《2018_2019学年高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用教学案含解析新人教版选修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018_2019学年高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用教学案含解析新人教版选修（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基因工程的应用1.植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。2用于转基因植物的杀虫基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。3动物基因工程技术可以提高动物的生长速度、改善畜产品的品质，用转基因动物生产药物，还可以用转基因动物作器官移植的供体。4利用转基因的工程菌生产的药物包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。5基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病最有效的手段。 一、植物基因工程的应用1抗虫转基因植物(1)杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因
2、、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。(2)成果：转基因抗虫棉、水稻等。(3)实例：结合抗虫棉的培育过程图填空从图中可以看出，目的基因是Bt毒蛋白基因，使用的载体是Ti质粒，将目的基因表达载体导入受体细胞的方法是农杆菌转化法。请写出两种检测目的基因是否表达的方法：抗原抗体杂交法、用棉叶饲喂棉铃虫。2抗病转基因植物(1)抗病基因种类：抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因等。抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因等。(2)成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草、抗病毒的转基因小麦等。3抗逆转基因植物连线4利用转基因改良植物的品质连线二、动物基因工程的应用填表项目应用基因来源或处理成果提高动物
3、的生长速度外源生长激素基因转基因绵羊、转基因鲤鱼改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少转基因动物生产药物药用蛋白基因乳腺蛋白基因的启动子等乳腺生物反应器转基因动物作器官移植的供体抑制或除去抗原决定基因结合克隆技术培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官三、基因工程药物1来源：利用基因工程培育“工程菌”来生产的药品。2种类：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。3干扰素：是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。由于干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，因此它是一种抗病毒的特效药。四、基因治疗1概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。2类
4、型：(1)体外基因治疗： (2)体内基因治疗：是直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。3成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的淋巴细胞中，可治疗复合型免疫缺陷症。1我国科学家利用基因工程技术将海藻合成酶基因转移到甘蔗体内，获得了抗旱、高产、高糖的甘蔗新品种。以下关于植物基因工程的说法，正确的是()A我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集素基因培育出来的B可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因C抗真菌转基因植物中，可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因D提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力，与调节渗透压的基因无关解析：选C我国的抗虫棉是转入了Bt毒蛋白基因培育出来的；抗虫基因还有B
5、t毒蛋白基因、淀粉酶抑制剂基因等；利用可以调节细胞渗透压的基因，可提高作物抗盐碱和抗旱的能力。2下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是()A抗虫棉Bt毒蛋白基因B抗病毒转基因烟草几丁质酶基因C抗盐碱和抗旱植物调节细胞渗透压的基因D耐寒的番茄抗冻基因解析：选B抗病毒转基因植物常使用病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因作为目的基因；几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用于抗真菌转基因植物的目的基因。3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用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系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
6、自然界中选取的能迅速增殖的菌类解析：选C工程菌是指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。4下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()A在大肠杆菌体内制取白细胞介素B在酵母菌体内获得干扰素C在青霉菌内获取青霉素D在大肠杆菌内获取胰岛素解析：选C基因工程制药是利用外源基因在受体细胞中的表达生产基因药物的技术，A、B、D项所述均为外源基因在相应受体细胞中的表达，而青霉菌产生青霉素是其细胞中原有正常基因的正常表达，故不属于基因工程制药。5基因治疗是指()A把健康外源基因导入病人体内，达到治疗疾病的目的B对有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C运用人工诱变方法，使有
7、基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常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解析：选A基因治疗的方法是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。抗虫转基因植物与抗病转基因植物的比较 类型项目抗虫转基因植物抗病转基因植物方法从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因，将其导入植物中将抗病基因导入植物中基因种类Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合成基因成果转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等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、
8、番茄等意义减少化学农药的使用，降低生产成本，减轻环境污染，降低了对人体健康的损害题组冲关1运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt毒蛋白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。根据以上信息，下列叙述错误的是()A转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt毒蛋白基因B目的基因的受体细胞可以是油菜受精卵，也可以是体细胞C转基因抗虫油菜的种植过程中减少了农药等的使用量，降低了生产成本D转基因抗虫油菜种植时，菜青虫不会产生抗性，这样可以彻底消灭菜青虫解析：选D将Bt毒蛋白基因转入油菜中，并使其在油
9、菜中表达从而可产生对菜青虫有毒性作用的蛋白质；获得转基因植物时，可将目的基因导入植物的受精卵中，也可将其导入植物的体细胞中，然后，经过植物组织培养技术获得植株；抗虫油菜能大大减轻菜青虫对油菜的危害，这样在增加产量的同时，又减少了对农药等的使用，降低了生产成本；转基因抗虫植物在种植时，害虫在食用后会大量死亡，但同时会使害虫的抗性不断加强，因此不能彻底地消灭害虫。2菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花，培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程，请据图回答：注：卡那霉素抗性基因(kanR)作为标记基因，菊花叶片对卡那霉素高度敏感。(1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒，可用_处
10、理土壤农杆菌，使其处于感受态。(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够_的特点，使目的基因进入受体细胞中，并插入到菊花细胞的_上，最终形成转基因植株。(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素和_的培养基中，在适宜条件下进行培养，筛选转基因菊花。(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据_的核苷酸序列设计特异引物，以_为模板进行第一轮扩增。解析：(1)用Ca2处理土壤农杆菌，使其处于感受态，易于吸收外源重组DNA分子。(2)农杆菌能够感染植物细胞，并将TDNA转移至受体细胞中，并插入到受体细胞的染色体DNA上，利用这个特点实现导入目的基因。(3)利用添加卡那霉素的培
11、养基可以筛选含卡那霉素抗性基因的转基因植株。(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据目的基因的核苷酸序列设计特异引物，以含目的基因的菊花DNA为模板进行第一轮扩增。答案：(1)Ca2(或CaCl2溶液)(2)感染菊花(或植物)细胞，并将TDNA转移至受体细胞染色体DNA(3)卡那霉素(4)抗虫基因(目的基因)转基因菊花的DNA(或含目的基因的菊花DNA)乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别比较内容乳腺生物反应器工程菌含义指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系基因结构动物基因结构与人类的基因
12、结构基本相同细菌和酵母菌的基因结构与人类有较大差异基因表达合成的药物蛋白与天然蛋白质相同细菌合成的药物蛋白可能没有活性受体细胞动物受精卵微生物细胞目的基因导入方式显微注射法感受态细胞法生产条件不需严格灭菌；温度等外界条件对其影响不大需严格灭菌，严格控制工程菌所需的温度、pH、营养物质浓度等外界条件药物提取从动物乳汁中提取从微生物细胞或其培养液中提取生产设备畜牧业生产、提取设备工业生产，设备精良题组冲关3下列有关动物基因工程的说法，错误的是()A将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度B将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低C利用基因工程技术，得到的
13、乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题D用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成解析：选D用转基因动物作为器官移植的供体时，可将某种调节因子导入器官供体基因组，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。4人乳铁蛋白是一种重要的药用保健蛋白。下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的过程，图中Tetr表示四环素抗性基因，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示，请回答以下问题： 限制酶BamHHae BclSau3ANot识别序列及切割位点(1)过程常采用的方法是_。(2)构建基因表达载体时，需要将人乳铁蛋白基因嵌入到启动子和_之间。(3)要将人乳铁蛋白基因插入质粒，若只允许使用一种限制酶，应选择的限制酶是_。(4)据图分析，筛选含有重组质粒的受体细胞首先需要在含_(填“四环素”“氨苄青霉素”或“四环素或氨苄青霉素”)的培养基上进行，原因是_。(5)若BamH 酶切的DNA末端与Bcl 酶切的DNA末端连接起来，连接部位的6个碱基对序列为_，对于该部位，这两种酶_(填“都不能”或“只有一种能”)切开。解析：(1)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。(2)构建基因表达载体时，需
