高中生物基因工程的应用

高中生物基因工程的应用2019年3月20日

（考试总分：130 分考试时长： 120 分钟）

一、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分）

1、（5分）SPL蛋白是植物中广泛存在的一类调控基因转录的分子。不同植物的SPL蛋白结构不同，但均有一个大约由80个氨基酸构成的结构相同的功能区，可识别并结合到某些基因的特定区域。SPL基因最初是从植物花序cDNA文库中得到的。下列相关叙述正确的是

A．SPL是80个氨基酸构成的蛋白质

B．SPL基因能在花序细胞中表达

C．SPL可催化特定基因的翻译过程

D．SPL在不同绿色植物中功能差异较大

2、（5分）下列关于基因工程的叙述中，正确的是

①基因工程是人工进行基因重组的技术

②基因治疗是基因工程技术的应用

③基因工程打破了物种与物种之间的界限

④DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传性疾病的诊断、改造变异的基因、检测饮用水病毒含量A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④

3、（5分）下列选项中与基因工程无关的是

A．利用DNA探针检测饮用水是否含有病毒

B．选择“工程菌”来生产胰岛素

C．用不育系培养杂种一代

D．培育转基因抗虫棉

4、（5分）下列有关现代生物科技的叙述中，错误的是

A．利用基因工程技术可以使哺乳动物生产人类所需的药品

B．动物细胞融合技术开辟了制备单克隆抗体的新途径

C．胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力

D．胚胎分割技术可获得同卵双胎或多胎

5、（5分）下列有关基因身份证的说法,正确的是

A．基因身份证上可以检测到个人的所有基因

B．基因身份证只对少数、个别基因进行检测

C．用基因身份证去看病或预见将来已经实践应用

D．有基因身份证就可以治疗任何疾病

6、（5分）转基因技术可以改良动物品种，生产人类需要的药用蛋白。下列符合生产药用蛋白的是A．养殖转生长激素基因鲑鱼 B．养殖抗口蹄疫病毒转基因兔

C．养殖转乳糖酶基因牛 D．从牛乳汁中获得人血清蛋白

7、（5分）水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中有三种氨基酸构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用

A．促使目的基因导入宿主细胞中 B．促使目的基因在宿主细胞中复制

C．使目的基因容易成功表达 D．使目的基因容易被检测和选择

8、（5分）科学家现在已经能够实现了分子水平遗传物质的人工重组。下列实例中属于分子水平人工重组的是

A．克隆动物

B．能产生抗体的小鼠脾细胞与骨髓细胞的融合细胞

C．人类基因组计划

D．将人的α-抗胰蛋白酶基因导入到羊的DNA分子中

9、（5分）科学家成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力。下列与此实验相关的分析中，不正确的是

A．“嫁接”的成功，说明人和烟草共用一套遗传密码

B．“嫁接”之所以能成功，是因为两者DNA分子的构成物质相同

C．“嫁接”到烟草中的人抗病毒干扰素基因，将不能再自我复制

D．“嫁接”后的烟草，体内将会产生抗病毒干扰素

10、（5分）下列有关限制性核酸内切酶的叙述中错误的是

A．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小

B．﹣CATG↓﹣和﹣G↓GATCC﹣序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同

C．用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成重组质粒

D．用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，4个磷酸二酯键断裂

11、（5分）下列哪项不属于基因工程的基本工具

A．DNA连接酶 B．运载体

C．DNA聚合酶 D．限制性核酸内切酶

12、（5分）科学家运用转基因技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜。下列说法正确的

A．DXT基因的编码区由内含子和外显子组成

B．DXT基因能在大白菜细胞中正常表达

C．转基因大白菜培育的过程中，可以用灭活的病毒作为载体

D．转基因大白菜能抵抗各种害虫

13、（5分）科研人员成功将人的白蛋白基因导入牛的受精卵中，并进一步培育成转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因牛的乳汁中白蛋白含量提高了30 多倍。以下与此有关的叙述中，正确的是

A．“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物

B．“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因

C．只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中存在

D．转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，故不合成人白蛋白

14、（5分）下列过程中不需要采用植物组织培养技术的一项是

A．植物体细胞杂交得到番茄马铃薯杂种植株

B．切取草莓幼苗的茎尖，获得脱毒的草莓苗

C．秋水仙素处理萌发的种子得到多倍体植株

D．培育转基因植物得到抗棉铃虫的棉花植株

15、（5分）限制酶是一群核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。如图为四种限制酶BamHI，EcoRI，HindⅢ以及BgIⅡ的辨识序列：

箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端，可以互补结合其正确的末端互补序列为

A．BamHI和EcoRI；末端互补序列—AA TT—

B．BamHI和BgIⅡ；末端互补序列—GATC—

C．BamHI和HindⅢ；末端互补序列—GA TC—

D．EcoRI和HindⅢ；末端互补序列—AA TT—

16、（5分）我国转基因技术发展态势良好，农业部依法批准发放了转植酸酶基因玉米和转基因抗虫水稻的生产安全证书，下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述不正确的是

A．转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因

B．转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用，减少了环境污染

C．转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可通过饲养卷叶螟进行检测

D．转基因抗虫水稻不仅可以抗虫，还可以抵御病毒侵染

17、（5分）如图所示为培育农作物新品种的一种方式。下列说法正确的是

A．②③过程分别称为细胞分裂和细胞分化

B．该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能

C．该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是繁殖速度快

D．该育种方式涉及到转基因技术、胚胎移植技术

18、（5分）基因治疗是指

A．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的

B．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常

C．对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的

D．把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，达到治疗疾病的目的

19、（5分）某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a，通过基因工程将a转移到马铃薯植物中。经检测，在成熟块茎细胞的细胞间隙中发现了Amy。这一过程涉及

A．目的基因来自细菌，可以不需要载体，由细菌侵染受体细胞而导入

B．基因a导入成功后，将抑制细胞原有代谢，开辟新的代谢路径

C．RNA以自身为模板自我复制

D．DNA以其一条链为模板合成MRNA

20、（5分）关于应用基因工程治疗人类遗传病的叙述，不正确的是

A．基因治疗是治疗遗传病的最有效手段

B．进行基因治疗时，基因的受体细胞是受精卵

C．基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因改造

D．基因治疗时可只对患者部分细胞输入正常基因

二、选考题（本题共计 2 小题，共计 30 分）

21、（15分）图甲中的三个DNA片段上以此表示出了EcoRI、BamHI和Sau3AI三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图乙为某种表达载体示意图（载体上的EcoRI、Sau3AI的切点是唯一的）。

（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有___。

A、能自我复制

B、具有标记基因

C、能启动外源目的基因的转录和翻译

D、含有多个酶切位点

（2）可以从下列哪些人体细胞中获取生产人胰岛素的目的基因___（多选题）。

A．消化道黏膜上皮细胞 B．胰岛A细胞

C．胰岛B细胞 D．造血干细胞

（3）经BamHI酶切割得到的目的基因___（能、不能、）与图乙所示质粒被Sau3AI酶切后的产物连接，理由是__________。

（4）将重组质粒导入到大肠杆菌受体细胞，可用含有___的培养基进行初步筛选．目的基因成功表达的标志是___。

（5）已知图乙所示质粒经EcoRI和Sau3AI联合酶切后形成2.0kb和4.2kb（1kb=1000对碱基）两种DNA片段，若将0.8kb的单个基因插在质粒的Sau3AI位点处，所形成的重组质粒用EcoRI和Sau3AI联合酶切后，能形成的DNA片段分别为___。

22、（15分）反义寡脱氧核苷酸技术阻断喉癌Hep-2细胞GLUT-1的表达，能抑制喉癌细胞的葡萄糖吸收。

（1）GLUT-1的加工与抗体类似，按顺序写出与GLUT-1合成加工直接相关的细胞器___________。推测喉癌细胞吸收葡萄糖时，GLUT-1的功能是_________。

（2）反义寡脱氧核苷酸序列能够与GLUT-1基因的mRNA结合，使mRNA不能与______________结合，抑制GLUT-1基因翻译过程。反义寡脱氧核苷酸序列不能与其它正常基因的序列相同，原因是_________

__________。

（3）某人从癌细胞的_____________文库中获取GLUT-1基因（有内含子）。要获得大量GLUT-1用于研究，将GLUT-1基因导入大肠杆菌中，大肠杆菌等原核细胞具有_______________________（至少写两点）等优点。

（4）利用PCR技术扩增GLUT-1基因，需要_______（填：“1种”、“2种”或“多种”）引物，需要_______（填：“1个”、“2个”或“多个”）个引物。

一、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分）

1、（5分）【答案】B

【解析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，而翻译是以RNA为模板合成蛋白质的过程，根据题意，SPL蛋白是植物中广泛存在的一类调控基因转录的分子，说明该蛋白催化的是基因的转录过程。

根据题干信息“均有一个大约由80个氨基酸构成的结构相同的功能区”可知，SPL蛋白不一定是由80个氨基酸构成的，A错误；依题意“SPL基因最初是从植物花序cDNA文库中得到的”可知，花序细胞中含有S PL基因转录形成的mRNA，说明SPL基因能在花序细胞中表达，B正确；SPL蛋白是一类调控基因转录的分子，可识别并结合到某些基因的特定区域，可见其可催化的是特定基因的转录过程，C错误；SPL 在不同植物中功能类似，都是调控基因的转录，D错误。

2、（5分）【答案】B

【解析】基因工程是人工进行基因重组的技术，是在分子水平上对生物遗传作人为干预，①正确；基因治疗属于基因工程技术的应用，②正确；基因工程打破了不同物种之间的生殖隔离，突破了远缘杂交不亲和的障碍，③正确；DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传性疾病的诊断、检测饮用水病毒含量，但是不能改造变异的基因，④错误。因此，关于基因工程的叙述中，正确的是①②③，故选B。

3、（5分）【答案】C

【解析】DNA探针是利用被荧光或放射性标记的基因单链可以与病毒基因特异性的结合检测饮用水是否含有病毒；“工程菌”是把胰岛素基因转入细菌或酵母菌，并使其表达；用不育系培养杂种一代利用了杂交育种的原理；转基因抗虫棉是把抗虫基因转入棉花细胞。选C。

4、（5分）【答案】C

【解析】利用基因工程技术可以使哺乳动物生产人类所需的药品，如乳腺生物反应器，A项正确；动物细胞融合技术开辟了制备单克隆抗体的新途径，如利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体，B项正确；胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，C项错误；胚胎分割可采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份，经移植获得同卵双胎或多胎，D项正确。

5、（5分）【答案】B

【解析】基因身份证是把个人的致病基因和易感基因检测出来记录在磁卡上，因此不能检测到个人的所有基因，A错误；基因身份证只是对致病基因和易感基因进行检测，B正确；用基因身份证去看病或预见将来还未实践应用，C错误；有基因身份证，通过基因检测可及早采取预防措施，适时治疗，挽救患者，但不能治疗任何疾病，D错误。

6、（5分）【答案】D

【解析】养殖养殖转生长激素基因鲑鱼能获得分泌更多生长激素的鲑鱼，使其生长更快，个体更大，A 错误；养殖抗口蹄疫病毒的转基因兔，只能获得具有能抗口蹄疫病毒能力的兔，B错误；养殖含转乳糖酶基因的转基因牛，只能使得牛获得产生转乳糖酶的能力，C错误；基因工程可以利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内的表达，从这些动物的乳腺细胞中获得人类所需要的各类物质，如激素、白蛋白等。从牛乳汁中获得人血清白蛋白，血清白蛋白用于失血性休克、脑水肿、流产引起的白蛋白缺乏、肾病等，D正确。

7、（5分）【答案】D 【解析】水母发光蛋白中有发光环，这有助于对该种蛋白质的追踪和检测，将这种蛋白质的基因所在的结构作为载体与目的基因连接，可根据是否出现发光环间接判断目的基因是否导入了受体细胞，故D 符合题意，ABC不符合题意。故选D。

8、（5分）【答案】D

【解析】克隆动物主要采用了核移植技术，属于细胞水平人工重组，A错误；将小鼠脾细胞与骨髓细胞融合需要采用细胞融合技术，属于细胞水平人工重组，B错误；人类基因组计划是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息，不属于人工重组，C错误；将人的α-抗胰蛋白酶基因导入到羊的DNA分子中需要采用基因工程技术，属于分子水平人工重组，D正确。

9、（5分）【答案】C

【解析】自然界中所有生物都共有一套遗传密码，A正确；把人的抗病毒干扰素基因植入烟草细胞中的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的干扰素。人和植物的DNA都是由脱氧核苷酸组成，都是规则的双螺旋结构，这是转基因技术的物质基础，B正确；“嫁接”到烟草中的人抗病毒干扰素基因，将能自我复制，遗传给子代，C错误；“嫁接”后的烟草，体内含有抗病毒干扰基因，所以会产生抗病毒干扰素，D正确。

10、（5分）【答案】A

【解析】限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。

限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，A错误；-CATG↓-和-G↓GATCC-序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，B正确；用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶也可能形成重组质粒，C正确；用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，需要切开两个切口，断裂4个磷酸二酯键，D正确。故选：A。

11、（5分）【答案】C

【解析】DNA连接酶能够将限制酶切割的末端连接，是基因工程的“针线”，A不符合题意；运载体是基因工程的操作工具之一，B不符合题意；DNA聚合酶在复制过程中催化合成DNA分子，C符合题意；限制性核酸内切酶内特异性识别特定的核苷酸系列，在基因工程能够在特定的核苷酸序列出切割质粒和目的基因，是基因工程中剪切目的基因的工具，称为基因工程的“剪刀”，D不符合题意。

12、（5分）【答案】B

【解析】苏云金芽孢杆菌属于原核生物，原核生物基因编码区是连续的，没有内含子，A项错误；所有生物共用一套密码子，所以DXT基因能在大白菜细胞中正常表达，B项正确；灭活病毒可用于动物细胞融合，不能用作基因工程的载体，C项错误；转基因大白菜只能抵抗特定害虫的摄食，D项错误。13、（5分）【答案】D

【解析】“转基因动物”是指体细胞中导入外源基因的动物，A错误；所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞表达出更多的人白蛋白，B错误；人白蛋白基因存在于所有细胞中，但只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，这是因为人白蛋白基因只在乳腺细胞中才表达，C错误；科研人员成功将人的白蛋白基因导入牛的受精卵中，并进一步培育成转基因牛每一个细胞都有人白蛋白基因，由于基因的选择性表达，肌肉细胞中人白蛋白基因不发生转录、翻译，故不合成人白蛋白，D正确。故选D。14、（5分）【答案】C

【解析】植物体细胞杂交过程中，需要利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株，A错误；切取草莓幼苗的茎尖，获得脱毒的草莓苗，需要采用植物组织培养技术，B错误；用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗后，由植株正常生长、发育就可获得多倍体植株，不需要采用植物组织培养技术，C正确；培育转基因植物的过程中需要利用植物组织培养技术将植物受体细胞培养成植株，D错误。

15、（5分）【答案】B

【解析】限制酶切割出来的DNA片段末端如要互补结合，其黏性末端必需互补，即一种酶切的末端正向序列与另一种酶切的末端反向序列互补。由题可知，BamHⅠ和BgIⅡ酶切割出来的DNA片段末端可以互补结合，其末端互补序列是-GATC-。综上所述，B正确，ACD错误。故选B。

16、（5分）【答案】D

【解析】转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因，A正确；转基因抗虫水稻自身具有抗虫能力，因此其减少了化学农药的使用，减少了环境污染，B正确；转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可通过饲养卷叶螟进行检测，若卷叶螟大量死亡，说明转基因水稻具有了抗虫性，C正确；转基因抗虫水稻具有抗虫能力，但是不能抵御病毒侵染，D错误。

17、（5分）【答案】B

【解析】分析题图：图中①表示基因工程技术，②③表示植物组织培养技术，其中②表示脱分化，③表示再分化，④表示在胚状体外面加入人工种皮制备人工种子的过程。

②③过程分别称为脱分化和再分化，该过程中包括细胞的分裂和分化，A错误；该育种过程体现了植物细胞的全能性，说明已分化细胞仍能发育为一个个体，即已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能，B正确；基因工程育种与传统杂交育种相比，最显著的特点是能定向改变生物的遗传特性，C错误；该育种方式涉及转基因技术和植物组织培养技术，没有涉及胚胎移植技术，D错误。故选B。18、（5分）【答案】D

【解析】基因治疗是将正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，而不是把有缺陷的基因切除，A错误；基因治疗没有采用人工诱变技术，B错误；基因治疗是将正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，并没有对有缺陷的基因进行修复， C错误；基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，D正确。

19、（5分）【答案】D

【解析】目的基因需要与运载体结合形成基因表达载体后再导入受体细胞，A项错误；基因a导入成功后，并没有抑制细胞原有代谢，而是在细胞正常代谢的基础上，基因a得以表达，B项错误；基因a来自细菌，是DNA，RNA通过DNA的转录形成，C项错误；转录过程中，以DNA的一条链为模板合成mRN A，D项正确。

20、（5分）【答案】B

【解析】基因治疗是治疗遗传病的最有效手段，A正确；进行基因治疗时，基因的受体细胞是有基因缺陷的体细胞而不是受精卵，B错误；基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因改造而是对患者部分细胞输入正常基因，C、D正确。

二、选考题（本题共计 2 小题，共计 30 分）

21、（15分）【答案】（1）ABCD （2）ABCD （3）能 BamHI、Sau3AI切割后形成的黏性末端相同

（4）四环素（5）合成胰岛素 2.0kb；0.8 kb；4.2 kb 【解析】

（1）质粒作为运载体，应具备的基本条件有：能自我复制、具有标记基因、能启动外源目的基因的转录和翻译、含有多个酶切位点等，故ABCD均正确。

（2）消化道黏膜上皮细胞、胰岛A细胞、胰岛B细胞、造血干细胞都是由受精卵增殖分化而来的，遗传物质不变，都可以提取到人胰岛素基因，故选ABCD。

（3）分析图解可知，限制酶Sau3AI和BamHI酶切割后形成的黏性末端相同，因此经BamHI酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被Sau3AI酶切后的产物连接。

（4）重组质粒中含有四环素抗性基因，将重组质粒导入到大肠杆菌受体细胞，可用含有四环素的培养基进行初步筛选。目的基因是胰岛素基因，胰岛素基因成功表达的标志是合成胰岛素。

（5）若将0.8kb的单个基因插在质粒的Sau3AI位点处，所形成的重组质粒中含有2个Sau3AI切割位点和1个EcoRI切割位点，因此重组质粒用EcoRI和Sau3AI联合酶切后，能形成的DNA片段分别为4.2kb、0.8k

b、2kb。

22、（15分）【答案】（1）核糖体、内质网、高尔基体运输葡萄糖（2）核糖体防止影响正常基因的表达（3）基因组文库繁殖快、易培养、遗传物质少（4）2 多个

【解析】反义寡脱氧核苷酸序列能够与GLUT-1基因的mRNA结合，使mRNA不能与核糖体结合，影响翻译过程，进而影响基因的表达。cDNA文库属于部分基因文库，小于基因组文库。

（1）GLUT-1的加工与抗体类似，而抗体属于分泌蛋白，在附着在内质网上的核糖体中合成，由内质网初步加工并运输到高尔基体，高尔基体对其进一步加工和包装，通过分泌小泡将其送到细胞膜处，通过胞吐出细胞，故与GLUT-1合成加工直接相关的细胞器核糖体、内质网、高尔基体。根据“反义寡脱氧核苷酸技术阻断喉癌Hep-2细胞GLUT-1的表达，能抑制喉癌细胞的葡萄糖吸收”，可推测GLUT-1可能是运输葡萄糖的载体蛋白，功能为运输作用。

（2）反义寡脱氧核苷酸序列能够与GLUT-1基因的mRNA结合，使mRNA不能与核糖体结合，抑制GLU T-1基因翻译过程。反义寡脱氧核苷酸序列不能与其它正常基因的序列相同，这样可防止影响正常基因的表达。

（3）基因组文库含有启动子，以mRNA为模板逆转录形成的cDNA中既没有启动子，又无终止子和内含子，故获取GLUT-1基因（有内含子）应从基因组文库中获取。大肠杆菌具有繁殖快、易培养、遗传物质少等优点，常用做基因工程中的受体细胞。

（4）由于DNA复制为半保留复制，而引物为单链DNA片段，所以由原来的母链为模板合成的两个新D NA分子中，故利用PCR技术扩增GLUT-1基因时一般需要两种引物，由于每次复制均需要引物，故需要多个引物。

高中生物选修3精品学案：1.3 基因工程的应用

1.3 基因工程的应用 学习目标 1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。(重难点) 2.关注基因工程的进展。(重点) 3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。(重点) |基础知识| 植物基因工程的成果 1.植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 (1)抗虫转基因植物 ①杀虫基因种类：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。 ②成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。 (2)抗病转基因植物 ①植物的病原微生物：病毒、真菌和细菌等。 ②抗病基因种类：a.抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。 b.抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合成基因。 ③成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。 (3)抗逆转基因植物 ①抗逆基因：调节细胞渗透压基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。 ②成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 (4)利用转基因改良植物品质 ①优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。 ②成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。 2.动物基因工程的成果

(1)提高动物的生长速度 ①生长基因：外源生长激素基因。 ②成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。 (2)改善畜产品的品质 ①优良基因：肠乳糖酶基因。 ②成果：转基因牛产生的牛奶，乳糖含量少。 (3)用转基因动物生产药物 ①基因来源：药用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的启动子。 ②成果：乳腺生物反应器。 (4)用转基因动物作器官移植的供体 ①器官供体：抑制或除去抗原决定基因。 ②成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。 3.基因工程药物 (1)来源：转基因工程菌。 (2)成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 4.基因治疗 (1)概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 (2)成果：将腺苷酸脱氧酶基因导入患者的淋巴细胞。 |自查自纠| 1.科学家利用转基因技术培育了抗玉米螟玉米，种植该玉米的农田就不需要进行防虫管理了。(×) 2.利用转基因改良植物品质，目的基因一定是控制该性状的基因。(×) 3.基因工程育种比传统育种所需的时间短，并且可以解决远缘亲本难以杂交的问题。(√) 4.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，能获得产生人干扰素的菌株。(√) 5.通过基因工程生产干扰素与传统的生产方法相比较，患者的治疗费用大大提高了。(×)

基因工程及其应用教学设计

第2节基因工程及其应用 孝义三中高一生物组张文 一、教材内容分析 基因工程是现代四大生物工程之一。《基因工程及其应用》是人教版高中生物必修2第6章第2节内容。本节内容主要包括三个方面，分两课时讲授。第1课时简要介绍“基因工程的原理”，第2课时介绍“基因工程的应用”及“转基因生物和转基因食品安全性”。本节内容是对前面所学育种内容的补充，是即贴近生活又远离生活的微观内容。由于在选修3中还有基因工程的介绍，因此本节的要求相对简单一些。 二、学情分析 对于基因操作的工具和基本步骤，内容抽象和复杂，学生接触少，会出现掌握不好，甚至理解错误的情况。虽然经过必修1的学习，学生的生物基础知识较扎实，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。但基因工程一节对学生来说难点较多，如果处理不好，会变成简单的死记硬背。因此在教学过程中，尽量通过生活化打比喻的方式和模型建构活动及采用多媒体动画形象化教学，并在教师引导下适时加强学生解决问题和运用图解等生物学语言归纳结论等方面的能力。切记不可讲的太多。 三、教学目标 1、简述基因工程的基本概念； 2、简述基因工程的基本工具； 3、简述基因工程的基本操作步骤； 4、通过基因工程的简介，鼓励学生积极探索新知和科学创新，树立一分为二的辩证唯物主义思想； 四、教学重点、难点分析 教学重点：基因工程的基本原理（概念、工具、操作步骤） 教学难点：基因工程的基本原理 五、教学思路 本节课主要解决如下几个问题：1）什么是基因工程？2）基因工程的主要原理是什么？3）基因工程的操作过程如何？4）基因工程有哪些方面的应用？如何看待转基因食品？由于本节内容和前面的育种内容联系比较紧密，因此可以让学生回顾前面几种育种方法的成果，再通过情景展现传统育种方法所不能达到的地方，进而引出基因工程，通过列举生活中的转基因成果让学生知道基因工程就在我们身边。而后通过与学生们所熟知的器官移植做对比，让学生理解基因工程的本质和操作过程。通过对转基因食品的讨论让学生树立辩证唯物主义观念。 六．教学策略及教学媒体 根据激趣原则，通过展示色彩绚丽的转基因生物图片入手，引出基因工程的概念，采取“引导—互动—探究”模式，即采用师生互动探究式教学，借助老师生活化打比喻和多媒体动画并安排学生制作模型活动从而使抽象的课程内容具体化，直观化和形象化。 七、教学设计流程图第1课时“基因工程的原理”

基因工程及其应用图文稿

基因工程及其应用文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

第2节基因工程及其应用（第1课时）知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA 重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么？ 2、什么是基因重组？ 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究

传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。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，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的 水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是 指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么？ 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何？ 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件？ 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何？ 六、基因工程的优点是什么？ 七、基因重组与基因工程比较

基因工程在园林植物中的应用

基因工程在园林植物中的应用 摘要：与传统育种方法相比，基因工程技术具有独特优势，近年来, 基因工程育种一直是园林植物育种研究的热点。本文就近年来与花卉基因工程相关的研究与应用进行综述, 同时简单评述了花卉基因工程育种研究中存在的问题并展望其应用前景。 关键词：基因工程，育种，园林，花卉 正文： 我国的花卉栽培有着悠久的历史, 花卉种质资源丰富, 为世界园林的发展作出了巨大的贡献。但是, 与花卉业发达的一些国家相比, 我国的花卉发展水平还处于较为落后的阶段。传统育种大多通过杂交或无性繁殖筛选的方式选择良种, 育种周期长且效率低。而辐射育种、航天育种等则难以定向培育新品种, 随机性大。基因工程育种具有育种周期短、效率高, 培育定向性强和可跨种类利用有价值的基因等优点。因此, 花卉基因工程育种具有极大的发展潜力, 为改良和创造优、新、特花卉品种提供了快捷途径。 基因工程又称遗传工程，是生物工程的主导技术。DNA重组技术或分子克隆是基因工程的核心。与传统育种相比，花卉基因工程育种有如下优点:①在基因水平上改造植物，更具精确性；②能够定向修饰花卉某个或某些性状而保留其他性状，提高育种的目的性和可操作性；通过引入外来基因扩大基因库，从而培育出新型的花卉品种；③能够创新种质，打破物种间交流的界限，为花卉的定向育种提供更先进的技术保障；④育种周期短，效率高。 目前, 植物遗传转化方法主要有农杆菌介导转化法和DNA直接导入法两类。农杆菌介导法和基因枪法是外源基因进入植物细胞应用比较广泛和比较成功的方法。观赏花卉的品质性状通常包括花色、花香、花形、花期、株形、叶色和观赏寿命等, 这些品质的优劣会直接影响其观赏价值和商品价值。植物基因工程可以通过定向修饰花卉的某些目标性状而保留其他原有优良性状或引入外源基因而扩大其基因库等方式来培育具有独特新奇品质的高档花卉，创造出巨大的经济效益。因此, 花卉基因工程在花卉品质性状改良方面有着广阔的应用前景。 目前基因工程在花卉育种中的应用方面主要有： 1、花色基因工程 花的颜色是一种复杂性状, 它主要由三大类色素决定, 即类黄酮、类胡萝卜素及甜菜色素。这三大类色素的合成都涉及到多个代谢步骤、多种酶的催化, 因而与之相关的基因也较多, 其作用机理十分复杂。花的颜色还受到色素浓度、多种色素的共同成色作用, 某些色素与重金属离子螯合作用、液泡液的PH 值等因素的影响。 目前, 花色修饰主要通过以下几种方式进行。(1) 直接导入新的目的基因法。(2) 反义基因抑制法。(3) 共抑制法。 菊花是中国传统名花,其花色变异丰富,但独缺蓝色系；瓜叶菊是菊科千里光属广泛栽培的观赏植物,具有典型的蓝色系。研究通过对比菊花和瓜叶菊花青素苷生物合成途径上关键结构基因的表达差异,探讨菊花蓝色系缺失的原因,分析花发育过程中蓝色花形成的分子生物学机理,对于开展花色改良的分子育种具有重要的理论意义和实际应用价值。 2、香味基因工程 花的香味是花卉的一个重要观赏性状。但是花卉香味基因工程目前还处于起步阶段, 研究进展缓慢。究其原因, 主要是芳香物质有比花色素更为复杂的代谢途径。控制香味的代谢物远比控制色彩的代谢物多。 3、花发育基因工程 目前, 研究人员已克隆出了一批与花发育相关的基因。主要有开花基因、花分生组织特

6.2基因工程及其应用学案

课型：新授主备：同备审批: 7/13/2013 第6章从杂交育种到基因工程 第2节基因工程 【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 【学习重点】1. 基因工程的基本原理 【学习难点】基因工程的基本原理 【学习过程】 一、基因工程的基本原理 （一）、基因工程的概念 基因工程又叫做或。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，加以，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的。 【思考】 为什么不同生物的基因可以相互转移？转基因生物是否产生了新基因和新型蛋白质？ （二）、基因工程的工具 基因的“剪刀”—— 一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在的切点上切割DNA分子。【思考】 要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？ 【练一练】试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端 基因的“针线”—— “缝合”__________和_________交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。 【思考】DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？

基因的运载体目前常用的运载体有________、________和______________等。 质粒存在于中,是拟核或细胞核外能够________的______________分子。 （三）、基因工程的操作步骤 目的基因、目的基因与结合、将目的基因、目的基因的和 【思考】 目的基因和质粒为什么要用同一种限制酶切割？限制酶和DNA连接酶作用的位点相同吗？用DNA连接酶讲目的基因与运载体结合时，有其他不同的结合情况吗（两两结合时）？ 二、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种 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：__________________________________和_______________________________ ［课堂小结］ 【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”

小学科学五年级下册《神奇的基因工程》2课时教学设计

《神奇的基因工程》教学设计 【教学目标】 科学探究 1．能查找资料了解人类在哪些领域利用了基因工程技术。 2．能进行关于转基因食品的调查并制成资料卡。 3．能设想基因技术新产品。 情感、态度、价值观 1．关心日常生活中的科技新产品、新事物。 2．感受科技进步给人们生活带来的方便，并激起创新的意识。 科学知识 1．知道基因是控制遗传特征的物质。 2．初步了解基因工程技术的利用情况。 【教学重、难点】 教学重点：引领学生从高新技术（基因工程）的角度来进一步了解遗传规律的应用 教学难点：能初步应用“基因”、“基因工程”、“基因重组”、“转基因食品”等科学名词正确描述相对应的事物。 【教学准备】 基因工程技术的利用（如：基因重组、抗虫棉）、转基因食品等方面的资料，转基因食品调查表等。 【教学设计】 第一课时 一、导入新课： 1、同学们，孟德尔假说中的‘遗传因子’是什么？人们现在是否已经证明它的存在？ 2、学生回答。 3、老师告诉学生：遗传特征是靠遗传物质控制的，经过很多科学家的研究，终于找到了控制遗传特征的物质——基因。

4、西红柿的味道是怎样的？牛肉的味道呢？能不能让西红柿有牛肉味道呢？假如你是一位基因工程学家，你有什么办法吗？ 二、阅读：基因工程技术的利用 1、你知道“基因工程”、“基因重组”这样的科学名词是什么意思吗？若学生不知道的话，老师予以讲解。 2、学生自由阅读书上P60页的资料。 3、通过阅读，你都知道了些什么？ 你是怎样理解基因工程技术的？ 4、补充资料： （以电子幻灯的形式以图文结合的方式讲解） 基因工程技术。 基因工程又叫重组DNA技术，重组是指在体外将分离到的或合成的目的基因（object gene）,通过与质粒、病毒等载体（vector）重组连接，然后将其导入不含该基因的受体细胞(host cell)，使受体细胞产生新的基因产物或获得新的遗传特性。基因工程的应用基因工程再种植养殖医疗保健和环境保护方面有广泛得应用，首先再农业方面我国得转基因植物是借助863计划迅速发展起来得，主要集中再品种得改良如抗虫抗逆等等，目前以上市得转基因农作物有抗除草剂基因大豆、抗虫基因玉米、抗病毒基因油菜、抗病毒土豆、还有我们刚才讲到的转抗虫基因棉花，目前种植面积最大的是转基因大豆和棉花最为多见。 转基因动物得研究也是如火如荼，首先是再小鼠中获得成功，现在研究集中在家禽家畜的品种改良方面，以期获得快速生长、品质优良得家禽和家畜，还可以利用转基因动物来生产药物和观赏，首个成功得转基因动物，小鼠转入了大鼠得生长激素基因，结果个头比一般得要大一倍多，转基因瘦肉型猪和高产得奶牛快速生长得鱼也已进入实用阶段，除了品种改良以外，转基因动物也可以用来代替发酵罐生产珍贵的蛋白质，原理就是使外源基因在乳腺细胞中表达，再从乳汁中提取所需要的蛋白质，例如一头绵羊一年可相当于一个一吨得发酵罐，还不需要水、电和一仪器起设备等等。 基因工程再医疗方面得贡献主要是生产基因工程药物和基因治疗，基因工程药物是利用基因工程技术生产的药物，很多种珍贵得药物都是用这种办法生产

高中生物选修三学案：1.3 基因工程的应用 学案

1．3 基因工程的应用 1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点) 2.了解基因工程的进展。 3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。(难点 ) 一、植物基因工程的成果(阅读教材P17～P20) 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 1.抗虫和抗病转基因植物 抗虫转基因植物抗病转基因植物 基因 种类 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 (1)抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒 的复制酶基因； (2)抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合 成基因 成果 水稻、棉花、玉米、马铃薯、番茄 等 抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的 转基因小麦、甜椒、番茄等意义减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染等 2 (1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。 (2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 3．利用转基因改良植物的品质

植物基因工程成果表现 “三抗一优良”，三抗是指“抗虫”“抗病”和“抗逆”，一优良是指转入的优良基因表达的性状表现优良。 二、动物基因工程的前景(阅读教材P20～P21) 应用项目基因来源成果提高动物的生长速度外源生长激素基因转基因绵羊、转基因鲤鱼 改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少 转基因动物生产药物药用蛋白基因＋乳腺蛋白基 因的启动子 乳腺(房)生物反应器 转基因动物作器官移植的供体抑制或除去抗原决定基因 利用克隆技术培育没有免疫 排斥反应的猪器官2123 1.药物来源：转基因的“工程菌”。 2.成果：重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 四、基因治疗(阅读教材P23～P24) 1.概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 2．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者淋巴细胞中，治疗复合型免疫缺陷症。 3．方法 (1)体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴细胞，进行培养。然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。 (2)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。 连一连 判一判 (1)转基因抗虫棉的Bt毒蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌。(×) (2)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。(×)

优秀教案(基因工程及其应用 第2课时)

第2课时 ●教学过程 ［课前准备］ 1.教师准备 （1）教师将听证会规则、程序、角色扮演的程序和具体要求以及评价标准复印好，分发给各学习小组。 （2）教师整理《转基因生物和转基因食品利弊争论的要点》，印发给各学习小组。 （3）收集转基因生物和转基因食品安全性的资料信息，转基因生物技术的利弊关系的资料，请有关专家学者到学校做有关基因工程知识的讲座。 （4）教师设计并参与制作计算机教学课件，在校园网上制作网页，查找大量资料，完善网页内容，建立内容丰富的“基因工程知识资源库”。 （5）教师根据学生的资料准备状况、知识的准确性、抢答的积极性、讲述的条理性、姿态的自然性、课件的美观性编制《学生听课记录和评价表》。 （6）教师编制《研究性学习课题研究专题报告》。 2.学生准备 （1）学生预习教材，对教材中的内容做宏观地了解。 （2）利用课余时间，通过看书、看报及看电视，收集有关基因工程的成果与发展前景的资料或信息并制成课件，也可以走访有关的专家、学者了解该内容。 （3）分组预习并完成教师下发的有关资料。 （4）按听证会的要求摆好课桌椅，根据各小组的选择按辩论的正方和反方分成左右两个大组。 ［情境创设］ 教师：通过课件向学生展示基因工程给人类带来巨大成就的图片。同时述说如下：基因工程自1973年诞生后，由于基因工程技术具有可以直接控制基因，将基因从一个物种转移至另一个物种，创造出新的物种或新的品种的显著特点，也就是说，可按照人们的主观愿望，创造出自然界中原先并不存在的新的生物类型，使人类从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到随心所欲改造生物和创造生物的新时代。经过30多年的发展历程，取得了惊人的成绩，特别是近10年来，基因工程的发展更是突飞猛进。基因转移、基因扩增多技术的应用，不仅使生命科学的研究发生了前所未有的变化，而且在实际应用领域中，为农牧业、食品工业、医药卫生、环境保护等方面开拓了广阔的发展前景。 今天就由同学们来阐述自己的认识和看法。 ［师生互动］ 教师：首先请各小组汇报课前收集到的有关基因工程应用的事例资料。 学生分组汇报并交流课前收集资料的情况。 学生1：基因工程在农业上的应用主要表现在两方面： （1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。 （2）用基因工程的方法可培育出具有各种抗逆性的作物新品种。现在已培育出一批分别具有抗病、抗虫、抗除草剂、抗盐碱、抗病毒、抗干旱等性状的转基因农作物。1996至2000年的短短五年间，全球转基因作物从170×104 hm2发展到4 420×104 hm2，其推广速度是前所未有的…… 学生2：基因工程在畜牧养殖业中的应用 基因工程在畜牧养殖业上的应用也具有广阔的前景，科学家将某种特定基因与病毒DNA构成重组DNA，然后，通过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中，并由这种受精卵发育成新个体，这就是我们在前面提到的转基因动物。通过转基因动物人们

基因工程在植物育种中的应用

基因工程在植物育种中的应用 官玲(GUAN Ling) (莆田学院环境与生命科学系福建莆田351100) 摘要：在现代生物技术中，基因工程作为一个重要的部分，已经在生产和生活等多方面起着重要的作用。不断成熟的基因工程技术它解决了传统育种不能突破的问题，与传统育种方法相比, 基因工程技术具有独特优势可以定向修饰植物的某些目标性状并保留其它原有性状通过引入外来基因扩大基因库。本文主要综述了基因工程在药用植物和花卉植物育种中的研究状况及对以后的发展现状进行的展望。 关键词：基因工程;植物育种;基因芯片技术;前景展望 基因工程是指运用分子生物学技术, 将目的基因或DNA片段通过载体或直接导入受体细胞, 使受体细胞遗传物质重新组合, 经细胞复制增殖, 新的基因在受体细胞中表达, 最后从转化细胞中筛选有价值的新类型, 继而它再生为工程植株, 从而创造新品种的一种定向育种技术。与传统育种相比, 植物基因工程具有以下特点植物基因工程是在基因水平上来改造植物的遗传物质, 更具有科学性和精确性,同时育种速度也大大加快能定向改造植物的遗传性状, 提高了育种的目的性与可操作性植物基因工程大大地扩展了育种的范围, 打破了物种之间的生殖隔离障碍, 实现了基因在生物界的共用性, 丰富了基因资源及植物品种。 1.基因工程技术在药用植物育种中的应用 由于医药事业的快速发展, 野生药材资源已远远不能满足需要, 尤其是许多原料性药用植物资源已面临资源枯竭的威胁, 加之人工驯化和栽培的药用植物物种退化和濒危的问题极为突出。根据这些中药资源的活性成分、生长规律、生产特性, 运用生物工程技术对其进行保存性研究, 从而保护濒危紧缺的药用植物资源.。 通过遗传转化, 将目的基因（如抗逆、抗病毒、抗虫、抗除草剂等相关基因）导入药用植物以改变传统遗传性状, 培育优良品种, 增强药用植物抗病毒、抗虫害、抗除草剂的能力, 利用植物生产异源蛋白及改变植物质量性状、保护和繁殖濒临灭绝的植物材料[1]. 1.1优良品种的培育 刘建勋等[2]利用PCR 技术克隆出青蒿素生物合成途径中的关键酶基因和东北红豆杉中紫三醇生物合成途径中起限速作用的紫三烯合成酶基因, 该基因cDNA 片段由2586 个核苷酸组成, 将该cDNA 片段导入红豆杉细胞后, 影响紫杉醇含量。NSFC 资助的“银杏内酯合成二萜环化酶基因克隆与生物转化研究”、“水母雪莲P 基因克隆及其对3-脱氧类黄酮化合物生物合成调控的研究”、“丹酚酸类化合物生物合成关键酶基因克隆与调控研究”、“重组蝎毒素

基因工程的应用导学案

《1.3 基因工程的应用》导学案 【学习目标】1、列举基因工程在植物、动物、微生物方面的具体应用及取得的丰硕成果。 2、关注基因工程的进展。 3、认同基因工程的应用促进生产力的提高。 【学习重点】基因工程在农业和医疗等方面的应用； 【学习难点】基因治疗。 【自主学习】 一、植物基因工程的成果： （一）抗虫转基因植物 1．杀虫基因种类： 2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。 (二)抗病转基因植物 1．植物的病原微生物 2．抗病基因 (1)抗病毒基因(2)抗真菌基因：(3)成果： (三)抗逆转基因植物 1．抗逆基因： 2．成果： (四)转基因改良植物品质 1．优良基因： 2．成果： 二、动物基因工程的成果 (一)提高动物的生长速度 1．生长基因 2．成果 (二)改善畜产品的品质 1．优良基因：。 2．成果： (三)转基因动物生产药物 1．基因来源： 2．成果： (四)转基因动物作器官移植的供体 1．器官供体： 2．成果： 三、基因工程药物 1．来源： 2．成果： 四、基因治疗 1．概念： 2．成果： 【探究活动一】 1 转基因植物有哪些方面的应用？ 2抗虫和抗病基因主要有哪些？ 3转基因植物如何改良作物的品质？ 【探究活动二】 1转基因动物有哪些方面的应用？ 2如何用转基因动物生产药物？ 3转基因动物做器官移植的供体有什么优点？ 【探究活动三】

1如何利用基因工程生产胰岛素和干扰素？ 2什么是基因治疗？这种方法可以治疗一切遗传病吗？ 【巩固练习】： 一、选择题： 1、切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而鲇鱼比同类个体大3～4倍，此项研究遵循的原理是( ) A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质 B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白质 C．细胞工程，DNA→RNA→蛋白质 D．基因重组，DNA→RNA→蛋白质 2、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。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白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指( ) A．提供基因的动物 B．基因组成中转人了外源基因的动物 C．能产生白蛋白的动物 D．能表达基因遗传信息的动物 3．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是( ) A．转基因抗虫棉的培育成功 B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒 C．培育工程菌使之能产生胰岛素 D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内 4．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是( ) A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒 B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物 C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物 D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践 【课堂总结】 1这节课你学到了什么？ 2各小组表现情况如何？ 【作业】 同步练习册9-12页

1、3 基因工程的应用同步导学案及答案完美版

1、3 基因工程的应用 课标要求 基因工程的原理和技术 2、能力要求 1）通过引导学生在网上的探究活动，改变学生传统的学习方式，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。 2）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。 3）尝试运用基因工程原理，提出解决某一生产、生活上实际问题的方案， 知识网络体系 抗虫转基因植物 抗病转基因植物 转基因植物抗虫逆转基因植物 改良植物品质 提高动物生长速度 改善畜产品的品质 转基因动物用转基因动物生产药物 用转基因动物作器官移植的供体 基因工程药物 基因治疗 重难热点归纳 基因工程的应用成果 转基因植物 转基因动物 基因工程药物 基因治疗 转基因食品： 转基因食品是通过遗传工程改变植物种子中的脱氧核糖核酸，然后把这些修改过的再复合基因转移到另一些植物种子内，从而获得在自然界中无法自动生长的植物物种。上世纪80年代末，科学家们开始把10多年分子研究的成果运用到转基因食品上，1995年成功地生产出抗杂草黄豆，并在市场上出售。又经过7年的努力，现在他们利用基因技术已批量生产出抗虫害、抗病毒、抗杂草的转基因玉米、黄豆、油菜、土豆、西葫芦等。目前，转基因食品的主要产地是美国、加拿大、欧盟、南非、阿根廷等。 转基因食品安全评价： 随着转基因技术向农业、食品和医药领域的不断渗透和迅速发展，转基因食品安全性现成为全球关注的热点问题之一

经典例题剖析 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 【解析】基因工程生产的药物有胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品、乙肝疫苗等。而青霉素是发酵工程的产品之一。 【答案】 C 基础试题训练 1．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（） A．减少氮肥的使用量，降低生产成本 B．减少氮肥的使用量，节约能源 C．避免氮肥过多引起环境污染 D．改良土壤结构 2．基因治疗是指（） A.对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的 B.把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常 D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的 3．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. 采用基因疗法替换致病基因 D.利用辐射或药物诱发致病基因突变 4．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 5．在基因诊断技术中，所用的探针DNA分子中必须存在一定量的放射性同位素，后者的作用是（） A．为形成杂交的DNA分子提供能量 B．引起探针DNA产生不定向的基因突变 C. 作为探针DNA的示踪元素 D．增加探针DNA的分子量 6．诊断苯丙酮尿症所用的探针是（） A．32P半乳糖甘转移酶基因B．荧光标记的苯丙氨酸羧化酶 C. 荧光标记的β—珠蛋白基因D．3H苯丙氨酸羧化酶基因 7．基因工程生产胰岛素的主要原因是（） A.工艺简单，容易操作 B.生产量大，价格较低 C.所生产的胰岛素可以用于口服 D.所生产的胰岛素疗效大大提高 ８．75年，科学家用基因工程的方法创造出了一种能分解石油的“超级细菌”，下列关于此种细菌的说法正确的是（） A.与一般细菌相比它体积特别巨大 B.它是现在唯一能分解石油的细菌 C.它同时能分解石油中的四种烃类 D.与一般细菌相比，它繁殖速度极快 ９．下说法正确的是（） A．所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中惟一的运载体

6.2基因工程及其应用 教学设计案例.doc

6.2基因工程及其应用教学设计案例 基因工程及其应用 --案例 一、教学目标的确定 课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是："关注转基因生物和转基因食品的安全性"，这也是本节要达成的主要教学目标。课程标准并未明确指出本章要讲述基因工程的内容，考虑到本章教材知识体系的完整性，以及学生达成上述目标所需要的知识基础，本节还将"简述基因工程的基本原理"，"举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用"作为教学目标。 二、--思路 第一课时--流程图如下。 第二课时--流程图 如下。 三、教学实施的程序 教师组织引导 学生活动 教学意图 教师通过图 片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等，

引入课题。教师利用"问题探讨"，提出问题，组织学生讨论、交流看法。 ·为什么能把一种生物的基因"嫁接"到另一种生物上？ ·推测这种"嫁接"怎样才能实现？ ·这种"嫁接"对品种的改良有什么意义？ 教师小结：从杂交育种的局限性切入，人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。说明本节教学目标。 教师肯定学生合理的想法，引发思考。 "你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？" 教师用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具：剪刀、针线、运载体等。并用问题启发学生："你能想像这种‘剪刀加浆糊’式的‘嫁接’工作在分子水平的操作，其难度会有多大吗？" 以ecor i为例，构建重组dna分子模型，体会基因的剪切、拼接、缝合的道理。教师交代清楚ecor i是已发现的500多种限制性内切酶中的一种，它是一种从细菌中发现的能在特定位置上切割dna分子的酶。它的特殊性在于，它在dna 分子内部"下剪刀"，专门识别dna分子中含有的"gaattc"这样的

2018学年高二生物导学案：1-3《基因工程的应用》(新人教版选修3)无答案

高二生物选修三《现代生物科技专题》导学案（编号1—3） 班级：姓名：小组：检查人：评价 ∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽ 课题：基因工程的应用 主备人：审核人：授课人：使用时间：年月日 【学习目标】 1.了解植物基因工程的成果。 2.了解动物基因工程的成果与发展前景。 3.基因治疗 【重点难点】 重点:基因工程的成果。 难点：基因治疗。 【自主学习】 一、植物基因工程硕果累累 （1）植物基因工程主要用于提高农作物的能力（如抗除草剂、、、抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的和利用植物等。 （2）实例 ①抗虫转基因植物：如，用于杀虫的基因主要是、 淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。抗虫植物的个体生物学检测应如何进行操作？ ②抗病转基因植物：如。用于抗病的基因最多的是、。抗真菌转基因植物可使用的基因有几丁质酶基因和基因。抗病植物的个体生物学检测应如何进行操作？ ③抗逆转基因植物 抗逆主要是指等不利环境。目前正在利用一些可以调节，来提高农作物的抗盐碱和的能力。如何检测？ ④改良植物品质 二、动物基因工程前景广阔 （1）用于提高动物生长速度选择基因作为外源基因，使转基因动物生长更快。 （2）改善畜产品的品质 如：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使转基因牛的乳汁中含量大大降低，避免有些人食用牛奶后出现过敏、腹泻、恶心等问题。 （3）用转基因动物生产药物 ①过程：将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的重组在一起，通过等方法，导入哺乳动物的中，然后将受精卵送入母体内，生长发育为转基因动物。 ②乳腺生物反应器或乳房生物反应器：通过分泌的乳汁来。 ③药物种类：，血清白蛋白，生长激素和。 （4）用转基因动物作器官移植的供体 采用的方法:将器官供体导入，抑制抗原决定基因的表达，或设法除去，再结合技术，培育出没有免疫排斥的转基因克隆器官。 三、基因工程药物 （1）第一种基因工程药物：。 （2）工程菌： 四、基因治疗

基因工程及其应用学案

高一（生物）基因工程及其应用(第1课时)学案 编制人初审人审核人编制时间 5月20日 班级姓名第小组 【学习目标】: 1.简述基因工程的基本原理； 2.说出基因工程的基本工具 3 简述基因工程的基本操作步骤 【问题导学】: 学点1.基因工程的概念：阅读课本P102第2段回答下面的问题: 1. 基因工程又叫技术或技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的提取出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，地改造生物的。 2.精读概念，想一想基因工程为什么又叫基因拼接技术”？ 学点2. 基因工程的工具: : ﹙1﹚基因的“剪刀”：学习课本P102第3段回答下面的问题 ①基因的“剪刀”是指：（简称__________） 一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在的切点上切割DNA分子。 ②EcoRⅠ限制酶识别的特定序列是什么?在哪个部位将序列切开? ③什么是黏性末端？不同的酶切出的黏性末端是否相同?这体现了酶的哪种特性? 【试一试：】试写出下列序列受EcoRⅠ限制酶作用后的粘性末端 CTTCAT GAATTC CCTAA GAAGTA CTTAAG GGATT （2）、基因的“针线”：阅读课本P103第1段回答下面的问题 ①基因的“针线”是指_______ 它可以“缝合”和交替 连接而构成的DNA骨架上的缺口。 ②DNA连接酶作用的部位是氢键吗？ 【试一试：】请在右图中标出DNA连接酶连接的部位。 （3）、基因的“运载体”：阅读课本P103第2段回答下面的问题 ①基因工程中，目前常用的运载体有________、________和______________等。 质粒存在于中，是拟核或细胞核外能够的分子。 ②运载体的作用是什么？质粒的本质是什么？ 学点3. 基因工程的操作步骤：阅读课本P103第3段思考下面的问题 ①什么是目的基因? ②提取目的基因时需要对目标DNA切割几次才能获得目的基因？ ③目的基因与运载体结合时需要对质粒切割几次？ ④切取目的基因和运载体时是否需要使用相同的限制酶？为什么？ ⑤基因工程操作的一般步骤为：__________________、目的基因与___________结合、将目的基因导入_________________、目的基因的________和________。 【小试牛刀】：重组DNA分子的模拟操作(以小组为单位,合作完成)

基因工程的应用学案(第1课时)

李林中学高二年级生物导学案 【学习目标】 1、列举基因工程在植物、动物、微生物方面的具体应用及取得的丰硕成果。 2、关注基因工程的进展。 3、认同基因工程的应用促进生产力的提高。 【学习重点和难点】 1、教学重点：基因工程在农业和医疗等方面的应用； 2、教学难点：基因治疗。 课前导学 【自主预习1】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中的相应位置用横线标注。) 一、植物基因工程的成果： 植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力，以及改良农作物______ __和利用植物生产等方面。 1、抗虫转基因植物 ⑴杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、、、 植物凝集素基因等。 ⑵成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯_______ _____、______ ______等。 2、抗病转基因植物 ⑴植物的病原微生物：、和细菌等。 ⑵抗病基因种类 ①抗病毒基因：病毒基因和基因。 ②抗真菌基因：______ _______基因和基因。 ⑶成果：抗烟草花叶病毒的烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。 3、抗逆转基因植物 ⑴抗逆基因：调节细胞基因使作物抗碱、抗旱；鱼的使 作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。 ⑵成果：具有抗寒能力的烟草、番茄。 4、利用转基因改良植物的品质 ⑴优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、___________ ________和 ___________ ________

⑵成果：转基因玉米、和。 课堂识真 【课内探究1】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。） 1、植物基因工程主要应用于那些方面？并举例说明取得的相应成果。 2、利用基因工程培育抗盐碱、抗干旱作物，这些抗性基因实际上是什么基因？ 例1、科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是 ①该技术将导致定向变异 ②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来 ③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料 ④受精卵是理想的受体 A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④【课后见功】 1．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（）A．减少氮肥的使用量，降低生产成本 B．减少氮肥的使用量，节约能源 C．避免氮肥过多引起环境污染 D．改良土壤结构 2．运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是（） A．Bt基因的化学成分是蛋白质 B．Bt基因中有菜青虫的遗传物质 C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因 D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物 3、为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国 科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。 （1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限 制性内切酶作用于图中的处，DNA连接酶 作用于处。（填“a”或“b”） （2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法 有农杆菌转化法和法。 （3）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的作探针

基因工程的应用导学案

1.3 基因工程的应用 【学习目标】：1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。2.关注基因工程的进展。 【学习重点】：基因工程在农业和医疗等方面的应用。 【学习难点】：基因治疗 课前案 【自主学习】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中的相应位置用横线标注。) 一、植物基因工程硕果累累 主要用于提高农作物的能力，以及改良农作物的和利用植物生产等方面。 1、转基因植物：化学农药防治害虫的危害是，因此可将具有杀虫活性的基因导入到农作物中。用于杀虫的基因主要是、等，例如我国的转基因抗虫棉就是转入了基因培育出来的，该基因是从中分离出的 2、转基因植物：使用最多的基因是和。抗转基因植物中可使用和。 3、转基因植物：例如将可以调节的基因，导入农作物体内来提高农作物的抗盐碱和抗干旱能力。将鱼的基因导入烟草和番茄体内以增强耐寒能力。将基因导入大豆、玉米等作物，喷洒除草剂时，杀死杂草而不损伤作物。 4、改良植物的：例如将富含的蛋白质编码基因导入玉米获得转基因玉米。将控制番茄果实的基因导入番茄，获得转基因延熟番茄。将与植物的基因导入矮牵牛中，产生自然界没有的颜色变异。 二、动物基因工程前景广阔 1、用于提高动物的生长：主要是将基因导入绵羊或鲤鱼体内。 2、用于改善的品质：例如将基因导入奶牛基因组，使转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。 3、用转基因动物生产。 思考：什么是乳腺（乳房）生物反应器？在乳腺生物反应器的制作中，应将药用蛋白基因与什么重组在一起？受体细胞是什么？导入的方法又是什么？ 4、用转基因动物作的供体： 思考：.如何运用基因工程解决器官移植过程中的免疫排斥问题？ 三、基因工程药物异军突起基因工程药物：。 四、基因治疗曙光初照 1、概念：基因治疗是把导入病人体内，使该基因的发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最的手段。 2、种类：可分为和。前一种的实例是复合型免疫缺陷症，它是由于缺失了基因无法合成，可将基因转入细胞中，再转入患者体内；后一种的实例是遗传性囊性纤维化病，治疗该病则是以为载体，直接将基因转入患者肺组织中。 【预习自测】 1、“转基因动物”是指( ) A．提供基因的动物 B．基因组成中转人了外源基因的动物 C．能产生白蛋白的动物 D．能表达基因遗传信息的动物 【我的疑问】：请将自己在预习中遇到的疑问简单写下来