小學(xué)健康的教案

基因工程的基本內(nèi)容。

基因工程的基本內(nèi)容
一.本周教學(xué)內(nèi)容：
基因工程的基本內(nèi)容
二.學(xué)習(xí)內(nèi)容：
本周學(xué)習(xí)基因工程的操作過程，指導(dǎo)進(jìn)行基因工程操作時(shí)需要的基本工具：限制酶、連接酶、運(yùn)載體，了解他們的特點(diǎn)，及其在基因工程中的應(yīng)用。理解基因工程操作的基本步驟，理解如何提取目的基因，怎樣將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，怎樣鑒定試驗(yàn)的成果等等。了解基因工程對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的貢獻(xiàn)及基因工程應(yīng)用的發(fā)展。

三.學(xué)習(xí)重點(diǎn)：
1.基因工程的概念
2.基因工程的操作工具
3.運(yùn)載體的基本條件
4.基因工程的基本操作步驟
5.基因工程的應(yīng)用和發(fā)展

四.學(xué)習(xí)難點(diǎn)：
1.基因工程工具：限制酶、運(yùn)載體
2.運(yùn)載體的基本要求
3.基因工程的操作步驟
4.如何檢測(cè)基因操作
5.基因工程應(yīng)用的兩面性

五.學(xué)習(xí)過程：
（一）概念：基因工程——又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。
是指在生物體外，通過對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。
概念要點(diǎn)：
1.在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)操作的
2.在生物體外實(shí)現(xiàn)的基因改造
3.對(duì)受體細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖
4.重組基因最終表達(dá)獲得性狀

（二）基因操作的工具
1.抗蟲棉的培育：將抗蟲的基因從某種生物（如蘇云金芽孢桿菌）中提取出來，“插入”到棉花的細(xì)胞中，與棉細(xì)胞中的DNA結(jié)合起來，在棉中發(fā)揮作用。
2.技術(shù)要點(diǎn)
首先：從蘇云金芽孢桿菌的一個(gè)DNA分子上辨別出所需要的基因，并且把它切割下來
其次：將切割下來的抗蟲基因與棉的DNA“縫合”起來
A.基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶
全稱：DNA限制性內(nèi)切酶（以下簡(jiǎn)稱限制酶）。
來源：主要來自于微生物中（目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了200多種限制酶）
特點(diǎn)：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子
例如：從大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)的一種限制酶只能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A間切開。
補(bǔ)充知識(shí)：
1.限制性內(nèi)切酶可以水解侵入細(xì)菌的外源性DNA分子，保護(hù)細(xì)菌自身
2.每種限制性內(nèi)切酶能識(shí)別DNA中4—6個(gè)核苷酸的特殊序列
3.細(xì)菌自身相同序列被修飾（甲基化）而不被水解
4.限制酶能產(chǎn)生交錯(cuò)切口，形成粘性末端
B.基因的針線——DNA連接酶
黏性末端：被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，它們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫做黏性末端。
DNA連接酶：兩種來源不同的DNA用同一種限制酶來切割，然后讓兩者的黏性末端通過互補(bǔ)的堿基黏合起來，DNA連接酶在斷口處把兩條DNA末端之間的縫隙“縫合”起來——形成共價(jià)鍵
C.基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體
作用：要將一個(gè)外源基因，送入受體細(xì)胞。
條件：
①能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存進(jìn)行復(fù)制、表達(dá)
②具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)以便與外源基因連接
③具有某些標(biāo)記基因便于進(jìn)行篩選
常用運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒等。
質(zhì)粒：是基因工程最常用的運(yùn)載體，最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒
存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中，是細(xì)胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子。
特點(diǎn)：①含有抗性基因：大腸桿菌質(zhì)粒中常含抗藥基因，如：抗四環(huán)素的標(biāo)記基因
②基因組很?。杭?xì)菌質(zhì)粒的大小只有普通細(xì)菌染色體DNA的百分之一
③質(zhì)粒能夠“友好”地“借居”在宿主細(xì)胞中。一般來說，質(zhì)粒的存在與否對(duì)宿主細(xì)胞生存沒有決定性的作用。
④質(zhì)粒的復(fù)制則只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。
來源：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌等細(xì)菌中都有質(zhì)粒。（土壤農(nóng)桿菌很容易感染植物細(xì)胞，使細(xì)胞生有瘤狀物。培育轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，常常用土壤農(nóng)桿菌中的質(zhì)粒做運(yùn)載體。）

六.基因操作的基本步驟
（一）取目的基因
目的基因:是人們所需要的特定基因
蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因
植物的抗?。共《?、抗細(xì)菌）基因
種子的貯藏蛋白的基因
人的胰島素基因、干擾素基因等
主要途徑：①?gòu)墓w細(xì)胞的DNA中直接分離基因②人工合成基因。
1.直接分離基因:最常用的方法是“鳥槍法”，又叫“散彈射擊法”。
具體操作：供體細(xì)胞中的DNA切成許多片段重組DNA
受體細(xì)胞（大量復(fù)制）基因擴(kuò)增分離含有目的基因的細(xì)胞把帶有目的基因的DNA片段分離出來
優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便
缺點(diǎn)：
①工作量大，具有一定的盲目性
②真核細(xì)胞的基因含有不表達(dá)的DNA片段，不能直接用于基因的擴(kuò)增和表達(dá)
主要應(yīng)用：如許多抗蟲、抗病毒的基因都可以用上述方法獲得。
2.人工合成基因：
（1）逆轉(zhuǎn)錄法
以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需要的基因。
目的基因mRNA單鏈DNA雙鏈DNA（目的基因序列）
（2）化學(xué)合成法
根據(jù)已知的蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測(cè)出相應(yīng)的信使RNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)出它的結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列，再通過化學(xué)方法，以單核苷酸為原料合成目的基因
蛋白質(zhì)氨基酸序列mRNA序列DNA序列目的基因
優(yōu)點(diǎn)：目的性強(qiáng)，比較容易獲得真核基因序列
缺點(diǎn)：操作技術(shù)性強(qiáng)，不容易獲取，基因表達(dá)不容易控制
主要應(yīng)用：如人的血紅蛋白基因、胰島素基因等就可以通過人工合成基因的方法獲得。
重要發(fā)展：DNA序列自動(dòng)測(cè)序儀對(duì)提取出來的基因進(jìn)行核苷酸序列分析，擴(kuò)增DNA技術(shù)（也叫PCR技術(shù)），使目的基因在短時(shí)間內(nèi)成百萬倍地?cái)U(kuò)增。
A.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合
B.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
常用受體細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等。
主要手段：借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。
質(zhì)粒細(xì)菌目的基因擴(kuò)增
感受態(tài)細(xì)胞：能夠接受外源DNA的細(xì)胞
將細(xì)菌用氯化鈣處理，以增大細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒易進(jìn)入受體細(xì)胞。
C.目的基因的檢測(cè)和表達(dá)
1.轉(zhuǎn)基因結(jié)果：
①在全部受體細(xì)胞中，真正能夠攝入重組DNA分子的受體細(xì)胞很少
②重組DNA轉(zhuǎn)移成功的受體細(xì)胞不一定能夠表達(dá)
③必須通過一定的手段對(duì)受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因進(jìn)行檢測(cè)。
2.檢測(cè)的方法
（1）抗性監(jiān)測(cè)：
（2）性狀檢測(cè)：
受體細(xì)胞是否表現(xiàn)出特定的性狀，才能說明目的基因完成了表達(dá)過程。
基因工程的成果與發(fā)展前景
一.基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生
A.生產(chǎn)基因工程藥品
傳統(tǒng)藥品生產(chǎn)：直接從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提取的
原料有限，產(chǎn)品價(jià)格昂貴。如：豬胰島素，紫草素
工程菌生產(chǎn)：通過發(fā)酵工程生產(chǎn)
高效率、高質(zhì)量、低成本的藥品。如胰島素、干擾素和乙肝疫苗等
胰島素：是治療糖尿病的特效藥。

胰島素生產(chǎn)傳統(tǒng)方法基因工程
來源豬、牛胰腺提取大腸桿菌工程菌分泌
產(chǎn)量4—5克/100千克100克/1000升培養(yǎng)液
比較產(chǎn)量低、價(jià)格高、供不應(yīng)求產(chǎn)量高、工廠化生產(chǎn)、滿足患者需要
白細(xì)胞介素－2：是淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的一種淋巴因子
本質(zhì)：小分子蛋白質(zhì)（分布于血清中）
功能：能促進(jìn)淋巴細(xì)胞活化和增殖
應(yīng)用：主要用于治療腫瘤和感染性疾病
生產(chǎn)：白細(xì)胞介素－2在大腸桿菌中的高效表達(dá)，發(fā)酵工程生產(chǎn)
干擾素：是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白
本質(zhì)：可溶性糖蛋白（分布于血清和組織液）
來源：被病毒感染的組織細(xì)胞產(chǎn)生（非病毒基因表達(dá)產(chǎn)物）
功能：
①它是一種抗病毒的特效藥，對(duì)細(xì)菌和真菌感染作用不大
②幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，如水痘、肝炎、狂犬病等病毒引起的感染，
③干擾素對(duì)治療乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌癥和某些白血病也有一定療效。
干擾素生產(chǎn)傳統(tǒng)方法基因工程方法
來源從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得
產(chǎn)量1mg干擾素/300L血液20～40mg干擾素/1kg細(xì)菌培養(yǎng)物
比較基因工程方法生產(chǎn)產(chǎn)量高、效果穩(wěn)定、成本低，適于工廠化生產(chǎn)
基因工程藥物：
蛋白質(zhì)產(chǎn)品：胰島素、干擾素外、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、人造血液代用品等
疫苗產(chǎn)品：預(yù)防乙肝、狂犬病、百日咳、霍亂、傷寒、虐疾等疾病的各類疫苗。
B.用于基因診斷與基因治療
基因工程技術(shù)還可以直接用于基因的診斷和治療。
1.基因診斷：用放射性同位素（如32P）、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息，達(dá)到檢測(cè)疾病的目的。
基本原理：分子雜交
診斷病例：
①病毒性疾?。豪肈NA探針可以迅速地檢出肝炎患者的肝炎病毒、腸道病毒、單純皰疹病毒等多種病毒。
②診斷遺傳性疾?。河忙拢榈鞍椎腄NA探針檢測(cè)出鐮刀狀細(xì)胞貧血癥，苯丙氨酸羥化酶基因探針檢測(cè)出苯丙酮尿癥。
③腫瘤診斷中的應(yīng)用：用白血病患者細(xì)胞中分離出的癌基因制備的DNA探針，可以用來檢測(cè)白血病。
2.基因治療：把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的
病例試驗(yàn)：
半乳糖血癥：常染色體單基因隱性遺傳病
病理：乳糖代謝異常
由于細(xì)胞內(nèi)半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶，因此當(dāng)乳糖分解成半乳糖后，不能繼續(xù)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，過多的半乳糖在體內(nèi)積聚，會(huì)引起肝、腦等功能受損
治療：體外試驗(yàn)水平
用帶有半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些組織細(xì)胞能夠利用半乳糖了
結(jié)論：用基因替換的方法治療這種遺傳病是可能的
基因治療并非對(duì)致病基因進(jìn)行修復(fù)
該種治療方法并不能穩(wěn)定遺傳
二.基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)
1.主要應(yīng)用：培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)或具有特殊用途的動(dòng)植物新品種。
（1）通過基因工程技術(shù)獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物。
如：用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質(zhì)含量。
實(shí)驗(yàn)：將菜豆儲(chǔ)存蛋白的基因轉(zhuǎn)移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植株
前景：如果以此作為技術(shù)基礎(chǔ)，把大豆蛋白的基因轉(zhuǎn)移到水稻、小麥等糧食作物中，就可以提高這些作物的蛋白質(zhì)含量，改善它們的品質(zhì)。
（2）用基因工程的方法培育出具有各種抗逆性的作物新品種。
原理：抗性基因轉(zhuǎn)移到作物體內(nèi)，將從根本上改變作物的特性。
如抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等（自然界中細(xì)菌身上幾乎可以找到植物所需要的各種抗性）
例如：抗蟲的煙草、番茄、馬鈴薯、玉米、大豆、油菜、棉等作物，抗黃瓜花葉病毒、苜蓿花葉病毒的作物，以及抗除草劑的植物等
（3）基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用：
病毒DNA
實(shí)驗(yàn)前景：
①特殊動(dòng)物：
將人生長(zhǎng)素基因和牛生長(zhǎng)素基因分別注射到小白鼠的受精卵，得到體型巨大的“超級(jí)小鼠”
②乳房反應(yīng)器
利用某些特定的外源基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)的表達(dá)，從這些動(dòng)物的乳腺細(xì)胞中獲得人類所需要的各類物質(zhì)，如激素、抗體及酶類等。
③開辟新的食物來源
可以用基因工程的方法從微生物中獲得人們所需要的糖類、脂肪和維生素等產(chǎn)品。

三.基因工程與環(huán)境保護(hù)
1.用于環(huán)境監(jiān)測(cè)——用DNA探針可以檢測(cè)飲用水中病毒的含量
方法：使用一個(gè)特定的DNA片段制成探針，與被檢測(cè)的病毒DNA雜交，從而把病毒檢測(cè)出來
特點(diǎn)：快速、靈敏
（用傳統(tǒng)方法進(jìn)行檢測(cè)，一次需要耗費(fèi)幾天或幾個(gè)星期的時(shí)間，精確度也不高。用DNA探針只需要花費(fèi)一天的時(shí)間，并且能夠大幅度地提高檢測(cè)精度，據(jù)報(bào)道，1t水中有10個(gè)病毒也能檢測(cè)出來。）
2.用于被污染環(huán)境的凈化——工程菌分解環(huán)境污染物
“超級(jí)細(xì)菌”：把能分解三種烴類的基因都轉(zhuǎn)移到能分解另一種烴類的假單孢桿菌內(nèi)，創(chuàng)造出了能同時(shí)分解四種烴類的“超級(jí)細(xì)菌”
假單胞桿菌：異養(yǎng)需氧型

一.判斷題
1.重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體。（）
2.限制酶的切口一定是GAATTC堿基序列。（）
3.一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列。（）
4.目的基因是指重組DNA質(zhì)粒。（）
5.只要檢測(cè)出受體細(xì)胞中含有目的基因，那么，目的基因一定能成功地進(jìn)行表達(dá)。（）
6.基因治療主要是對(duì)有缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)。（）
7.基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物。（）
8.用基因工程方法培育的抗蟲植物也能夠抗病毒。（）
9.基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的主要目的是培育體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物。（）
10.任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分，因此，假單孢桿菌是“超級(jí)細(xì)菌”。（）

二.選擇題
1.1971年，科學(xué)家在體外做實(shí)驗(yàn)，將帶有半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因的噬菌體侵染半乳糖血癥患者（半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因缺陷）的離體組織細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些組織細(xì)胞能產(chǎn)生半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶，恢復(fù)了將半乳糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖的能力，從而能利用半乳糖能量。該材料說明（）
A.半乳糖血癥為顯性遺傳病，會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)半乳糖積聚，進(jìn)而導(dǎo)致肝傷害
B.噬菌體自身攜帶有半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因，能合成半乳糖苷酶
C.實(shí)驗(yàn)展示了基因治療的前景，表明能對(duì)缺陷基因進(jìn)行修復(fù)達(dá)到治療疾病的目的
D.人類已經(jīng)能定位并且分離出半乳糖轉(zhuǎn)移酶基因，可以通過基因探針進(jìn)行基因診斷
2.關(guān)于基因工程的敘述正確的是（）
A.限制酶只有在獲得目的基因時(shí)才用
B.重組質(zhì)粒的形成是在細(xì)胞內(nèi)完成
C.質(zhì)粒都可以作為運(yùn)載體
D.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析可為目的基因的合成提供材料
3.苯丙氨酸羥化酶基因探針可以用來檢測(cè)苯丙酮尿癥，其基本原理是（）
A.利用苯丙氨酸羥化酶催化反應(yīng)來檢測(cè)酮尿癥癥狀
B.利用苯丙氨酸羥化酶基因測(cè)序確定是否患苯丙酮尿癥
C.通過標(biāo)記的DNA探針分子與苯丙氨酸羥化酶基因分子雜交檢測(cè)確定
D.通過標(biāo)記的DNA探針分子與苯丙氨酸羥化酶RNA分子雜交檢測(cè)確定
4.關(guān)于運(yùn)載體的描述中正確的是（）
A.運(yùn)載體的物質(zhì)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，能夠在不同的細(xì)胞間轉(zhuǎn)移基因
B.運(yùn)載體主要存在于細(xì)胞膜上，完成膜兩側(cè)的信息交流和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能
C.運(yùn)載體是核酸分子，能夠與基因重組完成攜帶轉(zhuǎn)移、遺傳信息的作用
D.運(yùn)載體可以是動(dòng)植物病毒，主要完成蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能
5.基因工程操作是在哪個(gè)水平上完成的（）
A.染色體水平B.細(xì)胞水平C.轉(zhuǎn)錄水平D.DNA分子水平
三.簡(jiǎn)答題
1.β－珠蛋白是動(dòng)物血紅蛋白的重要組成成分。當(dāng)它的功能不正常時(shí)，動(dòng)物有可能患某種疾病，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥。假如讓你用基因工程的方法，使大腸桿菌生產(chǎn)出鼠的β－珠蛋白，想一想，應(yīng)如何進(jìn)行設(shè)計(jì)？
2.基因工程對(duì)人類產(chǎn)生的影響都是有益的嗎？為什么？
3.下圖是將人的生長(zhǎng)素基因?qū)氲郊?xì)菌M內(nèi)制造“工程菌”示意圖，所用載體質(zhì)粒A，已知細(xì)菌M內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因，質(zhì)粒A導(dǎo)入細(xì)菌M后，其上的基因能得到表達(dá)。則：
（1）人工合成目的基因的途徑一般有那兩條？寫出其過程。
（2）在分子遺傳學(xué)上C被稱為_____________，其特點(diǎn)是________________________。
如何根據(jù)通過A、B來構(gòu)建C，請(qǐng)寫出簡(jiǎn)要過程。
（3）通常用CaCl2處理M，完成導(dǎo)入過程，其原因是什么？導(dǎo)入過程的效率是很低的，只有少數(shù)的M才能稱為工程菌，請(qǐng)問如何選擇可用于工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)的工程菌菌株。
（4）工程菌成功表達(dá)的標(biāo)志是什么？
4.利用基因工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物，經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段，將人的基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌細(xì)胞；第二階段，將人的基因轉(zhuǎn)入小鼠等動(dòng)物的細(xì)胞。前兩個(gè)階段都是進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，提取藥物。第三階段，將人的基因轉(zhuǎn)入活的動(dòng)物體，飼養(yǎng)這些動(dòng)物，從乳汁或尿液中提取藥物。
（1）將人的基因轉(zhuǎn)入異種生物的細(xì)胞或個(gè)體內(nèi)，能夠產(chǎn)生藥物蛋白的原理是基因能控制。
（2）人的基因能和異種生物的基因拼接在一起，是因?yàn)樗鼈兊姆肿佣季哂须p螺旋結(jié)構(gòu)，都是由四種構(gòu)成，基因中堿基配對(duì)的規(guī)律都是　。
（3）人的基因在異種生物細(xì)胞中表達(dá)成蛋白質(zhì)時(shí)，需要經(jīng)過　和翻譯兩個(gè)步驟。在翻譯中需要的模板是　，原料是氨基酸，直接能源是ATP，搬運(yùn)工兼裝配工是，將氨基酸的肽鍵連接成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是　，“翻譯”可理解為將由　
　個(gè)“字母”組成的核酸“語(yǔ)言”翻譯成由個(gè)“字母”組成的蛋白質(zhì)“語(yǔ)言”，從整體來看在翻譯中充任著“譯員”。
（4）利用轉(zhuǎn)基因牛、羊乳汁提取藥物工藝簡(jiǎn)單，甚至可直接飲用治病。如果將藥物蛋白基因移到動(dòng)物如牛、羊的膀胱上皮細(xì)胞中，利用轉(zhuǎn)基因牛羊尿液提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于：處于　動(dòng)物都可生產(chǎn)藥物。
5.科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時(shí)，需要從蘇云金芽孢桿菌中提取出抗蟲基因，“放入”棉花的細(xì)胞中與棉花的DNA結(jié)合起來并發(fā)揮作用，請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：
（1）從蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲基因所用的工具是，此工具主要存在于中，其特點(diǎn)是　。
（2）蘇云金芽孢稈菌一個(gè)DNA分子上有許多基因，獲得抗蟲基因常采用的方法是“鳥槍法”。具體做法是：用酶將蘇云金芽孢桿菌的　切成許多片段，然后將這些片段　，再通過轉(zhuǎn)入不同的受體細(xì)胞，讓它們?cè)诟鱾€(gè)受體細(xì)胞中大量，從中找出含有目的基因的細(xì)胞，再用一定的方法把分離出來。
（3）進(jìn)行基因操作一般要經(jīng)過的四個(gè)步驟是、、　
、。

[參考答案]

1.×運(yùn)載體不是酶，是DNA分子
2.×不同的限制酶有不同的識(shí)別位點(diǎn)，切割位點(diǎn)也各不相同
3.√
4.×目的基因是自然界中存在的各種基因，為人類所要利用的基因
5.×目的基因轉(zhuǎn)移成功不一定能夠表達(dá)，表達(dá)是一個(gè)受調(diào)控的復(fù)雜過程
6.×基因治療是一種補(bǔ)償性治療，對(duì)原來的基因沒有做修復(fù)處理
7.√
8.×不同的目的基因功能不同，抗蟲基因和抗病毒基因不是同一基因
9.×轉(zhuǎn)基因動(dòng)物主要是培育能產(chǎn)生特定蛋白質(zhì)的動(dòng)物
10.×一般假單孢菌子只能分解一種烴
二.選擇題：
1.D2.D3.C4.C5.D
三.簡(jiǎn)答題：
1.提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、對(duì)目的基因檢測(cè)
2.基因工程的應(yīng)用不一定都是好的：
（1）安全性問題：對(duì)人體是否真正安全
（2）生態(tài)環(huán)境問題：轉(zhuǎn)基因生物會(huì)不會(huì)導(dǎo)致生態(tài)平衡被破壞
（3）大眾能否接受：混淆了傳統(tǒng)意義上的界限，如動(dòng)物蛋白和植物蛋白等
（4）社會(huì)倫理道德問題：克隆生物（人）的認(rèn)可問題
3.（1）①逆轉(zhuǎn)錄法：利用提取的目的基因的mRNA逆轉(zhuǎn)錄出單鏈DNA，然后合成雙鏈DNA分子，獲得目的基因；②人工化學(xué)合成法：通過分析蛋白質(zhì)的氨基酸序列，根據(jù)遺傳密碼子，推導(dǎo)出mRNA的堿基序列，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推導(dǎo)出目的基因的堿基序列，通過化學(xué)方法合成。
（2）重組DNA分子（重組質(zhì)粒）；質(zhì)粒上含有目的基因；用同一種限制性內(nèi)切酶分別切割A(yù)、B，使A、B具有同一種粘性末端，將A、B以適當(dāng)比例混合，利用DNA連接酶使形成重組質(zhì)粒C
（3）CaCl2處理使細(xì)胞壁的通透性變大，外源DNA更容易進(jìn)入細(xì)菌。
利用添加青霉素的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)轉(zhuǎn)到細(xì)菌，如果長(zhǎng)出菌落，表明該菌落細(xì)菌具有青霉素抗性，為轉(zhuǎn)導(dǎo)成功菌株，攜帶人生長(zhǎng)素基因，可作為工業(yè)生產(chǎn)用的工程菌。
（4）能夠分泌人生長(zhǎng)素
4.（1）蛋白質(zhì)的合成
（2）脫氧核苷酸；A對(duì)T、G對(duì)C
（3）轉(zhuǎn)錄；mRNA；tRNA；核糖體；多個(gè)；3個(gè)；tRNA
（4）不同發(fā)育時(shí)期的
5.（1）限制性內(nèi)切酶；微生物；只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子
（2）限制性內(nèi)切；DNA分子；分別載入運(yùn)載體；運(yùn)載體；復(fù)制；目的基因
（3）提取目的基因；目的基因與運(yùn)載體結(jié)合；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；目的基因的檢測(cè)與表達(dá)JAb88.COm

延伸閱讀

基因工程的應(yīng)用教案

遺傳和基因工程

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備，作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?；钴S，有效的提高課堂的教學(xué)效率。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢？下面是小編幫大家編輯的《遺傳和基因工程》，僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。

選修本
第12課時(shí)　遺傳和基因工程——基因工程簡(jiǎn)介

知識(shí)精華
1、基因工程的概念：又叫________技術(shù)或DNA重組技術(shù)。它是按照人們意愿，把一種生物的基因?qū)氲搅硪环N生物的細(xì)胞中，定向的改變生物性狀。
2、基因操作的工具
（1）基因的__________――――限制性內(nèi)切酶。
（2）基因的__________――――DNA連接酶。
（3）基因的__________――運(yùn)載體。
3、基因操作的基本步驟
（1）提取____________________――直接分離基因和人工合成基因。
（2）目的基因與__________結(jié)合――使目的基因載入到運(yùn)載體中，形成重組DNA。
（3）將目的基因?qū)隷_____細(xì)胞――常采用顯微注射技術(shù)和感染法
（4）目的基因的________與表達(dá)――據(jù)運(yùn)載體上的標(biāo)記基因判斷導(dǎo)入與否，據(jù)受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀，判斷目的基因表達(dá)與否。
4、基因工程的成果與發(fā)展前景
（1）醫(yī)藥衛(wèi)生：生產(chǎn)基因工程藥品；基因診斷（DNA探針）；基因治療。
（2）農(nóng)牧業(yè)及食品工業(yè)：農(nóng)業(yè)上獲得具抗性能力的新品種；畜牧養(yǎng)殖業(yè)培養(yǎng)優(yōu)良品種的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物；食品業(yè)為人類開辟新的食物來源。
（3）環(huán)境保護(hù)：環(huán)境監(jiān)測(cè)；環(huán)境的凈化

例題領(lǐng)悟
例1、下列關(guān)于質(zhì)粒的敘述，正確的是（）
A、質(zhì)粒是廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞中的一種顆粒狀細(xì)胞器
B、質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子
　C、質(zhì)粒只有在導(dǎo)入宿主細(xì)胞后才能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制
　D、細(xì)菌質(zhì)粒的復(fù)制過程一定是在宿主細(xì)胞外獨(dú)立進(jìn)行的
解析：從兩個(gè)方面分析，（1）質(zhì)粒是一個(gè)小型環(huán)狀DNA分子，它可以進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，存在于細(xì)胞內(nèi)，但它不是宿主細(xì)胞的細(xì)胞器；（2）質(zhì)粒是一個(gè)重要的運(yùn)載體，通常利用質(zhì)粒與目的基因結(jié)合，形成重組質(zhì)粒。答案：B
例2、下列不屬于獲得目的基因的方法是　（）
　A、“鳥槍法”B、轉(zhuǎn)錄法
　C、反轉(zhuǎn)錄法D、根據(jù)已知氨基酸序列合成法
解析：從兩個(gè)方面分析，（1）獲取目的基因的途徑有兩條：一條是直接分離基因；另一條是人工合成基因。直接合成基因也就是“鳥槍法”；人工合成基因又有兩條途徑，一條是“逆轉(zhuǎn)錄法”，另一條是根據(jù)已知的氨基酸序列合成基因；（2）所謂轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成ｍRNA的過程，此過程不能獲得DNA（基因）。答案：B

自我評(píng)價(jià)
一、選擇題
1、從浩瀚的“基因海洋”中獲得特定的目的基因的方法有（）
①?gòu)墓w細(xì)胞的DNA中直接分離基因?、趶氖荏w細(xì)胞的DNA中直接分離基因　③人工合成基因④復(fù)制
A、①②B、①③C、③④D、②④
2、下列說法正確的是（）
A、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載工具
B、人工合成基因可以以RNA為模板
C、檢測(cè)到標(biāo)記基因所表達(dá)出來的性狀，則說明受體細(xì)胞中的目的基因已成功表達(dá)
D、重組的DNA分子必須含有抗藥性基因，即標(biāo)記基因。
3、下列說法正確的是（）
A、基因治療主要是對(duì)缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)
B、基因工程的產(chǎn)品是獲得大量的目的基因
C、用苯丙氨酸羥化酶基因探針可以檢測(cè)出鐮刀型細(xì)胞貧血癥
D、用DNA探針檢測(cè)飲水中病毒的含量，可精確到10個(gè)病毒每噸水
4、下列說法不正確的是?。ǎ?br> A、基因的運(yùn)載體從本質(zhì)上來看是一種分子量較小的DNA分子
B、蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因可以通過基因工程在棉花細(xì)胞中表達(dá)
C、基因工程的產(chǎn)品往往是一些蛋白質(zhì)類物質(zhì)
D、“工程菌”是從自然界分離出來，可作為基因工程中的受體細(xì)胞
5、基因工程中科學(xué)家常采用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞的原因是
A、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便B、繁殖速度快?。ǎ?br> C、遺傳物質(zhì)含量少，易操作D、性狀穩(wěn)定，變異少
二、簡(jiǎn)答題
6、中國(guó)科學(xué)家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因植入煙草的細(xì)胞中并“嫁接”到其DNA分子上，使煙草獲得了抗病毒的能力。試分析回答：
（1）人的抗病毒干擾素的化學(xué)本質(zhì)是＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在該實(shí)驗(yàn)操作過程用到的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
（3）人的抗病毒干擾素基因之所以能“嫁接”到植物的DNA分子上去，是因?yàn)椋撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸摺?br> （4）煙草有了抗病毒的能力，這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了＿＿＿＿＿＿＿＿。這個(gè)事實(shí)說明，人和植物共同有一套＿＿＿＿＿＿＿＿，蛋白質(zhì)的合成方式＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）這個(gè)事實(shí)也說明，現(xiàn)代地球上的生物是由共同的原始祖先經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代進(jìn)化而來,它們之間有著或遠(yuǎn)或近的＿＿＿＿＿＿＿關(guān)系。

自我評(píng)價(jià)答案
一、1、B　2、B　3、D　4、D　5、B
二、6、（1）蛋白質(zhì)　
（2）限制性內(nèi)切酶　DNA連接酶
（3）人和植物的DNA分子，具有相同的結(jié)構(gòu)（雙螺旋結(jié)構(gòu)）和化學(xué)組成（基本組成單位）
（4）人的干擾素基因　遺傳密碼　轉(zhuǎn)錄和翻譯
（5）親緣

基因工程的發(fā)展前景

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備，作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。所以你在寫教案時(shí)要注意些什么呢？下面是由小編為大家整理的“基因工程的發(fā)展前景”，歡迎您參考，希望對(duì)您有所助益！

輔導(dǎo)教案
基礎(chǔ)鏈接溫故知新
一、光合作用
1．光合作用的光反應(yīng)在葉綠體的________上進(jìn)行，碳反應(yīng)是一系列的________反應(yīng)，在________進(jìn)行，二氧化碳被還原為糖的過程為________循環(huán)，此循環(huán)所需要的能量來自于光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和________。
2．光合作用速率受溫度、光強(qiáng)度和________濃度的影響。
3．C4植物與C3植物相比，最大的特點(diǎn)是能利用較低濃度的________。
二、蛋白質(zhì)
1．蛋白質(zhì)和核酸共有的化學(xué)元素是________，糖類中只含有C、H、O三種元素。蛋白質(zhì)是由若干________經(jīng)脫水縮合而形成的。
2．蛋白質(zhì)是生物體性狀的______________者。其合成過程可用“中心法則”，表現(xiàn)為：______________________________。
一、1.類囊體膜　酶促　類囊體基質(zhì)　卡爾文　ATP
2．二氧化碳　3.CO2
二、1.C、H、O、N　氨基酸　2.體現(xiàn)
聚焦科技掃描知識(shí)
基因工程雖然取得了一定的成就，但科學(xué)是無止境的?？茖W(xué)家正致力于其他領(lǐng)域，如蛋白質(zhì)工程、人類基因組科學(xué)和發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)，相信生物技術(shù)的未來是美好的。
一、科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試
1．光合作用(photosynthesis)
能進(jìn)行光合作用的生物不一定有葉綠體，如光合細(xì)菌。
ks5u
(1)概念：植物細(xì)胞和某些細(xì)菌利用太陽(yáng)能將無機(jī)物(CO2和H2O)合成有機(jī)物(C6H12O6)并釋放氧氣(O2)的過程。
(2)意義：是植物重要的生理活動(dòng)，人類直接或間接地依賴于光合作用。
(3)提高光合作用效率的因素
①環(huán)境因素：光照、二氧化碳濃度、礦質(zhì)元素。
②內(nèi)在因素：葉綠體色素、酶等。
其中，通過基因工程可以改變酶的活性來提高光合作用的效率。
(4)通過改變酶的活性提高光合作用效率的嘗試
①改良二磷酸核糖羧化酶。使它的反應(yīng)平衡偏向于對(duì)二氧化碳的固定(即提高其羧化酶活性，降低其加氧酶活力)，減少呼吸的浪費(fèi)，增加對(duì)二氧化碳的固定速率，消除或減低光呼吸這一競(jìng)爭(zhēng)性反應(yīng)，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。
②C3植物向C4植物的轉(zhuǎn)化。將二磷酸核糖羧化酶除去或滅活，引入這種基因改造過的葉綠體，同時(shí)增加導(dǎo)致C4固定的酶的活性。即使C3型葉綠體與C4型葉綠體共存于一個(gè)細(xì)胞內(nèi)。
③對(duì)光調(diào)節(jié)基因進(jìn)行改造。光控制著葉綠體的發(fā)育和光合作用的許多基因，改造這些基因可提高光合作用的效率。
2．生物固氮(biologicalnitrogenfitation)
豆科植物本身不能固氮，而是與其共生的固氮菌具有固氮能力。
(1)概念：通過微生物將分子氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程。
雖然大氣中的氮?dú)夂糠浅６?，但植物不能直接利用分子氮，必須利用含氮化合物，而固氮微生物就能?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
(2)對(duì)作物的價(jià)值和意義
氮是生物生長(zhǎng)發(fā)育和光合作用(光合酶、葉綠素成分中都含有氮元素)必需的礦質(zhì)元素；減少化肥的用量，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，增加糧食產(chǎn)量和保護(hù)生態(tài)環(huán)境等。
(3)應(yīng)用基因工程設(shè)計(jì)使非豆科植物具有固氮能力
(4)研究現(xiàn)狀
固氮能力是由許多固氮基因共同控制的，機(jī)理復(fù)雜，因此目前還沒有培育出具有固氮能力的非豆科農(nóng)作物。
3．生物反應(yīng)器(bioreactor)
(1)什么是生物反應(yīng)器：就是用來生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物(包括疫苗)的動(dòng)植物。
(2)基因工程構(gòu)建生物反應(yīng)器的程序。
反應(yīng)器的四大優(yōu)點(diǎn)：①產(chǎn)量高，易獲得目標(biāo)產(chǎn)品；②目標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量好，因?yàn)槿橄俳M織具有一整套全面對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行合成和加工的能力；③產(chǎn)品成本低；④從奶牛中提取產(chǎn)品，操作簡(jiǎn)單。

首先獲得需要生產(chǎn)的蛋白質(zhì)藥物的目的基因，然后選擇合適的運(yùn)載體(多以病毒)并與運(yùn)載體結(jié)合形成重組DNA分子，再將重組DNA分子轉(zhuǎn)入受體生物(動(dòng)物或植物)內(nèi)，從而得到生物反應(yīng)器。
(3)實(shí)例：動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器。
操作大致過程為：獲取目的基因→構(gòu)建基因表達(dá)載體→顯微注射導(dǎo)入哺乳動(dòng)物受精卵中→形成胚胎→將胚胎送入母體動(dòng)物→發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物(只有在產(chǎn)下的雌性個(gè)體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá))。
因?yàn)閯?dòng)物所有的體細(xì)胞都是由受精卵發(fā)育成的，故其乳腺細(xì)胞中含有重組基因并進(jìn)行選擇性表達(dá)，產(chǎn)生出抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)激素等重要的醫(yī)藥產(chǎn)品。
4．蛋白質(zhì)工程(proteinengineering)
(1)概念：利用基因工程的技術(shù)，對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，以便獲得具有理想生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)。
蛋白質(zhì)工程可以創(chuàng)造新的、自然界不存在的蛋白質(zhì)分子。
目前，蛋白質(zhì)工程主要是改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì)，通過修改蛋白質(zhì)中的氨基酸序列來改進(jìn)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象，提高蛋白質(zhì)的活性、穩(wěn)定性和產(chǎn)率。
也可以利用基因工程改造蛋白質(zhì)。如下方法：
預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。
(2)與基因工程的關(guān)系
蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是第二代基因工程。
基因工程的實(shí)質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，產(chǎn)生本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，從而產(chǎn)生新性狀。原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。
蛋白質(zhì)工程的目的：生產(chǎn)符合人們生活需要的并非自然界已存在的蛋白質(zhì)。
二、基因工程的未來
基因工程是一種新鮮的事物，也是一把“雙刃劍”，人們對(duì)此會(huì)有不同的看法。只要科學(xué)地、合理地加以利用，相信基因工程一定會(huì)使我們的生活更美好。
綱舉目張理清結(jié)構(gòu)
基因工程的研究在動(dòng)植物育種、人類疾病防治及生態(tài)保護(hù)方面取得了一定的成就，但科學(xué)家永不放棄研究，又致力于新的嘗試，努力使基因工程為人類提供更大的幫助。
突破難點(diǎn)化解疑點(diǎn)
1．分析說明基因工程應(yīng)用研究的實(shí)質(zhì)。
探究發(fā)現(xiàn)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以生產(chǎn)它本不能生產(chǎn)的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀。
基因工程可以發(fā)生在不同植物之間、不同動(dòng)物之間以及微生物與動(dòng)植物之間。目的基因位于微生物體內(nèi)，可以轉(zhuǎn)基因至植物或動(dòng)物體內(nèi)，如植物的抗性基因大多來源于細(xì)菌或病毒；目的基因位于動(dòng)物體內(nèi)，如動(dòng)物的生長(zhǎng)激素基因、胰島素基因等可轉(zhuǎn)移至細(xì)菌中大量生產(chǎn)；當(dāng)然在植物與植物之間、動(dòng)物與動(dòng)物之間更容易發(fā)生。
不同的生物甚至親緣關(guān)系比較遠(yuǎn)的生物之所以能發(fā)生基因重組，是由于各種生物基因的結(jié)構(gòu)基本相同，在遺傳上共用一套遺傳密碼。
我的發(fā)現(xiàn)

2．蛋白質(zhì)工程與基因工程有何關(guān)系？
探究發(fā)現(xiàn)：簡(jiǎn)單地講，蛋白質(zhì)工程就是根據(jù)蛋白質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)和生物活力的作用機(jī)制之間的關(guān)系，利用基因工程的手段，按照人類自身的需要，定向地改造天然的蛋白質(zhì)，甚至于創(chuàng)造新的、自然界本不存在的、具有優(yōu)良特性的蛋白質(zhì)分子。蛋白質(zhì)工程在誕生之日起就與基因工程密不可分。基因工程是通過基因操作把外源基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)纳矬w內(nèi)，并在其中進(jìn)行表達(dá)，它的產(chǎn)品還是該基因編碼的天然存在的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程則更進(jìn)一步根據(jù)分子設(shè)計(jì)的方案，通過對(duì)天然蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行改造，來實(shí)現(xiàn)對(duì)其所編碼的蛋白質(zhì)的改造，它的產(chǎn)品已不再是天然的蛋白質(zhì)，而是經(jīng)過改造的，具有了人類所需要的優(yōu)點(diǎn)的蛋白質(zhì)。天然蛋白質(zhì)都是通過漫長(zhǎng)的進(jìn)化過程自然選擇而來的，而蛋白質(zhì)工程對(duì)天然蛋白質(zhì)的改造，好比是在實(shí)驗(yàn)室里加快了的進(jìn)化過程，期望能更快、更有效地為人類的需要服務(wù)。
基因工程是遵循中心法則，從DNA→mRNA→蛋白質(zhì)→折疊產(chǎn)生功能，基本上是生產(chǎn)出自然界已有的蛋白質(zhì)。
蛋白質(zhì)工程是直接改造天然蛋白質(zhì)或按照以下思路進(jìn)行：確定蛋白質(zhì)的功能→蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)→蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)→應(yīng)有的氨基酸序列→應(yīng)有的堿基排列，可以創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)。
我的發(fā)現(xiàn)

基因工程及其應(yīng)用（2）學(xué)案

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹，作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn)，幫助高中教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。我們要如何寫好一份值得稱贊的高中教案呢？小編經(jīng)過搜集和處理，為您提供基因工程及其應(yīng)用（2）學(xué)案，歡迎閱讀，希望您能閱讀并收藏。

第6章（從雜交育種到基因工程）
第課時(shí)課題名稱
時(shí)間第周星期課型新授課主備課人張勤讓
目標(biāo)1.舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。
2.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。
重點(diǎn)基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用二次備課
難點(diǎn)基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用
自
主
學(xué)
習(xí)一、學(xué)生閱讀課本104-105頁(yè)第一段
依據(jù)課本歸納基因工程的應(yīng)用兩個(gè)主要方面
1、基因工程與作物育種
（1）我國(guó)科學(xué)家培育抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的相關(guān)問題
（2）該科技成果在環(huán)保上的重要作用
（3）人們利用基因工程方法培育出了的轉(zhuǎn)基因作物和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。
2、基因工程和藥物研制
轉(zhuǎn)基因藥物有那些？

二、學(xué)生閱讀課本105-106頁(yè)包括資料分析,明確:
1.什么是轉(zhuǎn)基因生物？

2.什么是轉(zhuǎn)基因食品？

3.討論：轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性

生成問題：
精
講
互
動(dòng)下圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：
(1)能否利用人的皮膚細(xì)胞來完成①過程?___。為什么?______________________。
(2)過程②、③必需的酶分別是、。
(3)在利用AB獲得C的過程中，必須用___切割A(yù)和B，使它們產(chǎn)生相同的_，再加入，才可形成C。
(4)為使過程⑧更易進(jìn)行，可用(藥劑)處理D。等
(5)圖中的B起到運(yùn)載體的作用，它應(yīng)該符合的條件為________，能起到這種作用的有等。圖中的D是基因工程中的__細(xì)胞,能作這種細(xì)胞的有等。

達(dá)
標(biāo)
訓(xùn)
練1．有關(guān)基因工程的成果及應(yīng)用的說法，正確的是（）
A用基因工程方法培育的抗蟲植物也能抗病毒
B基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的主要目的是培養(yǎng)體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物
C目前任何一種藥物都可以運(yùn)用在基因工程來生產(chǎn)。
D基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作物。
2.下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是：（）
A．基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因?yàn)槟康幕?br> B．細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體
C．通常用一種限制性內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運(yùn)載體DNA
D．為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體
3．與“限制性內(nèi)切酶”作用部位完全相同的酶是：（）
A．反轉(zhuǎn)錄酶B．RNA聚合酶C．DNA連接酶D．解旋酶
4．1987年，美國(guó)科學(xué)家將螢火蟲的螢光素基因轉(zhuǎn)入煙草植物細(xì)胞，獲得高水平的表達(dá)。長(zhǎng)成的植物通體光亮，堪稱自然界的奇跡。這一研究成果表：（）
①螢火蟲與煙草植物的DNA結(jié)構(gòu)基本相同
②螢火蟲與煙草植物共用一套遺傳密碼/
③煙草植物體內(nèi)合成了螢光素
④螢火蟲和煙草植物合成蛋白質(zhì)的方式基本相同
A．①和③B．②和③C．①和④D．①②③④
5．蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞是否已表達(dá)，其檢測(cè)方法是：（）
A．是否有抗生素抗性B．是否能檢測(cè)到標(biāo)記基因
C．是否有相應(yīng)的性狀D．是否能分離到目的基因
6．科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時(shí)，需要從蘇云金芽孢桿菌中提取出抗蟲基因，“放入”棉花的細(xì)胞中與棉花的DNA結(jié)合起來并發(fā)揮作用，請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：
（1）從蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲基因所用的工具是，此工具主要存在于中，其特點(diǎn)是　。

（2）進(jìn)行基因操作一般要經(jīng)過的四個(gè)步驟
是、、　、。