工合成的RNA片段加入到含有tRNA、ATP、核糖体、氨基酸和有关酶的试管里，发现能合成多聚氨基酸。但奇怪的是加入单链DNA片段，则不能合成任何多聚氨基酸。资 料 分 析核糖碱基磷酸AGCU基本单位－核糖核苷酸 RNA的结构腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸核糖核苷酸的种类 1961年，美国科学家尼伦伯格把人工合成的RNA片段加入到含有tRNA、ATP、核糖体、氨基酸和有关酶的试管里，发现能合成多聚氨基酸。但奇怪的是加入单链DNA片段，则不能合成任何多聚氨基酸。结论:蛋白质的合成是以RNA作为模板的。 资 料 分 析 1961年，科学家们发现了依赖DNA的RNA聚合酶。只要给予合成RNA的四种核糖核苷酸和DNA，这种酶就能催化合成RNA，并且生成的RNA，其碱基排列顺序能充分反映DNA上的碱基排列顺序。结论: DNA能控制RNA的合成，即RNA的合成是以DNA作为模板的。 资 料 分 析 镰刀型红细胞贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。正常型红细胞与镰刀型红细胞课件20张PPT。基因控制蛋白质的合成该邮票以1969年西班牙举办的第6届欧洲生物化学大会为背景。DNA细胞核一、转录（一）过程：过程条件1、 DNA解旋酶1、DNA双链解旋2、碱基配对;3、聚合;3、原料：核糖核苷酸4、RNA聚合酶2、模板：DNA链（二）RNA 与DNA结构的比较：双链脱氧核苷酸腺(A)、鸟(G)嘌呤胞(C)、胸腺(T)嘧啶脱氧核糖磷酸单链核糖核苷酸核糖磷酸胞(C)、尿(U)嘧啶腺(A)、鸟(G)嘌呤（三）RNA的种类： 信使RNA 转运RNA核糖体RNA 1981年，中科院上海生化研究所王德宝等科学家经过13年的不懈努力，人工合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸。
它的分子量比牛胰岛素的分子量约大4倍，结构也复杂得多。
酵母丙氨酸转运核糖核酸的人工合成，对生命起源的研究有着重要的意义，反映了我国在探索生命起源问题上所取得的重大成就。
这项研究还带动了核酸类试剂和工具酶的研究。也带动了多种核酸类药物，包括抗肿瘤药物、抗病毒药物的研制和应用。
二、翻译 以信使RNA为模板，使氨基酸在核糖体内按照一定顺序排列起来，合成蛋白质的过程。RNA中的4 种核糖核苷酸如何组成密码子来决定20 种氨基酸？1954年，美籍俄裔物理学家伽莫夫（1904～1968）研究了破译遗传密码的问题，仅用数学上的排列组合知识，就解决了生物学上一个关键的问题。如果只由两个碱基组成一个密码子，那么…如果是4个碱基，则可组成44=256个密码子，太多了，自然界是不会这样浪费的。由此伽莫夫提出三联体密码子假说，即由3个核苷酸决定1个氨基酸。应当是用3个相邻的碱基组成一个密码子，共 43=64个密码子，与20种氨基酸对应。如果只由一个碱基组成一个密码子，那么…美国生化学家尼仑伯格和美籍印度裔生化学家霍拉纳于1961年开始用生化方法进行解码研究，1967年全部完成。1968年获诺贝尔生理学医学奖，伽莫夫于当年8月去世，无缘得奖了。密码子的破译资料一：1961年，尼伦伯格用仅含有单一碱基尿嘧啶U的多聚核苷酸链，在试管内做合成多肽链的实验，结果该多肽链中只含有苯丙氨酸。 资料二：用重复顺序CUCUCUCU--…做模板,结果生成亮氨酸与丝氨酸交替排列的多肽。由此推测亮氨酸的密码子是CUＣ,而丝氨酸的密码子是UCU。CUC UCU CUC UCU CUC U…信使RNA上决定一种氨基酸的每三个相邻的碱基叫一个密码子。遗传密码是普适的，生物界共用一套遗传密码。1个密码子编码一种氨基酸。大多数氨基酸有多个密码子。 AUG（编码甲硫氨酸）、GUG（编码缬氨酸）为起始密码子，翻译从此开始。 UAA,UAG,UGA（终止密码子，不编码任何氨基酸），翻译到此终止。密码子的特点翻 译 过 程遗传信息的表达美国医学家V.M.英格拉姆分析镰状细胞贫血病人的血红蛋白，发现与正常血红蛋白相比，仅差一个氨基酸，成为分子医学的重要里程碑。
该病主要发生在黑色人种中,在非洲黑人中的发病率最高, 在我国的南方地区也有患者。
患者饱尝贫血、呼吸困难、疲倦以及体内器官容易发生病变之苦，尤其使患者难以在氧气稀薄的高原地区存活下来。镰刀型细胞贫血症是20世纪初才被人们发现的一种遗传病。普通侏儒症2005年，美国科学家在侏儒症患者中发现促使其胚胎骨骼发育的基因有两处发生了变异。
2007年6月，澳大利亚专家发现了可能导致侏儒症的基因，这是迄今世界上第一次发现这类基因。侏儒症的治疗激素治疗：注射生长激素。
2005年2月，3头带有人类生长激素基因的克隆牛在阿根廷诞生。从它们的乳液中可以提取大量药用蛋白质——人的生长激素，用以治疗。 基因疗法：导入正常基因，使之痊愈。但是，在目前的技术水平下，成功率较低。转录与翻译的比较细胞核细胞质（核糖体）DNA的一条链mRNA需要ATP碱基互补配对
A—U 、 T—A 、 G—C 碱基互补配对A—U G—C 遗传密码—反密码子4种核糖核苷酸约20种氨基酸RNA蛋白质解旋酶、聚合酶缩合酶第三节?? 基因工程与转基因生物
一：学习目标
1.阅读基因工程中抗虫棉的获取过程，理解基因工程的概念，感受科学实验探究的过程，感悟科学家在实验中严谨的科学态度。21·cn·jy·com
2．理解基因工程的基本过程也就是四个基本操作步骤。
3．理解基因工程的应用以及可能带来的安全问题。
二、学习重点：
1．基因工程概念中的例子（抗虫棉的获取过程）
2. 基因工程的基本过程也就是四个基本操作步骤(人生长激素制造的过程)
3. 转基因生物（微生物、植物、动物基因工程成果展示）
三、学习难点：
1. 限制酶和DNA连接酶
2. 重组DNA
3. 基因工程的基本步骤
四、知识精要
1、基因工程的概念：基因工程是指依据预先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因，接合到另一种生物的基因组DNA中并使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。www-2-1-cnjy-com
2、抗虫棉的获取过程所需要的三种工具:(1)是切割DNA分子获得抗虫基因的酶，俗称“化学剪刀”；(2)是连接抗虫基因和运载体的酶，俗称“化学浆糊”；(3)是将重组DNA导入细胞中的运载体，俗称“分子运输车”。【来源：21cnj*y.co*m】
3、基因工程中的四个基本操作步骤：(1)获取目的基因；(2)目的基因与运载体重组；(3) 重组DNA导入受体细胞；(4)筛选含目的基因的受体细胞。21教育名师原创作品
4、 转基因技术的应用：(1)微生物基因工程；(2) 植物基因工程，“抗病毒烟草”等；(3) 动物基因工程，“巨型小鼠”等。21*cnjy*com
5、 转基因生物产品的安全性：(1)转基因生物本身是否会对生态环境造成不利的影响；(2) 转基因生物产品是否会对人类的健康造成损害。
五、学习过程指导
1、基因工程的概念
在学习新知识时，，先复习旧知识（基因的概念？DNA是如何传递遗传信息的？中心法则的内容？） 再思考问题：是否可以将一种生物的基因转移到另一种生物的基因组中，并使其表达出具有特定用途的产物或创造出新的生物类型呢？（用实验事实证明）
●??? 怎样解决农民棉花虫害问题？
●??? 抗虫棉的获取过程
●??? 基因工程中的三种操作工具：①???????? ；②???????? ；③?????? 。
基因工程中质粒作为运载体的条件是：?? ????????????????????????????
（1）???????????????????????? ???????????????????????????( 能装载目的基因)21世纪教育网版权所有
（2）???????????????????????? ??????????????????????????（能为受体细胞所接纳）
（3）???????????????????????? ?????????????????????????(能自我复制)
（4） ??????????????????????????????????????????????????(带有可供识别的标志基因)
●??? 基因工程的操作步骤：
操作对象：
操作水平：
基本过程：
结? 果 ：??
?实? 质：
基 因
DNA 分子水平
剪切
重组
导入
筛选
人类需要的基因产物
基因重组
● 转基因技术的应用：
● 转基因生物产品的安全性：
?
巩固性练习：（课堂完成，检测课堂学习效果）
1、生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白。
（1）在基因工程的操作中，目的基因是怎样获取的？????????? ???
（2）“分子手术刀”???????? _????? _?? ?，
（3）“分子缝合针”????????????????????????????? ，
（4）“分子运输车”?????????????????????????????? 。
（5）操作步骤：从人的____________获取目的基因；目的基因与____________结合构建基因表达载体；在基因表达载体中还应插入___________和终止子。然后把基因表达载体导入牛的____________，通过发育形成的牛体细胞含人的_________________，成熟的牛产的的奶中含有___________________，证明基因操作成功。21cnjy.com
(6)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛___________????????????????
2、基因操作的基本操作程序
①基因操作一般要经历四个基本步骤：①??????? ?????????；②??????????????? ?；③???????????????????????? ；④??????????????? 。?? www.21-cn-jy.com
②目的基因获取的方法主要有?????????????? 和?????????????????? 两种。
3、基因工程是DNA分子水平的操作，下列有关基因工程的叙述中，错误的是 ?A.?所用的工具酶是限制酶，DNA连接酶?????B.载体与目的基因必须用同一种限制酶处理 ?C.?限制酶只用于切割获取目的基因?????D.带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测21·世纪*教育网
4、“转基因动物”是指（???? ）
A．含有可利用基因的动物?????????? B. 基因组中插入外源基因的动物
C．本身具有抗体蛋白类的动物?????? D. 能表达基因信息的动物
5、想要获得既高产又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草剂等多重优点的农作物，以下哪种方法能做到（???? ） 2-1-c-n-j-y
A．细胞融合技术???? B.转基因技术??? ?C.组织培养技术???? D.人工诱变
6、下列哪项不是转基因成果（???? ）
?A．清除石油污染的假单抱杆菌
?B．转基因抗虫棉 ?
?C．高产青霉素菌株
?D．巨型小鼠
7、下列关于质粒的叙述，正确的是 （ ）
A、质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B、质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子
C、质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制
D、细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
答案：1、（1）从人的基因组文库获得
（2）限制性内切酶（或限制酶）
（3）DNA连接酶（4）基因进入受体细胞的载体
（5）基因组文库? 载体?? 启动子?? 受精卵?? 血清蛋白基因?? 人的血清蛋白
（6）共用一套密码子
2、略 3、C 4、B 5、B 6、C 7、B
拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）
1、下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是（? ） A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接 B．RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录 C．一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因 D．胰蛋白酶能作用于离体的动物组织，使其分散成单个细胞 2、根据mRNA的信息推出获取目的基因的方法是????（? ）????????????????????????? A.用DNA探针测出目的基因??????????????????????????B.用mRNA探针测出目的基因 C.用mRNA反转录形成目的基因???????????????????????D.用PCR技术扩增mRNA21*cnjy*com
3、碱基互补配对发生在下列哪些生理过程或生物技术中：（? ） ①种子的萌发??? ?②病毒的增殖过程???③细菌的二分裂过程????④目的基因与运载体的结合?⑤DNA探针的使用????⑥分泌蛋白的加工和运输 ?A．①②③④⑤ ?? B．①②③④⑤⑥???????????????
C．②④⑤????????? D．②③⑤⑥ 4、以下关于蛋白质工程的说法正确的是????（? ）???????????????????????????????? A.蛋白质工程只能生产天然的蛋白质??????????????????B.蛋白质工程就是酶工程的延伸 C.蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造??????????D.蛋白质工程以基因工程为基础【出处：21教育名师】
5、转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是
A. 维持棉田物种多样性
B. 减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C. 使食虫鸟有虫可食
? D. 维持棉田生态系统中的能量流动
6、试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果，下面叙述正确的是
?A? 都属于无性生殖能保持母本性状
?B? 都是细胞工程的技术范围
?C? 都充分体现了体细胞的全能性
?D? 都不会发生基因重组和变异
答案：1、C? 2、C 3? 4、D 5、B 6、B
【易错点总结】
1、 DNA聚合酶与DNA连接酶的区别
①DNA连接酶:用于连接各种DNA片段，使不同基因重组。将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开了的磷酸二酯键2·1·c·n·j·y
②DNA聚合酶：用于合成DNA片段及制备DNA探针，连接部位和DNA连接酶相同，但连接的对象是游离的脱氧核苷酸。【版权所有：21教育】
训练1：酶是生物体内具有催化作用的一类有机物，下列有关不同酶作用的叙述，正确的是（? ）
A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的脱氧核糖?????? 与含氮碱基连接起来
B．DNA聚合酶能将两条脱氧核苷酸链间的磷酸二脂键连接起来
C．一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，切割出两个相同的末端
D．DNA连接酶和DNA聚合酶作用相同，都是连接氢键
2、切割目的基因与切割运载体用同一种限制酶
限制性核酸内切酶：用于有规律地切割DNA，把提供的DNA原材料切割成具有特定末端的DNA片段，同种限制酶切割得到的末端相同，作用部位是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
训练2：(2003年江苏高考题)下列关于基因工程的叙述，正确的是（? ）
?A、基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
?B、细菌质粒是基因工程常用的运载体
?C、通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA
?D、为培育成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载体
3、体内DNA自我复制与体外PCR的区别与联系
?
解旋酶
温度
DNA聚合酶
DNA复制
需要
恒温
普通DNA聚合酶
PCR技术
不需要，加热解旋
温度不断变化
热稳定DNA聚合酶
训练3：聚合酶键式反应（PCR）是生物学家在实验室以少量制品制备大量DNA的生化技术，反应中新合成的DNA又可以作为下一轮循环的模板。其过程如下：21教育网
（1）在制备DNA的反应系统中应该加入的物质是
?????????????????????????????????????????? 。
（2）此过程与生物体内DNA的复制都需要解旋，
试说明它们的不同之处????????????????????? 。
（3）举出此过程与转录的不同点（试举两例）
①???????????????????????????????????????????? ；
②???????????????????????????????????????????? 。
【易错点总结答案】：
1、C??????? 2、B
3、（1）引物、模板DNA、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶
（2）此过程所需温度为90~95℃，不需解旋酶参与，所需DNA聚合酶需耐高温；DNA复制过程是在正常全温下进行，需DNA解旋酶和普通DNA聚合酶参与。【来源：21·世纪·教育·网】
（3）
项目
模板
原料
酶
PCR
DNA的两条链
四种脱氧核苷酸
热稳定DNA聚合酶
转录
DNA的一条链
四种核糖核苷酸
解旋酶、RNA聚合酶
?
学习性自我形成评价：
1、对这节课的主要知识内容，我掌握的程度是：（?? ）
A、完全掌握；? B、基本掌握；?? C、部分掌握；??? D、未掌握。
2、对课堂作业，我完成的程度是（?? ）
A、独立完成；?? B、讨论后完成；??? C、只能完成小部分；? D、不能完成
3、这节课我的收获与感悟：
?
?
4、我还没弄懂的地方是：
第3节 基因工程与转基因生物
一、教材分析：
本节课的教学内容是在学生已经学习了遗传信息、DNA复制和蛋白质合成有关原理基础上，在生产实践中的应用。由于此项技术是属于分子水平的操作，内容比较抽象，学生不易接受。因此，教材的编排充分的考虑到这一点，理论结合实际，从基因工程操作过程的原理需要的3种工具作为切入口，为学习基因工程的过程作好铺垫。同时也需要我们在教学中贯彻STS教育。
教材基本上按照原理、过程、应用、发展前景以及可能带来的正负两方面的影响展开的，这样的安排符合认识发展的一般规律，通过事例引起学生的学习兴趣，鼓励学生今后做进一步探索和研究。在转基因生物产品的安全性问题上，引导学生辩证的看待和应用现代生物技术。
课程标准规定本节内容的学习水平为B级，所以教材不仅体现了基因工程的一般知识体系，而且反映了基因工程的成果和应用前景，用事实来引导学生领悟生物技术发展的过程，激发学生的探究欲望和热情。www.21-cn-jy.com
二、教学目标：
知识与技能 理解基因工程的概念
理解基因工程的基本过程
理解基因工程的应用及其可能带来的安全问题
过程与方法 通过学习和阅读基因工程发展过程中的重要事件和研究成果，加深理解基因工程的原理和一般操作过程21世纪教育网版权所有
从网络和报刊杂志上搜索并关注基因工程对人类经济、生活和科学发展的贡献，及其发展前景和可能带来的安全性问题。21cnjy.com
开展“科学技术是双刃剑”的思考和讨论。
情感态度与价值观 全面思考基因工程所带来的巨大社会效益和经济效益，以及社会伦理和安全问题，树立正确的科学价值观2·1·c·n·j·y
三、重点与难点
重点： 基因工程的概念
基因工程的基本步骤
转基因生物
难点： 限制酶和DNA连接酶
重组DNA
基因工程的基本步骤
四、教学策略
本节课教学用2课时。第一课时从设置问题情景引入基因工程概念到基因工程的基本过程。教师应将重点放在引导学生了解基因工程的基本原理和大致过程上。教学中，教师可以结合学生熟悉的具体事例来讲述，也可以制作电脑动画来表现这一动态过程，使学生对“提”“装”“导”“选”四个步骤有较深的感性认识。本节的侧重点是基因工程的原理，因此在教学深度的把握上应定位在学生了解基因工程的过程和方法，而不必要引入过多的专业术语和详细的操作技术，力求语言形象生动，不增加深度和难度。21教育网
第二课时主要解决转基因技术的应用和转基因生物产品的安全性。前半段在简要回顾基因工程的概念和基本步骤的基础上，分三部分对转基因技术的应用加以介绍，这部分内容适合教师深入浅出的讲解。后半段引导学生讨论基因工程的利与弊，主要围绕两个话题展开，教师不必刻意将学生的争论引向一致的结论，争辩过程本身就是对学生思维的训练，能够给予学生不少的启发。鼓励学生踊跃发言，如果学生积极性高的话，教师可设计合适的情景，组织学生进行角色扮演、制作公益广告、撰写咨询报告等多种活动，让学生站在不同角度思考问题并做出判断，使学生体会到参与社会问题的讨论和决策的方法。最后教师要指出：科学技术是一把双刃剑，既可以为人类造福，也可能造成一些负面影响。身为现代公民，应该关注科学技术的发展和影响。21·cn·jy·com
第3节 基因工程与转基因生物
选择题
1、我国科学家成功地将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力。这项技术所依据的遗传学原理主要是（ ）
A．碱基的互补配对原则 B．中心法则
C．基因分离定律 D．基因自由组合定律
2、下图示一项重要生物技术的关键步骤，字母X可能代表 （ ）
A．能合成胰岛素的细菌细胞 B．能合成抗体的人类细胞
C．不能合成胰岛素的细菌细胞 D．不能合成抗生素的人类细胞
3、基因工程技术引起的生物变异属于（ ）
A．染色体变异 B．基因突变
C．基因重组 D． 不可遗传的变异
4、在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸是460个）放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是（ ）
A．540个 B．8100个 C．17280个 D．7560个
5、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（ ）
A．单倍体育种 B．杂交育种
C．基因工程育种 D．多倍体育种
6、基因工程的操作步骤：①使目的基因与运载体相结合，②将目的基因导入受体细胞，③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求，④提取目的基因。正确的操作顺序是（ ）
A．③②④① B．②④①③
C．④①②③ D．③④①②
7、基因工程常用的受体细胞有（ ）
①大肠杆菌 ②枯草杆菌 ③支原体 ④动植物细胞
A．①②③④ B．①②③
C．②③④ D．①②④
8、下列有关基因工程技术的正确叙述是（ ）
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
9、1976年，美国的H·Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转移到大肠杆菌，并获得表达。此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌（ ）
A．能进行DNA复制 B．能传递给细菌后代
C．能合成生长抑制素释放因子 D．能合成人的生长素
10、下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（ ）
A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交
C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D．原核生物基因不能用来进行真核生物的遗传改良
11、我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是（ ）21·cn·jy·com
A．抗虫基因的提取和运输都需要专用的工具和运载体
B．重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失
C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物，从而造成基因污染
D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的
12、基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是（ ）
A．经常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒
B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
13、基因治疗是指（ ）
A．对有基因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
B．把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
C．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常
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
14、下列关于质粒的叙述，正确的是（ ）
A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B．质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子
C．质粒上有细菌生活所必需的基因
D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
15、利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是（ ）
A．用适当的酶对运载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合
B．用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌
C．通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌
D．重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人的胰岛素
16、若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其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．避免过多使用氮肥引起环境污染 D．改良土壤结构
17、当前医学上，蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白质类替代治疗剂，则基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．都与天然产物完全相同
B．都与天然产物不相同
C．基因工程药物与天然产物完全相同，蛋白质工程药物与天然产物不相同
D．基因工程药物与天然产物不相同，蛋白质工程药物与天然产物完全相同
18．科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是（?? ）2-1-c-n-j-y
? A．定向提取生物体DNA分子
? B．定向对DNA分子进行人工“剪切”
? C．定向改造生物的遗传性状
? D．在生物体外对DNA分子进行改造
19．下列哪项不是基因工程中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
20．基因工程中，常用的细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（?? ）
? A．结构简单，操作方便
? B．繁殖速度快
? C．遗传物质含量少
? D．性状稳定，变异少
21．质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是（?? ）
? ①能自主复制? ②不能自主复制? ③结构很小
④蛋白质? ⑤环状RNA? ⑥环状DNA⑦能“友好”地“借居”
? A．①③⑤⑦??????????? B．②④⑥
? C．①③⑥⑦??????????? D．②③⑥⑦
22．在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是（?? ）
? A．限制酶和连接酶?????? ???B．限制酶和水解酶
? C．限制酶和运载体????????? D．连接酶和运载体
23．植物学家在培育抗虫棉时，对目的基因作了适当的修饰，使得目的基因在棉花植株的整个生长发育期都表达，以防止害虫侵害。这种对目的基因所作的修饰发生在（ ）
A.非编码区 B.内含子 C.外显子 D.编码区
24．不属于目的基因与运载体结合过程的是（?? ）
? A．用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端
? B．用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端
? C．将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处
? D．将重组DNA导入受体细胞中进行扩增
25．科学家将含有人的 抗胰蛋白酶基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含 抗胰蛋白酶的奶。这一过程涉及（?? ）www.21-cn-jy.com
? ①DNA按照碱基互补配对原则自我复制
? ②DNA以其一条链为模板合成RNA
? ③RNA以自身为模板自我复制
? ④按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
? A．①③?????????? B．③④
? C．①②③???????? D．①②④
26．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，这要利用限制性内切酶。从大肠杆菌中提取的一种限制性内切酶ECORI，能识别DNA分子中的GAATTC序列，切点在G与A之间。这是应用了酶的（?? ）2·1·c·n·j·y
? A．高效性
? B．专一性
? C．多样性
? D．催化活性受外界条件影响
27．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（?? ）21·世纪*教育网
? A．人工合成目的基因
? 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
28．下列有关基因工程技术的叙述中正确的是（?? ）
? A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
? B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
? C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
? D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
29．下列说法正确的是（?? ）
? A．DNA连接酶最初是从人体细胞中发现的
? B．限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列
? C．质粒是基因工程中惟一用作运载目的基因的运载体
? D．利用运载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为“克隆”
30．下列关于限制酶的说法不正确的是（?? ）
? A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布
? B．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
? C．不同的限制酶切割DNA的切点不同
? D．限制酶的作用是用来提取目的基因
31．1982年，美国科学家将人的生长激素基因转移到了小鼠体内，得到了超级小鼠，此转基因技术的受体细胞是（ ）21*cnjy*com
A．卵细胞 B．去核卵细胞
C．受精卵细胞 D．乳腺上皮细胞
32．下列实践与基因工程无关的是（ ）
A．选择“工程菌”来生产胰岛素
B．培育转基因抗虫棉
C．人工诱导多倍体
D．利用DNA探针检测饮用水是否含有病毒
33．“工程菌”是指（ ）
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，使同种不同株系的菌类杂交，得到的新细胞株系
C．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系
D．从自然界中选取能迅速增殖的菌类
34．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
35．下列关于基因成果的概述，错误的是（ ）
A．在医药卫生方面，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巨大、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
36．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．普通棉的突变基因
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基因
D．苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因
37．用DNA探针检测饮用水中病毒的具体方法是（ ）
A．与被检测病毒的DNA碱基序列进行比较
B．与被检测病毒的DNA碱基序列进行组合
C．与被检测病毒的DNA碱基序列进行杂交
D．A、B、C三种方法均可
38．用 珠蛋白的DNA探针叶以检测出的遗传病是（ ）
A．镰刀状细胞贫血症
B．白血病
C．坏血病
D．苯丙酮尿症
39．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．任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分，所以假单孢杆菌是“超级菌”
D．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
40．1976年人类首次获得转基因生物，即将人的生长素抑制因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达。这里的表达是指该基因在大肠杆菌内（ ）21世纪教育网版权所有
A．能进行DNA复制
B．能进行转录和翻译
C．能合成生长素抑制因子
D．能会成人的生长激素
二、非选择题（本题有4小题，共40分）
41、干扰素是治疗癌症的重要物质，它必须从人血中提取。每升人血只能提取 ，故价格昂贵，现在美国加利福尼亚的基因公司采用如下图所示的方法生产干扰素，据此回答：
（1）把干扰素基因从人体的DNA中直接分离出来，此种方法称为__________。从人的细胞中取出干扰素基因，此基因在基因工程中称为_________。21教育网
（2）将此基因插入细菌质粒切口处，用_________酶使它和经过处理的细菌质粒基因结合，然后移植到酵母菌体内，使酵母菌具有_______。【来源：21cnj*y.co*m】
（3）酵母菌能以________方式繁殖，此繁殖方法速度快，既提高了产量，又降低了成本。
42．利用基因工程生产蛋白质药物，经历了三个发展阶段。第一阶段，将人的基因转入细菌细胞。第二阶段，将人的基因转入小鼠等动物的细胞。这两个阶段都是进行细胞培养，提取药物。第三阶段，将人的基因转入活的动物体，饲养这些动物，从乳汁或尿液中提取药物。
（1）将人的基因转入异种生物的细胞或个体内，能够产生药物蛋白的原理是基因能控制__________。【出处：21教育名师】
（2）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的分子都具有双螺旋结构，都是由四种_______构成，基因中碱基配对的规律都是________。【版权所有：21教育】
（3）利用转基因牛、羊乳汁提取药物工艺简单，甚至可直接饮用治病。如果将药物蛋白基因移到动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛、羊尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于：处于不同发育时期的________动物都可生产药物。
43、基因工程又叫基因拼接技术。
（1）在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的 为模板， 成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成 。
（2）基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、 。
（3）假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性核酸内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶。连接产物至少有 种环状DNA分子，它们分别是 、 、 。
44、植物的抗逆性是指植物在不利的环境条件下出现的如抗寒、抗冻、抗盐、抗病虫害等的抗逆性状。请分析回答下列问题：21教育名师原创作品
（1）一种植物出现的优良抗逆性状，在自然状态下很难转移到其他种类的植物体内，主要是因为存在 。21*cnjy*com
（2）自然界抗性基因的来源是 ；目前用于育种的优良基因大多是来自于丰富多彩的野生植物，说明 是培养农作物新品种不可缺少的基因库。
（3）在不利的环境条件下，许多植物发生遗传变异，以适应恶劣的环境条件，表现出一些抗逆性，如抗寒等，这说明突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于 。
（4）请用现代生物进化理论分析基因工程育种与传统育种技术相比具有哪些优点。
参考答案
一、选择题（每题只有一个选项最符合题意，每小题4分，共60分）
1、B 2、A 3、C
4、B。进行体外DNA体外合成的原理和体内合成的原理是一样的，都遵循半保留复制的原理，所以按照半保留复制的特点，一个DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸540个，复制4代，共得到16（即24）个DNA分子，16个分子中共有胞嘧啶脱氧核苷酸540×16个，减去原DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸540个，需要放入的胞嘧啶脱氧核苷酸为540×15=8100个。
5、C 6、C
7、D。支原体是一种致病微生物，属于原核生物界。为避免利用基因工程生产的产品成为致病源，基因工程中的受体菌要选择对人畜无害的菌，例如大肠杆菌、枯草杆菌等，此外，也可以选用动植物细胞作为受体细胞以改良动植物性状。21cnjy.com
8、C。基因操作的工具有限制酶、DNA连接酶，一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列。运载体是基因的运输工具，目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才说明目的基因完成了表达，基因工程的结果是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物，选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。
9、C。基因表达是指通过转录和翻译合成了特定基因编码的蛋白质，根据题意，目的基因是生长抑制素释放因子的基因，所以，该基因表达的产物就是生长抑制素释放因子。
10、B
11、D。非编码区的功能是调控基因的表达，对基因功能是必不可少的；基因中增添一个碱基，属于基因突变，很可能引起基因编码产物功能的丧失；转基因作物可能通过花粉将外源基因扩散，造成基因污染。而D中棉花的抗虫性状的应该直接用害虫来食用棉花叶片，做毒性检测，至于抗生素抗性的检测往往用于对标记基因进行检测以确定外源基因是否成功导入。
12、B 13、B
14、B。质粒不是细胞器，而只是一个小型环状DNA分子，质粒中的基因往往不是细菌生活所必需的，它在进入宿主细胞后可以自主复制。
15、C 16、C 17、C
18．C? 19．D? 20．B? 21．C? 22．A? 23．A? 24．D? 25．D? 26．B? 27．C? 28．C? 29．D? 30．A 31．C 32．C 33．C 34．C 35．A 36．D 37．C 38．A 39．D 40．C
二、非选择题（本题有4小题，共40分）
41．（1）鸟枪法（或散弹射击法） 目的基因
（2）DNA连接 干扰素基因
（3）出芽
42．（1）蛋白质的合成
（2）脱氧核苷酸 A与T．C与G
（3）雌、雄
43、（1）信使RNA（mRNA） 逆转录（反转录） 双链DNA（目的基因）
（2）动植物细胞
（3）3 运载体本身的、目的基因片段本身的、运载体与目的基因片段相连的环状DNA分子
44、（1）生殖隔离 （2）基因突变 植物多样性
（3）生物的生存环境
（4）基因工程育种可将特定的抗性基因进行定向转移，提高了变异基因出现的频率，同时打破了自然状态下的生殖隔离www-2-1-cnjy-com
第3节 基因工程与转基因生物
——转基因动物概述
转基因动物（transgenic animals）就是用实验室方法将人们需要的目的基因导入其基因组，使外源基因与动物本身的基因整合在一起，并随细胞的分裂而增殖，在动物体内得到表达，并能稳定地遗传给后代的动物。整合到动物基因组上的外来结构基因称为转基因，由转基因编码的蛋白质称为转基因产品，通过转基因产品影响动物性状。如果转基因能够遗传给子代，就会形成转基因动物系或群体。转基因哺乳动物自1980年代诞生以来，一直是生命科学研究和讨论的热点，随着研究的不断深入和实验技术的不断完善，转基因技术得到了更广泛的应用，几乎每年都有令人瞩目的研究成果报道，有些转基因成果已经进入实用化和商业化的开发阶段。1980年，Gordon首次报道用DNA显微注射法获得了转基因小鼠；1982年，美国科学家Palmiter首次将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵的雄性原核中，获得了转基因小鼠，其个体比对照鼠增大一倍，称之为“超级鼠”。21教育网
动物转基因主要是将外源基因转移到胚胎细胞内的染色体上，并进行整合、表达和遗传等。动物转基因技术是一项高度综合的技术，它涉及到DNA重组技术、胚胎工程技术和细胞培养技术等，因而这需要多学科的交叉和融合。另外，基因导入细胞的方法有诸多种，如DEAE-葡聚糖转染法、显微注射法、病毒转染法、胚胎干细胞介导法、精子载体法、基因同源重组法、电穿孔转移法等等，这些方法各有自己的特点和优势，但在整个转基因动物生产过程中，其基本原理应该是相同。即将外源基因或体外重组基因经体外增值和修饰转移到动物受精卵或细胞内，或将部分基因剪除或抑制使其在动物体内得以整合和表达，以产生新遗传特征或形状的转基因动物。并能将新的遗传信息稳定地进行世代遗传获得新的转基因系或群体。
转基因动物的主要技术步骤包括：目的基因的分离与克隆；表达载体的构建；受体细胞的获得；基因导入；受体动物的选择及转基因胚胎的移植；转基因整合表达的检测；转基因动物的性能观测及转基因表达产物的分离与纯化；转基因动物的遗传性能研究以及性能选育；组建转基因动物新类群等。21cnjy.com
目前用于转基因家畜的目标基因主要有三类：以促进生长的生长激素为主（还有促进肌肉发育、促进长毛等）的调控身体组织生长的基因，目的是提高家畜的生产性能；调控机体免疫反应和抗病性的基因，用于提高家畜的抗病力，即抗病育种，如抗猪瘟基因育种中利用阻断猪瘟病毒复制的核酶（ribozyme）基因、抗流感MXI基因工程育种等；编码某些特殊蛋白质的基因，使家畜产生新的性状，把家畜作为一种生物反应器，生产人类所需要的药用蛋白，包括治疗用药物、激素和抗体药物等，而转基因动物生物反应器用于人工合成困难的药物开发具有诱人应用前景。21·cn·jy·com
动物生物反应器（bioreactor）是指利用转基因活体动物的某种能够高效表达外源蛋白的器官或组织来进行工业化生产活性功能蛋白的技术，这些蛋白一般是药用蛋白或营养保健蛋白。用于表达的生物反应器包括动物血液、泌尿系统、精囊腺、乳腺等，还包括禽蛋和昆虫（例如家蚕）个体等。国际上通常把目的基因在血液循环系统或乳腺中表达的转基因动物称为“动物生物反应器”。其中动物乳腺生物反应器是目前国际上惟一证明可以达到商业化生产水平的生物反应器。www.21-cn-jy.com
动物乳腺有广泛表达外源基因的能力，可以生产各种蛋白质和多肽，从小分子肽到大分子蛋白质，从分泌型蛋白到内膜蛋白、多聚蛋白、二价抗体等，显示动物乳腺是一种很好的生物反应器，在生产高附加值蛋白质方面有广泛用途。用动物乳腺生产重组蛋白质产品还有产品活性高、产量高、产品易于纯化、生产成本低等优势。据专家估计，用细胞培养方法生产1g药物蛋白，成本800~5000美元，而乳腺生物反应器方法只需0.02~0.50美元；传统药物的研制生产周期是15~20年，乳腺生物反应器方法一般为5年。生物反应器技术已成为当今生物工程技术的制高点和市场竞争热点。目前，世界上有数十家公司正在致力于动物生物反应器的研究。估计目前共有20多种转基因动物药品处于临床前研究阶段，主要有三家公司进行：Genzyme Transgenics，PPL Therapeutics，Pharming。据国外经济学家预计，大约2010年之后，转基因动物生产的药品就会鼎足于世界市场，转基因动物生物反应器产业将成为最具有高额利润的新型工业，届时世界上动物乳腺生物反应器的年产值将达到500亿美元，转基因动物-乳腺生物反应器也将是21世纪生物医药产业的一种新的生产模式。2·1·c·n·j·y
1987年，美国科学家首先从转基因小鼠的乳汁中获得了治疗急性心肌梗塞最好的溶血栓药物t-PA（组织纤维蛋白溶酶原活化因子）。十多年来，已有数百种产品在小鼠乳腺获得高效表达，其中数种重要医用产品已在大动物乳汁中生产出来，即将投放市场，如山羊乳腺表达抗凝血酶Ⅲ（AT Ⅲ）、t-PA均达到6 g/L，绵羊乳腺表达抗胰蛋白酶（AAT）达到 35 g/L，家兔乳腺表达葡萄糖苷酶达到10 g/L，猪乳腺表达蛋白C达到1 g/L、第八因子（F-Ⅷ）达到3 g/L，奶牛乳腺表达乳转铁蛋白达到3.5 g/L。【来源：21·世纪·教育·网】
动物乳腺可以生产绝大多数蛋白质，但随着细胞大规模培养技术的日趋完善和基因治疗技术的发展，临床上用量较小的细胞因子将不会再用动物乳腺生产，而那些用量很大的产品，如治疗性抗体、血清白蛋白、营养蛋白和工业蛋白将成为动物乳腺生产的主要产品。特别是抗体生产，数年后将占到生物制品的30%~40%，是一项很大的产业。www-2-1-cnjy-com
作为药用蛋白生产的生物反应器，利用奶山羊和奶绵羊要优于奶牛，其原因如下。首先，奶山羊的产奶量按体重来计算并不比奶牛低。奶山羊的产奶量一般为600-800公斤。因而药用蛋白的产量也不低。如4500只转基因绵羊可生产5000公斤α抗胰蛋白酶，100只转基因山羊可生产100公斤单克隆抗体，75只转基因山羊可生产75公斤ATⅢ（抗凝血酶）。其次，如果采用显微注射的方法生产药用蛋白，奶山羊从最初的显微注射到开始含有药物蛋白的泌乳所需时间是16到18个月（妊娠+生长到性成熟+妊娠），而转基因牛需要25-29个月。由此可见，山羊是生产重组蛋白特别有效的生物反应器，因为它的产奶量相对不低，而投资成本和维持成本都远低于奶牛。现在，转基因山羊和转基因绵羊已经能够生产大量的药用蛋白，也能够从奶中将其提纯和进行生物学测定。有几种产品已经进入临床试验，不久就可进入市场（Meade等人，1999）。例如，转基因山羊生产的ATⅢ已进入Ⅲ期临床试验；转基因山羊生产的t-PA已进入Ⅱ/Ⅲ期临床试验，预计2006年可进入市场；转基因绵羊生产的α抗胰蛋白酶已进入Ⅱ/Ⅲ期临床试验，预计2006年可进入市场。21·世纪*教育网
我国是从1984年开始转基因动物研究的，并于同年获得了含人β-珠蛋白基因的转基因小鼠。利用显微注射法，1985年和1986年又分别获得了含人生长激素（MT-hGH）基因的转基因泥鳅和小鼠。1987年获得含有大肠杆菌galk和gpt基因的转基因小鼠。以后又相继获得了含HbgAg乙型肝炎表面抗原基因的转基因兔、转基因猪、含促红细胞生成素（EPO）和HbgAg 2种基因乳腺特异性表达的转基因山羊、含人凝血因子IX的转基因山羊、含人血清白蛋白基因的转基因奶牛、乳腺表达“生物钢”蛋白基因的转基因老鼠。2003年3月，中国农业大学取得我国首例转基因体细胞克隆牛成功。同年10月，第二头转有人岩藻糖转移酶基因的体细胞克隆牛出生，这标志着我国已经成熟掌握了转基因体细胞克隆牛的技术体系，在该领域的研究跻身世界前列。2004年，利用精子载体法制备乳腺生物反应器的转基因兔模型获得成功，该项目由中国军事医学科学院主持，获得F1代转基因兔184只，通过鉴定发现，转基因阳性后代89只，阳性率48.4%。21世纪教育网版权所有
第3节 基因工程与转基因生物
知识拓展：
◆质粒(Plasmid)
质粒是真核细胞细胞核外或原核生物拟核区外能够进行自主复制的遗传单位，包括真核生物的细胞器（主要指线粒体和叶绿体）中和细菌细胞拟核区以外的环状脱氧核糖核酸(DNA)分子。现在习惯上用来专指细菌(大肠杆菌）、酵母菌和放线菌等生物中细胞核或拟核中的DNA以外的DNA分子。在基因工程中质粒常被用做基因的载体。许多细菌除了拟核中的DNA外，还有大量很小的环状DNA分子，这就是质粒(plasmid)（补充：部分质粒为RNA）。质粒上常有抗生素的抗性基因，例如，四环素抗性基因或卡那霉素抗性基因等。有些质粒称为附加体(episome)，这类质粒能够整合进细菌的染色体，也能从整合位置上切离下来成为游离于染色体外的DNA分子。目前，已发现有质粒的细菌有几百种，已知的绝大多数的细菌质粒都是闭合环状DNA分子(简称cccDNA)。细菌质粒的相对分子质量一般较小，约为细菌染色体的0.5%～3%。根据相对分子质量的大小，大致上可以把质粒分成大小两类：较大一类的相对分子质量是40×106以上，较小一类的相对分子质量是10×106以下(少数质粒的相对分子质量介于两者之间)。每个细胞中的质粒数主要决定于质粒本身的复制特性。按照复制性质，可以把质粒分为两类：一类是严紧型质粒，当细胞染色体复制一次时，质粒也复制一次，每个细胞内只有1～2个质粒；另一类是松弛型质粒，当染色体复制停止后仍然能继续复制，每一个细胞内一般有20个左右质粒。这些质粒的复制是在寄主细胞的松弛控制之下的，每个细胞中含有10-200份拷贝，如果用一定的药物处理抑制寄主蛋白质的合成还会使质粒拷贝数增至几千份。如较早的质粒pBR322即属于松弛型质粒，要经过氯霉素处理才能达到更高拷贝数。一般分子量较大的质粒属严紧型。分子量较小的质粒属松弛型。质粒的复制有时和它们的宿主细胞有关，某些质粒在大肠杆菌内的复制属严紧型，而在变形杆菌内则属松弛型。21教育网
在基因工程中，常用人工构建的质粒作为载体。人工构建的质粒可以集多种有用的特征于一体，如含多种单一酶切位点、抗生素耐药性等。常用的人工质粒运载体有pBR322、pSC101。pBR322含有抗四环素基因(Tcr)和抗氨苄青霉素基因(Apr)，并含有5种内切酶的单一切点。如果将DNA片段插入EcoRI切点，不会影响两个抗生素基因的表达。但是如果将DNA片段插入到Hind III、Bam H I 或 Sal I切点，就会使抗四环素基因失活。这时，含有DNA插入片段的pBR322将使宿主细菌抗氨苄青霉素，但对四环素敏感。没有DNA插入片段的pBR322会使宿主细菌既抗氨苄青霉素又抗四环素，而没有pBR322质粒的细菌将对氨苄青霉素和四环素都敏感。pSC101与pBR322相似，只是没有抗氨苄青霉素基因和PstI切点。质粒运载体的最大插入片段约为10 kb(kb表示为千碱基对)。21cnjy.com
◆植物转基因技术
1.?? 介导转化法 农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转基因植株。 农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，近年来，农杆菌介导转化在一些单子叶植物（尤其是水稻）中也得到了广泛应用。 2．基因枪介导转化法 利用火药*或高压气体加速（这一加速设备被称为基因枪），将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中，然后通过细胞和组织培养技术，再生出植株，选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。与农杆菌转化相比，基因枪法转化的一个主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也相对简单，因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。 3．花粉管通道法 在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法于80年代初期由我国学者周光宇提出，我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室。
◆动物转基因技术
从20世纪70年代中期开始，就有人尝试用各种办法向动物体内转移外源基因。如将牛奶成分中特有的基因转移到白鼠体内，这些外来基因在白鼠体内重组后，白鼠分泌的乳汁便含有牛奶成分。这种通过人工方法获得外来基因的白鼠，称为转基因鼠。 21·cn·jy·com
转基因动物技术的核心，是把遗传的功能单位──基因转移到动物体内，使它成为动物体内的一部分。被转移的基因可以来自同种或异种动物，也可以来自植物或微生物。这样一来，就打破了物种之间的界线，也可以说动物能与植物、微生物杂交了。不过目前的杂交是低水平的，只限于主管一两个性状的一两个基因。随着科学技术的发展，一次可以转移的遗传信息将越来越多，那时就可以实现真正意义上的动植物之间的杂交。从科学上讲，这将是一个大突破。
目前，世界上已报道了多种生产转基因动物的方法，但真正成熟并可以稳定生产转基因动物的方法只有两种，即显微注射DNA的方法和精子介导的基因转移法。
显微注射DNA的方法是对单细胞的胚胎进行基因操作，涉及复杂的操作步骤。首先是要准确掌握母畜的性周期，在此基础上加以人工调节，使母畜在预先确定的时间排卵，保证获得大量的刚刚受精的单细胞胚胎。第二步是用手术或非手术的方法收集单细胞胚胎，经短暂的离心处理后，放在显微镜下用口径1 μm玻璃微管向细胞核注射500～600拷贝基因。然后把经过DNA注射的胚胎移植到另外一头处于相同性周期的母畜的体内。经过这样处理后，在后代中就会出现1%～3%的转基因动物。效率虽然不高，但结果相当稳定。全世界已在各种动物身上进行了上万次的试验，都能生产出转基因动物。 21世纪教育网版权所有
精子介导的基因转移是把精子作适当处理后，使其具有携带外源基因的能力。然后，用携带有外源基因的精子给发情母畜授精。在母畜所生的后代中，就有一定比例的动物是整合了外源基因的转基因动物。同显微注射方法相比，精子介导的基因转移有两个优点：首先是它的成本很低，只有显微注射法成本的1／10。其次，由于它不涉及对动物进行手术处理，因此，可以用生产牛群或羊群进行试验，以保证每次试验都能够获得成功。 www.21-cn-jy.com
生产转基因动物的研究自20世纪90年代以来日趋活跃，转基因动物技术的实用意义是：①生产出性状优良的家畜家禽，如长得快的，繁殖力高的，能抗病的等；②利用动物体作为反应器，生产珍贵的蛋白质，如一些只能从人体内提取的蛋白质；③利用动物作研究模型，比如，知道高血压症是由某种原因造成，可以生产一些高血压小鼠，让医生在小鼠身上试用各种疗法；④生产玩赏动物，如同猫一样大的小马，如同鼠一样大的兔子，以及各种不同毛色和花纹的观赏动物。 2·1·c·n·j·y
在转基因动物方面，我国也取得了许多可喜的成果，目前已获得了转基因鱼、兔、鸡等多种转基因动物。
课件38张PPT。基因工程：普通高中生物新课程标准要求
1.基因工程的概念
2.重组技术所需三种基因工具的作用
3.基因工程基本操作程序的四个步骤什么叫基因工程？ 基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。一 基因工程的概念基因工程生产胰岛素简要过程：一 基因工程的概念人的细胞提取胰岛素基因与运载体DNA拼接
导入细菌(含胰岛素基因) 生产胰岛素上述生产胰岛素的关键步骤是什么？一 基因工程的概念基因工程生产胰岛素的关键步骤：关键步骤一：胰岛素基因的获取关键步骤二：胰岛素基因与运载体DNA连接关键步骤三：胰岛素基因导入受体(大肠杆菌)细胞解决胰岛素生产的关键步骤需要哪些工具？（二）基因操作的工具关键步骤一的工具：
关键步骤二的工具：
关键步骤三的工具：分子手术刀——限制性内切酶
分子缝合针——DNA连接酶
分子运输车——运载体1、限制性核酸内切酶限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，一种限制性内切酶只能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开（切割DNA分子）来源：主要从原核细胞分离
作用： 作用结果：EcoRI重难点剖析基因工程的“专用工具”平未端及粘性未端什么叫黏性末端？ 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。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？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。基因的针线：DNA连接酶基因的针线——DNA连接酶 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来(形成磷酸二酯键)，这样一个重组的DNA分子就形成了。外源基因(胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(大肠杆菌)？导入过程需要运输工具——运载体。运载体的作用有哪些？作用一：作为运载工具，将外源基因(胰岛素基因)转移到受体细胞(大肠杆菌)中去。
作用二：利用运载体在受体细胞(大肠杆菌)内，对外源基因(胰岛素基因)进行大量复制。作为运载体必须具备哪些条件？1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
3）具有某些标记基因，便于进行筛选。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。常用的运载体主要有两类：
1）细菌细胞质的质粒
2）噬菌体或某些动植物病毒基因工程的“专用工具”运载体：常用质粒、
λ噬菌体的衍生物、动植物病毒
质粒特点：1、细菌染色体外双链环状DNA分子
2、能自我复制并在受体细胞中稳定存在
3、有一个或多个限制酶切点
4、有特殊的遗传标记基因注意：真正用作运载体的质粒都
是人工改造过的。大肠杆菌的质粒： 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如抗四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内完成。四个基本步骤：（三）基因操作的基本步骤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）目的基因的检测和表达目的基因 目的基因是人们所需要转移或改造的基因。 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，还有植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因、种子贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等。步骤一：目的基因的提取目的基因的提取方法直接分离基因
人工合成基因反转录法
根据已知的氨基酸序列合成DNA：鸟枪法 在获取真核细胞中的目的基因时,一般用人工合成基因的方法.哪些新技术能大大简化基因工程的操作技术？1）DNA序列自动测序仪：
2）PCR技术： 对提取出来的基因进行核苷酸序列分析。 使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增。步骤二：目的基因与运载体重组 1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出黏性末端。
2）用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。
3）将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子（重组质粒） 目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程。用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。目的基因与运载体结合常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。将目的基因导入受体细胞的原理借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。步骤三：目的基因导入受体细胞第三步：将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：菌类和动植物细胞可以分泌人胰岛素 的细菌导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌受体细胞：细菌细胞壁的通透性增大重组质粒进入受体细胞目的基因随受体细胞的繁殖而复制氯化钙大量的目的基因步骤四：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 检测方法：将受体细胞放在含有青霉素或四环素的培养皿中培养，若存活，则导入成功；若死亡，则重组质粒没有导入受体细胞． 不能，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达。受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗？表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达若不能表达，要对抗虫基因再进行修饰。怎样检验抗虫基因在棉细胞内是否表达呢？没有抗虫基因
的棉植株有抗虫基因的棉植株棉铃虫虫没有死虫被杀死没有表达目的基因表达1）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、质粒是基因工程中唯一的运载体
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、基因控制的性状都能在后代表现出来C练习2）不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制 （ ）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNAD练习3）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、 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A练习4）有关基因工程的叙述正确的是 （ ）
A、限制酶只在获得目的基因时才用
B、重组质粒的形成在细胞内完成
C、质粒都可作为运载体
D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D练习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、人工合成目的基因
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C练习(2008理综山东卷)35.（8分）【生物—现代生物科技专题】
为扩大耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。（1）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 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）
（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。
（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用
技术，该技术的核心是 和 。
（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。a植物组织培养脱分化（去分化）基因枪法（花粉管通道法）再分化耐盐基因（目的基因）一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）a（2008上海高考生物巻）39、以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。
（1）获得目的基因的方法通常包括 和 。
（2）切割和连接DNA分子所使用的酶分别是
和 。
（3）运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或 ，后者的形状成 。
（4）由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率 ，所以在转化后通常需要进行 操作。
（5）将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和 序列上是相同的。
答案：（1）从基因文库中获取 化学合成（人工合成） （2）限制性核酸内切酶（限制酶） DNA连接酶（连接酶） （3）质粒 小型环状（双链环状、环状） （4）低 筛选 （5）氨基酸
（2007，山东理，8分）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。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。请回答：
（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
细胞中特异表达。
（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，使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为 。
显微注射法受精卵（或早期胚胎） DNA分子杂交）（核酸探针） 受精卵（或早期胚胎细胞）具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达去核的卵膀胱上皮细胞核核移植（或克隆）祝同学们学习进步！
