第三节基因工程与转基因生物。

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，让教师能够快速的解决各种教学问题。教案的内容具体要怎样写呢？小编收集并整理了“第三节基因工程与转基因生物”，仅供参考，欢迎大家阅读。

第三节基因工程与转基因生物

一：学习目标

1.阅读基因工程中抗虫棉的获取过程，理解基因工程的概念，感受科学实验探究的过程，感悟科学家在实验中严谨的科学态度。

2．理解基因工程的基本过程也就是四个基本操作步骤。

3．理解基因工程的应用以及可能带来的安全问题。

二、学习重点：

1．基因工程概念中的例子（抗虫棉的获取过程）

2.基因工程的基本过程也就是四个基本操作步骤(人生长激素制造的过程)

3.转基因生物（微生物、植物、动物基因工程成果展示）

三、学习难点：

1.限制酶和DNA连接酶

2.重组DNA

3.基因工程的基本步骤

四、知识精要

1、基因工程的概念：基因工程是指依据预先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因，接合到另一种生物的基因组DNA中并使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。2、抗虫棉的获取过程所需要的三种工具:(1)是切割DNA分子获得抗虫基因的酶，俗称“化学剪刀”；(2)是连接抗虫基因和运载体的酶，俗称“化学浆糊”；(3)是将重组DNA导入细胞中的运载体，俗称“分子运输车”。3、基因工程中的四个基本操作步骤：(1)获取目的基因；(2)目的基因与运载体重组；(3)重组DNA导入受体细胞；(4)筛选含目的基因的受体细胞。4、转基因技术的应用：(1)微生物基因工程；(2)植物基因工程，“抗病毒烟草”等；(3)动物基因工程，“巨型小鼠”等。5、转基因生物产品的安全性：(1)转基因生物本身是否会对生态环境造成不利的影响；(2)转基因生物产品是否会对人类的健康造成损害。五、学习过程指导

1、基因工程的概念

在学习新知识时，，先复习旧知识（基因的概念？DNA是如何传递遗传信息的？中心法则的内容？）再思考问题：是否可以将一种生物的基因转移到另一种生物的基因组中，并使其表达出具有特定用途的产物或创造出新的生物类型呢？（用实验事实证明）●怎样解决农民棉花虫害问题？●抗虫棉的获取过程●基因工程中的三种操作工具：①；②；③。基因工程中质粒作为运载体的条件是：（1）(能装载目的基因)（2）（能为受体细胞所接纳）（3）(能自我复制)（4）(带有可供识别的标志基因)●基因工程的操作步骤：

操作对象：

操作水平：

基本过程：结果：实质：

基　因

DNA分子水平　

剪切

重组

导入

筛选

人类需要的基因产物

基因重组

●转基因技术的应用：

●转基因生物产品的安全性：

巩固性练习：（课堂完成，检测课堂学习效果）

1、生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白。

（1）在基因工程的操作中，目的基因是怎样获取的？

（2）“分子手术刀”__，（3）“分子缝合针”，（4）“分子运输车”。（5）操作步骤：从人的____________获取目的基因；目的基因与____________结合构建基因表达载体；在基因表达载体中还应插入___________和终止子。然后把基因表达载体导入牛的____________，通过发育形成的牛体细胞含人的_________________，成熟的牛产的的奶中含有___________________，证明基因操作成功。(6)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛___________2、基因操作的基本操作程序

①基因操作一般要经历四个基本步骤：①；②；③；④。

②目的基因获取的方法主要有和两种。

3、基因工程是DNA分子水平的操作，下列有关基因工程的叙述中，错误的是
A.所用的工具酶是限制酶，DNA连接酶B.载体与目的基因必须用同一种限制酶处理
C.限制酶只用于切割获取目的基因D.带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测

4、“转基因动物”是指（）A．含有可利用基因的动物B.基因组中插入外源基因的动物C．本身具有抗体蛋白类的动物D.能表达基因信息的动物5、想要获得既高产又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草剂等多重优点的农作物，以下哪种方法能做到（）A．细胞融合技术B.转基因技术C.组织培养技术D.人工诱变6、下列哪项不是转基因成果（）A．清除石油污染的假单抱杆菌B．转基因抗虫棉C．高产青霉素菌株D．巨型小鼠7、下列关于质粒的叙述，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够自主复制的小型环状DNA分子

C、质粒只有在导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

答案：1、（1）从人的基因组文库获得（2）限制性内切酶（或限制酶）（3）DNA连接酶（4）基因进入受体细胞的载体（5）基因组文库载体启动子受精卵血清蛋白基因人的血清蛋白（6）共用一套密码子2、略3、C4、B5、B6、C7、B拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）

1、下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是（）
A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接
B．RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录
C．一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因
D．胰蛋白酶能作用于离体的动物组织，使其分散成单个细胞
2、根据mRNA的信息推出获取目的基因的方法是（）
A.用DNA探针测出目的基因B.用mRNA探针测出目的基因
C.用mRNA反转录形成目的基因D.用PCR技术扩增mRNA

3、碱基互补配对发生在下列哪些生理过程或生物技术中：（）
①种子的萌发②病毒的增殖过程③细菌的二分裂过程④目的基因与运载体的结合⑤DNA探针的使用⑥分泌蛋白的加工和运输
A．①②③④⑤B．①②③④⑤⑥

C．②④⑤D．②③⑤⑥
4、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（）
A.蛋白质工程只能生产天然的蛋白质B.蛋白质工程就是酶工程的延伸
C.蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造D.蛋白质工程以基因工程为基础

5、转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是

A.维持棉田物种多样性

B.减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度

C.使食虫鸟有虫可食

D.维持棉田生态系统中的能量流动

6、试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果，下面叙述正确的是

A都属于无性生殖能保持母本性状

B都是细胞工程的技术范围

C都充分体现了体细胞的全能性

D都不会发生基因重组和变异

答案：1、C2、C34、D5、B6、B

1、DNA聚合酶与DNA连接酶的区别

①DNA连接酶:用于连接各种DNA片段，使不同基因重组。将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开了的磷酸二酯键

②DNA聚合酶：用于合成DNA片段及制备DNA探针，连接部位和DNA连接酶相同，但连接的对象是游离的脱氧核苷酸。

训练1：酶是生物体内具有催化作用的一类有机物，下列有关不同酶作用的叙述，正确的是（）

A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的脱氧核糖与含氮碱基连接起来

B．DNA聚合酶能将两条脱氧核苷酸链间的磷酸二脂键连接起来

C．一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，切割出两个相同的末端

D．DNA连接酶和DNA聚合酶作用相同，都是连接氢键

2、切割目的基因与切割运载体用同一种限制酶

限制性核酸内切酶：用于有规律地切割DNA，把提供的DNA原材料切割成具有特定末端的DNA片段，同种限制酶切割得到的末端相同，作用部位是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

训练2：(2003年江苏高考题)下列关于基因工程的叙述，正确的是（）

A、基因工程经常以抗菌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、通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA

D、为培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载体

3、体内DNA自我复制与体外PCR的区别与联系

解旋酶

温度

DNA聚合酶

DNA复制

需要

恒温

普通DNA聚合酶

PCR技术

不需要，加热解旋

温度不断变化

热稳定DNA聚合酶

训练3：聚合酶键式反应（PCR）是生物学家在实验室以少量制品制备大量DNA的生化技术，反应中新合成的DNA又可以作为下一轮循环的模板。其过程如下：

（1）在制备DNA的反应系统中应该加入的物质是

。

（2）此过程与生物体内DNA的复制都需要解旋，

试说明它们的不同之处。

（3）举出此过程与转录的不同点（试举两例）

①；

②。

：

1、C2、B

3、（1）引物、模板DNA、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶

（2）此过程所需温度为90~95℃，不需解旋酶参与，所需DNA聚合酶需耐高温；DNA复制过程是在正常全温下进行，需DNA解旋酶和普通DNA聚合酶参与。

（3）

项目

模板

原料

酶

PCR

DNA的两条链

四种脱氧核苷酸

热稳定DNA聚合酶

转录

DNA的一条链

四种核糖核苷酸

解旋酶、RNA聚合酶

学习性自我形成评价：

1、对这节课的主要知识内容，我掌握的程度是：（）

A、完全掌握；B、基本掌握；C、部分掌握；D、未掌握。

2、对课堂作业，我完成的程度是（）

A、独立完成；B、讨论后完成；C、只能完成小部分；D、不能完成

3、这节课我的收获与感悟：

4、我还没弄懂的地方是：

相关知识

基因工程的应用

古人云，工欲善其事，必先利其器。教师要准备好教案，这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，帮助教师能够井然有序的进行教学。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？下面的内容是小编为大家整理的基因工程的应用，希望对您的工作和生活有所帮助。

辅导教案
基础链接温故知新
一、遗传变异与育种
1．利用________的原理，有目的地将两个或多个________的优良性状组合在一起，再通过选择和培育，创造新品种的技术叫杂交育种。通过诱变技术，使生物发生________，创造新的基因和基因型，从而改良生物品种。
2．单倍体育种的特点，其一，________，仅用2年即可获得可育纯种；其二，________，提高效率。多倍体育种常用的方法是用________处理萌发的种子或幼苗。
二、遗传与人类健康
1．由细胞中的________在结构或功能上发生了改变引起的人类疾病，称为遗传病。
2．基因治疗遗传病的一种方法是为细胞补上丢失的基因或________，以达到治疗的目的。
三、生物多样性
生物多样性包括生态系统多样性、物种多样性和________多样性。
一、1.基因重组　(优良)品种　基因突变
2．缩短育种年限　排除显隐性干扰　秋水仙素
二、1.遗传物质
2．改变病变的基因
三、遗传
聚焦科技扫描知识
随着基因工程的诞生和技术的发展，目前基因工程已成为生物科学的核心技术，已经广泛应用于农牧业和医药卫生等领域，并取得了巨大成就。
一、基因工程与遗传育种
1．转基因植物(transgenicplant)
(1)优点：克服了远缘种及种间杂交不育或不能杂交的障碍，产生我们所需要的优良性状。同时还缩短了育种周期。
缺点：技术难度大，技术要求高。
(2)产生过程：
ks5u
(3)成果：
植物基因工程的成果都是由两方面组成：一是外源基因来源；二是外源基因的表达成果。

①抗性转基因植物
抗虫植物：(杀虫基因)如棉、玉米、马铃薯、番茄等。
抗病植物：(抗菌蛋白基因)如烟草、番茄、苜蓿、马铃薯等。
抗除草剂植物：(抗除草剂基因)如烟草、番茄、马铃薯等。
抗盐碱植物：(调节细胞渗透压的基因)如大麦、番茄等。
抗旱植物：调节细胞渗透压的基因)如小麦、玉米、大豆。
抗寒植物：(抗冻蛋白基因)如番茄。
②改良植物品质
转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
2.转基因动物(transgenicanimal)
提高动物生长速度，导入的是生长激素基因而不是生长素基因。ks5u

转基因动物是指转入了外源基因的动物。
(1)提高动物的生长速度的基因：外源生长激素基因。
(2)成果：转基因鼠、转基因鲤鱼。
二、基因工程与疾病治疗
1．基因工程药物
基因工程药物，是重组DNA的表达产物。广义地说，凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的，都可以称为基因工程药物。
青霉素是由青霉菌产生的，不是通过基因工程生产的。

利用基因工程培育“工程菌”来生产药品，是基因工程的低成本高效益的工程产业，可以通过转基因培育的工程菌(如大肠杆菌)生产人胰岛素、人生长激素、干扰素、乙肝疫苗等。
(1)胰岛素
①化学本质：蛋白质。
②合成过程：
③作用：降血糖(治疗依赖型糖尿病的有效药物)。
(2)干扰素
①化学本质：糖蛋白。
②作用：抗病毒、抗细胞分裂和免疫调节等，治疗病毒性肝炎和肿瘤的药物。
(3)乙型肝炎疫苗：可用来预防病毒性肝炎，可通过疫苗增强人体的免疫能力。
下面以人胰岛素为例，图示转基因药物的生产过程。
2．基因治疗
(1)含义：向目标细胞中引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。
(2)实例：第一例基因治疗是美国在1990年进行的。当时，有个小女孩由于体内腺苷酸脱氨酶缺乏而患了严重的复合型免疫缺陷症。科学家对她进行了基因治疗并取得了成功。这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。1991年，我国首例B型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。

基因治疗的实质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，并不是直接修复缺陷基因。

(3)基因治疗进行的程序
若T淋巴细胞中腺苷酸脱氨酶基因(ada)发生了突变，不能合成腺苷酸脱氨酶(ADA)，从而不能产生抗体，造成免疫功能低下，不能抵抗病原微生物的威胁。
通过基因治疗，使缺陷细胞得到修复，成千上万的转基因T淋巴细胞注射到患者体内，症状得到缓解。
(4)研究现状
有了一定的成果，但仍处于初级阶段。
三、基因工程与生态环境保护
基因工程可用于被污染环境的净化。
(1)利用基因工程技术对自然界存在的能够分解石油的细菌进行改造，大大提高分解石油的效率。
(2)用转基因开发具有生物可降解的新塑料，如聚羟基烷酯。
(3)利用转基因微生物吸收环境中的重金属、降解有毒化合物和处理工业废水。
纲举目张理清结构
基因工程自诞生以来，已经创造出了巨大的经济效益。在农牧业、医药和医学、环境保护等领域也展示出了美好的前景。[Ks5u]
突破难点化解疑点
1．以镰刀型细胞贫血症的治疗过程为例，说明基因治疗的过程。
探究发现：ks5u
步骤过程ks5u
获取正常的血红蛋白基因用限制性核酸内切酶从人的DNA分子中切取血红蛋白基因
形成重组载体DNA用同一种限制性核酸内切酶在载体DNA上切开一个切口，用DNA连接酶将正常血红蛋白基因连接在载体DNA上，形成重组载体
重组载体的转化与筛选将携带正常血红蛋白基因的重组载体导入患者的造血干细胞中，用选择培养基筛选出含重组质粒的造血干细胞
将含正常血红蛋白基因的造血干细胞回输给患者将携带正常血红蛋白基因的造血干细胞输入患者骨髓中，此造血干细胞产生含正常血红蛋白的红细胞，以根治镰刀型细胞贫血症

我的发现：

2．分析说明基因治疗存在的问题与伦理。
探究发现：(1)导入基因的稳定高效表达
导入的方法、使用的受体细胞等都会影响到基因导入的效率和基因的表达，因此在基因工程操作时要进行筛选和培养。骨髓作为受体细胞使用的最多，对它进行细胞培养、干细胞分化、使用造血因子等方法可增加基因的稳定高效表达。
(2)导入基因的安全性
导入的基因是否引起重要基因的失活或更严重地激活一个原癌基因，目前还不十分清楚，因此要重视基因的安全性问题。
(3)基因治疗与社会伦理道德
体细胞基因治疗是符合伦理道德的，但试图纠正生殖细胞遗传缺陷或通过遗传工程手段来改变正常人的遗传特征却引起争议。
我的发现：

3．利用微生物生产药物有何优越性？
探究发现：所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质基因，导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。与传统的制药相比有以下优越性：
(1)利用活细胞作为表达系统，表达效率高，无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量的药品。
(2)可以解决传统制药中原料来源的不足。例如，传统的胰岛素生产方式是从猪和羊的胰腺中提取，获得1g胰岛素大约需要100kg的猪胰脏，生产成本高，价格昂贵；但利用基因工程菌发酵生产即能大量生产(1000L大肠杆菌发酵液可得到100g胰岛素)，又不需要从动物或人体上获取原料。
(3)降低生产成本，减少生产人员和管理人员。
我的发现：

遗传和基因工程

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，有效的提高课堂的教学效率。写好一份优质的教案要怎么做呢？下面是小编帮大家编辑的《遗传和基因工程》，仅供您在工作和学习中参考。

选修本
第12课时　遗传和基因工程——基因工程简介

知识精华
1、基因工程的概念：又叫________技术或DNA重组技术。它是按照人们意愿，把一种生物的基因导入到另一种生物的细胞中，定向的改变生物性状。
2、基因操作的工具
（1）基因的__________――――限制性内切酶。
（2）基因的__________――――DNA连接酶。
（3）基因的__________――运载体。
3、基因操作的基本步骤
（1）提取____________________――直接分离基因和人工合成基因。
（2）目的基因与__________结合――使目的基因载入到运载体中，形成重组DNA。
（3）将目的基因导入______细胞――常采用显微注射技术和感染法
（4）目的基因的________与表达――据运载体上的标记基因判断导入与否，据受体细胞表现出特定的性状，判断目的基因表达与否。
4、基因工程的成果与发展前景
（1）医药卫生：生产基因工程药品；基因诊断（DNA探针）；基因治疗。
（2）农牧业及食品工业：农业上获得具抗性能力的新品种；畜牧养殖业培养优良品种的转基因动物；食品业为人类开辟新的食物来源。
（3）环境保护：环境监测；环境的净化

例题领悟
例1、下列关于质粒的叙述，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够自主复制的小型环状DNA分子
　C、质粒只有在导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
解析：从两个方面分析，（1）质粒是一个小型环状DNA分子，它可以进入细菌细胞，存在于细胞内，但它不是宿主细胞的细胞器；（2）质粒是一个重要的运载体，通常利用质粒与目的基因结合，形成重组质粒。答案：B
例2、下列不属于获得目的基因的方法是　（）
　A、“鸟枪法”B、转录法
　C、反转录法D、根据已知氨基酸序列合成法
解析：从两个方面分析，（1）获取目的基因的途径有两条：一条是直接分离基因；另一条是人工合成基因。直接合成基因也就是“鸟枪法”；人工合成基因又有两条途径，一条是“逆转录法”，另一条是根据已知的氨基酸序列合成基因；（2）所谓转录是指以DNA的一条链为模板，遵循碱基互补配对原则合成ｍRNA的过程，此过程不能获得DNA（基因）。答案：B

自我评价
一、选择题
1、从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因的方法有（）
①从供体细胞的DNA中直接分离基因　②从受体细胞的DNA中直接分离基因　③人工合成基因④复制
A、①②B、①③C、③④D、②④
2、下列说法正确的是（）
A、质粒是基因工程中唯一的运载工具
B、人工合成基因可以以RNA为模板
C、检测到标记基因所表达出来的性状，则说明受体细胞中的目的基因已成功表达
D、重组的DNA分子必须含有抗药性基因，即标记基因。
3、下列说法正确的是（）
A、基因治疗主要是对缺陷的细胞进行修复
B、基因工程的产品是获得大量的目的基因
C、用苯丙氨酸羟化酶基因探针可以检测出镰刀型细胞贫血症
D、用DNA探针检测饮水中病毒的含量，可精确到10个病毒每吨水
4、下列说法不正确的是　（）
A、基因的运载体从本质上来看是一种分子量较小的DNA分子
B、苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因可以通过基因工程在棉花细胞中表达
C、基因工程的产品往往是一些蛋白质类物质
D、“工程菌”是从自然界分离出来，可作为基因工程中的受体细胞
5、基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞的原因是
A、结构简单，操作方便B、繁殖速度快　（）
C、遗传物质含量少，易操作D、性状稳定，变异少
二、简答题
6、中国科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因植入烟草的细胞中并“嫁接”到其DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力。试分析回答：
（1）人的抗病毒干扰素的化学本质是＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在该实验操作过程用到的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
（3）人的抗病毒干扰素基因之所以能“嫁接”到植物的DNA分子上去，是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生了＿＿＿＿＿＿＿＿。这个事实说明，人和植物共同有一套＿＿＿＿＿＿＿＿，蛋白质的合成方式＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）这个事实也说明，现代地球上的生物是由共同的原始祖先经过漫长的地质年代进化而来,它们之间有着或远或近的＿＿＿＿＿＿＿关系。

自我评价答案
一、1、B　2、B　3、D　4、D　5、B
二、6、（1）蛋白质　
（2）限制性内切酶　DNA连接酶
（3）人和植物的DNA分子，具有相同的结构（双螺旋结构）和化学组成（基本组成单位）
（4）人的干扰素基因　遗传密码　转录和翻译
（5）亲缘

第2节(学案)　基因工程及其应用

学习导航

1.学习目标

（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。

2.学习建议

（1）本节学习的重点是基因工程的基本原理和大致过程。在理解基因工程的基本原理的基础上，记住限制酶和质粒的特点以及基因工程的操作过程：用“工具”对目的基因进行“提、剪、拼、接、导、检”。从而进一步明确基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。

（2）对几种常用育种方法进行列表比较，总结从杂交育种到基因工程发展的历程（见下表）。

育种方法

处理方法

原理

优缺点

实例

杂交育种

通过杂交使亲本优良性状组合或互换后连锁在同一品种上

基因重组

优点：可获优良性状新品种
缺点：育种年限长小麦矮秆、抗病新品种的培育

诱变育种

物理（射线照射、激光处理）或化学（用秋水仙素、硫酸乙二酯）方法处理动植物、微生物

基因突变

优点：加快育种进程，大幅度改变某些性状。缺点：有利个体不多，需大量处理供试材料青霉菌高产菌株的培育

单倍体育种

花药离体培养后用秋水仙素处理

染色体变异

明显缩短育种年限，可获纯优良品种普通小麦花药离体培养

多倍体育种

亲本（幼苗或种子）体细胞染色体数目加倍、染色体数加倍的配子、多倍体

染色体变异

优点：植株茎秆粗壮，果实、种子大，营养物质含量高。缺点：发育延迟、结实率低无子西瓜、含糖量高的甜菜

基因工程育种

将一种生物特定基因转移到另一种生物细胞内

基因重组

优点：定向地改造生物的遗传性状抗虫棉

（3）在了解基因工程各种应用的基础上，理解基因工程应用的利与弊。并搜集有关资料，进行思考，以分析、想像、推断和辩论相结合的方法，围绕基因工程的利与弊，分析讨论是否需要关注转基因食品和转基因生物。

自我测评

一、选择题

1.下列有关基因工程的叙述中，正确的是（）。

A.基因工程常以抗菌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目的基因的DNA，用另一种限制性内切酶处理运载体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

2.下列有关质粒的叙述中，正确的是（）。

A.质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状细胞器

B.质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型环状DNA分子

C.质粒只有在侵入宿主细胞后才能复制

D.质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地进行

3.科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是（）。

A.定向提取生物体DNA分子　B.定向对DNA分子进行人工“剪切”

C.定向改造生物的遗传性状　D.在生物体外对DNA分子进行改造

4.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中，正确的是(　)。

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

A.①②　B.②③　C.③④　D.①④

5.1976年，人类首次获得转基因生物，即将人的生长抑制素因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达。这里的表达是指该基因在大肠杆菌内（）。

A.能进行DNA复制B.能进行转录和翻译

C.能合成生长抑制素因子D.能合成人的生长激素

6.要将目的基因与运载体连接起来，在基因操作中应选用（）。

A.只需DNA连接酶B.同一种限制酶和DNA连接酶

C.只需限制酶　D.不同的限制酶和DNA连接酶

7.我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于（）。

A.普通棉的突变基因　B.棉铃虫变异形成的致死基因

C.寄生在棉铃虫体内的线虫基因D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因

8.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

9.基因工程中常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（）。

A.结构简单，操作方便B.繁殖速度快

C.遗传物质含量少D.性状稳定，变异少

10.下列各项中，说明目的基因完成了表达的是（）。

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.酵母菌中产生了干扰素　D.抗病毒基因导入土豆细胞中

11.下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是（）。

A.①②B.①③C.①④D.②③

12.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。“转基因动物”是指（）。

A.提供基因的动物B.基因组中增加外源基因的动物

C.能产生白蛋白的动物D.能表达基因信息的动物

13.下列关于限制酶的说法中，不正确的是（）。

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

14.下列各项中，与基因工程无关的是（）。

A.选择“工程菌”来生产胰岛素B.培育转基因抗虫棉

C.人工诱导多倍体D.利用DNA探针检测饮用水是否含有病毒

15.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，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.将目的基因导入受体细胞D.目的基因的检测和表达

二、非选择题

16.下图为表示从苏云金杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白基因(简称Bt基因)及形成转基因抗虫植物的图解。请根据图回答下面的问题。

（1）在下列含有ATP、有关的酶的试管中，大量而快捷获取Bt基因最佳方案是（）。

（2）写出b过程的表达式：　。

（3）由于不同的Bt菌株产生的晶体蛋白质不同，其根本原因是由于组成不同菌株DNA的（）。

A.脱氧核苷酸种类不同　B.空间结构不同

C.脱氧核苷酸排列顺序不同　D.合成方式不同

（4）活化的毒性物质应是一种　分子，活化的毒性物质全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于平衡的破坏而破裂。

（5）任何科学技术都是双刃剑，谈谈转基因技术的利与弊：

17.右图是将人的生长激素基因导入细菌D细胞内，产生“工程菌”的示意图。所用的基因运载体为质粒A。若已知细菌D细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌后能正常表达。

(1)图中利用A和B产生的C称，它通常在体外完成，完成此过程使用的工具酶有。

(2)目前将C导入细菌的效率不高，在导入前一般要用处理细菌，以增大细菌细胞壁的通透性。

(3)在导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入了普通质粒，只有少数导入的是C。所以在基因工程的操作步骤中必须要有步骤。根据目的基因在质粒中插入的位置，完成此步骤的最好方法是。

(4)若将C导入细菌D后，目的基因在“工程菌”中表达成功的标志是。

(5)通过基因工程获得的工程菌D表现出一定的变异性，这种变异属于，试谈谈基因工程的优点:

。

参考答案

一、选择题

1.B　2.C　3.C　4.C　5.C　6.B　7.D　8.B　9.B　10.C　11.B　12.B　13.A　14.C　15.C

二、非选择题

16.（1）D

（2）

（3）C（4）多肽　渗透（5）此题为开放型，答案合理即可。提示：利：通过转基因技术创造抗病、抗虫、抗旱、抗除草剂、抗污染的植物新品种；转基因动物为人类器官移植提供广阔的前景。弊：制造超级杂草、超级细菌，转基因动物、转基因植物的出现引发物种入侵，有可能破坏原有的生态系统的稳定。

17.(1)重组质粒(重组DNA)DNA限制性内切酶、DNA连接酶(2)CaCl2

(3)目的基因的检测和表达选择对氨苄青霉素敏感的细菌(4)“工程菌”能合成生长激素(5)基因重组　基因工程实现了生物定向变异，克服了不同物种之间远缘杂交不亲和性

基因工程的应用教案

??疏导引导
1.植物基因工程的成果?
植物基因工程的成果都是由两方面组成：一是外源基因来源；二是外源基因的表达成果。虽然教材内容繁多，杂乱无章，但是我们在掌握时只要抓住植物基因工程的外源基因是什么，该基因是通过基因工程技术导入植物细胞，使其表达，产生人们所需要的产品，如抗虫转基因植物的外源基因是杀虫基因。外源基因还有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。成果是抗虫棉等。
2.动物基因工程的成果?
动物基因工程的成果也是由两方面组成：一是外源基因，如生长激素基因、肠乳糖酶基因、药用蛋白基因、抗原决定基因等；二是外源基因在动物体内的表达成果，如动物生长速率加快、转基因鲤鱼、乳房生物反应器、没有免疫反应的克隆猪器官。
3.基因工程药品?
利用基因工程培育“工程菌”来生产药品，是基因工程的低成本高效益的工程产业，可以通过转基因培育的工程菌生产人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素、白细胞介素、干扰素等。
4.利用微生物生产药物的优越性?
所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是将人们需要的某种蛋白质的编码基因构建成表达载体后导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。与传统的制药相比，它有以下优越性：?
（1）利用活细胞作为表达系统，表达效率高，无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品。?
（2）可以解决传统制药中原料来源的不足。例如，胰岛素是治疗糖尿病患者的药物，一名糖尿病患者每年所需的胰岛素需要从40头牛或50头猪的胰脏中才能提取到。1978年科学家用2000L大肠杆菌发酵液得到了100g胰岛素，相当于从1000kg猪胰脏中提取的量。又如，生长激素是治疗侏儒症患者的药物，治疗一名侏儒症患者每年需要从80具尸体的脑下垂体中提取生长激素。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获取原料。??
（3）降低生产成本，减少生产人员和管理人员。
活学巧用
用现代生物技术培育生物新品种，其优越性在于…?（）?
A.克隆技术可以快速繁育优良性状的家畜?
B.现代转基因技术可迅速改变生物的基因组成?
C.现代生物技术迅速使新品种形成群落?
D.现代生物技术可克服远源杂交不亲和的障碍?
解题提示：群落是在一定自然区域内，相互之间具有直接和间接关系的各种生物的总和。解决该类题目的规律：基因工程是在两个物种之间转移基因，克服两物种之间由于生殖隔离不能进行基因交流的障碍。?
答案：ABD
下列实例中，涉及基因重组的是（）?
A.我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种?
B.英国科学家利用细胞核移植技术克隆出小绵羊?
C.荷兰科学家将人乳高铁蛋白基因移植到牛体内并获得成功?
D.乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上?
解题提示：袁隆平培育出的超级水稻品种是利用杂交技术，根据基因重组原理培育成功的，故A对。C项为基因工程的产物，基因工程也是利用基因重组原理，把一种生物的基因转移到另一种生物体内，定向地改造生物的遗传性状，即把不同种生物的基因组合在一起，并得以表达的过程，故C对。B项克隆小绵羊的产生是无性生殖的过程，无基因重组现象。太空育种是利用基因突变原理，故B、D错。解决该类题目的规律：基因重组有两种类型：一是有性生殖过程中非等位基因的重新组合；二是DNA拼接技术即基因工程。?
答案：AC