2019年春高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用学案含解析新人教版选修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P 17～P 20) 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

(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)

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

导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病正常基因

的目的。

2

．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者

中，治疗复合型免疫缺陷症。

淋巴细胞

3．方法

体(1)

体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如

淋巴细胞，进行培养。然后，在

T

外

完成基因转移，再筛选成功

，最后重新输入患者体内。

转移的细胞

扩增培养

体内基因治疗：直接向人体组织细胞中

(2)

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。(×)

分析：转基因植物是指细胞中被转入了外源基因的植物，并非出现新基因。(3)(2018·宿迁高二检测)基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是

受精卵。(×)

(4)利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素。(√)

(5)(2018·绵阳高二期末)直接在患者组织细胞中，进行改造致病基因的方法为体内基

因治疗。(×)

(6)基因治疗又叫基因诊断。(×)

三种转基因生物的生产过程

探究1 转基因植物生产过程图解

探究2 转基因动物生产过程图解(以转基因牛生产过程为例)

探究3 转基因微生物生产过程图解(以可生产干扰素的酵母菌的培育过程为例)

转基因作物中的目的基因

(1)目的基因都是来自其他生物的能表现出优良性状的外源基因，并不都是来自细菌、病

毒等微生物，如抗冻蛋白基因来自鱼类。

(2)有的目的基因通过控制蛋白质的合成，直接控制生物的某种性状，这反映了基因与性

状的直接关系；有的目的基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，这体现

的是基因和性状的间接关系。

(3)注意“抗虫”和“抗病”的区别，二者可以分别通过害虫接种和病毒接种来进行个

体水平的检测。

1．(2018·扬州高二检测)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，下列有关叙述正确的是( )

A．过程①是获取抗冻基因的过程，用到的酶只有限制酶B．在重组质粒上，抗冻基因首端和末端一定具有启动子和终止子，启动和终止翻译的进

程C．过程②用到的质粒是农杆菌的Ti质粒，要将重组质粒转入农杆菌才能进行筛选D．根据抗冻基因制作的DNA探针，可以用来检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在

解析：选D。据题图可知，该转基因技术操作中，获取目的基因的方法是利用抗冻基因

(目的基因)的mRNA进行人工化学合成，需要的酶是逆转录酶和限制酶，A项错误；目的基因首端和末端的启动子和终止子均是DNA片段，分别启动和终止转录的进程，B项错误；重组质粒转入农杆菌的目的是通过农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞中，C项错误；检测目的基因是否导入受体细胞，通常是用DNA探针进行检测，即DNA分子杂交技术，D项正确。2．(2018·广东潮南实验学校月考)干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提

取，每升人血中只能提取0.5 μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。从如图所示方式中可以看出，该公司生产干扰素运用的方法是( )

B．基因工程

A．个体间的杂交

D．器官移植

C．细胞融合

解析：选B。该过程将淋巴细胞中的干扰素基因转移到酵母菌中，并使其成功表达，是

转基因技术。

基因工程应用中的“一、二、三、四”

一：一个目的基因。

二：二种工具酶，二种末端，二个基因(目的基因和标记基因)。

三：三种工具，三种受体细胞，转基因植物三种转化方法，分子检测的三个方面。

四：四个步骤，基因表达载体的四个组成元件，检测的四个方面。

乳腺(房)生物反应器与基因治疗

探究1 乳腺生物反应器

资料：应用重组DNA技术和转基因技术，将目的基因转移到尚未分化的动物胚胎细胞(或受精卵)中，经胚胎移植，得到能在乳腺中表达转基因产品的个体，其乳腺组织可分泌生产“目的产品”，如具有药用价值的蛋白，这些蛋白进入乳汁中，再通过回收含转基因蛋白的动物乳汁，就可以提取有重要药用价值的生物活性蛋白。

结合上述资料完善其操作过程：

(1)培育转基因动物，为什么不选用体细胞而选用受精卵作为受体细胞？

提示：动物已分化的体细胞全能性受到限制，而受精卵分化程度低，全能性容易表达。

(2)基因工程药物与传统意义上的药物有什么区别？

提示：基因工程药物生产效率高、针对性强、成本低、价格便宜。

探究2 基因治疗的过程及途径

(1)完善下面体外基因治疗过程

(2)完善体外基因治疗与体内基因治疗的异同

乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较

基因诊断与基因治疗

1．阅读材料，回答问题：

材料一：科学家将蜘蛛丝蛋白基因转入山羊体内，然后从羊奶中提取蛋白质，抽成丝后坚如钢铁。

材料二：继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。

(1)检测受体细胞是否含有目的基因的技术方法是_______________________。

(2)为使目的基因在后代中长期保存，应将目的基因导入____________中。

(3)从分离蛋白质的角度分析，乳腺和膀胱哪一个作为转基因动物的生物反应器更好？________。原因是__________________________________________________________。

解析：目的基因整合到细胞核中DNA 分子上，能使目的基因在后代中长期保存。从分离产物的角度分析：乳汁中含有较多的蛋白质，这样就给分离带来一定的麻烦，而正常的尿液中几乎不含有蛋白质，分离蛋白质的过程就会变得非常简单，另外，雌雄动物都产生尿液，而只有雌性动物能产生乳汁，所以用膀胱反应器更好。

答案：(1)DNA分子杂交技术

(2)细胞核

(3)膀胱正常尿液中蛋白质含量很少，所以从尿液中更容易提取分离产物，而且不受性别限制

乳房生物反应器与膀胱生物反应器

乳房生物反应器是利用转基因动物的乳汁生产药用蛋白，而膀胱生物反应器是利用转基

因动物的尿液生产药用蛋白，二者的优点是：收集药用蛋白比较容易，且不必对动物造成伤害。但乳房生物反应器需是处于生殖期的雌性动物才可生产药用蛋白，而膀胱生物反应器则

是任何生长期的雌雄动物均可生产。2．《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。基因治疗是指( ) A．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的B．对有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

C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常

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

解析：选A。基因治疗只是将正常的外源基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥

功能，从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未得到修复，基因治疗不是切除病

变基因或诱发其突变。

关于基因治疗的几个问题

(1)基因治疗的现状——目前处于初期的临床试验阶段。

(2)用于基因治疗的基因种类：从健康人体分离得到正常的基因、反义基因、编码可以杀

死癌细胞的蛋白酶基因。

(3)由于正常基因只是导入某些功能细胞中，且是体细胞，所以获得的性状不会遗传给下

一代。

(4)基因治疗只是导入正常的基因，并未替换原来的基因，原有的致病基因与导入的正常

基因都能表达。如果导入的正常基因是作为显性基因存在，则有疗效，也就是说，基因治疗

只可治疗隐性遗传病。

[随堂检测]

1．(2018·甘肃天水检测)1987年，美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细

胞并获得高水平的表达。长成的烟草植株通体光亮，堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明

( )

①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同

②萤火虫与烟草共用一套遗传密码

③烟草体内合成了荧光素

④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同

B．②③

A．①③

D．①②③④

C．①④

解析：选D。萤火虫与烟草的遗传物质都是双链DNA，这是完成基因重组的基础，①正确；

自然界的所有生物几乎都共用一套遗传密码，即无论在高等生物还是低等生物中，相同的密码子决定的氨基酸种类都相同，②正确；萤火虫的荧光素基因导入烟草细胞使得该植株通体光亮，可见荧光素基因在该植株中成功表达，③正确；基因的表达包括转录和翻译，最后合

成出蛋白质，④正确。2．(2018·盐城高二检测)下列关于植物、动物以及微生物在基因工程的应用方面的叙

述，错误的是( )

A．动物和微生物可以生产基因工程药物，植物不能

B．三类生物技术操作中目的基因导入受体细胞的方式不同

C．三类生物技术操作原理相同

D．三类生物技术操作中用到的工具酶相同

解析：选A。除基因工程的第三步“将目的基因导入受体细胞”的方法不同外，三类生

物在基因工程的应用中，从原理、使用工具到操作流程等基本一致，B、C、D项正确；三类

转基因生物都可以用来生产基因工程药物，A项错误。

3．(2018·东北育才学校高二期中)科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新

品系，下列相关叙述错误的是( )

A．可通过农杆菌感染法将重组质粒导入受体细胞

B．含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株

C．可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性D．如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的，可用PCR技术得到大量目的基因

解析：选D。棉花是双子叶植物，通过农杆菌感染法可将重组质粒导入棉花受体细胞，

A正确；植物组织培养技术可以保持亲本的优良性状，含耐盐基因的棉花细胞经植物组织培养可获得耐盐的植株，B正确；棉花植株是否耐盐，主要看植株能否在高浓度的盐溶液中生活，因此，可以用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性，C正确；如果目的基因的

核苷酸序列是全部未知的，可从基因文库中获取目的基因，D错误。

4．下列有关乳腺生物反应器与微生物生产药物的叙述，错误的是( )

A．前者在乳汁中提取药物，后者在其细胞或产物中提取

B．前者是在畜牧业中的应用，后者是在工业生产中的应用C．前者合成的蛋白质已加工成熟，后者合成的蛋白质一般没有加工成熟

D．两者与人体基因结构均相同

解析：选D。动物基因的结构与人类基因的结构基本相同，微生物基因的结构与人类基

因的结构不同。5．腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷症，对患者采用的基因治疗方法是：

取出患者的淋巴细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些淋巴细胞转入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述中不正确的是( )

A．正常ADA基因替换了患者的缺陷基因

B．正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能

C．淋巴细胞需在体外扩增后再转入患者体内

D．腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷症

解析：选A。基因治疗是将正常的基因导入到有基因缺陷的细胞中。正常的ADA基因可

以控制合成正常的ADA来影响免疫功能；为获得大量含正常ADA基因的淋巴细胞，需在体外扩增后再转入患者体内；腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷症。6．(2017·高考全国卷Ⅱ)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质

水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问

题：(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选

用老叶作为实验材料，原因是________________________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是________________________________________。

(2)以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是_________________________________。

(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入

受体细胞，原因是______________________________________________(答出两点即可)。

(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是___________。

(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没

有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是_________________________________。解析：(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶

而不选用老叶作为实验材料，原因是相对于老叶而言嫩叶组织细胞更容易被破碎。提取RNA 时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA为材料获得cDNA的原理是在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA。(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是目的基因无复制原点且目的基因无表达所需启动子。(4)DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。(5)若获得的转基因植株不具备所期望的性状表现，根据中心法则分析，其

可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。答案：(1)嫩叶组织细胞易破碎防止RNA降解(2)在逆转录酶的作用下，以mRNA为模

板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA (3)目的基因无复制原点；目的基因无表达所需

启动子(4)磷酸二酯键(5)目的基因的转录或翻译异常7．应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据下列材料回答问

题：材料一：蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”，有着超强的抗张度，可制成防弹背心、降

落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法

——培育转基因蜘蛛羊。材料二：注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦。将疫苗藏身水果蔬菜中，

人们在食用这些转基因植物的同时也获得免疫力，因而无需免疫接种，这一新概念将引起疫

苗研究的一场革命。

(1)图中，过程①⑤所需要的工具酶有________________________，构建的蜘蛛丝蛋白基

因表达载体一般由________、________、启动子、终止子等部分组成。

(2)过程②将重组质粒导入山羊受体细胞时，采用最多也最有效的方法是_________。通

过①～④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器，从________中提取所需要的蜘蛛丝蛋

白。

(3)通过⑤⑥⑦培育转基因莴苣，相比诱变育种和杂交育种方法，具有____________等突

出优点。解析：基因工程常用限制酶、DNA连接酶和载体作为工具。基因表达载体包括目的基因、

启动子、终止子、标记基因和复制原点。将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法。

基因工程育种的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，目的性较强。答案：(1)限制酶、DNA连接酶目的基因标记基因(2)显微注射法乳汁(3)目的性强，能克服远缘杂交的不亲和的障碍(或能有效地打破物种间的生殖隔离界限)

[课时作业]

一、选择题1．(2018·长春外国语学校高二月考)科学家在河南华溪蟹中找到了金属硫蛋白基因，并

以质粒为载体，采用转基因方法培育出了硫吸收能力极强的转基因烟草。下列有关该烟草培

育的说法正确的是( )

A．金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中

B．需用特定的限制酶切割烟草的核酸C．同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒，因此不具有专一性D．转基因烟草与原烟草相比基因组成发生了变化，导致两者出现生殖隔离

解析：选A。金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中，A正确；在基因

工程中，需用特定的限制酶切割目的基因和运载体，而不是切割烟草的核酸，B错误；限制酶具有专一性，能识别特定的脱氧核苷酸序列，C错误；转基因烟草与原烟草之间一般不会

出现生殖隔离，D错误。

2．(原创)下列有关目的基因的操作能够改善产品品质的是( )

A．将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内

B．将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组

C．将人血清白蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达

D．将Bt毒蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达

解析：选B。将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内是提高鲤鱼的生长速度。导入肠乳糖

酶基因的奶牛的牛奶中乳糖含量少，改善了牛奶的品质。将人血清白蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达是乳腺生物反应器的应用。Bt毒蛋白基因是抗虫基因，能够提高植物的抗

性。3．(2018·南京高二检测)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操

作正确的是( )

A．用限制酶切割烟草花叶病毒的核酸

B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体

C．重组DNA分子只能导入烟草的受精卵

D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞属于细胞水平的检测

解析：选B。限制酶一般只切割DNA分子双链，而烟草花叶病毒是RNA病毒，A项错误；DNA连接酶连接目的基因和载体，构建基因表达载体(即重组DNA分子)，B项正确；作为目的基因的受体细胞，可以是烟草的受精卵，也可以是一般的体细胞或烟草的原生质体，C项错

误；D项应该属于个体生物学水平的检测，D项错误。

4．下表有关基因表达的选项中，不可能的是( )

D 5．(2018·云南师大附中期末)下面有关基因工程的叙述，正确的是( ) A．利用基因工程技术可分别从大肠杆菌和青霉菌体内获取基因工程药品胰岛素和青霉

素

B．用氯化钠处理大肠杆菌可以使其处于感受态

C．启动子也称为起始密码子，终止子也称为终止密码子

D．由大肠杆菌工程菌获得的人的干扰素不能直接利用

解析：选D。青霉菌产生青霉素是一种自身基因的正常表达，故从青霉菌体内获得的青

霉素不属于基因工程药品，A错误；用氯化钙处理大肠杆菌可以使其处于感受态，B错误；启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列，负责调控基因的转录，而起始密码子和终止密码子都存在于mRNA上，分别决定翻译的起始和终止，C错误；大肠杆菌是原核生物，无内质网和高尔基体，由大肠杆菌工程菌生产的干扰素不具备天然活性，需经过人工加工处理后才能利

用，D正确。6．科学家将含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发

育成的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及( )

A．DNA按照碱基互补配对原则自我复制

B．DNA以其一条链为模板合成RNA

C．RNA以自身为模板自我复制

D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质

解析：选C。目的基因在通过转基因工程得到的受体羊体内能够进行复制、转录和表达，

RNA以自身为模板自我复制不能发生在正常的真核细胞内。7．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药物蛋白含量提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中正确

的是( ) A．所谓“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

B．可将白蛋白基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛C．人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，这是因为只在转基因牛的乳腺细胞中

才有人白蛋白基因D．运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异

解析：选D。“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因合成出

更多的蛋白质。动物细胞的全能性较难实现，用牛的卵细胞不能培养形成转基因牛。转基因牛的每个正常细胞中都含有人白蛋白基因，人们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转基因牛的乳腺细胞中表达。

8．如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述正确的是( )

A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与

B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上

C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状

D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异

解析：选D。A项，②为重组Ti质粒，其构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。B

项，含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的目的基因整合到受体细胞④的染色体上，而并非整个重组Ti质粒整合到④的染色体上。C项，目的基因导入受体细胞后不一定能进行表达，所以抗虫基因导入植物细胞后，培育成的植株也不一定具有抗虫性状。D项，转基因抗虫植株是否培育成功，可以从个体生物学水平上进行检测，即观察植株是否具有抗虫性状，如果具有抗虫性状则说明发生了可遗传变异(基因重组)。9．近年来基因工程的发展非常迅猛，基因治疗不断取得新进展。下列疾病可用基因治疗

医治的是( )

A．21－三体综合征

B．镰刀型细胞贫血症

C．地方性甲状腺肿

D．青少年型糖尿病

解析：选B。21－三体综合征是染色体异常遗传病，患者21号染色体有三条，病因不属

于基因异常，不能进行基因治疗；镰刀型细胞贫血症可用基因治疗医治；地方性甲状腺肿采

取的是放射性治疗或手术治疗；青少年型糖尿病属于自身免疫病，必须注射胰岛素治疗。10．(2018·枣庄八中高二月考)研究发现，let-7基因能影响癌基因RAS的表达，使肺癌细胞的增殖受到抑制，其影响机理如图所示。下列相关叙述正确的是( )

A．目的基因是否在受体细胞中转录，可用抗原—抗体杂交技术来进行检测B．let-7基因转录的miRNA与RAS mRNA的配对遵循碱基互补配对原则C．肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中RAS mRNA含量减少引起的D．let-7基因转录的miRNA无翻译功能是因为let-7基因缺少启动子

答案：B

二、非选择题11．(2018·四川资阳高二诊断)菊天牛是菊花的主要害虫之一，为达到防治目的，科研

人员通过转基因技术培育出了抗虫菊花。请回答下列问题：

(1)可用____________处理土壤农杆菌，使其处于____________以便吸收重组质粒。

(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够______________________的特点，使目的基因进入受体细胞中，并插入到菊花细胞的____________上，最终形成转基因植

株。

(3)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据____________的脱氧核苷

酸序列设计特异引物，以__________________为模板进行第一轮扩增。

(4)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫，实验

结果如下表所示：

②据表分析，实验组与对照组____________差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。

答案：(1)Ca2＋(或CaCl2) 感受态(2)将T－DNA转移至受体细胞染色体DNA (3)抗虫基因(或目的基因) 转基因菊花的DNA(或含目的基因的菊花DNA)

(4)①非转基因②死亡率

12．科学家尝试使用Cre/LoxP位点特异性重组系统，在确定目的基因导入成功后，删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如图1所示(图中的■代表基因前的启动子)，据图回答：

(1)LoxP是一种仅由34个碱基对构成的小型DNA片段，由两个含13个碱基对的反向重

复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成，自身不会表达，插入质粒后也不影响原有基

因的表达，其碱基序列如图2所示：

Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开LoxP，其功能类似于基因工程中的_____

酶。

(2)将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是____________。作为标记基因，抗除草剂基

因用于检测目的基因是否导入成功的原理是________________________。

(3)确定目的基因导入成功后，抗除草剂基因就没有用了。抗除草剂基因继续留在植物体

内可能会造成的安全问题是________________________。经Cre酶处理后，质粒中的两个LoxP序列分别被切开后，可得到图1中右侧的这两个DNA分子。由于________________，因

此抗除草剂基因不再表达。解析：(1)基因工程中的限制酶能特异性地识别脱氧核苷酸序列并在特定位点处切开，

Cre酶的功能与之类似。(2)将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上，可以用抗除草剂基因作为标记基因来检测目的基因是否导入成功。(3)抗除草剂基因继续留在植物体内可能会转移到杂草中，形成能抗除草剂的超级杂草。由图示可知，经Cre酶处理后，抗除草剂基因前没有了启动子，因此不能表达。答案：(1)限制(2)农杆菌转化法抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上(3)抗

除草剂基因可能转移到杂草中抗除草剂基因前没有了启动子13．(2018·无锡天一中学高二期末)我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获2015年诺

贝尔生理学或医学奖。青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾药物，为青蒿植株的次级代谢产物，其化学本质是一种萜类化合物，其生物合成途径如图1所示。正常青蒿植株的青蒿素产量很低，难以满足临床需求，科学家为了提高青蒿素产量，将棉花中的FPP合成酶基因导

入了青蒿植株并让其成功表达，获得了高产青蒿植株，过程如图2所示。

(1)研究人员从棉花基因文库中获取FPP合酶基因后，可以采用______技术对该目的基

因进行大量扩增，该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外，还需要提供_________、

__________________等条件。

(2)图2中的①为__________________，形成过程中需要____________________等酶；棉

花FPP合成酶基因能够和质粒连接成①的主要原因是__________________________。

(3)若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存，则原因是________________________。

(4)由题意可知，除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外，还可以通过哪些途径

来提高青蒿素的产量？(试举一例)___________________________________________。解析：(1)PCR技术可在体外快速扩增目的基因，PCR的条件：模板(目的基因)、原料(四

种脱氧核苷酸)、引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(2)图2中的①为构建的基因表达载体(重组质粒)，形成过程中需要限制酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接。由于切割棉花FPP合成酶基因和质粒后，具有相同的黏性末端，两者能够连接成①基因表达载体。(3)重组质粒中含有标记基因，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，说明重组质粒未导入农杆菌。(4)据图分析可知，FPP在ADS基因表达的情况下，生成青蒿素，或者抑制SQS基因的表达，降低FPP生成其他萜类化合物的量，因此要提高青蒿素的产量，可以通过抑制SQS

基因的表达(或增强ADS基因的表达)这些途径。答案：(1)PCR 引物热稳定的DNA聚合酶(2)基因表达载体(重组质粒) 限制酶和

DNA连接酶切割后具有相同的黏性末端(3)重组质粒没有导入农杆菌

(4)抑制SQS基因的表达(或增强ADS基因的表达)

14．HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中的______，以其作

为模板，在________的作用下合成________，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，

随后导入受体细胞。

(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可

与此蛋白结合的相应分泌蛋白是________，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是_____________________________________________________。

(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现

象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞，降低了患者免疫系统的防

卫功能。

(4)人的免疫系统有______________癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发

生恶性肿瘤。解析：(1)HIV的遗传物质是RNA，所以要想获得相应的目的基因，应以HIV的RNA为模

板，在逆转录酶的作用下合成cDNA(或DNA)。

(2)目的蛋白注入机体后相当于抗原。在抗原的刺激下，机体进行体液免疫，由浆细胞产

生相应抗体(分泌蛋白)，由于该抗体能与目的蛋白(抗原)发生特异性结合，所以可通过抗体

检测出有无目的蛋白，从而确定体内有无HIV。

(3)HIV主要攻击人体的T(或T淋巴)细胞，从而降低机体免疫系统的防卫功能。

(4)癌细胞在机体中属于抗原，人体的免疫系统能够监控和清除癌细胞。

答案：(1)RNA 逆转录酶cDNA(或DNA)

(2)抗体抗原抗体特异性结合(3)T(或T淋巴)

(4)监控和清除15．医学研究发现，番茄红素具有一定的抗癌效果，其合成、转化途径如图1所示。由

于普通番茄合成的番茄红素易发生转化，科学家设计了一种重组DNA(质粒三)，它能转录出双链RNA(发卡)，番茄细胞可以识别侵入的双链RNA并将该双链RNA及具有相同序列的单链RNA一起降解，提高了果实中番茄红素的含量(图2)。请分析回答下列问题：

(1)转录出“发卡”的DNA片段实际上是两个反向连接的________基因，由于“发卡”

阻止了其在细胞内的________(填“转录”或“翻译”)过程，所以提高了果实中番茄红素的

含量。

(2)为保证第二个目的基因片段反向连接，处理已开环质粒二所用的两种限制酶是

________和________。

(3)科学家发现，培育成功的转基因番茄植株对光能的利用能力有所下降，据图1推测可

能的原因是________________________。为解决此问题，可以按照乳腺生物反应器的原理，在转录出“发卡”的DNA片段前面加入只在果实中发挥作用的________。

(4)去磷酸化是去掉黏性末端最外侧游离的磷酸基团。对已开环的质粒二两端去磷酸化

的主要目的是阻止其____________。解析：(1)重组DNA(质粒三)能转录出双链RNA(“发卡”)，从而提高果实中番茄红素的

含量，根据题干信息和图1可知其阻止了番茄红素环化酶的翻译，所以转录出“发卡”的DNA

片段实际上是两个反向连接的番茄红素环化酶基因。(2)图2中，目的基因的两侧存在限制酶Ecl、Bam HⅠ切点，所以为保证第二个目的基因片段反向连接，处理已开环质粒二所用的两种限制酶是Ecl和Bam HⅠ。(3)转基因番茄植株对光能的利用能力有所下降，据图1推测可能的原因是转基因番茄细胞中缺乏番茄红素环化酶，胡萝卜素、叶黄素合成受阻，光反应减弱。要使目的基因只在果实中发挥作用，可以在目的基因前面加上只在果实中发挥作用的启动子。(4)对已开环的质粒二两端去磷酸化的主要目的是阻止其自身成环(环化)。答案：(1)番茄红素环化酶翻译(2)EclBam HⅠ(3)胡萝卜素、叶黄素合成受阻，光

反应减弱启动子(4)自身成环(自身环化)

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。(×)

分子生物学与基因工程主要知识点

分子生物学与基因工程复习重点 第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义 从狭义上讲，分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。 基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中，并使之无性繁殖和行使正常功能，从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史，特别是里程碑事件，要求掌握其必要的理由 上个世纪50年代，Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型； 60年代，法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型； 70年代，Berg首先发现了DNA连接酶，并构建了世界上第一个重组DNA分子； 80年代，Mullis发明了聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术； 90年代，开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序，分子生物学进入“基因组时代”； 目前，分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用：从专业基础课角度阐述对专业课程的支 撑作用 第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成（图画说明） 2、核酸的种类与特点：DNA和RNA的区别 （1）DNA含的糖分子是脱氧核糖，RNA含的是核糖； （2）DNA含有的碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同，只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所代替； （3）DNA通常是双链，而RNA主要为单链；

（4）DNA的分子链一般较长，而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据； 间接： （1）一种生物不同组织的细胞，不论年龄大小，功能如何，它的DNA含量是恒定的，而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的，但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。 （2）DNA在代谢上较稳定。 （3）DNA是所有生物的染色体所共有的，而某些生物的染色体上则没有蛋白质。（4）DNA通常只存在于细胞核染色体上，但某些能自体复制的细胞器，如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。 （5）在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。 直接：肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性：两者的含义与特点及应用 变性：它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上（接近100oC）时，它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂，最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之，就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应：它是指在DNA的变性过程中，它在260 nm的吸收值先是缓慢上升，到达某一温度后即骤然上升的效应。 复性：它是指热变性的DNA如缓慢冷却，已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关，因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交：由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义：是指吸收值增加的中点。 影响因素： 1）DNA序列中G + C的含量或比例含量越高，Tm值也越大（决定性因素）；2）溶液的离子强度 3）核酸分子的长度有关：核酸分子越长，Tm值越大

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

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

1.3 基因工程的应用

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 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)

三、基因工程药物(阅读教材P21～P23) 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。(×) 分析：转基因植物是指细胞中被转入了外源基因的植物，并非出现新基因。 (3)(2018·宿迁高二检测)基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是受精卵。(×) (4)利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素。(√) (5)(2018·绵阳高二期末)直接在患者组织细胞中，进行改造致病基因的方法为体内基因治疗。(×) (6)基因治疗又叫基因诊断。(×) 三种转基因生物的生产过程

现代分子生物学作业

现代分子生物学与基因工程作业 姓名________________班级_____________学号________________ 1、绝大多数的真核生物染色体中均含有HI、H2A、H2B、H3和H4五种组蛋白，在不同物种之间它们的保守性表现在（） A．H3和H4具有较高的保守性，而H2A和H2B的保守性比较低 B. H2A和H2B具有较高的保守性，而H3和H4的保守性比较低 C. H1和H4具有较高的保守性，而H3和H2B的保守性比较低 D. H1和H3具有较高的保守性，而H4和H2B的保守性比较低 2、下列叙述哪个是正确的（） A. C值与生物体的形态学复杂性成正相关 B. C值与生物体的形态学复杂性成负相关 C. 每个门的最小C值与生物体的形态学复杂性是大致相关的 C值指一种生物单倍体基因组DNA的总量。不同物种的C值差异很大，随着生物体的进化 3、真核DNA存在于（） A. 线粒体与微粒体内 B. 线粒体与高尔基体内 C. 线粒体与细胞核内 D.细胞核与高尔基体内 E. 细胞核与溶酶体内 4、在核酸分子中核苷酸之间的连接方式是（） A. 2‵-3‵磷酸二酯键 B. 2‵-5‵磷酸二酯键 C. 3‵-5‵磷酸二酯键 D.糖苷键 5、所有生物基因组DNA复制的相同之处是（） A. 半保留复制 B. 全保留复制 C. 嵌合型复制 D. 偶联型复制 6、复制子是（） A. 细胞分离期间复制产物被分离之后的DNA片段 B. 复制的DNA片段和在此过程中所需的酶和蛋白 C. 任何自发复制的DNA序列（它与复制起始点相连） D. 复制起点和复制叉之间的DNA片段 7、在原核生物复制子中，下列哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核酸（） A.DNA聚合酶I B.DNA聚合酶II C.DNA聚合酶III D. 连接酶

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

(整理)分子生物学与基因工程复习题

一、名词解释 1、分子生物学 2、基因工程 3、DNA的变性与复性 4、细胞学说 5、遗传密码的简并性 6、DNA半保留复制、半不连续复制 7、SD序列 8、开放阅读框（ORF） 9、多顺反子 10、蓝白斑筛选 11、中心法则 12、限制修饰系统 13、断裂基因 14、单链结合蛋白 15、核酶 16、密码子家族 17、TA克隆 18、PCR 19、SNP 20、操纵子学说 21、DNA重组技术 22、减色效应-增色效应 23、可变剪接 24、反转录 25、同尾酶 26、加帽反应 27、蓝白斑筛选 28、表观基因组学 29、DNA的溶解温度 30、DNA的大C值 31、重叠基因 32、引物酶 33、逆转录 34、限制性内切酶 35、载体的选择标记 36、DNA甲基化

37、端粒 38、端粒酶 39、前导链 40、启动子 41、反式作用因子 42、同义密码子 43、多克隆位点（MCS） 44、基因组计划 45、C值悖论 46、顺式作用元件 47、胸腺嘧啶二聚体 48、寄主的限制修饰现象 49、拓扑异构酶 50、DNA的溶解 51、拓扑异构体 52、间隔基因 53、假基因 54、同源异型蛋白 55、翻译 56、多重PCR 57、抗终止作用 58、SD序列 59、空载tRNA 60、cDNA RACE 61、分子杂交 62、cDNA文库 63、载体 64、RT-PCR 65、反义RNA 66、延伸tRNA 67、起始tRNA 68、探针 69、反式剪接 70、增强子 71、动物基因工程 72、基因组 73、限制性内切酶 74、单顺反子

75、密码子 76、转录 77、RNA干扰 78、中心法则 79、回环模型 80、TATA box 81、前导链 82、目的基因 83、RFLP 84、RACE 二、判断 1、大肠杆菌DNA生物合成中，DNA聚合酶I主要起聚合作用。( ) 2、DNA半保留复制时，后随链的总体延伸方向与先导链的延伸方向相反。( ) 3、原核生物DNA的合成是单点起始，真核生物为多点起始。（） 4、以一条亲代DNA(3’→ 5’)为模板时，子代链合成方向5’→ 3’，以另一条亲代DNA链 5’→ 3’为模板时，子代链合成方向3’→ 5’。（） 5、RNA的生物合成不需要引物。（） 6、大肠杆菌RNA聚合酶全酶由4个亚基（α2ββ’）组成。( ) 7、大肠杆菌在多种碳源同时存在的条件下，优先利用乳糖。 ( ) 8、在DNA生物合成中，半保留复制与半不连续复制指相同概念。（） 9、逆转录同转录类似，二者均不需要引物。（） 10、真核生物染色体核心组蛋白的乙酰化、组蛋白H1的磷酸化，都会使基因得以失活。（） 11、在原核细胞中，起始密码子AUG可以在mRNA上的任何位置，但一个mRNA上只有一个起 始位点。( ) 12、蛋白质生物合成过程中，tRNA在阅读密码时起重要作用，他们的反密码子用来识别mRNA上的密码子。( ) 13、表观遗传效应是不可遗传的。( ) 14、cAMP与CAP结合、CAP介导正性调节发生在有葡萄糖及cAMP较高时。( ) 15、DNA甲基化永久关闭了某些基因的活性，这些基因在去甲基化后，仍不能表达。 （） 16、RNA聚合酶催化的反应无需引物，也无校对功能。( ) 17、基因是存在于所有生命体中的最小遗传单位 18、人类基因组中大部分DNA不编码蛋白质 19、蛋白质生物合成过程中，tRNA在阅读密码时起重要作用，他们的反密码子用来识别 mRNA上的密码子。 ( )

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

分子生物学与基因工程结课论文-Real-TimePCR在分子生物学中的应用讲义

《分子生物学与基因工程》 结课论文 Real-Time PCR在分子生物学中的应用 姓名： 学号： 院系： 班级： 任课教师： 二零一二年十二月

Real-Time PCR在分子生物学中的应用 东北农业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150030 摘要：聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）可对特定基因进行扩增，因此被广泛应用于分子生物学领域中获取特定基因或基因片段。定量PCR已经从基于凝胶的低通量分析发展到高通量的荧光分析技术，即实时定量PCR（real-time quantitative PCR）。该技术实现了PCR从定性到定量的飞跃，且与常规PCR相比，它具有特异性强、灵敏度高、重复性好、定量准确、速度快、全封闭反应等特点，目前实时定量PCR作为一个极有效的实验方法，已被广泛地应用于分子生物学研究的各个领域，成为了分子生物学研究中的重要工具。 关键词：实时定量PCR；基因扩增；分子生物学 1971年Khorana等最早提出PCR理论：―DNA变性解链后与相应引物杂交，用DNA聚合酶延伸引物，重复该过程便可克隆tRNA 基因‖。因当时基因序列分析方法尚未成熟、热稳定DNA聚合酶还未发现及寡聚核苷酸引物合成仍处于手工和半自动阶段，核酸体外扩增设想似乎不切实际，且Smith等已发现了DNA限制性内切酶，使体外克隆基因成为可能，Khorana 等的早期设想被忽视。1985年Mullis等用大肠杆菌DNA聚合酶ⅠKlenow片段体外扩增哺乳动物单拷贝基因成功以及1988年Saiki等将耐热DNA聚合酶（Taq酶）引入PCR ，使扩增反应的特异性和效率大大提高，并简化了操作程序,最终实现了DNA扩增的自动化，迅速推动了PCR的应用和普及。 自从PCR技术问世便很快成为科研、临床诊断的热点技术。但是传统PCR技术在应用中一是不能准确定量，二是容易交叉污染，产生假阳性。直到1996年由美国Applied Biosystems公司推出的实时荧光定量PCR技术，上述问题才得到较好的解决[1]。实时荧光定量PCR（real-time fluoro-genetic quantitative PCR，FQ-PCR）是通过对PCR扩增反应中每一个循环产物荧光信号的实时检测从而实现对起始模板定量及定性的分析。在实时荧光定量PCR反应中，引入了一种荧光化学物质，随着PCR反应的进行，PCR反应产物不断累计，荧光信号强度也等比例增加。每经过一个循环，收集一个荧光强度信号，这样就可以通过荧光强度变化监测产物量的变化，从而得到一条荧光扩增曲线图。该技术不仅实现了对DNA模板的定量，而且具有灵敏度高、特异性和可靠性强、能实现多重反应、自动化程度高、无污染性、具实时性和准确性等特点，目前已广泛应用于分子生物学研究和医学研究等领域[2]。

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

分子生物学与基因工程原理

分子生物学与基因工程原理复习资料 一、名词解释 1. 分子生物学:是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学；是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。 2. 染色体：是细胞在有丝分裂时遗传物质存在的特定形式，是间期细胞染色质结构紧密包装的结果。 3. DNA 多态性：是指DNA 序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异，主要包 括单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism , SNP)和串联重复序列多态性 ( tandem repeats polymorphism )两类。 4. DNA 的半保留复制：DNA 复制过程中，由亲代DNA 生成子代DNA 时，每个新形成的子代DNA 中，一条链来自亲代DNA ，另一条链则是新合成的，这种复制方式称半保留复制。 5. 冈崎片段：在DNA 复制过程中，前导链能连续合成，而滞后链只能是断续的合成5 3 的多个短片段，这些不连续的小片段称为冈崎片段。 6.SNP：single nucleotide polymorphism ，单核苷酸多样性，是基因组DNA 序列中单个核苷酸的突变引起的多态性。 7. “基因”的分子生物学定义：产生一条多肽链或功能RNA 所必需的全部核甘酸序列。 8. 获得性遗传：是有机体在生长发育过程中由于环境的影响而不是基因突变所形成的新的遗传性状。 9. DNA 甲基化：是基因的表观修饰方式之一，指生物体在(DNA methyltransferase ，DNMT)的催化下，以S-腺苷甲硫氨酸(SAM)为甲基供体，将甲基转移到特定的碱基上的过程。 10. CDNA文库：以mRNA为模板，经反转录酶催化，体外合成cDNA，与适当的载体 (常用噬菌体或质粒载体)连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖 扩增。这样包含着细胞全部mRNA 信息的cDNA 克隆集合称为该组织细胞cDNA 文库。11. 基因组：是指一个细胞或者生物体所携带的全部遗传信息。生物个体的所有细胞的基因组是固定的。 12. 蛋白质组学：指在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白与蛋白相互作用等，获得蛋白质水平上的关于疾病发生，细胞代谢等过程的整体而全面的认识。 13. 转录组：广义上指某一生理条件或环境下，一个细胞、组织或生物体内所有转录产 物的总和，包括信使RNA、核糖体RNA、转运RNA及非编码RNA ;狭义上指细胞中转录出来的所有mRNA 的总和。 14. 基因定点突变技术：通过改变基因特定位点核苷酸序列来改变所编码的氨基酸序列的一

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