基因工程及其应用

【知识目标】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.关注转基因生物和转基因食品的安全性。

【学习重点】基因工程的基本原理和安全性问题。

【学习难点】基因工程的基本原理和安全性问题。

【学习新知】

学习任务一 基因工程的原理

自主学习

活动1 阅读课本P102基因工程的概念，分析基因工程的原理、目的、操作水平。

活动2 观察课本P103图6-3至图6-6，并阅读教材。然后独立思考并回答下面问题

基因工程的基本工具有哪些？

说出限制酶和DNA连接酶的特点及作用，比较DNA连接酶和DNA聚合酶的不同点。

常见的运载体有哪些？什么是质粒？

基因工程的操作步骤有哪些？

自学检测

1. 下列关于DNA连接酶的叙述中，正确的是（ ）

A. DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键

B. DNA连接酶连接的是两条链上的磷酸和脱氧核糖

C. DNA连接酶连接的是两条链上的磷酸和核糖

D. 同一种DNA连接酶可以切出不同的黏性末端

2. 关于右图DNA分子片段的说法正确的是（ ）

A．限制性内切酶可作用于①部位，解旋酶作用于

③部位

B．②处的碱基缺失导致染色体结构的变异

C．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，

子代中含15N的DNA占3/4

D．该DNA的特异性表现在碱基种类和（A+T）/（G+C）的比例上

3. 下列有关质粒的叙述，正确的是（ ）

A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子

C．质粒只有在侵入宿主细胞后才能复制

D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的

4. 在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是（ ）

A.人工合成目的基因 B.目的基因与运载体结合

C.目的基因的检测和表达 D.将目的基因导入受体细胞

5. 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（ ）

①将毒素蛋白质注射到棉受精卵中 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序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵中 ④将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，导人细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养（ ）

A．①② B．②③ C．③④ D．①④

6.萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得了高水平的表达。这一研究成果表明萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同 ②萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码子③烟草植物体内合成了荧光素 ④萤火虫和烟草植物合成蛋白质的方式基本相同（ ）

A.③ B. ②③ C.④ D.②③④

合作交流

1.DNA连接酶与DNA聚合酶有何异同点？

学习任务二 基因工程的应用

自主学习

活动1：阅读课本P104，举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。

自学检测

7. 如果科学家通过转基因工程，成功地把一位女性血友病患者的造血细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常。那么，她后来所生的儿子中 （ ）

A．全部正常 B．一半正常 C．全部有病 D．不能确定

8. 基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。从变异角度分析这属于（ ）

A．基因突变 B．染色体结构变异 C．基因重组 D．染色体数目变异

学习任务三 转基因生物和转基因食品的安全性

自主学习活动1 ：阅读教材P105，谈谈你对转基因生物和转基因食品的安全性的看法。

【总结提升】构建本节课知识网络。

【巩固达标】

1. 实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性核酸内切酶。从大肠杆菌中提取的一种限制性内切酶EcorI，能识别DNA分子中的GAATTC序列，切点在G与A之间。这是应用了酶的 （ ）

A.高效性 B.专一性 C.多样性 D.催化活性受外界条件影响

2.科学家将菜豆储存蛋白的基因转移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”。这一过程不涉及（ ）

A.DNA按照碱基互补配对原则自我复制 B.DNA以其一条链为模板合成RNA

C.RNA以自身为模板自我复制 D.按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质

3.下列关于基因工程的叙述，正确的是 （ ）

A.基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因

B.细菌质粒是基因工程常用的运载体

C.通常用一种限制性内切酶处理含有目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA

D.为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体

4. 在1990年医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。

(1)该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体是 ，目的基因是 ，目的基因的受体细胞是 。

(2)将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了 ，产生这种物质的两个基本步骤是 和 。

(3)人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是 .

(4)该病的治疗方法属于基因工程运用中的 ；这种治疗方法的原理是 。

5. 糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致发达国家把它列为第3号“杀手”。请回答下列问题：

(1)目前，对糖尿病的治疗，大多采用激素疗法，所用激素为 ，由 胰岛B细胞分泌。

(2)目前检测尿糖常用的试剂为 ，糖尿遇该试剂加热后呈 色。

(3)所用激素过去主要是从动物的内脏中提取，数量有限，现大多采用基因工程的方法生产(如图所示)。

①d为 。

②获得f，必须先用 切割b和d，使它们产生相同的黏性末端，再加入适量的

方可形成。

③b的名称是 ，其化学本质为 。