高中生物基因工程及其应用人教版必修2精编版

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基因工程及其应用

【课程标准】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】1. 基因工程的基本原理

2. 转基因食品的安全性

【学习难点】基因工程的基本原理 【学习过程】 一、基因工程的原理 1．基因工程的概念

基因工程：又叫做 技术或 技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来， 2．基因工程的基本内容 （1）基因的操作工具与工具酶

基因操作的两种工具酶属于基因的操作工具范畴。

① 基因的剪刀： 。注意：a.化学本质与专一性识别与切割；b.主要存在

存在于 中。

② 基因的针线： 。注意：作用的部位是 。 ③ 基因的运输工具： 。 常用的运载体是 。 （2）基因操作的基本步骤： ① 提取目的基因

② 目的基因与运载体结合：a.用 切割质粒和目的基因，加入 ，形成 分子；b.物质基础是目的基因与运载体的化学组成单位与空间结构相同。 ③ 将目的基因导入受体细胞 ④ 目的基因的检测和表达

a．检测：根据受体细胞是否具有某些 判断目的基因是否导人。 b．表达：受体细胞表现出 性状。 二、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种

①分析我国科学家利用基因工程成功培育抗棉铃虫的转基因抗虫棉的关键步骤：

1

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②该科技成果在环保上的重要作用是： ③人们培育出的转基因作物和转基因动物主要有

___________________________ ___ _____ _____________________________________________ 2、基因工程与药物研制

转基因药物有：________、________、________、________、________、________、________、 ________、________。

三、转基因生物和转基因食品的安全性

两种观点是：__________________________________和_______________________________ 【典题剖析】

例题1：列有关基因工程技术的叙述，正确的是

（ ）

A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快 D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达

例题2：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是

（ ）

A．人工合成目的基因 C．将目的基因导入受体细胞

B．目的基因与运载体结合 D．目的基因的检测和表达

（ ）

例题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 【自我检测】

1．不属于基因工程方法生产的药物是（ ）

A.干扰素 B.白细胞介素 C.青霉素 D.乙肝疫苗

2．质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（ ）

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RNA分子 ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”

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A.①③⑤⑦ B.②④⑥ C.①③⑥⑦ D.②③⑥⑦

3．1993年，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（ ） A.普通棉花的基因突变 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 D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因 4．下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是( )

A.CTTAAG，切点在C和T之间 B.CTTAAG，切点在G和A之间 C.GAATTC，切点在G和A之间 D.GAATTC，切点在C和T之间 5．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”，此项技术遵循的原理是 ( )

A.基因突变：DNA→RNA→蛋白质 B.基因工程：RNA→RNA→蛋白质 C.细胞工程：DNA→RNA→蛋白质 D.基因重组：DNA→RNA→蛋白质 6.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（ ） A．口服化学药物 B．注射化学药物

C.利用辐射或药物诱发致病基因突变 D.采用基因疗法替换致病基因 7．控制细菌的抗药性、固氮、抗生素基因存在于（ ） A.核区 B.线粒体 C.质粒 D.核糖体

8．科学家将含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。这一过程涉及（ ）（多选）

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 9．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 ① 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻

② 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 ③ 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 ④ 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛 A．① B．①② C．①②③ D．②③④ 10．“试管婴儿”技术属于（ ）

A．胚胎移植

B．组织培养 C．克隆技术 D．基因工程

11．如图将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒A。已知细菌B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B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：

（1）图中的目的基因是指：______________________________________________

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（2）如何将目的基因和质粒相结合形成重组质粒？

①_____________________________________________ ②_____________________________________________ ③_____________ _

3）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不太高；导入完成后所得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒，只有少数导入的是重组质粒。此处可以通过如下步骤来鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒：将得到的细菌涂布在一个有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒A或重组质粒，反之则没有。用这种方法鉴别的原理是 。

答案：

1：C 2：C3：D4：C5：D6：D7：C：A8、B、D9：B10：A 11．（1）人的生长激素基因

(2)①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有粘性末端的切口；②用同种限制酶切割目的基因，产生相同的粘性末端；③将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。 (3)普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因。

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