高中生物教案必修三
發(fā)表時(shí)間:2020-11-16人教版高中生物選修三4.1轉(zhuǎn)基因生物的安全性學(xué)案。
一名愛(ài)崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái),讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。那么,你知道教案要怎么寫(xiě)呢?經(jīng)過(guò)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(xué)案”,大家不妨來(lái)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(wèn)題,認(rèn)同對(duì)生物技術(shù)安全性問(wèn)題討論的必要性。
2.舉例說(shuō)出對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性問(wèn)題的不同觀點(diǎn)及論據(jù)。
3.形成對(duì)待轉(zhuǎn)基因生物安全性問(wèn)題的理性、求實(shí)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(jì)價(jià)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(dòng)物方面
(1)在培育生長(zhǎng)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(yú)、鯽魚(yú)等。
(2)科學(xué)家把轉(zhuǎn)基因動(dòng)物變成,讓它們的奶中富含某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、或人類(lèi)所需的。
3.轉(zhuǎn)基因植物方面
(1)成果:目前,科學(xué)家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲(chóng)、、抗除草劑、等全新性狀的農(nóng)作物。
(2)推廣國(guó)家及品種:全球種植轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的國(guó)家已經(jīng)達(dá)到20多個(gè),種植面積較大的國(guó)家有美國(guó)、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(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論
1.引發(fā)人們對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性激烈爭(zhēng)論的原因
(1)科學(xué)發(fā)展水平的限制,目前科學(xué)家對(duì)、以及等都了解得相當(dāng)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?cè)?、和三個(gè)方面的激烈爭(zhēng)論。
3.實(shí)質(zhì)性等同
在轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中,只要某些沒(méi)有發(fā)生改變,就可以認(rèn)為與天然品種“”。
三、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)
1.面對(duì)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(guó)制定了《基因工程安全管理辦法》。為了維護(hù)消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的和
,2002年,我國(guó)農(nóng)業(yè)部又頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)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(guò)花粉傳播嗎?為什么?
2.為什么轉(zhuǎn)基因食物可能會(huì)出現(xiàn)滯后效應(yīng)?
正誤判斷
1.通過(guò)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(lèi)所需的特定蛋白質(zhì)的動(dòng)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?cè)谑澄锇踩?、生物安全、環(huán)境安全等方面的激烈爭(zhēng)論。()
4.理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù),就是聽(tīng)之任之,不管不問(wèn)。()
一、轉(zhuǎn)基因生物與生物安全的兩種觀點(diǎn)
觀點(diǎn)引起生物安全問(wèn)題不引起生物安全問(wèn)題
論據(jù)①可能變成野生種類(lèi)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(jí)雜草”
④可能成為“入侵的外來(lái)物種”①進(jìn)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(shí)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(chóng)是一種嚴(yán)重危害棉花的害蟲(chóng)。我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲(chóng)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(chóng)致死,而此毒蛋白對(duì)人畜無(wú)害。通過(guò)基因工程的方法,我國(guó)已將該毒蛋白基因移入棉株細(xì)胞內(nèi)并實(shí)現(xiàn)成功表達(dá)。由于棉鈴蟲(chóng)吃了這種轉(zhuǎn)基因棉花的植株后就會(huì)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(jì)效益。請(qǐng)根據(jù)上述材料回答下列問(wèn)題。
(1)該項(xiàng)科學(xué)成果在環(huán)境保護(hù)上的重要作用是__________________________________________________________。
(2)題中“毒蛋白基因移入棉株細(xì)胞內(nèi)并實(shí)現(xiàn)成功表達(dá)”中的“成功表達(dá)”含義是指____________________________________________________________。
(3)與雜交育種、誘變育種相比,通過(guò)基因工程培育新品種的主要優(yōu)點(diǎn)是_____________________
________________________________________________________________________。
(4)在培育“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)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(yùn)載工具”是________。
(5)轉(zhuǎn)基因技術(shù)有利有弊,請(qǐng)各舉一例加以說(shuō)明。
有利方面:________________________________________________________________________;
有害方面:________________________________________________________________________。
(1)減少了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境
(2)毒蛋白基因在棉花細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了毒蛋白
(3)目的性強(qiáng),育種周期短,克服了遠(yuǎn)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(dòng)、植物新品種等 不利于環(huán)境保護(hù),可能引起環(huán)境問(wèn)題、食物安全性問(wèn)題、生物安全性問(wèn)題等
二、理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)
為什么說(shuō)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(chóng)損傷番茄的葉片后,組成葉片細(xì)胞的細(xì)胞壁能釋放出一種類(lèi)激素物質(zhì),這種物質(zhì)可以擴(kuò)散到番茄的其他部位,誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)蛋白酶抑制劑基因表達(dá),合成蛋白酶抑制劑,導(dǎo)致害蟲(chóng)不能消化食物而死亡??茖W(xué)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(chóng)性狀,有效抵御了玉米螟對(duì)玉米的危害。
請(qǐng)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(xué)上稱(chēng)為_(kāi)_______。
(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(huì)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(rèn)為種植該玉米的農(nóng)田是否還需要進(jìn)行防蟲(chóng)管理?理由是什么?
(5)有人對(duì)食用該玉米的安全性表示擔(dān)憂,你認(rèn)為這種擔(dān)憂有無(wú)道理?請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)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(huì)。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(huì)。蛋白酶抑制劑基因通過(guò)玉米的花粉傳遞給雜草,使雜草獲得抗蟲(chóng)基因,從而表現(xiàn)出抗蟲(chóng)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(chóng)?!?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(méi)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(duì)人體蛋白酶無(wú)影響。)
課堂達(dá)標(biāo)
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(chóng)棉D(zhuǎn).巨型小鼠
2.下列哪項(xiàng)支持轉(zhuǎn)基因生物會(huì)引發(fā)生物安全性問(wèn)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(huì)引起生物安全
C.植物花粉存活時(shí)間有限,不會(huì)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(lái)物種”
3.抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育與推廣給社會(huì)帶來(lái)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(xué)農(nóng)藥對(duì)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(hù)
④使得作物在不良環(huán)境下更好地生長(zhǎng),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(guò)花粉轉(zhuǎn)移到自然界中的其他植物,科學(xué)家設(shè)法將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中。其原因是()
A.葉綠體基因組不會(huì)進(jìn)入到生殖細(xì)胞中
B.受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)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(huì)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(yùn)而生,關(guān)于基因污染的下列說(shuō)法不正確的是()
A.轉(zhuǎn)基因作物可通過(guò)花粉散落到它的近親作物上,從而污染生物基因庫(kù)
B.基因污染是一種不可擴(kuò)散的污染
C.雜草、害蟲(chóng)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(lái)物種”,威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存
6.一個(gè)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在對(duì)當(dāng)?shù)卦耘嘧魑锓N類(lèi)進(jìn)行調(diào)查時(shí),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(zhǎng)良好,雜草被除草劑殺死,玉米還能正常生長(zhǎng),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(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)一部分同學(xué)認(rèn)為,這種轉(zhuǎn)基因玉米不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有詷?gòu)成威脅。如果你同意這種觀點(diǎn),請(qǐng)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(guó)的有關(guān)規(guī)定,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)注,這樣做是為了保護(hù)________________________。在有關(guān)標(biāo)識(shí)中,應(yīng)標(biāo)注“________________”或“________________”。如果該產(chǎn)品中已不再含有或檢測(cè)不出轉(zhuǎn)基因成分,應(yīng)標(biāo)注為“本產(chǎn)品為_(kāi)_______加工制成,但本品中__________________________”。
課外強(qiáng)化
1.下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述,錯(cuò)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(dòng)物食用后,目的基因會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中
C.種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)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(jì)70年代基因工程技術(shù)剛興起的時(shí)候,都以微生物作為實(shí)驗(yàn)材料,且必須在“負(fù)壓”(低于外界大氣壓)的實(shí)驗(yàn)室里操作。這里“負(fù)壓”的作用主要是()
A.防止重組基因的生物進(jìn)入人體或逃逸到外界,從而對(duì)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(duì)實(shí)驗(yàn)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(cuò)誤的是()
A.重組的微生物在降解污染物的過(guò)程中可能產(chǎn)生二次污染
B.種植抗蟲(chóng)棉可以減少農(nóng)藥的使用量,對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何負(fù)面影響
C.如果轉(zhuǎn)基因花粉中含有有毒蛋白或過(guò)敏蛋白,可能會(huì)通過(guò)食物鏈傳遞到人體內(nèi)
D.轉(zhuǎn)基因生物所帶來(lái)的環(huán)境安全問(wèn)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(cuò)誤的是()
A.我國(guó)已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度
B.國(guó)際上大多數(shù)國(guó)家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害
C.開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提
D.目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)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(xì)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(shuō)明煙草體內(nèi)產(chǎn)生____________________________。
(4)不同生物間基因移植成功,說(shuō)明生物共用一套____________,從進(jìn)化的角度看,這些生物具有__________________________。
(5)該工程應(yīng)用于實(shí)踐,將給農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域帶來(lái)革命,目前已取得了許多成就,請(qǐng)你列舉你所知道的或你所設(shè)想應(yīng)用該工程的三個(gè)具體實(shí)例。
________________________________________________________________________。
(6)有人認(rèn)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(lái)災(zāi)難性的后果,你是否支持這一觀點(diǎn)?如果支持,請(qǐng)你舉出一個(gè)可能出現(xiàn)的災(zāi)難性后果的實(shí)例。
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轉(zhuǎn)基因生物的安全性教學(xué)設(shè)計(jì)
疏導(dǎo)引導(dǎo)
1.關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物的安全性問(wèn)題?
轉(zhuǎn)基因生物的安全性問(wèn)題包括食物安全、生物安全和環(huán)境安全三方面,對(duì)于這三個(gè)問(wèn)題的學(xué)習(xí),要注意以下幾點(diǎn):?
(1)對(duì)于某一觀點(diǎn),要切實(shí)聯(lián)系前面學(xué)過(guò)的生物學(xué)原理來(lái)分析,根據(jù)所掌握的生物學(xué)知識(shí)分析其可能性,不要盲目地下結(jié)論。?
(2)注意查閱資料,開(kāi)闊視野,豐富自己的知識(shí)面。?
(3)采用辯證的觀點(diǎn)看待問(wèn)題,培養(yǎng)自己的辯證思維能力。
2.“實(shí)質(zhì)性等同原則”只是轉(zhuǎn)基因植物安全性評(píng)價(jià)的起點(diǎn),而不是終點(diǎn)?
美國(guó)政府為了獲得國(guó)際貿(mào)易的有利地位,于1992年5月,宣布只要基因工程產(chǎn)品中蛋白質(zhì)組成與天然的一樣,就沒(méi)有必要再通過(guò)FDA(藥物和食品管理局)批準(zhǔn),可直接投放市場(chǎng)。? “實(shí)質(zhì)性等同”是指轉(zhuǎn)基因生物與自然存在的傳統(tǒng)生物在相同條件下進(jìn)行性狀表現(xiàn)的比較。比較的內(nèi)容包括生理性狀、分子特征、營(yíng)養(yǎng)成分、毒素含量和過(guò)敏原等是否具有等同性。實(shí)質(zhì)性等同是一種動(dòng)態(tài)比較過(guò)程。美國(guó)FDA采用了二步評(píng)價(jià)法。第一步對(duì)目的基因及相應(yīng)產(chǎn)物作出評(píng)價(jià),它是反映外源基因及產(chǎn)物的安全性。第二步,對(duì)接受外源基因植物所出現(xiàn)的意外性狀進(jìn)行評(píng)價(jià),它是反映該植物的屬性。
3.理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)?
對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的學(xué)習(xí),要求同學(xué)們注意以下幾個(gè)方面:?
(1)首先認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用前景是非常廣闊的,以基因工程為代表的一大批生物技術(shù)成果,進(jìn)入人類(lèi)的生產(chǎn)和生活,特別是在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了極大的作用。?
(2)要正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶來(lái)的安全性問(wèn)題,切實(shí)認(rèn)識(shí)到個(gè)別有害轉(zhuǎn)基因生物的危害性,要趨利避害。?
(3)完善相應(yīng)的法令法規(guī),利用法制手段確保轉(zhuǎn)基因生物的安全性。?
(4)增強(qiáng)科學(xué)家的法制意識(shí),提高科學(xué)家的道德研究水平。
活學(xué)巧用
下列哪項(xiàng)不是轉(zhuǎn)基因食物潛在的安全隱患()?
A.轉(zhuǎn)基因植物有可能合成出對(duì)人體有直接毒性或潛在毒性的蛋白質(zhì)?
B.轉(zhuǎn)基因植物合成的某些新的蛋白質(zhì)有可能成為某些人的過(guò)敏原?
C.某些轉(zhuǎn)基因生物可以合成干擾素進(jìn)入人體,增強(qiáng)相應(yīng)細(xì)胞的免疫力?
D.某些基因足以使植物體內(nèi)某些代謝途徑發(fā)生變化,導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)成分的改變?
解題提示:轉(zhuǎn)基因生物引發(fā)食物安全的主要理由如下:對(duì)食物的安全性檢測(cè)不夠;擔(dān)心出現(xiàn)滯后效應(yīng);擔(dān)心出現(xiàn)新的過(guò)敏原;擔(dān)心營(yíng)養(yǎng)成分改變等。因此A、B、D三項(xiàng)都屬于轉(zhuǎn)基因食物潛在的安全隱患,只有C項(xiàng)不是,它是基因在制藥方面的應(yīng)用。?
答案:C?
20世紀(jì)90年代,烏干達(dá)木薯業(yè)遭到了病害的毀滅性打擊??茖W(xué)家究其原因發(fā)現(xiàn),是一種新的病毒引發(fā)的疾病,而這種新病毒是由兩種已知病毒重組產(chǎn)生的。這一事實(shí)有力地支持了下列哪一觀點(diǎn)()?
A.轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來(lái)物種”,威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存?
B.導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因生物的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些細(xì)菌或病原體雜交,從而重組出對(duì)人類(lèi)或其他生物有害的病原體?
C.轉(zhuǎn)基因植物的抗除草劑基因,有可能通過(guò)花粉傳播而進(jìn)入雜草中,使雜草成為除不掉的“超級(jí)雜草”?
D.抗蟲(chóng)棉能抵抗棉鈴蟲(chóng),但隨著棉鈴蟲(chóng)抗性的增強(qiáng),抗蟲(chóng)棉有可能被淘汰?
解題提示:由題干材料可知,這種新病毒是由兩種已知病毒重組產(chǎn)生的,說(shuō)明兩種病毒的基因可以重新組合,形成新的生物。而B(niǎo)項(xiàng)正說(shuō)明外源基因與某細(xì)菌或病毒重組形成新的生物。因此是對(duì)B項(xiàng)的有力支持。?
答案:B?
人教版高中生物選修三1.3基因工程的應(yīng)用學(xué)案
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無(wú)論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫(xiě)呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)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(xué)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(shuō)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(jìn)展。
3.認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)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(dòng)物基因工程及基因工程藥物
1.動(dòng)物基因工程應(yīng)用的幾個(gè)方面
項(xiàng)目應(yīng)用基因來(lái)源或處理成果
提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度 外源基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)
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(dòng)物生產(chǎn)藥物 藥用基因+蛋白基因的啟動(dòng)子乳腺生物反應(yīng)器
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體抑制或除去基因結(jié)合培育出沒(méi)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(lái)生產(chǎn)藥品。
(2)成果:利用“工程菌”可生產(chǎn)細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等。
三、基因治療
1.概念:把導(dǎo)入病人體內(nèi),使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能,從而達(dá)到治療疾病的目的。
2.類(lèi)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?xì)胞,治療。
思考交流
通過(guò)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(wú)優(yōu)勢(shì)。()
2.通過(guò)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(guò)基因治療徹底治好。()
1.基因檢測(cè)與基因治療的比較
目的基因的作用備注
基因
檢測(cè)制作相應(yīng),利用原理,快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)人類(lèi)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?xì)胞中,可分為和兩種方法僅處于初期的臨床試驗(yàn)階段,仍有許多問(wèn)題和困難制約該技術(shù)的開(kāi)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(diǎn)方法
特點(diǎn)操作復(fù)雜,但效果可靠方法較簡(jiǎn)單,但效果難以控制
相同點(diǎn)都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞,以糾正基因.
例1繼哺乳動(dòng)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(jìn)展。最近,科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠,其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞,常用的方法是________________。
(2)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時(shí),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(cè)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(shí),應(yīng)使外源基因在小鼠的________細(xì)胞中特異表達(dá)。
(1)顯微注射法(2)受精卵(或早期胚胎) 受精卵(或早期胚胎細(xì)胞)具有全能性,可使外源基因在相應(yīng)組織細(xì)胞中表達(dá)(3)DNA分子雜交(4)膀胱上皮
課堂達(dá)標(biāo)
1.下列轉(zhuǎn)基因植物與所選用的目的基因?qū)?yīng)錯(cuò)誤的是()
A.抗蟲(chóng)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(xì)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(dá)后,以下說(shuō)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(duì)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(chóng)
D.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳,不會(huì)變異
3.21世紀(jì)被認(rèn)為是生物學(xué)的世紀(jì),目前基因芯片可以在很短的時(shí)間內(nèi)觀察到病變細(xì)胞,并分析出是因哪個(gè)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(jìn)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(cè)變異基因D.基因芯片技術(shù)能識(shí)別堿基序列
4.“工程菌”是指()
A.用物理或化學(xué)方法誘發(fā)菌類(lèi)自身某些基因得到高效表達(dá)的菌類(lèi)細(xì)胞株系
B.用遺傳工程的方法,把相同種類(lèi)不同株系的菌類(lèi)通過(guò)雜交得到的新細(xì)胞株系
C.用基因工程的方法,使外源基因得到高效表達(dá)的菌類(lèi)細(xì)胞株系
D.從自然界中選取的能迅速增殖的菌類(lèi)
5.近年來(lái)基因工程的發(fā)展非常迅速,科學(xué)家可以用DNA探針和外源基因?qū)氲姆椒ㄟM(jìn)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(cè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥
B.用DNA探針檢測(cè)病毒性肝炎
C.用導(dǎo)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(yíng)養(yǎng)豐富,是人們喜愛(ài)的一類(lèi)果蔬。但普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,控制細(xì)胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶,該酶能破壞細(xì)胞壁,使番茄軟化,不耐儲(chǔ)藏。為滿足人們的生產(chǎn)、生活需要,科學(xué)家們通過(guò)基因工程技術(shù),培育出了抗軟化、保鮮時(shí)間長(zhǎng)的番茄新品種。操作流程如下圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
抗軟化番茄的培育過(guò)程示意圖
(1)過(guò)程①需要的工具酶有_____________________。
(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),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(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—。在目的基因的兩側(cè)各有1個(gè)酶的切點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出目的基因兩側(cè)被限制酶切割后形成的黏性末端的過(guò)程示意圖。
(4)在番茄新品種的培育過(guò)程中,將目的基因?qū)胧荏w細(xì)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(jiàn),mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接導(dǎo)致了______無(wú)法合成,最終使番茄獲得了抗軟化的性狀。
課外強(qiáng)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(xiàng)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(zhǎng)果實(shí)的儲(chǔ)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(fù)制酶基因
A.①②③ B.③④C.②③④D.①④
3.轉(zhuǎn)基因食品已大量進(jìn)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(wèn)題甚至關(guān)系到國(guó)家之間的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng),上圖為“霸占中國(guó)市場(chǎng)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(guò)程中可能用到抗病、抗蟲(chóng)等抗性基因
B.目的基因的受體細(xì)胞可以是大豆受精卵,也可以是體細(xì)胞
C.轉(zhuǎn)基因大豆的種植過(guò)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(xué)家已能運(yùn)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(dǎo)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(duì)連接起來(lái)
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(xì)胞
A.①②③④B.①③④C.②③④D.①②④
5.科學(xué)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(guò)程不涉及()
A.DNA按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則自我復(fù)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(fù)制
D.按照RNA密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì)
6.1976年,美國(guó)的H·Boyer教授首次將人的生長(zhǎng)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(dá),這是人類(lèi)第一次獲得的轉(zhuǎn)基因生物。上述的“表達(dá)”是指該基因在大腸桿菌體內(nèi)()
A.能進(jìn)行DNA的復(fù)制B.能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄
C.能合成人的生長(zhǎng)激素D.能控制合成人的生長(zhǎng)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(xì)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(jìn)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(jiǎn)要操作流程圖:
(1)實(shí)驗(yàn)步驟①所代表的反應(yīng)過(guò)程是________;在步驟②之間擴(kuò)增H基因常采用的方法是________________________________________________________________________
________。
(2)步驟②構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)載體B必須使用的酶是______________________________。
(3)構(gòu)建重組表達(dá)載體時(shí),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(cè)受體細(xì)胞中是否已經(jīng)導(dǎo)入目的基因時(shí),常常要借助載體上________的表達(dá)。
(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(xì)胞將迅速增殖分化形成________細(xì)胞,從而產(chǎn)生大量抗體;當(dāng)該病毒侵入人體細(xì)胞后所引起的免疫反應(yīng)是________與宿主細(xì)胞緊密接觸并使其裂解。
(5)機(jī)體能合成數(shù)百萬(wàn)種特異性抗體,抗體種類(lèi)如此多的原因是其結(jié)構(gòu)中的
________________________________________________________________________。
人教版高中生物選修三1.2基因工程的基本操作程序?qū)W案
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。怎么才能讓高中教案寫(xiě)的更加全面呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“人教版高中生物選修三1.2基因工程的基本操作程序?qū)W案”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
1.2 基因工程的基本操作程序
1.簡(jiǎn)述基因工程原理及基本操作程序。
2.嘗試設(shè)計(jì)某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過(guò)程。
基因工程的基本操作程序
1.的獲取。2.的構(gòu)建。
3.將目的基因?qū)搿?.目的基因的與鑒定。
一、目的基因的獲取
1.目的基因:主要是指編碼蛋白質(zhì)的,也可以是一些具有。
2.基因文庫(kù)
(1)基因文庫(kù)的含義:將含有某種生物不同基因的許多,導(dǎo)入的群體中儲(chǔ)存,各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因,稱(chēng)為基因文庫(kù)。
(2)基因文庫(kù)的種類(lèi)
①基因組文庫(kù):含有一種生物的基因。
②部分基因文庫(kù):含有一種生物的基因。
3.獲取目的基因的方法
(1)從基因文庫(kù)中獲取目的基因
(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因
①PCR的含義:是一項(xiàng)在生物體外特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。
②過(guò)程:目的基因受熱形成,與引物結(jié)合,在的作用下延伸形成DNA。
③方式:指數(shù)擴(kuò)增=2n(n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù))。
(3)人工合成法:若較小,序列已知,可以人工合成。
二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建
1.基因表達(dá)載體的組成
2.基因表達(dá)載體的功能
(1)使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以給下一代。
(2)使目的基因和發(fā)揮作用。
三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
1.轉(zhuǎn)化:進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。
2.導(dǎo)入植物細(xì)胞
(1)方法:、基因槍法、花粉管通道法等。
(2)農(nóng)桿菌的特點(diǎn)
①易感染和裸子植物。
②Ti質(zhì)粒上的可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并且整合到受體細(xì)胞上。
3.導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞
(1)常用方法:技術(shù)。(2)常用受體細(xì)胞:。
4.導(dǎo)入微生物細(xì)胞
(1)原核生物特點(diǎn):繁殖快、多為、遺傳物質(zhì)相對(duì)等。
(2)對(duì)受體細(xì)胞的常用處理方法:用處理細(xì)胞,使細(xì)胞處于一種能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)(這種細(xì)胞稱(chēng)為)。
四、目的基因的檢測(cè)與鑒定
1.檢測(cè)方法
(1)技術(shù):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的上的目的基因;②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出。
(2)抗原—抗體雜交技術(shù):用于檢測(cè)目的基因是否翻譯成。
2.鑒定:鑒定、抗性鑒定等。
思考交流
1.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí),需要提供哪些物質(zhì)和條件?
2.一般情況下,基因工程操作獲得成功的標(biāo)志是什么?
正誤判斷
1.基因工程操作程序中的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。()
2.利用反轉(zhuǎn)錄法獲取的目的基因在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),可以不另外添加啟動(dòng)子和終止子。()
3.基因表達(dá)載體中的啟動(dòng)子和終止子決定著翻譯的開(kāi)始與結(jié)束。()
4.將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞時(shí),對(duì)受體細(xì)胞不需做任何處理。()
5.DNA分子雜交是在分子水平上進(jìn)行的目的基因的檢測(cè)。()
一、什么是基因文庫(kù)、基因組文庫(kù)、cDNA文庫(kù)?
請(qǐng)列表比較基因組文庫(kù)、cDNA文庫(kù)。
文庫(kù)類(lèi)型cDNA文庫(kù)基因組文庫(kù)
概念
文庫(kù)大小小大
基因中有無(wú)啟動(dòng)子
基因中有無(wú)內(nèi)含子
基因多少某種生物的部分基因某種生物的全部基因
物種間的基因交流可以
二、PCR技術(shù)與生物體內(nèi)DNA復(fù)制的比較:
項(xiàng)目PCR技術(shù)DNA復(fù)制
不同點(diǎn)解旋方式解旋酶催化
場(chǎng)所主要在細(xì)胞核內(nèi)
酶細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶
溫度條件細(xì)胞內(nèi)溫和條件
結(jié)果形成整個(gè)DNA分子
相同點(diǎn)原理DNA雙鏈復(fù)制(堿基互補(bǔ)配對(duì))
原料四種游離的脫氧核苷酸
條件模板、ATP、酶等
三、獲取目的基因的方法有哪些,分別在什么情況下使用?
1.如果不知道目的基因的核苷酸序列,可以通過(guò)的方法。
2.如果知道目的基因的核苷酸序列,而且基因比較小,可以通過(guò)。
3.如果只知道擴(kuò)增目的基因的兩端的核苷酸序列,而且基因又比較大,則可以通過(guò)目的基因。
四、構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是什么?
基因表達(dá)載體在組成上至少應(yīng)包括哪四部分,其各自的作用是什么?
例1將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過(guò)質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤的是
A.每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒
B.每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)
C.每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)ada
D.每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子
C
五、不同受體細(xì)胞的常用導(dǎo)入方法
生物種類(lèi)植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞
常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射法Ca2+處理法
受體細(xì)胞體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞
轉(zhuǎn)化過(guò)程目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的DNA→表達(dá)目的基因表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2+處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子
例2我國(guó)中科院上海生化所合成了一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不會(huì)像嗎啡那樣使病人上癮的藥物——腦啡肽多糖(類(lèi)似于人體中的糖蛋白)。在人體細(xì)胞中糖蛋白必須經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的進(jìn)一步加工才能形成。如果要采用基因工程和發(fā)酵工程技術(shù)讓微生物來(lái)生產(chǎn)腦啡肽多糖,應(yīng)該用下列哪種微生物作受體細(xì)胞
A.大腸桿菌 B.酵母菌C.T4噬菌體D.大腸桿菌質(zhì)粒
B
六、不同水平上對(duì)目的基因檢測(cè)與鑒定的方法主要有哪些?
類(lèi)型步驟檢測(cè)內(nèi)容方法結(jié)果顯示
分子檢測(cè)導(dǎo)入檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞DNA分子雜交技術(shù):和之間是否成功顯示出雜交帶
表達(dá)檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA核酸分子雜交技術(shù):和之間是否成功顯示出雜交帶
目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分子雜交:和之間是否成功顯示出雜交帶
個(gè)體生物學(xué)
水平的鑒定①確定是否具有抗性及抗性程度②基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的活性是否相同①抗蟲(chóng)或抗病的接種實(shí)驗(yàn)②基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品活性的比較是否賦予了預(yù)期抗性或蛋白質(zhì)活性
課堂達(dá)標(biāo)
1.下列不屬于獲取目的基因的方法是()
A.利用DNA連接酶復(fù)制目的基因B.反轉(zhuǎn)錄法
C.從基因文庫(kù)中獲取目的基因D.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因
2.下列關(guān)于基因表達(dá)載體構(gòu)建的相關(guān)敘述,不正確的是()
A.需要限制酶和DNA連接酶B.必須在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行
C.抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因D.啟動(dòng)子位于目的基因的首端
3.目前,將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最常用和最有效的方法是()
A.顯微注射法 B.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法C.基因槍法D.花粉管通道法
4.在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過(guò)程中,下列操作錯(cuò)誤的是()
A.用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸
B.用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體
C.將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體
D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞
5.利用蘇云金芽孢桿菌的抗蟲(chóng)基因培育的抗蟲(chóng)棉是否成功,最好檢測(cè)()
A.是否有抗生素產(chǎn)生B.是否有目的基因表達(dá)
C.是否有抗蟲(chóng)的性狀出現(xiàn)D.是否能分離到目的基因
6.科學(xué)家通過(guò)基因工程方法,將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞內(nèi),并成功實(shí)現(xiàn)了表達(dá),從而培育出了能抗棉鈴蟲(chóng)的棉花植株——抗蟲(chóng)棉。其過(guò)程大致如下圖所示。根據(jù)題意,回答下列問(wèn)題。
(1)基因工程的操作程序主要包括的四個(gè)步驟是:________________、________________、________________、________________。
(2)Ti質(zhì)粒是農(nóng)桿菌中的一種質(zhì)粒,其上有T-DNA,把目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中是利用T-DNA____________________________的特點(diǎn)。
(3)Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞內(nèi)并成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)的過(guò)程,在基因工程中稱(chēng)為_(kāi)_______。
(4)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法有很多種,該題中涉及的是________________。
(5)目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵是___________________________________,
這需要通過(guò)檢測(cè)才能知道,檢測(cè)采用的方法是_______________________________________________。
課外強(qiáng)化
1.農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物,能在自然條件下感染植物,因而在植物基因工程中得到了廣泛的運(yùn)用。下圖為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的示意圖,試回答下列問(wèn)題。
(1)一般情況下農(nóng)桿菌不能感染的植物是________,利用農(nóng)桿菌自然條件下感染植物的特點(diǎn),能實(shí)現(xiàn)__________________。具體原理是在農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上存在T-DNA片段,它具有可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的________上的特點(diǎn),因此只要將攜帶外源基因的DNA片段插入到________(部位)即可。
(2)根據(jù)T-DNA這一轉(zhuǎn)移特點(diǎn),猜測(cè)該DNA片段上可能含有控制________________(酶)合成的基因。
(3)圖中過(guò)程c中,能促進(jìn)農(nóng)桿菌移向植物細(xì)胞的物質(zhì)是________類(lèi)化合物。
(4)植物基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法之外,還可采取的方法是。(至少寫(xiě)出兩種)
人教版高中生物選修三第一章基因工程學(xué)案
俗話說(shuō),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(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè),幫助高中教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫(xiě)好呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《人教版高中生物選修三第一章基因工程學(xué)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(xué)案27)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
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(dá)目的基因。(6)本質(zhì):性狀在受體體內(nèi)的表達(dá)。
(7)優(yōu)點(diǎn):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(jiǎn)稱(chēng):)
①主要是從生物中分離純化出來(lái)的。
②作用:識(shí)別特定的并切開(kāi)特定部位的兩個(gè)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(lèi):按來(lái)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(lái),恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的。
③DNA連接酶和限制酶的關(guān)系
(3)載體
①種類(lèi):、λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。
②質(zhì)粒的特點(diǎn):
2.基因工程的操作過(guò)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(xì)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(dǎo)入受體細(xì)胞
①常用的受體細(xì)胞:、枯草桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等。
②導(dǎo)入方法舉例:用質(zhì)粒作為載體,宿主細(xì)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(jìn)入大腸桿菌宿主細(xì)胞。
(4)篩選含有目的基因的受體細(xì)胞
①篩選原因:并不是所有的細(xì)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(xì)胞就能夠在有的培養(yǎng)基中生長(zhǎng),而沒(méi)有接納的細(xì)胞則不能生長(zhǎng),這樣就能篩選出含有的受體細(xì)胞。
(5)目的基因的表達(dá):目的基因在中表達(dá),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(diǎn)
②轉(zhuǎn)基因動(dòng)物
(2)基因工程與疾病治療
①基因工程藥物:如通過(guò)大腸桿菌生產(chǎn)胰島素治療糖尿病,通過(guò)酵母菌生產(chǎn)乙肝疫苗等。
②基因治療指的是向目標(biāo)細(xì)胞中引入的基因,以基因的缺陷,達(dá)到治療的目的。
3.蛋白質(zhì)工程
(1)流程圖
寫(xiě)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(duì)進(jìn)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(jiàn)圖甲)和P1噬菌體載體(見(jiàn)圖乙)構(gòu)建重組DNA(見(jiàn)圖丙),限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)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(lèi)
(1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)確定限制酶的種類(lèi)
①應(yīng)選擇切點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn))。
(2)根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)確定限制酶的種類(lèi)
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(biāo)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(huì)破壞標(biāo)記基因;如果所選酶的切點(diǎn)不止一個(gè),則切割重組后可能會(huì)丟失某些片段,若丟失的片段含復(fù)制起點(diǎn)區(qū),則切割重組后的片段進(jìn)入受體細(xì)胞后不能自主復(fù)制。
目的基因的獲取及基因表達(dá)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(guò)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(shuō)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(xì)胞篩選出來(lái)
B.圖示中構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),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(shí)別一種特定的核糖核苷酸序列
D.圖示過(guò)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(lái)自原核生物
如圖為抗蟲(chóng)棉的培育過(guò)程,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)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(shí)例中,采用何種方法導(dǎo)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(shí)例中,檢測(cè)目的基因是否表達(dá)常見(jiàn)的方法有哪兩種?
如圖表示用化學(xué)方法合成目的基因Ⅰ的過(guò)程。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()
A.過(guò)程①需要DNA連接酶
B.過(guò)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(guò)程的辨析
現(xiàn)代生物技術(shù)并不是各自獨(dú)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(dòng)物蛋白的流程示意圖,請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題:
(1)該生產(chǎn)流程中應(yīng)用到的現(xiàn)代生物技術(shù)有__________、______________(寫(xiě)出其中兩種)。
(2)圖中A、B分別表示____________________________、______________________。
(3)為提高培育成功率,進(jìn)行②過(guò)程之前,對(duì)早期胚胎的處理是取其部分細(xì)胞用目的基因探針進(jìn)行________檢測(cè),對(duì)受體動(dòng)物的處理是用____________進(jìn)行同期發(fā)情處理。
(4)蛋白質(zhì)工程中,要對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造,必須通過(guò)基因修飾或基因合成來(lái)完成,而不直接改造蛋白質(zhì),原因是___________________________________________________。
當(dāng)堂達(dá)標(biāo)
1.(2015·全國(guó)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(yùn)蛋白,由305個(gè)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?wèn)題:
(1)從上述資料可知,若要改變蛋白質(zhì)的功能,可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的____________________進(jìn)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(dá)時(shí)是遵循中心法則的,中心法則的全部?jī)?nèi)容包括______________的復(fù)制,以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng),即:_______________________________________________________________。
(3)蛋白質(zhì)工程也被稱(chēng)為第二代基因工程,其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā),通過(guò)__________________和____________________,進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì),之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物________進(jìn)行鑒定。
2.將蘇云金桿菌Bt蛋白的基因?qū)朊藁?xì)胞中,可獲得抗棉鈴蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因棉,其過(guò)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(xì)胞中。
(1)過(guò)程①需用同種__________________酶對(duì)含Bt基因的DNA和Ti質(zhì)粒進(jìn)行酶切。為將過(guò)程②獲得的含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌篩選出來(lái),應(yīng)使用________培養(yǎng)基。
(2)過(guò)程③中將棉花細(xì)胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng),旨在讓________進(jìn)入棉花細(xì)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(guò)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(wú)激素培養(yǎng)基上的芽也能長(zhǎng)根,原因是_________________________________________。
(4)檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲(chóng)性狀,常用方法是_____。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)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(dòng)物蛋白質(zhì)工程示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
(1)目前,蛋白質(zhì)工程中難度最大的是圖中編號(hào)______所示的過(guò)程,實(shí)現(xiàn)③過(guò)程的依據(jù)有________________。
(2)在⑤過(guò)程中,________連接酶既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)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(jìn)行研究,⑥過(guò)程需用激素做____________處理。若⑥過(guò)程所得的卵母細(xì)胞是從屠宰母畜的卵巢中獲得的,則體外受精前的⑧過(guò)程表示在體外人工培養(yǎng)卵母細(xì)胞到__________________期。
(4)為提高培育成功率,進(jìn)行⑩過(guò)程之前,需對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,應(yīng)取部分滋養(yǎng)層細(xì)胞,以_______________為探針進(jìn)行DNA分子雜交檢測(cè)。對(duì)受體動(dòng)物需要用特定的激素進(jìn)行________________處理。