131基因工程的应用 公开课教学设计

基因工程的应用第1课时一、训练目标1．列举基因工程在植物方面的应用及取得的丰硕成果。2．说明转基因植物的培育过程。二、课前练习1．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______和利用植物生产______等方面。2．抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是_________________和_________________；抗真菌转基因植物中可使用的基因有__________________和__________________。3．在培育抗逆转基因植物中，使用________________________来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力；将鱼的____________基因导入烟草和番茄，提高它们的耐寒能力；将____________基因导入作物，使作物抗除草剂。4．在利用转基因改良植物的品质方面，我国科学家将______________________________导入玉米，获得的转基因玉米中赖氨酸的含量比对照提高30%。三、课堂练习5．下列有关转基因植物的意义的叙述，错误的是()。 A．可以提高农作物的抗逆性，如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱 B．可以改良植物的品质，提高植物的营养价值 C．可以利用植物生产药物 D．不会对人类构成危害6．下列转基因生物与所运用的目的基因对应错误是()。 A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因 B．抗真菌立枯丝核菌的烟草——抗病毒合成基因 C．抗盐碱和干旱植物——调节细胞渗透压的基因 D．耐寒的番茄——抗冻蛋白基因7．下图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因(简称Bt基因)及形成转基因抗虫植物的图解。请回答：(1)在下列含有ATP和有关的酶的试管中．大量而快捷地获取Bt基因的最佳方案是下图中()。(2)写出b过程表达式：__________________________________________。(3)活化的毒性物质应是一种______分子，活化的毒性物质全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于______平衡的破坏而破裂。(4)我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉育种等研究，这将对__________________、____________和农业可持续发展产生巨大影响。8．研究发现，荧火虫发光是荧光素在荧光酶的催化下发出的间歇光，荧光素和荧光酶都是由发光基因控制合成的。科学家正计划利用基因工程培育一种发光的夹竹桃。请回答有关问题：(1)培育发光夹竹桃的过程是在________水平上进行设计和施工的，它需要多种酶的参与，其中包括________________________等。(2)基因工程的核心是________________的构建，它的组成，除发光基因外，还必须有______________________________等。(3)将发光基因导入夹竹桃细胞，一般采用的方法是__________________，它能否稳定维持和表达其遗传特性，只有通过____________才能知道。(4)如果发光夹竹桃培育成功，可用微型繁殖技术高效、快速繁殖，该技术依据的理论基础是__________________。四、课后练习9．抗虫转基因生物的培育，最重要的意义是()。 A．增强了作物的抗病能力 B．改良了植物的品质 C．降低生产成本，减少环境污染 D．提高了农作物的抗逆能力10．下列不属于基因工程育种优点的是()。 A．育种周期短 B．克服远缘杂交不亲和的障碍 C．具盲目性 D．目的性强11．抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是()。 A．抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒 B．抗病毒转基因植物，对病毒的抗性具有局限性或特异性 C．抗病毒转基因植物可以抗害虫 D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异12．采用基因工程的方法培育抗棉虫，下列导入目的基因的作法正确的是()。 ①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵 A．①② B．②③ C．③④ D．④①13．下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图。请据图回答下列有关问题：(1)科学家在进行图中［①］操作时，要用______________________________分别切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过________________________而结合。(2)基因工程的理论基础是______法则，可用公式(图解)表示为__________________。(3)Ⅲ是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因自交产生F1代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的______。将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，后代往往有很多植株不再具有抗虫特性，原因是________________。要想获得纯合子，常采用的方法是____________。(4)下列是几种搭配的密码子，据此推断图中合成的多肽，其前三个搭配的种类(按前后顺序排列)________________________。［甲硫氨酸(AUG)、甘氨酸(GGA)、丝氨酸(UCU)、酪氨酸(UAC)、精氨酸(AGA)、丙氨酸(GCU)］14．CpTI蛋白是由豇豆的胰蛋白酶抑制基因(CpTI基因)控制合成的，该蛋白主要存在于细胞质基质中，具有广谱的抗虫特性。但细胞质基质中存在大量蛋白酶，使CpTI蛋白降解造成毒性减弱，因而转CpTI基因抗虫水稻抗虫能力不是很好。2008年4月3日《参考消息》报道，中科院遗传与发育生物学研究所朱桢等已培育出一种转SCK基因抗虫水稻品种，与转CpTI基因抗虫水稻相比，对害虫的致死率大大提高。SCK基因是由他们对CpTI基因进行修饰而成，SCK基因指导合成的CpTI蛋白被固定在内质网中，因此转SCK基因水稻对害虫的致死率大大提高了。(1)SCK基因水稻细胞中CpTI蛋白含量高的原因是______________________________ ________________________________________________。(2)为了使SCK基因在水稻细胞中能稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使SCK基因能够表达和发挥作用，需要进行________________________。(3)将重组DNA分子导入水稻受体细胞的最常用的方法是____________，将水稻受体细胞培育成转基因水稻采用的技术手段是__________________。(4)为了检测转基因水稻中SCK基因是否插入到水稻染色体的DNA上，需要采用__________________技术，从转基因水稻中提取出DNA，用放射性同位素标记的____________作探针进行检测；为了鉴定SCK基因导入水稻细胞后，是否赋予了水稻抗虫特性，在个体生物学水平上需要做抗虫的______实验，以确定是否具有抗性以及抗性的程度。基因工程的应用第1课时1．抗逆品质药物2．病毒外壳蛋白基因病毒的复制酶基因几丁质酶基因抗毒素合成基因3．调节细胞渗透压的基因抗冻蛋白抗除草剂4．富含赖氨酸的蛋白质编码基因5．D6．B7．DBt基因mRNA原毒多肽渗透农业害虫防治环境保护8．(1)(DNA)分子限制酶、DNA连接酶(2)基因表达载体启动子、终止子、标记基因(3)农杆菌转化法检测与鉴定(4)细胞的全能性9．C10．C11．B