高三生物教学案

1、2017届高三生物教学案第6章 第2节基因工程及其应用【考点解读】1、简述基因工程的基本原理2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用3、关注转基因生物和转基因食品的安全性【学习重点：】基因工程的基本原理和安全性问题【学习难点：】基因工程的基本原理和转基因生物与转基因食品的安全性知识梳理一、基因工程含义操作对象：_。过程：提取某种基因体外_导入另一种生物的细胞。目的：按照人们的意愿，_改造生物的遗传性状。原理：基因重组。特点可以在_生物间进行，即可以将_生物的优良性状移植到_生物身上。可以按照人们的意愿直接_改变生物，培育出新品种。基本工具基因的“剪刀”：指_（简称_），具有特异性，即一种限

2、制酶只能识别一种_的核苷酸序列，并在_的位点上切割DNA分子，露出 。基因的“针线”：指_ ，它能在_与_之间形成一定的化学键，将两条DNA片段连接起来，而互补的碱基之间通过_连接的。基因的运载体：常用的运载体有质粒、_ 、_ 等。质粒主要存在于许多_ 和_ 等生物中，其作用是将_送入受体细胞。基本步骤过程：_目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞_。成功的标志：获得_ 。二、基因工程的应用基因工程与作物育种成果：人们利用基因工程的方法，获得了_、稳产和具有_的农作物，培育出了具有各种_的作物新品种。实例：转基因抗虫棉、转基因奶牛等 基因工程与药物研制优点：_、质量高、_。成果：_、_、_

3、、_等基因工程与环境保护利用转基因细菌降解_化合物，吸收环境中的_。分解泄漏的_，处理_等。例题精讲例1、在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组入Ti质粒上的TDNA片段中，再将重组的TDNA插入植物细胞的染色体DNA中。（1）科学家在进行上述基因操作时，要用同一种 分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过 而黏合。（2）将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的TDNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交F1代中

4、，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的 ，原因是 。（3）种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是 . 。例2、（09天津）为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。据图回答：图中基因组文库_(小于/等于/大于)cDNA文库。【B过程需要的酶是_；A、C过程中_(可以不可以)使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。目的基因和除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中_和_为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是_。

5、例3、 (08年重庆卷)2007年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制，将13000多个基因定位于家蚕染色体DNA上，请回答以下有关家蚕遗传变异的问题：在家蚕的基因工程实验中，分离基因的做法包括用对DNA进行切割，然后将DNA片段与结合成重组DNA，并将重组DNA转入大肠杆菌进行扩增等。家蚕的体细胞共有56条染色体，对家蚕基因组进行分析（参照人类基因组计划要求），应测定家蚕条双链DNA分子的核苷酸序列。决定家蚕丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，该序列叫；剩下的序列最多能编码个氨基酸（不考虑终止密码子），该序列叫。为了提高蚕丝的产量和

6、品质，可以通过家蚕遗传物质改变引起变异和进一步选育来完成，这些变异的来源有。知识巩固1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2质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（）能自主复制 不能自主复制 结构很小 蛋白质 环状RNA分子环状DNA 能“友好”地“借居”A. B. C. D.31993年，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（ ）A.普通棉花的基因突变 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 D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因4下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及

7、切点是( )A.CTTAAG，切点在C和T之间B.CTTAAG，切点在G和A之间C.GAATTC，切点在G和A之间D.GAATTC，切点在C和T之间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：DNARNA蛋白质B.基因工程：RNARNA蛋白质C.细胞工程：DNARNA蛋白质D.基因重组：DNARNA蛋白质6.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（ ）A口服化学药物 B注射化学药物C.利用辐射或药物诱发致病基因突变 D.采用基因疗法替换致病基因7控制细菌的抗药性、固氮、抗生素基因存在于

8、（ ）A.核区 B.线粒体 C.质粒 D.核糖体8科学家将含人的-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（ ）（多选）ADNA按照碱基互补配对原则自我复制BDNA以其一条链为模板合成RNACRNA以自身为模板自我复制D按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质9下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛A B C D10“试管婴儿”技术属于（ ）

9、A胚胎移植B组织培养C克隆技术D基因工程11据调查,随着化学农药的产量和品种逐年增加,害虫的抗药性也不断增强,危害很严重,如近年来,棉铃虫在我国大面积爆发成灾,造成经济损失每年达100亿元以上.针对这种情况,我国科学工作者经研究发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死,而此毒蛋白对人畜无害。通过科技攻关，我国科技工作者已成功地将该毒蛋白基因导入到棉花植株内并成功实现表达。由于棉铃虫吃了新品种“转基因抗虫棉”植株后会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，取得了很好的经济效益。请据上述材料回答下列问题：（1）害虫抗药性的增强是 的结果。（2）“转基因”抗虫棉新品

10、种的培育应用了 新技术。（3）在培养转基因抗虫棉新品种过程中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的针线是 ，基因的运载工具是 。（4）将毒蛋白转入棉花植株内的操作步骤是 _(5)”转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可以表示为 (6)该科技成果在环保上的重要作用是 12如图将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题： （1）图中的目的基因是指：_（2）如何将目的基因和质粒相结合形成重组质粒？_（3）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不太高；导入完成后所得到的

11、细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒，只有少数导入的是重组质粒。此处可以通过如下步骤来鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒：将得到的细菌涂布在一个有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒A或重组质粒，反之则没有。用这种方法鉴别的原理是 。答案例1、（1）限制性内切酶 碱基互补配对 （2）3/4 雌雄配子各有1/2含抗除草剂基因；受精时，雌雄配子随机结合 （3）叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代显现出来。2、大于逆转录酶可以DNAcDNA耐高温3、31、限制酶（或限制性内切酶）；运载体（或质粒）29内含子；5000；外显子基因突变、基因重组、染色体变异1、答案：C2、答案：C3、答案：D 4、答案：C5、答案：D6、答案：D7、答案：C8、答案：A、B、D 9、答案：B10、答案：A11、答案：（1）自然选择 （2）基因工程 （3）限制性内切酶 DNA连接酶 运载体(4)提取目的基因,苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因 将目的基因毒蛋白基因与运载体结合将目的基因导入棉花植株目的基因的