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1、生物备课大师 免费】基因工程及其应用【目标导航】1. 结合教材图文，理解重组 术的基本原理和基本步骤。解基因工程的应用及转基因生物的安全性。一、基因工程的概念及基本工具1概念基因工程又叫重组 术，是指将从一个生物体内分离得到或人工合成的目的基因导入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。2基本工具限制核酸内切酶：能在特定位置上切割 子。接酶：能将 段连接起来。运载体：运载目的基因，如质粒、噬菌体等。二、基因工程的一般过程1基因工程的步骤2基因工程的应用(1)生产特殊蛋白质 如胰岛素、生长激素等。(2)按照人们的意愿定向改造动植物。(3)运用转基因技术进行环境保护。3转基
2、因生物的安全性判断正误生物备课大师 免费】(1)基因工程的生物学原理是基因重组。()(2)通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状。()(3)基因工程属于分子水平的操作。()(4)所有的限制核酸内切酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列。()(5)转基因生物可能会破坏生态平衡。()(6)对待转基因技术应该趋利避害，不能因噎废食。()答案(1) (2)(3)(4)(5)(6) 一、基因工程的原理1对基因工程的理解基因工程的别名基因拼接技术或 组技术操作环境 生物体外操作对象 基因操作水平 子水平基本过程 剪切 拼接 导入 学本质 作用限制性内切酶(限制核酸内切酶)蛋白质识别特定的核苷酸序列，在特定
3、的切点切割 子，获取目的基因接酶 蛋白质 连接脱氧核糖和磷酸形成的骨架缺口运载体 生物备课大师 免费】!目 的 基 因 与运 载 体 结 合导入目的基因：主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法筛选、培养受体细胞目 的 基 因 的 表 达 ：目 的 基 因 在 受 体 细 胞 中 表 达 产 生 蛋 白 质4基因重组与重组 术的比较比较项目 基因重组 重组 术概念在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合将从一个生物体内分离得到或人工合成的目的基因导入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术重组基因同一物种的不同基因 不同物种间的不同基因繁殖方式有性生殖 无性生
4、殖变异大小小 大不同点意义是生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义使人类有可能按自己的意愿定向地改造生物，培育出新品种相同点 都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生变异1要想从 切下目的基因，应切几个切口？产生几个末端？质粒运载体需切出几个切口，几个黏性末端？答案目的基因：2 个切口，4 个黏性末端；运载体：1 个切口，两个黏性末端。如图：生物备课大师 免费】若用 接酶将目的基因与运载体两两结合时，可能有哪些产物？答案产物可能有三种：目的基因目的基因、目的基因运载体、运载体运载体。3基因工程中的运载体和细胞膜上的运载体相同吗？答案不同；基因工程中的运载体是将外源基因导入受体细胞的专门
5、运输工具，常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等；细胞膜上的运载体是位于细胞膜上的运载体蛋白，与控制物质进出细胞有关。4转基因抗虫棉有性繁殖产生的后代都具有抗虫特性吗？为什么？ 答案不一定，因为性状分离或变异的原因，抗虫棉的子代可能会失去抗虫特性。5接酶、合酶和 有何不同？答案接酶是连接 片段；合酶是 子复制时，按模板链的要求，将脱氧核苷酸逐个连接起来，形成 子链；的作用是水解 1下图表示一项重要生物技术的关键步骤，字母 X 代表获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是()Ax 代表能合成胰岛素的细菌细胞B质粒具有一个或多个限制核酸内切酶切点C基因与运载体的重组只需要 接酶D该细
6、菌的性状被定向改造【问题导析】生物备课大师 免费】(1)在此过程中目的基因 为人类的胰岛素基因；(2)作为运载体的 质粒必须具备一个或多个限制性核酸内切酶切点且能自我复制；(3)基因与运载 体的重组不但需要 接酶，还 需要限制性核酸内切酶。答案C【一题多变】(1)图中遵循碱基互补配对原则的步骤有_。(2)从分子水平分析不同种生物之间的基因移植能够成功的主要原因是_，也说明了不同生物共用一套_。答案(1)目的基因与运载体的结合和目的基因的表达(2)不同生物的 子化学组成和基本结构是相同的密码子二、基因工程的应用及其安全性1转基因生物和转基因食品的安全性(1)转基因生物和转基因食品的优点解决粮食短
7、缺问题；减少农药使用，从而减少环境污染；节省生产成本，降低粮食售价；增加食物营养，提高附加价值；增加食物种类，提升食物品质；提高生产效率，带动相关产业发展。(2)转基因生物和转基因食品的缺点可能产生新毒素和新过敏原；可能产生抗除草剂的杂草；可能使疾病的散播跨越物种障碍；可能会损害农作物的生物多样性；可能会干扰生态系统的稳定性。2要理性看待转基因技术要理性看待科学技术，在看到转基因技术的应用前景非常广阔的同时，也要正视转基因技术带来的安全性问题，要趋利避害，而不能因噎废食。1你所知道的我国转基因成果都有哪些？答案中国科学家培育的转基因猪、牛、鸡、鲤鱼等，还有大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全
8、新性状的农作物。生物备课大师 免费】转基因抗虫玉米在环境保护上的重要作用是什么？答案减少了农药使用对环境造成的污染。2转基因成果令人叹为观止，下列不是转基因成果的一项是()A抗虫棉花B能清除石油污染的假单胞杆菌C我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛D抗除草剂玉米【问题导析】(1)转基因生物是指运用 基因工程操作程序，即通过获取目的基因、构建基因表达运载体、将目的基因导入受体细胞、 对目的基因的检测和鉴定等获得的生物。(2)转基因生物包括 转基因植物、转基因动物和转基因微生物。抗虫棉花、能清除石油污染的假单胞杆菌、抗除草剂玉米都属于转基因成果。(3)我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛，是杂交育种技术的结果
9、。答案C【一题多变】转基因成果令人叹为观止，但是带来的安全性问题也不能忽视。下列选项中是转基因生物引起的食物安全问题的证据是()A世界上数以亿计的人口食用转基因农作物B转基因生物合成的营养物质与天然品种没有差别C转基因生物合成的某些蛋白质可能对某些人造成过敏反应D转基因产品经过了多环节、严谨的安全性评价答案免费】在基因工程中，科学家所用的“剪刀” 、 “针线”和“运载体”分别是指()A病毒、质粒、接酶B接酶、合酶、质粒C限制性核酸内切酶、接酶、质粒D限制性核酸内切酶、接酶、质粒答案良缺乏某种抗病性的棉花品种，不宜采用的方法是()A诱变育种 B单倍体育种C基因工程育种 D杂交育种答案变育种、基因
10、工程育种和杂交育种均可获得抗病基因，而单倍体育种不能。3科学家们经过多年的努力创立了一种新兴生物技术基因工程，实施该工程的最终目的是()A定向提取生物体的 子B定向地对 子进行人工“剪切”C在生物体外对 子进行改造D定向地改造生物的遗传性状生物备课大师 免费】因工程就是通过对生物体的基因进行修饰改造，使之按照人们的意愿表现出人们所需要的性状，产生人类所需要的基因产物，可见基因工程的目的是定向改造生物的遗传性状。4如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需用到的工具是()A接酶和解旋酶B合酶和限制性核酸内切酶C限制性核酸内切酶和 接酶D合酶和 合酶答案的基因和运载体结合需基因剪刀限制性
11、核酸内切酶和基因针线接酶。此过程不涉及 制，不需要 合酶和解旋酶。5干扰素是一种糖蛋白，过去从人的血液中的白细胞中提取，产量很低。我国的科研人员侯云院士等一批人，成功运用基因工程技术提高了其产量，如图为其原理过程图。请据图回答下面的问题。生物备课大师 免费】(1)图中过程叫 _。(2)图中物质的化学本质是_，它之所以能作为运载体，必须具备的特点是_(写出任两点)。(3)切割和 过程所需的酶一般是相同的，其原因是_。(4)该过程中，供体细胞是_，受体细胞是_(填字母)，重组 序号) ，在重组 子的形成需要的工具是_。(5)大肠杆菌等微生物是基因工程最常用的实验材料，这是因为_。(6)人的干扰素基
12、因能在大肠杆菌内表达，其根本原因是_。答案(1)提取目的基因 (2) 双链环状 子(或 子) 具有一个或多个限制核酸内切酶切割位点，在细胞中能够自我复制，有特殊的标记基因等(3)为了产生相同的黏性末端(4) 人的体细胞b接酶和限制酶(5)大肠杆菌结构简单、繁殖快，其内的遗传物质少(任写两点即可)(6)它们共用一套密码子解析图中为目的基因的提取过程，采用的方法为酶切法；图中为从大肠杆菌中提取的质粒；表示重组 子；切割和过程所需的酶叫限制核酸内切酶，所用的酶相同，产生的黏性末端也相同，便于构建重 组 子。在该过程中，供体细胞是人的体细胞，受体 细胞是大肠杆菌 b，选择大肠杆菌作为受体细胞是因为其繁殖快、结构简单，其内的 遗传物质少。人的基因能在大 肠
