人教高中生物必修2教案：第6章第2节 基因工程及其应用2

第6章　从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用教学目标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.关注转进因生物和转基因食品的安全性。教学重点（1）基因工程的基本原理。（2）基因工程的安全问题。教学难点（1）基因工程的基本原理（2）转基因生物与转基因食品的安全性课时安排：1课时学习过程一、基因工程的定义1、基因工程又叫__________。它是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因__________出来，加以饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，__________生物的遗传性状。这是在DNA上进行的__________水平的设计施工。基因工程需要的基本工具有“__________”、“__________”、“__________。2、基因工程的优点是：可以按照人们的意愿直接__________改变生物的性状，培育出新品种。基因工程的概念[来源:学科网ZXXK]基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境操作对象操作水平基本过程剪切→拼接→导入→表达结果思考：基因工程所依据的生物学原理是什么？学习检测1、下有关基因工程的叙述，正确的是（D）A、基因工程是细胞水平上的生物工程B、基因工程的产物对人类都是有益的C、基因工程产生的变异属于人工诱变D、基因工程育种的优点之一是目的性强二、基因工程的基本工具1、基因的“剪刀”：__________（简称__________）（1）存在：主要在微生物体内。（2）特性：一种限制酶只能识别（），并在（）切割DNA分子。（3）实例：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。 （4）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。（5）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。思考：限制性酸内切酶的作用是利用了酶的什么特性？学习检测2、下列关于限制酶的说法不正确的是（A）A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布B．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C．不同的限制酶切割DNA的切点不同D．限制酶的作用是用来提取目的基因2、基因的“针线”：__________，作用：连接__________和__________之间的缺口。DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中，缝合脱氧核糖和磷酸之间的缺口。如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。分析拓展DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接成DNA片断；DNA连接酶把DNA片连接成DNA分子，两者都是连接脱氧核糖和磷酸之间的磷酸二酯键。3、基因的运载体（1）作用：将外源基因送入__________。（2）种类：质粒、__________等。质粒：存在于许多__________以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够__________的__________。（3）条件①能在宿主细胞稳定保存并大量复制②有多个限制酶切点，以便于外源基因相连。③有标记基因，便于筛选。思考：基因的运载体与物质跨膜运输所需的载体本质相同吗？学习检测3、下列关于基因工程的叙述不正确的是（D）A、基因工程的生物学原理是基因重组B、通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状C、基因的针线是DNA连接酶D、基因工程中常用的运载体质粒在动植物细胞中广泛存在学习检测4、质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（C）①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA⑥环状DNA⑦能“友好”地“借居”A、①③⑤⑦B、②④⑥C、①③⑥⑦D、②③⑥⑦三、基因工程的步骤（1）__________；（2）目的基因与___________________结合；（3）将目的基因导入受体细胞；（4）__________。具体步骤： 分析拓展不同DNA分子能够拼接在一起的原因：（1）都具有相同的物质组成，都具有规则的双螺旋结构。（2）都遵循碱基互补配对的原则学习检测5、基因工程的操作步骤：①使目的的基因与运载体相结合②将目的的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因。正确的操作顺序是（C）[来源:学。科。网Z。X。X。K]A、③②④①B、②④①③C、④①②③D、③④①②学习检测6、下列能说明目的基因完成了表达的是（D）A、棉株中含有杀虫蛋白基因B、大肠杆菌中具有胰岛素基因C、土豆含有抗病毒的基因D、从酵母菌中提取到了干扰素四、基因工程的应用1、抗虫基因作物的使用，不仅减少了__________，大大降低了生产成本，而且还减少了__________。2、基因工程生产药品的优点是__________、__________、__________。3、目前关于转基因生物和转基因产品的安全性，有两种观点，一种观点是转因生物和转基因食品不安全，____________________；另一种观点____________________。限时训练1、下列有关基因工程的叙述，正确的是（D）A、DNA连接酶可将两个黏性末端的碱基连接起来B、目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变C、目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外D、常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等2、下列关于质粒的叙述，正确的是（B）A、质粒是广泛存在于细胞中的一种颗粒状细胞器B、质粒是细菌细胞中能自主复制的小型环状DAN分子C、质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制D、细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的3、基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作步骤中，不进行碱基互补配对的是（C）A、人工合成目的基因B、目的基因与运载体结合C、将目的基因导入受体细胞中D、目的的基因的检测和表达4、下列关于DNA连接酶的叙述正确的是（D） ①催化相同黏性末端的DNA片断之间的连接②催化不同黏性末端的DNA片断这间的连接③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成④催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸间键的形成A、①③B、②④C、②③D、①④[来源:Zxxk.Com]5、依图示有关工具酶功能的叙述，不正确的是（A）A、连接b处的酶为RNA聚合酶B、连接a处的酶为DNA连接酶C、切断b处的酶为解旋酶D、切断a处的酶为限制性核酸内切酶6.下列黏性末端属于同一种限制性内切酶切割的是（C）A．①②B．①③C．②④D．③④7、采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（C）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[来源:Zxxk.Com]A、①②B、②③C、③④D、①④8．（1）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后形成的黏性未端。___________________________②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后形成的黏性未端。_____________________[来源:学#科#网Z#X#X#K]