高中生物教案必修三
發(fā)表時間:2020-11-16人教版高中生物選修三1.3基因工程的應(yīng)用學案。
一名優(yōu)秀的教師在教學方面無論做什么事都有計劃和準備,作為教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓學生們能夠更好的找到學習的樂趣,幫助教師能夠井然有序的進行教學。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢?為了讓您在使用時更加簡單方便,下面是小編整理的“人教版高中生物選修三1.3基因工程的應(yīng)用學案”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
1.3 基因工程的應(yīng)用
1.舉例說出基因工程應(yīng)用及取得的豐碩成果。
2.關(guān)注基因工程的進展。
3.認同基因工程的應(yīng)用促進生產(chǎn)力的提高。
一、植物基因工程碩果累累
植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的能力、改良農(nóng)作物的品質(zhì)、利用植物生產(chǎn)等方面。
二、動物基因工程及基因工程藥物
1.動物基因工程應(yīng)用的幾個方面
項目應(yīng)用基因來源或處理成果
提高動物的生長速度 外源基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚
改善畜產(chǎn)品的品質(zhì) 基因轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少
轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物 藥用基因+蛋白基因的啟動子乳腺生物反應(yīng)器
轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體抑制或除去基因結(jié)合培育出沒有的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官
2.基因工程藥物
(1)方式:利用基因工程培育“”來生產(chǎn)藥品。
(2)成果:利用“工程菌”可生產(chǎn)細胞因子、抗體、疫苗、激素等。
三、基因治療
1.概念:把導入病人體內(nèi),使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能,從而達到治療疾病的目的。
2.類型:基因治療和基因治療。
3.成果:將腺苷酸脫氨酶基因?qū)牖颊叩牧馨图毎委煛?/p>
思考交流
通過基因治療的患者體內(nèi)是否還存在與該病有關(guān)的缺陷基因?
正誤判斷
1.基因工程育種與傳統(tǒng)育種相比并無優(yōu)勢。()
2.通過植物基因工程可以減少農(nóng)藥的使用量。()
3.利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)的蛋白質(zhì)與天然的蛋白質(zhì)不同。()
4.所有遺傳病都可以通過基因治療徹底治好。()
1.基因檢測與基因治療的比較
目的基因的作用備注
基因
檢測制作相應(yīng),利用原理,快速、準確地檢測人類某種疾病臨床應(yīng)用階段
基因
治療把的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎?,可分為和兩種方法僅處于初期的臨床試驗階段,仍有許多問題和困難制約該技術(shù)的開展
2.兩種基因治療途徑的比較
途徑
比較體外基因治療體內(nèi)基因治療
不
同
點方法
特點操作復雜,但效果可靠方法較簡單,但效果難以控制
相同點都是將外源基因?qū)氚屑毎约m正基因.
例1繼哺乳動物乳腺生物反應(yīng)器研發(fā)成功后,膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了一定進展。最近,科學家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠,其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請回答下列問題:
(1)將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細胞,常用的方法是________________。
(2)進行基因轉(zhuǎn)移時,通常要將外源基因轉(zhuǎn)入________中,原因是____________________________。
(3)通常采用____________技術(shù)檢測外源基因是否插入到小鼠的基因組。
(4)在研制膀胱生物反應(yīng)器時,應(yīng)使外源基因在小鼠的________細胞中特異表達。
(1)顯微注射法(2)受精卵(或早期胚胎) 受精卵(或早期胚胎細胞)具有全能性,可使外源基因在相應(yīng)組織細胞中表達(3)DNA分子雜交(4)膀胱上皮
課堂達標
1.下列轉(zhuǎn)基因植物與所選用的目的基因?qū)?yīng)錯誤的是()
A.抗蟲棉——Bt毒蛋白基因
B.抗病毒轉(zhuǎn)基因煙草——幾丁質(zhì)酶基因
C.抗鹽堿和抗旱植物——調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因
D.耐寒的番茄——抗凍基因
2.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物成功表達后,以下說法正確的是()
A.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有病毒
B.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對病毒的抗性具有局限性或特異性
C.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲
D.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳,不會變異
3.21世紀被認為是生物學的世紀,目前基因芯片可以在很短的時間內(nèi)觀察到病變細胞,并分析出是因哪個基因變異而引起的疾病。以下與基因芯片有關(guān)的敘述中,不正確的是()
A.利用基因芯片可以進行基因鑒定B.利用基因芯片可以改造變異基因
C.利用基因芯片可以檢測變異基因D.基因芯片技術(shù)能識別堿基序列
4.“工程菌”是指()
A.用物理或化學方法誘發(fā)菌類自身某些基因得到高效表達的菌類細胞株系
B.用遺傳工程的方法,把相同種類不同株系的菌類通過雜交得到的新細胞株系
C.用基因工程的方法,使外源基因得到高效表達的菌類細胞株系
D.從自然界中選取的能迅速增殖的菌類
5.近年來基因工程的發(fā)展非常迅速,科學家可以用DNA探針和外源基因?qū)氲姆椒ㄟM行遺傳病的診斷和治療,下列做法不正確的是()
A.用DNA探針檢測鐮刀型細胞貧血癥
B.用DNA探針檢測病毒性肝炎
C.用導入外源基因的方法治療半乳糖血癥
D.用基因替換的方法治療21三體綜合征
6.番茄營養(yǎng)豐富,是人們喜愛的一類果蔬。但普通番茄細胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,控制細胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶,該酶能破壞細胞壁,使番茄軟化,不耐儲藏。為滿足人們的生產(chǎn)、生活需要,科學家們通過基因工程技術(shù),培育出了抗軟化、保鮮時間長的番茄新品種。操作流程如下圖,請回答下列問題。
抗軟化番茄的培育過程示意圖
(1)過程①需要的工具酶有_____________________。
(2)構(gòu)建基因表達載體時,除了要在重組DNA中插入外源基因外,還需要有___________________________。
(3)提取目的基因采用的限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列和切點是—↓GATC—。在目的基因的兩側(cè)各有1個酶的切點,請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶切割后形成的黏性末端的過程示意圖。
(4)在番茄新品種的培育過程中,將目的基因?qū)胧荏w細胞的方法叫做________________。目的基因能在植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是___________________________。
(5)從圖中可見,mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接導致了______無法合成,最終使番茄獲得了抗軟化的性狀。
課外強化
1.轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良方面應(yīng)用廣泛,其中一項基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是()
A.提高光合作用效率B.延長果實的儲藏期
C.培育新作物品種D.提高植物的抗性
2.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物所采用的基因,使用最多的是()
①病毒外殼蛋白基因?、趲锥≠|(zhì)酶基因
③抗毒素合成基因④病毒的復制酶基因
A.①②③ B.③④C.②③④D.①④
3.轉(zhuǎn)基因食品已大量進入我們的日常生活,如轉(zhuǎn)基因西紅柿、轉(zhuǎn)基因草莓等,涉及的問題甚至關(guān)系到國家之間的貿(mào)易競爭,上圖為“霸占中國市場的轉(zhuǎn)基因大豆油”的部分圖示。下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因大豆的敘述不正確的是()
A.培育過程中可能用到抗病、抗蟲等抗性基因
B.目的基因的受體細胞可以是大豆受精卵,也可以是體細胞
C.轉(zhuǎn)基因大豆的種植過程中減少了農(nóng)藥等的使用量,生產(chǎn)成本更低
D.固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
4.科學家已能運用基因工程技術(shù),讓羊合成并由乳腺分泌抗體,相關(guān)敘述中正確的是()
①該技術(shù)將導致定向變異②DNA連接酶把目的基因與載體黏性末端的堿基對連接起來
③蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供資料④受精卵是理想的受體細胞
A.①②③④B.①③④C.②③④D.①②④
5.科學家將含有人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段注射到羊的受精卵中,由該受精卵發(fā)育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。這一過程不涉及()
A.DNA按照堿基互補配對原則自我復制
B.DNA以其一條鏈為模板合成RNA
C.RNA以自身為模板自我復制
D.按照RNA密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì)
6.1976年,美國的H·Boyer教授首次將人的生長抑制素釋放因子的基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌體內(nèi),并獲得表達,這是人類第一次獲得的轉(zhuǎn)基因生物。上述的“表達”是指該基因在大腸桿菌體內(nèi)()
A.能進行DNA的復制B.能進行轉(zhuǎn)錄
C.能合成人的生長激素D.能控制合成人的生長抑制素釋放因子
7.下列不屬于利用基因工程技術(shù)制取的藥物是()
A.從大腸桿菌體內(nèi)制取白細胞介素B.在酵母菌體內(nèi)獲得干擾素
C.利用青霉菌獲取青霉素D.在大腸桿菌內(nèi)獲得胰島素
8.某研究小組進行了甲型H1N1流感病毒的疫苗研制工作,下圖為他們前期研究工作的簡要操作流程圖:
(1)實驗步驟①所代表的反應(yīng)過程是________;在步驟②之間擴增H基因常采用的方法是________________________________________________________________________
________。
(2)步驟②構(gòu)建重組表達載體A和重組表達載體B必須使用的酶是______________________________。
(3)構(gòu)建重組表達載體時,一般需要將H基因與載體結(jié)合,常用作基因工程載體的是________;在檢測受體細胞中是否已經(jīng)導入目的基因時,常常要借助載體上________的表達。
(4)某志愿者接種甲型H1N1流感病毒的疫苗后,第15天感染甲型H1N1流感病毒,則體內(nèi)________細胞將迅速增殖分化形成________細胞,從而產(chǎn)生大量抗體;當該病毒侵入人體細胞后所引起的免疫反應(yīng)是________與宿主細胞緊密接觸并使其裂解。
(5)機體能合成數(shù)百萬種特異性抗體,抗體種類如此多的原因是其結(jié)構(gòu)中的
________________________________________________________________________。
精選閱讀
人教版高中生物選修三第一章基因工程學案
俗話說,磨刀不誤砍柴工。作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學生們充分體會到學習的快樂,幫助高中教師提前熟悉所教學的內(nèi)容。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《人教版高中生物選修三第一章基因工程學案》,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
選修三第一章基因工程(學案27)
學習目標
1.基因工程的誕生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技術(shù)(Ⅱ)。
3.基因工程的應(yīng)用(Ⅱ)。
4.蛋白質(zhì)工程(Ⅰ)。
課前探究
1.基因工程的概念
(1)供體:提供。(2)操作環(huán)境:。(3)操作水平:水平。
(4)原理:。(5)受體:表達目的基因。(6)本質(zhì):性狀在受體體內(nèi)的表達。
(7)優(yōu)點:克服的障礙,定向改造生物的。
2.DNA重組技術(shù)的基本工具
(1)限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱:)
①主要是從生物中分離純化出來的。
②作用:識別特定的并切開特定部位的兩個核苷酸之間的。
③結(jié)果:產(chǎn)生或平末端。
(2)DNA連接酶
①種類:按來源可分為E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。
②作用:將雙鏈DNA片段“縫合”起來,恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的。
③DNA連接酶和限制酶的關(guān)系
(3)載體
①種類:、λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等。
②質(zhì)粒的特點:
2.基因工程的操作過程與應(yīng)用
1.基因工程的基本操作步驟
(1)獲得目的基因
①目的基因:人們所需要的基因。如:人的胰島素基因、白細胞介素基因、植物的抗病基因等。
②獲取方法
(2)形成重組DNA分子
一般用分別切割含有的供體DNA分子和載體DNA(如質(zhì)粒),使其產(chǎn)生相同的,然后用將兩者連接在一起,形成。
(3)將重組DNA分子導入受體細胞
①常用的受體細胞:、枯草桿菌、酵母菌和動植物細胞等。
②導入方法舉例:用質(zhì)粒作為載體,宿主細胞應(yīng)該選擇,用處理大腸桿菌,增加其的通透性,使含有目的基因的進入大腸桿菌宿主細胞。
(4)篩選含有目的基因的受體細胞
①篩選原因:并不是所有的細胞都接納了。
②篩選方法舉例:質(zhì)粒上有抗生素如四環(huán)素的,所以含有這種重組質(zhì)粒的受體細胞就能夠在有的培養(yǎng)基中生長,而沒有接納的細胞則不能生長,這樣就能篩選出含有的受體細胞。
(5)目的基因的表達:目的基因在中表達,產(chǎn)生人們需要的。
3.基因工程的應(yīng)用
(1)基因工程與遺傳育種
①轉(zhuǎn)基因植物:培育優(yōu)點
②轉(zhuǎn)基因動物
(2)基因工程與疾病治療
①基因工程藥物:如通過大腸桿菌生產(chǎn)胰島素治療糖尿病,通過酵母菌生產(chǎn)乙肝疫苗等。
②基因治療指的是向目標細胞中引入的基因,以基因的缺陷,達到治療的目的。
3.蛋白質(zhì)工程
(1)流程圖
寫出流程圖中字母代表的含義:
A.,B.,C.,D.,E.。
(2)結(jié)果:改造了現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造出。
(3)應(yīng)用:主要集中應(yīng)用于對進行改造,改良生物性狀。
限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶等酶的作用
如圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化,圖中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是()
A.①②③④B.①②④③
C.①④②③D.①④③②
若要利用某目的基因(見圖甲)和P1噬菌體載體(見圖乙)構(gòu)建重組DNA(見圖丙),限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點分別是BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。下列分析合理的是()
A.用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體
B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體
C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體
D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體
1.確定限制酶的種類
(1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點確定限制酶的種類
①應(yīng)選擇切點位于目的基因兩端的限制酶,如圖甲可選擇。
②不能選擇切點位于目的基因內(nèi)部的限制酶,如圖甲不能選擇。
③為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,如圖甲也可選擇用兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點)。
(2)根據(jù)質(zhì)粒的特點確定限制酶的種類
①所選限制酶要與切割目的基因的限制酶相一致,以確保具有相同的。
②質(zhì)粒作為載體必須具備標記基因等,所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu),如圖乙中限制酶
會破壞標記基因;如果所選酶的切點不止一個,則切割重組后可能會丟失某些片段,若丟失的片段含復制起點區(qū),則切割重組后的片段進入受體細胞后不能自主復制。
目的基因的獲取及基因表達載體的構(gòu)建
下圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)可食用疫苗的部分過程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性核酸內(nèi)切酶。下列有關(guān)說法中正確的是()
A.抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細胞篩選出來
B.圖示中構(gòu)建基因表達載體時,需用到一種限制性核酸內(nèi)切酶
C.一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的核糖核苷酸序列
D.圖示過程是基因工程的核心步驟,所需的限制性核酸內(nèi)切酶均來自原核生物
如圖為抗蟲棉的培育過程,請據(jù)圖回答下列問題:
(1)該基因工程中的目的基因和載體分別是什么?一般情況下,為什么要用同一種限制酶處理目的基因和載體?
(2)該實例中,采用何種方法導入目的基因?為什么目的基因可以整合到染色體的DNA上?
(3)該實例中,檢測目的基因是否表達常見的方法有哪兩種?
如圖表示用化學方法合成目的基因Ⅰ的過程。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()
A.過程①需要DNA連接酶
B.過程②需要限制性核酸內(nèi)切酶
C.目的基因Ⅰ的堿基序列是已知的
D.若某質(zhì)粒能與目的基因Ⅰ重組,則該質(zhì)粒和目的基因Ⅰ的堿基序列相同
蛋白質(zhì)工程概念和過程的辨析
現(xiàn)代生物技術(shù)并不是各自獨立的,而是相互聯(lián)系、相互滲透的。下圖表示利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)某種動物蛋白的流程示意圖,請分析回答下列問題:
(1)該生產(chǎn)流程中應(yīng)用到的現(xiàn)代生物技術(shù)有__________、______________(寫出其中兩種)。
(2)圖中A、B分別表示____________________________、______________________。
(3)為提高培育成功率,進行②過程之前,對早期胚胎的處理是取其部分細胞用目的基因探針進行________檢測,對受體動物的處理是用____________進行同期發(fā)情處理。
(4)蛋白質(zhì)工程中,要對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計改造,必須通過基因修飾或基因合成來完成,而不直接改造蛋白質(zhì),原因是___________________________________________________。
當堂達標
1.(2015·全國Ⅱ,40)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P),該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運蛋白,由305個氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸,改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性?;卮鹣铝袉栴}:
(1)從上述資料可知,若要改變蛋白質(zhì)的功能,可以考慮對蛋白質(zhì)的____________________進行改造。
(2)以P基因序列為基礎(chǔ),獲得P1基因的途徑有修飾________基因或合成________基因,所獲得的基因表達時是遵循中心法則的,中心法則的全部內(nèi)容包括______________的復制,以及遺傳信息在不同分子之間的流動,即:_______________________________________________________________。
(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程,其基本途徑是從預期蛋白質(zhì)功能出發(fā),通過__________________和____________________,進而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,再經(jīng)表達、純化獲得蛋白質(zhì),之后還需要對蛋白質(zhì)的生物________進行鑒定。
2.將蘇云金桿菌Bt蛋白的基因?qū)朊藁毎校色@得抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因棉,其過程如下圖所示:
注:農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上只有T?DNA片段能轉(zhuǎn)移到植物細胞中。
(1)過程①需用同種__________________酶對含Bt基因的DNA和Ti質(zhì)粒進行酶切。為將過程②獲得的含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌篩選出來,應(yīng)使用________培養(yǎng)基。
(2)過程③中將棉花細胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng),旨在讓________進入棉花細胞;除盡農(nóng)桿菌后,還須轉(zhuǎn)接到含卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng),目的是_________________________________。
(3)若過程④僅獲得大量的根,則應(yīng)在培養(yǎng)基中增加__________________以獲得芽;部分接種在無激素培養(yǎng)基上的芽也能長根,原因是_________________________________________。
(4)檢驗轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲性狀,常用方法是_____。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能減少_____的使用,以減輕環(huán)境污染。
D.蛋白質(zhì)工程中可能構(gòu)建出一種全新的基因
11.下圖是某種動物蛋白質(zhì)工程示意圖,請據(jù)圖回答下列問題:
(1)目前,蛋白質(zhì)工程中難度最大的是圖中編號______所示的過程,實現(xiàn)③過程的依據(jù)有________________。
(2)在⑤過程中,________連接酶既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補的黏性末端,又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端。
(3)為獲得較多的受精卵進行研究,⑥過程需用激素做____________處理。若⑥過程所得的卵母細胞是從屠宰母畜的卵巢中獲得的,則體外受精前的⑧過程表示在體外人工培養(yǎng)卵母細胞到__________________期。
(4)為提高培育成功率,進行⑩過程之前,需對胚胎進行質(zhì)量檢查,應(yīng)取部分滋養(yǎng)層細胞,以_______________為探針進行DNA分子雜交檢測。對受體動物需要用特定的激素進行________________處理。
人教版高中生物選修三3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景學案
作為優(yōu)秀的教學工作者,在教學時能夠胸有成竹,作為高中教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來,幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?下面是小編為大家整理的“人教版高中生物選修三3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景學案”,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景
1.舉例說出胚胎移植和胚胎分割。
2.認同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。
3.關(guān)注胚胎工程的研究進展和應(yīng)用價值。
一、胚胎移植
1.胚胎移植概念
(1)對象:雌性動物體內(nèi)的或通過及其他方式得到的胚胎。
(2)移植條件:同種、相同的其他雌性動物體內(nèi)。
(3)供體:在胚胎移植中的個體。
(4)受體:在胚胎移植中的個體。
(5)本質(zhì):生產(chǎn)胚胎的和孕育胚胎的共同繁殖后代的過程。
(6)地位:是胚胎工程的一道“工序”。
2.胚胎移植的意義
(1)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的。
(2)了供體本身的繁殖周期。
(3)對供體施行處理后,增加后代數(shù)量。
3.胚胎移植的生理學基礎(chǔ)及相應(yīng)意義
生理學基礎(chǔ)意義
同種動物的供、受體生殖器官的是相同的為供體的胚胎移入受體提供了相同的
早期胚胎形成后,在一定時間內(nèi)不會與建立組織上的聯(lián)系,而是處于游離狀態(tài)為胚胎的收集提供了可能
受體對外來胚胎基本上不發(fā)生為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能
供體胚胎可與受體子宮建立正常的聯(lián)系,但其不受任何影響為移植后胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障
4.胚胎移植的基本程序和方法
(1)程序:供、受體的選擇和―→配種或人工授精―→胚胎的、檢查、培養(yǎng)或保存―→胚胎及檢查。
(2)胚胎移植的方法有:手術(shù)法和。
二、胚胎分割
1.方法:采用切割早期胚胎。
2.應(yīng)用:通過此技術(shù)可提高利用率。
3.主要儀器設(shè)備:實體顯微鏡和。
4.選用的胚胎:應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的或。
5.分割:在對囊胚階段的胚胎進行分割時,需要將均等分割。
三、胚胎干細胞
1.哺乳動物的胚胎干細胞(embryonicstemcell)簡稱ES或EK細胞,是由或中分離出來的一類細胞。
2.特點
(1)在形態(tài)上表現(xiàn)為:、、核仁明顯。
(2)在功能上:具有發(fā)育的。
(3)在體外培養(yǎng)條件下,可以增殖,而不,因此,可以對它進行冷凍保存,也可以進行遺傳改造。
3.主要用途
(1)可以用于治療。
(2)可以培育出。
(3)可以揭示和細胞凋亡的機理。
(4)可以用于哺乳動物的個體發(fā)生和的研究。
思考交流
1.在胚胎移植操作中,怎樣才能使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致?
2.現(xiàn)代畜牧業(yè)中可以通過胚胎工程人工創(chuàng)造雙胞胎或多胞胎,它們的運用有何意義?
正誤判斷
1.胚胎移植可以使用發(fā)育到任何時期的胚胎。()
2.受體對外來的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。()
3.胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。()
4.胚胎分割時最好選用發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。()
5.胚胎分割時,份數(shù)越多,得到的后代就越多。()
6.胚胎干細胞可以來源于早期胚胎,也可以來源于成熟個體。()
1.胚胎移植時對供體和受體分別有哪些要求?胚胎移植的實質(zhì)是什么?何謂同期發(fā)情?
例1將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)。以下說法不正確的是()
A.這里說的同“種”是指同一“物種”
B.加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植給我國黃牛,生出荷斯坦奶牛,說明移植成功
C.同種動物之間的生理特征相近,進行胚胎移植易于成功
D.哺乳動物發(fā)情排卵后,不管是否妊娠,同種動物生殖器官的生理變化都是一樣的
D
2.胚胎分割的理論基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)分別是什么?
例2現(xiàn)代生物科技對人類生活、生產(chǎn)和社會發(fā)展的影響越來越大。下圖為通過體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程,請回答下列問題。
(1)A細胞是____________,在進行體外受精前要對精子進行________處理。進行胚胎分割時,應(yīng)選擇發(fā)育到______________時期的胚胎進行操作。在對囊胚階段的胚胎進行分割時,應(yīng)注意_______________
________________________________________________________________________。
(2)通過同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性別________________。
(3)通過體細胞克隆技術(shù)培育的小牛,其性別取決于______________,該生殖方式屬于____________。
(1)(次級)卵母細胞 獲能 桑椹胚或囊胚 胚胎分割要將內(nèi)細胞團均等分割,以免影響胚胎的恢復和進一步的發(fā)育(2)相同(3)供核的親本 無性繁殖
3.干細胞主要有哪些類型?各有什么特點?
例3下列有關(guān)干細胞的敘述,錯誤的是()
A.自體干細胞移植通常不會引起免疫排斥反應(yīng)
B.胚胎干細胞在體外培養(yǎng)能增值但不能被誘導分化
C.組織的細胞更新包括細胞凋亡和干細胞增殖、分化等過程
D.造血干細胞具有分化出多種血細胞的能力,可用于治白血病
B
課堂達標
1.胚胎移植主要包括以下步驟,正確的順序是()
①配種或進行人工授精 ②檢查?、蹖ε咛ミM行移植
④移植后的檢查?、輰⑹荏w的選擇和處理?、迣ε咛サ氖占、吲囵B(yǎng)或保存
A.⑤①⑥②⑦③④B.①⑤⑥②⑦③④
C.⑤①⑥⑦②③④D.①⑤⑥⑦②③④
2.下列為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能的是()
A.同種動物的供體、受體生殖器官的生理變化在排卵后是相同的
B.早期胚胎在母體子宮內(nèi)處于游離狀態(tài)
C.供體胚胎可與受體子宮建立正常生理和組織上的聯(lián)系
D.受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
3.下列過程在胚胎移植中沒有必要進行的是()
A.對供體、受體要進行選擇
B.要用激素對供體進行超數(shù)排卵處理
C.供體和受體要進行免疫檢查,防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
D.胚胎移植常采用手術(shù)法和非手術(shù)法兩種方法
4.胚胎移植過程中,對選擇的供、受體母牛用激素進行同期發(fā)情處理的原因是()
A.防止受體牛不愿意接受胚胎
B.只有受體與供體的生理狀態(tài)相同,被移植的胚胎才能繼續(xù)正常發(fā)育
C.有效地避免受體母畜對外來胚胎的免疫排斥反應(yīng)
D.提高卵子和精子受精能力
5.下列對“人類胚胎干細胞”這一概念的理解,正確的一項是()
A.人類胚胎干細胞是人類胚胎發(fā)育早期囊胚外表的扁平細胞和囊胚腔內(nèi)側(cè)的內(nèi)細胞團
B.人類胚胎干細胞就是人類胚胎發(fā)育早期囊胚腔內(nèi)側(cè)的內(nèi)細胞團
C.人類胚胎干細胞是人類囊胚中可發(fā)育成胎盤、肝、肺、骨骼、皮膚等的全能性細胞
D.人類胚胎干細胞體積較小、細胞核小、核仁明顯
6.牛胚胎移植的基本程序如下圖,請據(jù)圖回答問題。
(1)胚胎移植對甲、乙、丙牛的要求分別是__________、__________和__________。
(2)過程①②③分別是____________、________和________。
(3)欲得到更多的后代牛丁,可將收集得到的胚胎進行________。
(4)過程②常用________和________方法進行。
課外強化
1.華南虎是國家一級保護動物,可采用試管動物技術(shù)進行人工繁殖,該技術(shù)包括的環(huán)節(jié)有()
①轉(zhuǎn)基因?、诤艘浦病、垠w外受精 ④體細胞克?、菖咛ヒ浦?br>
A.①③B.①④ C.②⑤D.③⑤
2.下列關(guān)于胚胎分割技術(shù)的敘述,錯誤的是()
A.胚胎分割操作在動物的子宮內(nèi)進行
B.用分割針或分割刀片對早期胚胎進行分割
C.分割后必須移植到受體子宮內(nèi)進一步完成胚胎發(fā)育
D.對囊胚進行分割時要注意將內(nèi)細胞團均等分割
3.利用胚胎干細胞治療肝衰竭,能實現(xiàn)此過程的最重要的原因是()
A.細胞分裂B.細胞特化C.細胞分化D.細胞增殖
4.胚胎移植是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。下圖為牛胚胎移植示意圖,據(jù)圖分析下列敘述正確的是()
A.同期發(fā)情處理與過程a使用的是同一種激素
B.過程b的生理基礎(chǔ)是供體與受體生理環(huán)境相同
C.過程c有手術(shù)法和非手術(shù)法兩種方法
D.供體母牛、供體公牛和受體母牛均要求遺傳性能優(yōu)秀
5.表現(xiàn)型不同的母牛生出基因型相同的小牛,產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是()
A.試管動物培養(yǎng)B.胚胎移植C.胚胎分割移植D.受精卵移植
6.通過胚胎移植技術(shù),可以實現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是()
A.對供體和受體母牛都要進行相同激素處理B.受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進行
C.對沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植D.胚胎分割移植實現(xiàn)同卵多胎的成功率較低
7.下圖是“萬能細胞”的誕生過程,圖中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干細胞中能高度表達并決定其“全能性”的四個基因,將改造后的“萬能細胞”植入小鼠身體,植入的細胞長成了“腫瘤”,“腫瘤”中出現(xiàn)了神經(jīng)、骨骼、肌肉等多種類型的細胞。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)胚胎干細胞又稱ES細胞,是從________________中分離出來的一類細胞,如果胚胎發(fā)育到了囊胚期,這時的________細胞就是ES細胞。
(2)胚胎干細胞在功能上具有發(fā)育的____________________________。
(3)圖中反轉(zhuǎn)錄病毒的作用是_____________________,過程③利用了反轉(zhuǎn)錄病毒的________特性。
(4)“萬能細胞”經(jīng)體外誘導分化,可以培育出人造組織器官,這樣培育的特殊細胞或器官移回病人體內(nèi)與異體器官移植相比,最大的優(yōu)點是_________________________________________。
(5)請說出一種胚胎干細胞的應(yīng)用:______________________________________________。
人教版高中生物選修三2.1.2植物細胞工程的實際應(yīng)用學案
經(jīng)驗告訴我們,成功是留給有準備的人。高中教師要準備好教案,這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動,幫助高中教師提前熟悉所教學的內(nèi)容。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?經(jīng)過搜索和整理,小編為大家呈現(xiàn)“人教版高中生物選修三2.1.2植物細胞工程的實際應(yīng)用學案”,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
2.1.2植物細胞工程的實際應(yīng)用
1.理解植物細胞工程在植物繁殖、作物新品種的培育、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)中的作用。
2.說出植物細胞工程的實際應(yīng)用。
一、植物繁殖的新途徑
1.微型繁殖
(1)概念:用于優(yōu)良品種的技術(shù)。
(2)特點:屬于繁殖,能夠保持的遺傳特性,還可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。
(3)實例:20世紀60年代,荷蘭的科學家就成功地實現(xiàn)了利用來培育蘭花。
2.作物脫毒
(1)選材部位:植物的附近。
(2)選材原因:分生區(qū)附近的病毒極少,甚至。
(3)實例:目前采用培養(yǎng)技術(shù)來脫除病毒,在、草莓、甘蔗、菠蘿、香蕉等主要經(jīng)濟作物上已獲得成功。
3.人工種子
(1)概念:以植物組織培養(yǎng)得到的、、頂芽和腋芽等為材料,經(jīng)過人工包裝得到的種子。
(2)特點
①后代。
②不受、和限制。
(3)實例:我國已成功地把芹菜、花椰菜、桉樹和水稻的胚狀體制備成了人工種子。
二、作物新品種的培育
1.單倍體育種
(1)過程:花藥離體培養(yǎng)―→單倍體植株――→染色體加倍純合子植株。
(2)優(yōu)點
①后代是純合子,能穩(wěn)定遺傳。
②明顯縮短了育種的年限。
2.突變體的利用
(1)產(chǎn)生原因:在植物的組織培養(yǎng)過程中,易受和(如射線、化學物質(zhì)等)的影響而。
(2)利用:篩選出對人們有用的,進而培育成新品種。
三、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
1.細胞產(chǎn)物種類:、脂肪、糖類、、香料、生物堿等。
2.技術(shù):技術(shù)。
3.實例:我國利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)實現(xiàn)了大量生產(chǎn);另外,三七、紫草和銀杏的也都已經(jīng)實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)。
思考交流
1.植物組織培養(yǎng)可以進行快速繁殖的原因是什么?
2.脫毒苗培育時常用莖尖作材料,為什么不用根尖或其他分生區(qū)呢?
正誤判斷
1.微型繁殖技術(shù)實際是通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)來完成的。()
2.進行作物脫毒時,只能選取無病毒的莖尖進行組織培養(yǎng)。()
3.利用人工種子繁殖時,其后代無性狀分離。()
4.單倍體育種不能得到作物新品種。()
5.人參皂甙的工廠化生產(chǎn)利用了植物細胞的全能性。()
一、植物繁殖的新途徑
什么是植物的微型繁殖?其實質(zhì)和原理分別是什么?什么是人工種子?人工種子主要由哪幾部分組成?
二、作物新品種培育方法的比較
作物新品種的培育方法主要有哪幾種?單倍體育種與花藥離體培養(yǎng)有何異同?人工種子與單倍體育種有什么區(qū)別?
例1下圖所示為植株繁殖的四種人工方式示意圖,請據(jù)圖回答:
原生質(zhì)體
(1)圖中單倍體植株通常的獲取方式是________。若圖中單倍體細胞含2個染色體組,A有4個染色體組,則③過程所用化學試劑的作用是_________________________________________。
(2)圖中B和C過程的不同點是________________________________________,這種不同主要的決定因素是________________________。
(3)若想在C過程中獲得突變體,進而培育成新品種植株,應(yīng)用物理誘變或化學誘變的方法處理________。(4)若要獲得水稻的“人工種子”,則應(yīng)選用圖中的________結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的________有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。
(5)若D為胡蘿卜—羊角芹,②過程常用的物理方法有________________等;經(jīng)融合處理后,已經(jīng)融合的細胞類型有________________種(若融合的細胞只考慮兩兩融合)。
(1)花藥離體培養(yǎng) 抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體的形成
(2)B過程中形成的是胚狀體,而C過程形成的是叢芽 細胞分裂素與生長素的比值
(3)愈傷組織
(4)胚狀體 胚
(5)離心、振動、電激 3
課堂達標
1.下圖為植物組織培養(yǎng)的基本過程,若制作人工種子,生產(chǎn)治療燙傷、割傷的藥物——紫草素,應(yīng)分別選用編號()
①――→脫分化②――→再分化③―→④
A.④② B.③②C.③④D.④③
2.甘薯種植多年后往往會感染病毒而減產(chǎn),為此農(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進行種植。獲得無病毒幼苗的最佳辦法是()
A.選擇優(yōu)良品種進行雜交B.進行遠緣體細胞雜交
C.利用芽尖進行組織培養(yǎng)D.人工誘導基因突變
3.下列對人工種子正確的敘述是()
A.通過科技手段人工合成的種子
B.利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的種子
C.種皮能夠自我生成的種子
D.人工種子發(fā)芽率低
4.用雜合子種子盡快獲得純合子植株的方法是()
A.種植→F2→選出性狀不分離者→純合子
B.種植→秋水仙素處理→純合子
C.種植→生長素處理→純合子
D.種植→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗→秋水仙素處理→純合子
5.下列育種措施,可以增加植物突變體出現(xiàn)的是()
A.采用嫁接方法培育蘋果新品種
B.將魚的抗凍蛋白基因?qū)霟煵菔芫阎校嘤箖鰺煵?br>
C.用紫外線對組織培養(yǎng)中的愈傷組織進行照射
D.使用秋水仙素對棉花植株進行處理
6.植物組織培養(yǎng)是克隆植物的一種方法,過程如下圖所示,回答相應(yīng)的問題。
(1)為了獲得脫毒植株,外植體往往取自植物的花芽、葉芽等處的分生組織,其原因是________________________________________________________________________。
(2)培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基除添加營養(yǎng)物質(zhì)外,還需要添加植物激素,其目的是誘導外植體________________________________________________________________________。
(3)在生產(chǎn)實踐中為獲得大量的細胞產(chǎn)物(如紫杉醇),可將①________放入液體培養(yǎng)基中經(jīng)機械作用分散成單個細胞,制備成細胞浮液,再經(jīng)過________即可獲得大量細胞。
(4)組織培養(yǎng)過程需要植物生長和繁殖的最適條件,否則在光學顯微鏡下可能觀察到發(fā)生________________異常,進而使植物出現(xiàn)遺傳不穩(wěn)定甚至不育。
(5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅應(yīng)用于花卉、果樹的快速、大量繁殖以及脫毒植株的獲取,還廣泛用于______________、________________、________________等育種過程中。
課外強化
1.某株名貴花卉用種子繁殖時會發(fā)生性狀分離,為了防止性狀分離并快速繁殖,可利用該植物體的一部分器官或組織進行離體培養(yǎng),但不能采用該植株的()
A.莖尖B.芽C.葉片D.花粉粒
2.在下列各育種方式中,與組織培養(yǎng)技術(shù)無關(guān)的是()
A.利用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株
B.秋水仙素處理二倍體幼苗,獲得四倍體植株
C.通過組織培養(yǎng)培育人工種子
D.通過體細胞雜交培養(yǎng)“番茄—馬鈴薯”雜種植株
3.右圖表示一人工種子,下列與人工種子培育生產(chǎn)過程有關(guān)的敘述,不正確的是()
A.人工種子一般用離體的植物細胞通過組織培養(yǎng)技術(shù)獲得
B.胚狀體是由愈傷組織分化而成,離體細胞只有形成愈傷組織才能表現(xiàn)出全能性
C.同一批次的人工種子可以保證具有相同的基因型
D.胚狀體是由未分化的、具有分裂能力的細胞構(gòu)成的
4馬鈴薯種植多年后易積累病毒而導致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗,以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過程涉及細胞的()
①有絲分裂 ②分化?、蹨p數(shù)分裂 ④全能性
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④
5.百合利用它的球莖進行無性繁殖,種植的世代多了,以后往往會感染病毒而減產(chǎn),為此農(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進行種植。在最短時間內(nèi)獲得大量無病毒幼苗的最佳方法是()
A.花藥離體培養(yǎng)B.選取成熟組織進行培養(yǎng)
C.利用莖尖進行組織培養(yǎng)D.人工誘導基因
6.下面為番茄植物組織培養(yǎng)過程的流程圖解,以下相關(guān)敘述不正確的是()
植物葉片――→a葉組織塊――→b愈傷組織――→c有生根發(fā)芽能力的胚狀體結(jié)構(gòu)――→d人工種子――→e種苗
A.脫分化發(fā)生在b步驟,形成愈傷組織,在此過程中植物激素發(fā)揮了重要作用
B.再分化發(fā)生在d步驟,是愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過程
C.從葉組織塊到種苗形成的過程說明番茄葉片細胞具有全能性
D.人工種子可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題
7.下圖列舉了幾種植物的育種方式,請據(jù)圖回答相關(guān)問題。
(1)甲育種方式稱為________________。
(2)通過丁種方式可以獲得脫毒苗,培養(yǎng)過程中c常常取用莖尖的原因是_________________________。
(3)乙方式處理植物的愈傷組織能獲得較好效果,原因是______________________________。
(4)丙方式將外源目的基因?qū)胧荏w植物細胞,最常采用的方法是____________。在通過丙方式獲得轉(zhuǎn)基因植株的過程中,核心步驟是__________________________________________。
(5)甲、丙兩種育種方式與傳統(tǒng)雜交育種方式相比,其優(yōu)點是________________________________。
人教版高中生物選修三4.1轉(zhuǎn)基因生物的安全性學案
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學生的理解性,作為教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來,讓教師能夠快速的解決各種教學問題。那么,你知道教案要怎么寫呢?經(jīng)過搜索和整理,小編為大家呈現(xiàn)“人教版高中生物選修三4.1轉(zhuǎn)基因生物的安全性學案”,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
4.1 轉(zhuǎn)基因生物的安全性
1.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題,認同對生物技術(shù)安全性問題討論的必要性。
2.舉例說出對轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的不同觀點及論據(jù)。
3.形成對待轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的理性、求實的態(tài)度。
一、轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止
1.轉(zhuǎn)基因微生物方面
(1)制造出具有重要經(jīng)濟價值的各種,如清除石油污染的。
(2)使用的微生物生產(chǎn)稀缺的生化藥物,即。
2.轉(zhuǎn)基因動物方面
(1)在培育生長迅速、的轉(zhuǎn)基因家畜、家禽方面不斷取得輝煌成就,如轉(zhuǎn)基因牛、豬、雞、鯉魚、鯽魚等。
(2)科學家把轉(zhuǎn)基因動物變成,讓它們的奶中富含某種營養(yǎng)物質(zhì)、或人類所需的。
3.轉(zhuǎn)基因植物方面
(1)成果:目前,科學家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、、抗除草劑、等全新性狀的農(nóng)作物。
(2)推廣國家及品種:全球種植轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的國家已經(jīng)達到20多個,種植面積較大的國家有美國、阿根廷、巴西、加拿大、印度和,種植的轉(zhuǎn)基因植物中以大豆和玉米最多,其次是轉(zhuǎn)基因和油菜。
二、對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論
1.引發(fā)人們對轉(zhuǎn)基因生物安全性激烈爭論的原因
(1)科學發(fā)展水平的限制,目前科學家對、以及等都了解得相當有限。
(2)轉(zhuǎn)移的基因雖然是功能已知的基因,但不少卻是異種生物的基因。
(3)外源基因插入宿主基因組的部位往往是的。
2.引發(fā)了人們在、和三個方面的激烈爭論。
3.實質(zhì)性等同
在轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中,只要某些沒有發(fā)生改變,就可以認為與天然品種“”。
三、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)
1.面對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊,正確的做法應(yīng)該是,而不能因噎廢食。
2.1993年,中國制定了《基因工程安全管理辦法》。為了維護消費者對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的和
,2002年,我國農(nóng)業(yè)部又頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》。
思考交流
1.假如外源基因是轉(zhuǎn)移到農(nóng)作物的葉綠體DNA上的,能通過花粉傳播嗎?為什么?
2.為什么轉(zhuǎn)基因食物可能會出現(xiàn)滯后效應(yīng)?
正誤判斷
1.通過轉(zhuǎn)基因生產(chǎn)藥物只是轉(zhuǎn)基因微生物方面的應(yīng)用。()
2.生物反應(yīng)器是能生產(chǎn)人類所需的特定蛋白質(zhì)的動物,包括乳腺生物反應(yīng)器和膀胱生物反應(yīng)器。()
3.轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)了人們在食物安全、生物安全、環(huán)境安全等方面的激烈爭論。()
4.理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù),就是聽之任之,不管不問。()
一、轉(zhuǎn)基因生物與生物安全的兩種觀點
觀點引起生物安全問題不引起生物安全問題
論據(jù)①可能變成野生種類或雜草
②可能重組出新的有害病原體
③有可能形成用除草劑除不去的“超級雜草”
④可能成為“入侵的外來物種”①進入非種植區(qū)生命力很差
②存在生殖隔離,難與其他植物雜交
③花粉的傳播距離和存活時間有限
④新性狀的表現(xiàn)必須具有一定水、肥等條件以及配套的種植技術(shù)
例1棉鈴蟲是一種嚴重危害棉花的害蟲。我國科學家發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死,而此毒蛋白對人畜無害。通過基因工程的方法,我國已將該毒蛋白基因移入棉株細胞內(nèi)并實現(xiàn)成功表達。由于棉鈴蟲吃了這種轉(zhuǎn)基因棉花的植株后就會死亡,所以該棉花新品種在1998年推廣后,已取得了很好的經(jīng)濟效益。請根據(jù)上述材料回答下列問題。
(1)該項科學成果在環(huán)境保護上的重要作用是__________________________________________________________。
(2)題中“毒蛋白基因移入棉株細胞內(nèi)并實現(xiàn)成功表達”中的“成功表達”含義是指____________________________________________________________。
(3)與雜交育種、誘變育種相比,通過基因工程培育新品種的主要優(yōu)點是_____________________
________________________________________________________________________。
(4)在培育“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”的基因操作中,所用的基因的“剪刀”是______________________,基因的“縫合針線”是____________,基因的“運載工具”是________。
(5)轉(zhuǎn)基因技術(shù)有利有弊,請各舉一例加以說明。
有利方面:________________________________________________________________________;
有害方面:________________________________________________________________________。
(1)減少了農(nóng)藥對環(huán)境的污染,保護了生態(tài)環(huán)境
(2)毒蛋白基因在棉花細胞內(nèi)經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了毒蛋白
(3)目的性強,育種周期短,克服了遠緣雜交不親和的障礙
(4)限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶 質(zhì)粒
(5)用于疾病的診斷和治療,用于培育優(yōu)良動、植物新品種等 不利于環(huán)境保護,可能引起環(huán)境問題、食物安全性問題、生物安全性問題等
二、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)
為什么說生物技術(shù)是一把雙刃劍?如何理性看待生物技術(shù)?
例2 害蟲損傷番茄的葉片后,組成葉片細胞的細胞壁能釋放出一種類激素物質(zhì),這種物質(zhì)可以擴散到番茄的其他部位,誘導細胞內(nèi)蛋白酶抑制劑基因表達,合成蛋白酶抑制劑,導致害蟲不能消化食物而死亡??茖W家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)把番茄的蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)移到玉米中,使玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀,有效抵御了玉米螟對玉米的危害。
請結(jié)合上面的材料回答:
(1)轉(zhuǎn)移了番茄蛋白酶抑制劑基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制劑的具體部位是________,合成的化合物還需要在________________________中加工才具有生物活性。
(2)這種抗玉米螟玉米品種的培育技術(shù)屬于________技術(shù),這種變異在生物學上稱為________。
(3)在種植了這種轉(zhuǎn)基因玉米的農(nóng)田中的雜草是否也會出現(xiàn)抗玉米螟性狀?原因是什么?
(4)抗玉米螟玉米具有顯著的生態(tài)效應(yīng)。你認為種植該玉米的農(nóng)田是否還需要進行防蟲管理?理由是什么?
(5)有人對食用該玉米的安全性表示擔憂,你認為這種擔憂有無道理?請簡要說明理由。
(1)核糖體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 (2)轉(zhuǎn)基因 基因重組 (3)(答案不唯一)不會。不同物種之間存在生殖隔離,玉米的花粉不能傳遞給雜草。(或會。蛋白酶抑制劑基因通過玉米的花粉傳遞給雜草,使雜草獲得抗蟲基因,從而表現(xiàn)出抗蟲性狀。) (4)需要。轉(zhuǎn)基因玉米能夠抵抗玉米螟,但不一定能抵抗其他玉米害蟲?!?5)(答案不唯一)有道理。這種玉米的子??赡芎械鞍酌敢种苿?,人食用后可能抑制人體蛋白酶的活性,影響人體健康。(或沒有道理。人蛋白酶與玉米螟蛋白酶結(jié)構(gòu)不同,玉米中的蛋白酶抑制劑對人體蛋白酶無影響。)
課堂達標
1.下列不是轉(zhuǎn)基因成果的是()
A.清除石油污染的假單胞桿菌B.高產(chǎn)青霉素菌株
C.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉D(zhuǎn).巨型小鼠
2.下列哪項支持轉(zhuǎn)基因生物會引發(fā)生物安全性問題()
A.生殖隔離使轉(zhuǎn)基因植物與其他植物很難雜交
B.花粉的傳播距離有限,不會引起生物安全
C.植物花粉存活時間有限,不會散失到其他環(huán)境,威脅其他生物
D.轉(zhuǎn)基因生物有可能像“入侵的外來物種”
3.抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育與推廣給社會帶來的巨大效益是()
①在一定程度上使作物擺脫了土壤和氣候條件的限制
②減少化學農(nóng)藥對環(huán)境的污染和人畜的危害
③減少了化肥的制造和使用量,有利于環(huán)境保護
④使得作物在不良環(huán)境下更好地生長,提高產(chǎn)量
A.①②③ B.①②④C.①③④D.②③④
4.為了防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉轉(zhuǎn)移到自然界中的其他植物,科學家設(shè)法將目的基因整合到受體細胞的葉綠體基因組中。其原因是()
A.葉綠體基因組不會進入到生殖細胞中
B.受精卵中的細胞質(zhì)幾乎全部來自卵細胞
C.轉(zhuǎn)基因植物與其他植物間不能發(fā)生基因交流
D.植物雜交的后代不會出現(xiàn)一定的性狀分離比
5.隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展,“基因污染”應(yīng)運而生,關(guān)于基因污染的下列說法不正確的是()
A.轉(zhuǎn)基因作物可通過花粉散落到它的近親作物上,從而污染生物基因庫
B.基因污染是一種不可擴散的污染
C.雜草、害蟲從它的近親獲得抗性基因,可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
D.轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來物種”,威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存
6.一個學習小組的同學在對當?shù)卦耘嘧魑锓N類進行調(diào)查時,發(fā)現(xiàn)有的地方種植了轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米,這種玉米在噴灑除草劑的環(huán)境中生長良好,雜草被除草劑殺死,玉米還能正常生長,給農(nóng)民節(jié)省了很大的人力和物力。跟蹤調(diào)查還發(fā)現(xiàn),這種轉(zhuǎn)基因玉米除直接食用外,還被加工成食品擺在超市的貨架上。請回答下列問題:
(1)一部分同學認為,這種轉(zhuǎn)基因玉米不會對當?shù)氐纳锒鄻有詷?gòu)成威脅。如果你同意這種觀點,請列舉出三條理由。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(2)用轉(zhuǎn)基因玉米加工的食品被擺在超市貨架上,生產(chǎn)廠商根據(jù)我國的有關(guān)規(guī)定,對產(chǎn)品進行轉(zhuǎn)基因生物標注,這樣做是為了保護________________________。在有關(guān)標識中,應(yīng)標注“________________”或“________________”。如果該產(chǎn)品中已不再含有或檢測不出轉(zhuǎn)基因成分,應(yīng)標注為“本產(chǎn)品為________加工制成,但本品中__________________________”。
課外強化
1.下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述,錯誤的是()
A.種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離
B.轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后,目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細胞中
C.種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性
D.轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物
2.20世紀70年代基因工程技術(shù)剛興起的時候,都以微生物作為實驗材料,且必須在“負壓”(低于外界大氣壓)的實驗室里操作。這里“負壓”的作用主要是()
A.防止重組基因的生物進入人體或逃逸到外界,從而對環(huán)境造成基因污染
B.提高微生物的基因突變頻率
C.加快微生物的繁殖速度
D.避免其他微生物對實驗材料的污染
3.下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全的敘述錯誤的是()
A.重組的微生物在降解污染物的過程中可能產(chǎn)生二次污染
B.種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量,對環(huán)境沒有任何負面影響
C.如果轉(zhuǎn)基因花粉中含有有毒蛋白或過敏蛋白,可能會通過食物鏈傳遞到人體內(nèi)
D.轉(zhuǎn)基因生物所帶來的環(huán)境安全問題是可以解決的
4.下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中,錯誤的是()
A.我國已經(jīng)對轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強制實施了產(chǎn)品標識制度
B.國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標簽上警示性注明可能的危害
C.開展風險評估、預警跟蹤和風險管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提
D.目前對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上
5.將人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子中,可使煙草獲得抗病毒的能力,形成轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。試分析回答:
(1)煙草轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的獲得屬于()
A.基因工程B.細胞工程C.微生物工程D.酶工程
(2)人的基因之所以能接到植物體中去,原因是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)煙草具有抗病毒能力,說明煙草體內(nèi)產(chǎn)生____________________________。
(4)不同生物間基因移植成功,說明生物共用一套____________,從進化的角度看,這些生物具有__________________________。
(5)該工程應(yīng)用于實踐,將給農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域帶來革命,目前已取得了許多成就,請你列舉你所知道的或你所設(shè)想應(yīng)用該工程的三個具體實例。
________________________________________________________________________。
(6)有人認為,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品也是一把雙刃劍,有如水能載舟也能覆舟,甚至可能帶來災(zāi)難性的后果,你是否支持這一觀點?如果支持,請你舉出一個可能出現(xiàn)的災(zāi)難性后果的實例。