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1、高中生物选修三 现代生物技术专题全套教学案含单元检测专题一 基因工程本专题包括基因工程的发展过程；DNA重组技术的基本工具；基因工程的基本操作程序；基因工程的应用；蛋白质工程的崛起等部分。基因工程是一门20世纪70年代以来新兴的生物科学与工程技术相结合的科学。也叫DNA重组技术。它是按照人类的意愿，将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术。现已成为生命科学中发展最快、最前沿的学科，有关生物工程的内容，己成为近几年生物高考的热点内容。其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤以及基因工程的成果及应用前景将是近年命题的新热点基因工程操作的三种基本工具，四项基本操作程序等内容将成为考查学生
2、分析综合问题能力的材料；另外，针对生物工程在医药、食品、农林等高新技术产业中的应用，运用有关的生物知识指导生产和实践，对有关的生产方案、生产过程进行分析、综合评价，这也是高考的另一热点。 有关基因工程的备考，今后高考中可能涉及到本考题的热点问题，有如下几个方面：1.基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。2.转基因技术的应用：(1)转基因动植物，如抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂，抗倒伏的植物；产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物；此外，转基因动物为人类异体器官移植提供了可能。(2)基因药物：如人造胰岛素、人造生长激素、溶
3、血栓的尿激酶原等。(3)基因治疗：美国对复合型免疫缺陷症的治疗；糖尿病的治疗：许多科学家希望利用基因工程手段将正常的合成胰岛素基因导入患者体内，并准确表达，以此来修复或替代失去正常功能的胰岛B细胞，从而维持机体血糖平衡。（4）利用遗传工程培养转基因固氮绿色植物的展望。地球上的固氮途径有三条：生物固氮、工业固氮、高能固氮。其中，生物固氮是植物可利用氮的主要来源。固氮生物在农业生产及氮循环中的作用。在氮循环中有特殊作用的几种微生物，要总结其作用。在学习生物固氮在自然界中的意义时，要明确生物固氮是植物可利用氮的重要来源，对氮循环与碳循环加以比较，认识这两种物质循环的差异；同时，应具体分析氮循环中几种
4、微生物的特殊作用及其在生态系统中的地位。利用遗传工程培养基因固氮绿色植物有重要应用价值，这也是生物高考命题的一个方面。本专题所涉及的内容大都是社会热点、焦点问题，很可能成为遵循大纲，但又不拘泥于大纲的高考题目的素材，要求我们要有足够的重视。 课标要求1、知识要求1）简述基因工程的诞生2）简述基因工程的原理和技术3）举例说出基因工程的应用4）简述蛋白质工程2、能力要求1）运用所学的DNA重组技术，模拟制作重组DNA模型，提高动手能力2）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。3）通过讨论、收集资料等，提高收集资料、处理资料、撰写专题综合报告的能力4）能利用课本以外的资料和
5、信息解决课内学习中发现的问题，从而培养学生自主学习能力，为终身学习、后续学习打下坚实的基础。5）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。6）通过引导学生在网上的探究活动，改变学生传统的学习方式，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。7）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。8）尝试运用基因工程原理，提
6、出解决某一生产、生活上实际问题的方案， 科技探索之路： 基础理论和技术的发展催生了基因工程课标要求1、知识要求简述基因工程的诞生2、能力要求通过复习DNA是遗传物质的证明、DNA双螺旋结构和中心法则的确立、遗传密码的破译等基础知识，提高学习能力、分析能力、探究能力，树立不断学习、不断创新的的精神。知识网络体系科技探索之路 基础理论和技术的发展催生了基因工程基因工程概念是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组技术和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫DNA重组技术。DNA是遗传
7、物质的证明理论基础 DNA双螺旋结构和中心法则的确立遗传密码的破译 基因转移载体的发现 工具酶的发现 DNA合成和测序技术的发现工程技术 DNA体外重组的实现重组DNA表达实验的成功第一例转基因动物的问世PCR技术的发明重难热点归纳理论基础与工程技术的联系科学的发展离不开理论和实践的探究，科学研究是一个漫长的实践过程知识拓展基因工程基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切拼接导入表达结果人类需要的基因产物经典例题剖析例1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
8、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基因工程：DNARNA蛋白质【解析】 此题既复习中心法则，又考察基因工程。由题所述是把牛和人的生长素基因注入到鼠的受精卵中，应属于基因工程。【答案】 D基础试题训练把兔控制血红蛋白合成的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，结果能合成出兔的血红蛋白，这说明 ( ) A.兔和大肠杆菌共用一套遗传密码子 B大肠杆菌的遗传物质是RNA C兔的RNA和大肠杆菌的RNA携带相同的遗传信息 D兔控制血红蛋白合成的基因能进人大肠杆菌2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
9、程育种 D多倍体育种3科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。把它注射入组织中，可以通过细胞的内吞作用的方式进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到细胞染色体中的过程，属于( ) A基因突变 B基因重组 C基因互换 D染色体变异4下列何种技术能有效地打破物种的界限,定向地改造生物的遗传性状,培育新的农作物优良品种 ( )A基因工程技术 B诱变育种技术C杂交育种技术 D组织培养技术5生物细胞中含有细胞质基因的结构是（多选）( ) A. 细胞核和染色体 B染色体和核糖体 C线粒体和质粒 D线粒体和叶绿体创新应用训
10、练1.利用基因工程生产蛋白质药物，经历了三个发展阶段。第一阶段，将人的基因转入细菌细胞；第二阶段，将人的基因转入小鼠等动物的细胞。前两个阶段都是进行细胞培养，提取药物。第三阶段，将人的基因转入活的动物体，饲养这些动物，从乳汁或尿液中提取药物。（1）将人的基因转入异种生物的细胞或个体内，能够产生药物蛋白的原理是基因能控制。（2）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的分子都具有双螺旋结构，都是由四种 构成，基因中碱基配对的规律都是 。（3）人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时，需要经过和翻译两个步骤。在翻译中需要的模板是，原料是 ，直接能源是 ，搬运工兼装配工是，将氨基酸通过肽键连接
11、成蛋白质的场所是 ，“翻译”可理解为将由个“字母”组成的核酸“语言”翻译成由个“字母”组成的蛋白质“语言”，从整体来看在翻译中充任着“译员”。2、如下图所示，在a、b试管内加入的DNA都含有30对碱基，四个试管内都有产物生成。请回答：RNAATP 酶脱氧核苷酸DNAATP 酶核糖核苷酸 RNAATP酶核糖核苷酸DNAATP酶脱氧核苷酸 a b c d（1）a、d两试管内的产物是相同的，但a试管内模拟的是 过程；d试管内模拟的是 过程。（2）b、c两试管内的产物都是 ，但b试管内模拟的是 过程；c试管内模拟的是 过程；b试管的产物中1个分子中最多含有 碱基，有 个密码子。(3)d试管中与a试管相
12、比，特有的酶是 。3、（2003年上海高考题）艾滋病病毒（HIV）是一种球形的RNA病毒，HIV侵染T淋巴细胞并繁殖新一代病毒的过程示意图如下。请回答：（1）图中表示病毒正侵染淋巴细胞。进入寄主细胞的是病毒的_。（2）遗传学上将过程称为_。（3）和的信息传递过程分别称为_。（4）HIV有和两种类型，其中型又有7个亚型。型的基因组中4个主要基因的变异率最高可达22%。多达100种左右的HIV变异株是目前研制疫苗的主要困难，因此切断传播途径是惟一行之有效的预防措施。HIV众多变异类型是_的结果，这种变异特点与一般生物的不同之处是_，其原因是_。（5）2002年12月1日是国际第15个_日。（6）据最近研究认为，引起“严重急性呼吸系统综合症”（SARS）的病原体可能是_。它和HIV一样，其遗传信息的传递是按照_的规律进行的（可以用简图表达）。4、有人提出“吃基因补基因”，你是否赞成这种观点？试从新陈代谢的角度简要说明理由 。、（05上海）回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。（1）将同位素标记的尿核苷（尿嘧啶和核糖的结合物）加入细胞培养液中，不久在细胞核中发现被标记的_、_、_。（
