基因工程及其应用基因工程及其应用教学目标教学目标 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.关注转进因生物和转基因食品的安全性。 教学重点教学重点 （1） 基因工程的基本原理。 （2） 基因工程的安全问题。 教学难点教学难点 （1）基因工程的基本原理 （2）转基因生物与转基因食品的安全性 课时安排课时安排：1 课时 学习过程学习过程 一、基因工程的定义一、基因工程的定义 1、基因工程又叫_。它是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因_ 出来，加以饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，_生物的遗传性状。这是在 DNA 上进行的_水平的设计施工。基因工程需要的基本工具有“_” 、“_” 、 “_。 2、基因工程的优点是：可以按照人们的意愿直接_改变生物的性状，培育出新 品种。基因工程的概念基因工程的概念基因工程的别名基因拼接技术或 DNA 重组技术操作环境操作对象来源:Zxxk.Com操作水平基本过程剪切拼接导入表达结果思考：基因工程所依据的生物学原理是什么？来源:学+科+网学习检测学习检测 1、下有关基因工程的叙述，正确的是 （ D ） A、基因工程是细胞水平上的生物工程 B、基因工程的产物对人类都是有益的 C、基因工程产生的变异属于人工诱变 D、基因工程育种的优点之一是目的性强 二、基因工程的基本工具二、基因工程的基本工具 1、基因的“剪刀”：_（简称_） （1）存在：主要在微生物体内。 （2）特性：一种限制酶只能识别（ ） ，并在（ ）切割 DNA 分 子。 （3）实例：EcoRI 限制酶能专一识别 GAATTC 序列，并在 G 和 A 之间将这段序列切开。（4）切割结果：产生 2 个带有黏性末端的 DNA 片断。 （5）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的 DNA 切断，对自己的 DNA 无损害。思考：限制性酸内切酶的作用是利用了酶的什么特性？学习检测学习检测 2、下列关于限制酶的说法不正确的是（ A ） A限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布 B一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C不同的限制酶切割 DNA 的切点不同 D限制酶的作用是用来提取目的基因2、基因的“针线”：_，作用：连接_和_之间的缺口。 DNA 连接酶的作用是在 DNA 分子连接过程中，缝合脱氧核糖和磷酸之间的缺口。如果把 DNA 分子看成“梯子形” ，DNA 连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。 分析拓展分析拓展 DNA 聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接成聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接成 DNA 片断；片断；DNA 连接酶把连接酶把 DNA 片连接成片连接成 DNA 分子，两者都是连接脱氧核糖和磷酸之间的磷酸二酯键分子，两者都是连接脱氧核糖和磷酸之间的磷酸二酯键。3、基因的运载体 （1）作用：将外源基因送入_。 （2）种类：质粒、_等。 质粒：存在于许多_以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够 _的_。 （3）条件条件 能在宿主细胞稳定保存并大量复制 有多个限制酶切点，以便于外源基因相连。有标记基因，便于筛选。 思考：基因的运载体与物质跨膜运输所需的载体本质相同吗？学习检测学习检测 3、下列关于基因工程的叙述不正确的是（ D ） A、基因工程的生物学原理是基因重组 B、通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状 C、基因的针线是 DNA 连接酶 D、基因工程中常用的运载体质粒在动植物细胞中广泛存在学习检测学习检测 4、质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（ C ） 能自主复制 不能自主复制 结构很小 蛋白质 环状 RNA 环状 DNA 能 “友好”地“借居” A、B、C、D、来源:学科网 ZXXK 三、基因工程的步骤三、基因工程的步骤（1）_；（2）目的基因与_结合；（3）将目的基因导入 受体细胞；（4）_。 具体步骤具体步骤： :DNADNA目的基因人们所需的特定基因提取目直接分离基因取得途径的基因人工合成基因用同一种限制酶切割质粒和目的基因目的基因与加入连接酶运载体结合质粒和目的基因结合成重组分子将目的基因导入受体细胞: 是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法目的基因的 检测根据受体细胞中是否具有标记基因, 判断目的基因导入与否 表达受体细胞表现出特定的性状, 如棉花抗虫性状的表现表达和检测分析拓展分析拓展 不同不同 DNA 分子能够拼接在一起的原因：分子能够拼接在一起的原因： （1）都具有相同的物质组成，都具有规则的双螺旋结构。）都具有相同的物质组成，都具有规则的双螺旋结构。 （2）都遵循碱基互补配对的原则）都遵循碱基互补配对的原则学习检测学习检测 5、基因工程的操作步骤：使目的的基因与运载体相结合 将目的的基因导 入受体细胞 检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 提取目的基因。正确的操作顺 序是（ C ） A、B、C、D、 学习检测学习检测 6、下列能说明目的基因完成了表达的是（ D ） A、棉株中含有杀虫蛋白基因B、大肠杆菌中具有胰岛素基因 C、土豆含有抗病毒的基因D、从酵母菌中提取到了干扰素四、基因工程的应用四、基因工程的应用 1、抗虫基因作物的使用，不仅减少了_，大大降低了生产成本，而且还减少了 _。 2、基因工程生产药品的优点是_、_、_。来源:Zxxk.Com 3、目前关于转基因生物和转基因产品的安全性，有两种观点，一种观点是转因生物和 转基因食品不安全，_；另一种观点_。限时训练限时训练 1、下列有关基因工程的叙述，正确的是（ D ） A、DNA 连接酶可将两个黏性末端的碱基连接起来 B、目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变 C、目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外 D、常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等 2、下列关于质粒的叙述，正确的是（ B ） A、质粒是广泛存在于细胞中的一种颗粒状细胞器 B、质粒是细菌细胞中能自主复制的小型环状 DAN 分子 C、质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制 D、细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的 3、基因工程是在 DNA 分子水平上进行设计施工的，在基因操作步骤中，不进行碱基互补配对的是（C ） A、人工合成目的基因B、目的基因与运载体结合 C、将目的基因导入受体细胞中D、目的的基因的检测和表达 4、下列关于 DNA 连接酶的叙述正确的是（ D ） 催化相同黏性末端的 DNA 片断之间的连接 催化不同黏性末端的 DNA 片断这间的连 接 催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成 催化 DNA 分子两条链的脱氧核糖与磷酸间 键的形成 A、B、C、D、 5、依图示有关工具酶功能的叙述，不正确的是（ A ） A、连接 b 处的酶为 RNA 聚合酶来源:学科网 ZXXK B、连接 a 处的酶为 DNA 连接酶 C、切断 b 处的酶为解旋酶 D、切断 a 处的酶为限制性核酸内切酶 6.下列黏性末端属于同一种限制性内切酶切割的是（ C ）ABCD 7、采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（ C ） 将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的 DNA 序列注射到棉受精卵中将 编码毒素蛋白的 DNA 序列与质粒重组，导入细菌。用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织 培养 将编码毒素蛋白的 DNA 序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵 A、B、C、D、 8 （1）限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和 切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有 1 个酶的切点。 请画出质粒被限制酶切割后形成的黏性未端。_请画出目的基因两侧被限制酶切割后形成的黏性未端。_