基因工程的应用导学案
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1.3基因工程的应用（第一课时） 总第四课时
设计人：王秋晓 审核人：王洁丽 班级 姓名
【学习目标】
1、关注基因工程的进展，举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
【重/难点】
基因工程在农业和医疗等方面的应用。
【学习过程】
一、植物基因工程的成果
植物基因工程技术主要用于提高农作物的 能力、以及改良农作物的 和利用植物产生 等方面。
（一）抗虫转基因植物
1、杀虫基因： 、 、 、 。
2、成果：抗虫植物如水稻、棉、玉米、马铃薯、番茄等。
3、好处：减轻 、有利人类 、可以降低生产 等。
（二）抗病转基因植物
1、病原微生物： 、 、 等。
2、抗病基因种类：
（1）抗病毒基因： 、 等。
（2）抗真菌基因： 、 等。
3、成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
（三）抗逆转基因植物
1、抗逆基因：调节细胞 的基因使作物抗碱、抗旱；鱼的
使作物耐寒能力提高； 使作物抗除草剂等。
2、成果：具抗寒能力的烟草、番茄，具抗除草剂的大豆、玉米等。
（四）利用转基因改良植物品质
1、优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟基因和植物花青素代谢有关基因等。
2、成果：转基因玉米、转基因延熟番茄、转基因矮牵牛花等。
【课堂检测】
1、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
2、干扰素是一种糖蛋白，是人体淋巴细胞受到病毒侵染后释放的一种淋巴因子，几乎能抵抗所有病毒引起的感染。如果利用基因工程合成具有生物活性的干扰素，以下可作为受体细胞的是（ ）
A．大肠杆菌 B．乙肝病毒 C．枯草杆菌 D．酵母菌
3、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
4. 利用基因工程培育抗虫作物的直接优点是 ( )
A.减少虫灾的发生 B。减少能量消耗 C。减少农药的用量 D。净化了环境
5. 在烟草的叶片中含有大量的烟碱，当把烟草嫁接到番茄上时，反之，嫁接在烟草上的番茄叶子中却含有烟碱。这说明 （ ）
A.烟草根部能合成烟碱 B.烟草叶子受番茄的影响，遗传性状发生了改变
C.番茄叶子受烟草的影响，遗传性状发生了改变
D.只有靠烟草根部吸收某种物质，烟草叶子才能合成烟碱
6.科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉的细胞中与棉的DNA结合起来并发挥作用，请回答下列有关问题：
(1)从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是_________，此工具主要存在于___________中，其特点是________________________ ___。
(2)苏云金芽孢杆菌一个DNA分子上有许多基因，获得抗虫基因常采用的方法是“鸟枪法”。具体做法是：用____________酶将苏云金芽孢杆菌的DNA切成许多片段，然后将这些片段导入 ，再转人不同的 ，并且大量复制，然后从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把其分离出来。
(3)进行基因操作的最后一个步骤是_________________________________________。
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)烟草转基因产品的获得属于 （ ）
A．基因工程 B．细胞工程 C．微生物工程 D．酶工程
(2)人的基因之所以能接到植物体上，原因是______________________ 。(3)烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了_______________________。
(4)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__________________________________。
(5)该工程应用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就。请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例 ___。
5、（2006江苏生物41）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：
①以目的基因转录 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、动植物细胞。若将真核基因在原核细胞中表达，对该目的基因的基本要求是 。
（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3种环状DNA分子，它们分别是 。
2.金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答： （1）获得②一般用 的方法，①和②结合能形成③，最重要的是①和②经处理后具有 。（2）在⑤→⑥过程中，获得抗病基因的金茶花细胞将经历 和 过程后才能形成⑦。（3）抗枯萎病金茶花的培育成功说明一种生物的基因表达系统能够识别来自另一种生物的DNA的___________。（4）欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是_____________。通过转基因方法获得的抗病金茶花，将来产生的配子中是否一定含有抗病基因？ 。
1.3基因工程的应用（第二课时） 总第五课时
设计人：王秋晓 审核人：王洁丽 班级 姓名
【学习目标】
1、关注基因工程的进展，举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
【学习重点】
基因工程在农业和医疗等方面的应用。
【课堂检测】
（一）、动物基因工程的成果
一、提高动物的生长速度
1、生长基因：外源 基因 2、成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼等。
二、改善畜产品的品质
1、优良基因：肠 基因 2、成果：转基因奶牛分泌的牛奶中 减少。三、用转基因动物生产药物
1、基因来源： 基因与乳腺蛋白基因的 等调控组件重组在一起。
2、成果：乳腺生物反应器或者乳房生物反应器。
四、用转基因动物作器官移植供体
1、器官供体：抑制或除去 决定基因。2、成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。
(二)、基因工程药物
1、药物来源：转基因 ――即用基因工程的方法，使外源基因得到表达的菌类细胞株系。
2、药物品种： 、 、 、 等。3、作用：治疗 等疾病。
（三）、基因治疗
1、指把正常 导入病人体内，使该基因表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。这是治疗遗传病的最有效的手段。
2、实例：治疗 。3、方法： 基因治疗和 体内基因治疗。
【课堂检测】
1、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0.5μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如图所示：
从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是（ B ）
A、个体间的杂交 B、基因工程
C、细胞融合 D、器官移植
2、切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而鲇鱼比同类个体大3～4倍，此项研究遵循的原理是( )
A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质 B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白质
C．细胞工程，DNA→RNA→蛋白质 D．基因重组，DNA→RNA→蛋白质
3、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。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白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指( )
A．提供基因的动物 B．基因组成中转人了外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物 D．能表达基因遗传信息的动物
4．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是( )
A．转基因抗虫棉的培育成功 B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒
C．培育工程菌使之能产生胰岛素 D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内
5．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
6、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具有Bt基因
D、转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
7、下列不属于基因工程方法生产的药品是（ ）
A.干扰素 B.白细胞介素—2 C.青霉素 D.乙肝疫苗
8．基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品，不包括( )
A．白细胞介素一2 B．干扰素 C．聚乙二醇 D．重组乙肝疫苗
9、基因治疗是指（ ）
A.用DNA探针修复缺陷基因 B.用DNA探针检测疾病
C.将健康基因导入有基因缺陷的细胞中 D.将健康基因导入受体细胞
10、要彻底治疗白化病必须采用（ ）
A．基因治疗 B．医学手术 C．射线照射 D．一般药物
11、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
12. 在1990年医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。
(1)该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体是 ，目的基因是 ，目的基因的受体细胞是 。
(2)将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了 ，产生这种物质的两个基本步骤是 和 。
(3)人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是 ；
(4)该病的治疗方法属于基因工程运用中的 ；这种治疗方法的原理是 。
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1.3基因工程的应用（第一课时） 总第四课时
设计人：王秋晓 审核人：王洁丽 班级 姓名
【学习目标】
1、关注基因工程的进展，举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
【重/难点】
基因工程在农业和医疗等方面的应用。
【学习过程】
一、植物基因工程的成果
植物基因工程技术主要用于提高农作物的 能力、以及改良农作物的 和利用植物产生 等方面。
（一）抗虫转基因植物
1、杀虫基因： 、 、 、 。
2、成果：抗虫植物如水稻、棉、玉米、马铃薯、番茄等。
3、好处：减轻 、有利人类 、可以降低生产 等。
（二）抗病转基因植物
1、病原微生物： 、 、 等。
2、抗病基因种类：
（1）抗病毒基因： 、 等。
（2）抗真菌基因： 、 等。
3、成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
（三）抗逆转基因植物
1、抗逆基因：调节细胞 的基因使作物抗碱、抗旱；鱼的
使作物耐寒能力提高； 使作物抗除草剂等。
2、成果：具抗寒能力的烟草、番茄，具抗除草剂的大豆、玉米等。
（四）利用转基因改良植物品质
1、优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟基因和植物花青素代谢有关基因等。
2、成果：转基因玉米、转基因延熟番茄、转基因矮牵牛花等。
【课堂检测】
1、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
2、干扰素是一种糖蛋白，是人体淋巴细胞受到病毒侵染后释放的一种淋巴因子，几乎能抵抗所有病毒引起的感染。如果利用基因工程合成具有生物活性的干扰素，以下可作为受体细胞的是（ ）
A．大肠杆菌 B．乙肝病毒 C．枯草杆菌 D．酵母菌
3、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
4. 利用基因工程培育抗虫作物的直接优点是 ( )
A.减少虫灾的发生 B。减少能量消耗 C。减少农药的用量 D。净化了环境
5. 在烟草的叶片中含有大量的烟碱，当把烟草嫁接到番茄上时，反之，嫁接在烟草上的番茄叶子中却含有烟碱。这说明 （ ）
A.烟草根部能合成烟碱 B.烟草叶子受番茄的影响，遗传性状发生了改变
C.番茄叶子受烟草的影响，遗传性状发生了改变
D.只有靠烟草根部吸收某种物质，烟草叶子才能合成烟碱
6.科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉的细胞中与棉的DNA结合起来并发挥作用，请回答下列有关问题：
(1)从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是_________，此工具主要存在于___________中，其特点是________________________ ___。
(2)苏云金芽孢杆菌一个DNA分子上有许多基因，获得抗虫基因常采用的方法是“鸟枪法”。具体做法是：用____________酶将苏云金芽孢杆菌的DNA切成许多片段，然后将这些片段导入 ，再转人不同的 ，并且大量复制，然后从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把其分离出来。
(3)进行基因操作的最后一个步骤是_________________________________________。
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)烟草转基因产品的获得属于 （ ）
A．基因工程 B．细胞工程 C．微生物工程 D．酶工程
(2)人的基因之所以能接到植物体上，原因是______________________ 。(3)烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了_______________________。
(4)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__________________________________。
(5)该工程应用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就。请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例 ___。
5、（2006江苏生物41）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：
①以目的基因转录 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、动植物细胞。若将真核基因在原核细胞中表达，对该目的基因的基本要求是 。
（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3种环状DNA分子，它们分别是 。
2.金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答： （1）获得②一般用 的方法，①和②结合能形成③，最重要的是①和②经处理后具有 。（2）在⑤→⑥过程中，获得抗病基因的金茶花细胞将经历 和 过程后才能形成⑦。（3）抗枯萎病金茶花的培育成功说明一种生物的基因表达系统能够识别来自另一种生物的DNA的___________。（4）欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是_____________。通过转基因方法获得的抗病金茶花，将来产生的配子中是否一定含有抗病基因？ 。
1.3基因工程的应用（第二课时） 总第五课时
设计人：王秋晓 审核人：王洁丽 班级 姓名
【学习目标】
1、关注基因工程的进展，举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
【学习重点】
基因工程在农业和医疗等方面的应用。
【课堂检测】
（一）、动物基因工程的成果
一、提高动物的生长速度
1、生长基因：外源 基因 2、成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼等。
二、改善畜产品的品质
1、优良基因：肠 基因 2、成果：转基因奶牛分泌的牛奶中 减少。三、用转基因动物生产药物
1、基因来源： 基因与乳腺蛋白基因的 等调控组件重组在一起。
2、成果：乳腺生物反应器或者乳房生物反应器。
四、用转基因动物作器官移植供体
1、器官供体：抑制或除去 决定基因。2、成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。
(二)、基因工程药物
1、药物来源：转基因 ――即用基因工程的方法，使外源基因得到表达的菌类细胞株系。
2、药物品种： 、 、 、 等。3、作用：治疗 等疾病。
（三）、基因治疗
1、指把正常 导入病人体内，使该基因表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。这是治疗遗传病的最有效的手段。
2、实例：治疗 。3、方法： 基因治疗和 体内基因治疗。
【课堂检测】
1、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0.5μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如图所示：
从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是（ B ）
A、个体间的杂交 B、基因工程
C、细胞融合 D、器官移植
2、切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而鲇鱼比同类个体大3～4倍，此项研究遵循的原理是( )
A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质 B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白质
C．细胞工程，DNA→RNA→蛋白质 D．基因重组，DNA→RNA→蛋白质
3、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。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白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指( )
A．提供基因的动物 B．基因组成中转人了外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物 D．能表达基因遗传信息的动物
4．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是( )
A．转基因抗虫棉的培育成功 B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒
C．培育工程菌使之能产生胰岛素 D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内
5．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
6、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具有Bt基因
D、转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
7、下列不属于基因工程方法生产的药品是（ ）
A.干扰素 B.白细胞介素—2 C.青霉素 D.乙肝疫苗
8．基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品，不包括( )
A．白细胞介素一2 B．干扰素 C．聚乙二醇 D．重组乙肝疫苗
9、基因治疗是指（ ）
A.用DNA探针修复缺陷基因 B.用DNA探针检测疾病
C.将健康基因导入有基因缺陷的细胞中 D.将健康基因导入受体细胞
10、要彻底治疗白化病必须采用（ ）
A．基因治疗 B．医学手术 C．射线照射 D．一般药物
11、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
12. 在1990年医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。
(1)该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体是 ，目的基因是 ，目的基因的受体细胞是 。
(2)将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了 ，产生这种物质的两个基本步骤是 和 。
(3)人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是 ；
(4)该病的治疗方法属于基因工程运用中的 ；这种治疗方法的原理是 。
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