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文檔簡介

1、高中生物選修三 現(xiàn)代生物技術(shù)專題全套教學案含單元檢測專題一 基因工程本專題包括基因工程的發(fā)展過程;DNA重組技術(shù)的基本工具;基因工程的基本操作程序;基因工程的應(yīng)用;蛋白質(zhì)工程的崛起等部分?;蚬こ淌且婚T20世紀70年代以來新興的生物科學與工程技術(shù)相結(jié)合的科學。也叫DNA重組技術(shù)。它是按照人類的意愿,將某種基因有計劃地轉(zhuǎn)移到另一種生物中去的新技術(shù)。現(xiàn)已成為生命科學中發(fā)展最快、最前沿的學科,有關(guān)生物工程的內(nèi)容,己成為近幾年生物高考的熱點內(nèi)容。其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步驟以及基因工程的成果及應(yīng)用前景將是近年命題的新熱點基因工程操作的三種基本工具,四項基本操作程序等內(nèi)容將成為考查學生

2、分析綜合問題能力的材料;另外,針對生物工程在醫(yī)藥、食品、農(nóng)林等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,運用有關(guān)的生物知識指導生產(chǎn)和實踐,對有關(guān)的生產(chǎn)方案、生產(chǎn)過程進行分析、綜合評價,這也是高考的另一熱點。有關(guān)基因工程的備考,今后高考中可能涉及到本考題的熱點問題,有如下幾個方面:1.基因工程的基本步驟:目的基因的獲取、基因表達運載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因表達的檢測與鑒定幾個步驟。2.轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用:(1)轉(zhuǎn)基因動植物,如抗蟲、抗病、抗逆、抗除草劑,抗倒伏的植物;產(chǎn)肉、產(chǎn)蛋量高、生長快、耐粗飼料的動物;此外,轉(zhuǎn)基因動物為人類異體器官移植提供了可能。(2)基因藥物:如人造胰島素、人造生長激素、溶血

3、栓的尿激酶原等。(3)基因治療:美國對復合型免疫缺陷癥的治療;糖尿病的治療:許多科學家希望利用基因工程手段將正常的合成胰島素基因?qū)牖颊唧w內(nèi),并準確表達,以此來修復或替代失去正常功能的胰島B細胞,從而維持機體血糖平衡。(4)利用遺傳工程培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因固氮綠色植物的展望。地球上的固氮途徑有三條:生物固氮、工業(yè)固氮、高能固氮。其中,生物固氮是植物可利用氮的主要來源。固氮生物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及氮循環(huán)中的作用。在氮循環(huán)中有特殊作用的幾種微生物,要總結(jié)其作用。在學習生物固氮在自然界中的意義時,要明確生物固氮是植物可利用氮的重要來源,對氮循環(huán)與碳循環(huán)加以比較,認識這兩種物質(zhì)循環(huán)的差異;同時,應(yīng)具體分析氮循環(huán)中幾種微

4、生物的特殊作用及其在生態(tài)系統(tǒng)中的地位。利用遺傳工程培養(yǎng)基因固氮綠色植物有重要應(yīng)用價值,這也是生物高考命題的一個方面。本專題所涉及的內(nèi)容大都是社會熱點、焦點問題,很可能成為遵循大綱,但又不拘泥于大綱的高考題目的素材,要求我們要有足夠的重視。 課標要求1、知識要求1)簡述基因工程的誕生2)簡述基因工程的原理和技術(shù)3)舉例說出基因工程的應(yīng)用4)簡述蛋白質(zhì)工程2、能力要求1)運用所學的DNA重組技術(shù),模擬制作重組DNA模型,提高動手能力2)通過對書中插圖、照片等的觀察,學會科學的觀察方法,培養(yǎng)觀察能力。3)通過討論、收集資料等,提高收集資料、處理資料、撰寫專題綜合報告的能力4)能利用課本以外的資料和信

5、息解決課內(nèi)學習中發(fā)現(xiàn)的問題,從而培養(yǎng)學生自主學習能力,為終身學習、后續(xù)學習打下堅實的基礎(chǔ)。5)通過對基本概念、基本原理、科學方法的正確理解和掌握,逐步形成比較、判斷、推理、分析、綜合等思維能力,具備能運用學到的生物學知識評價和解決某些實際問題的能力。6)通過引導學生在網(wǎng)上的探究活動,改變學生傳統(tǒng)的學習方式,引導學生主動參與,樂于探究,培養(yǎng)學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力及交流與合作的能力。7)通過學習了解我國基因工程的發(fā)展前景及成果,激發(fā)學生對于生物知識的興趣,開闊學生的思路,培養(yǎng)學生的愛國主義熱情,樹立在學習上努力刻苦的決心。8)嘗試運用基因工程原理,提出

6、解決某一生產(chǎn)、生活上實際問題的方案, 科技探索之路: 基礎(chǔ)理論和技術(shù)的發(fā)展催生了基因工程課標要求1、知識要求簡述基因工程的誕生2、能力要求通過復習DNA是遺傳物質(zhì)的證明、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則的確立、遺傳密碼的破譯等基礎(chǔ)知識,提高學習能力、分析能力、探究能力,樹立不斷學習、不斷創(chuàng)新的的精神。知識網(wǎng)絡(luò)體系科技探索之路 基礎(chǔ)理論和技術(shù)的發(fā)展催生了基因工程基因工程概念是指按照人們的愿望,進行嚴格的設(shè)計,通過體外DNA重組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的,因此又叫DNA重組技術(shù)。DNA是遺傳物

7、質(zhì)的證明理論基礎(chǔ) DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則的確立遺傳密碼的破譯 基因轉(zhuǎn)移載體的發(fā)現(xiàn) 工具酶的發(fā)現(xiàn) DNA合成和測序技術(shù)的發(fā)現(xiàn)工程技術(shù) DNA體外重組的實現(xiàn)重組DNA表達實驗的成功第一例轉(zhuǎn)基因動物的問世PCR技術(shù)的發(fā)明重難熱點歸納理論基礎(chǔ)與工程技術(shù)的聯(lián)系科學的發(fā)展離不開理論和實踐的探究,科學研究是一個漫長的實踐過程知識拓展基因工程基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對象基因操作水平DNA分子水平基本過程剪切拼接導入表達結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物經(jīng)典例題剖析例1切取牛的生長激素和人的生長激素基因,用顯微注射技術(shù)將它們分別注入小鼠的受精卵中,從而獲得了“超級鼠”,此項技術(shù)遵循

8、的原理是A基因突變:DNARNA蛋白質(zhì)B基因工程:RNARNA蛋白質(zhì)C細胞工程:DNARNA蛋白質(zhì)D基因工程:DNARNA蛋白質(zhì)【解析】 此題既復習中心法則,又考察基因工程。由題所述是把牛和人的生長素基因注入到鼠的受精卵中,應(yīng)屬于基因工程。【答案】 D基礎(chǔ)試題訓練把兔控制血紅蛋白合成的信使RNA加入到大腸桿菌的提取液中,結(jié)果能合成出兔的血紅蛋白,這說明 ( ) A.兔和大腸桿菌共用一套遺傳密碼子 B大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是RNA C兔的RNA和大腸桿菌的RNA攜帶相同的遺傳信息 D兔控制血紅蛋白合成的基因能進人大腸桿菌2能夠使植物體表達動物蛋白的育種方法是()A單倍體育種 B雜交育種 C基因工程育

9、種 D多倍體育種3科學家用納米技術(shù)制造出一種“生物導彈”,可以攜帶DNA分子。把它注射入組織中,可以通過細胞的內(nèi)吞作用的方式進入細胞內(nèi),DNA被釋放出來,進入到細胞核內(nèi),最終整合到細胞染色體中,成為細胞基因組的一部分,DNA整合到細胞染色體中的過程,屬于( )A基因突變 B基因重組 C基因互換 D染色體變異4下列何種技術(shù)能有效地打破物種的界限,定向地改造生物的遺傳性狀,培育新的農(nóng)作物優(yōu)良品種 ( )A基因工程技術(shù) B誘變育種技術(shù)C雜交育種技術(shù) D組織培養(yǎng)技術(shù)5生物細胞中含有細胞質(zhì)基因的結(jié)構(gòu)是(多選)( )A. 細胞核和染色體 B染色體和核糖體 C線粒體和質(zhì)粒 D線粒體和葉綠體創(chuàng)新應(yīng)用訓練1.利

10、用基因工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物,經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段,將人的基因轉(zhuǎn)入細菌細胞;第二階段,將人的基因轉(zhuǎn)入小鼠等動物的細胞。前兩個階段都是進行細胞培養(yǎng),提取藥物。第三階段,將人的基因轉(zhuǎn)入活的動物體,飼養(yǎng)這些動物,從乳汁或尿液中提取藥物。(1)將人的基因轉(zhuǎn)入異種生物的細胞或個體內(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,是因為它們的分子都具有雙螺旋結(jié)構(gòu),都是由四種構(gòu)成,基因中堿基配對的規(guī)律都是。(3)人的基因在異種生物細胞中表達成蛋白質(zhì)時,需要經(jīng)過和翻譯兩個步驟。在翻譯中需要的模板是,原料是,直接能源是,搬運工兼裝配工是,將氨基酸通過肽鍵連接成蛋白質(zhì)的場所是

11、,“翻譯”可理解為將由個“字母”組成的核酸“語言”翻譯成由個“字母”組成的蛋白質(zhì)“語言”,從整體來看在翻譯中充任著“譯員”。2、如下圖所示,在a、b試管內(nèi)加入的DNA都含有30對堿基,四個試管內(nèi)都有產(chǎn)物生成。請回答:RNAATP 酶脫氧核苷酸DNAATP 酶核糖核苷酸 RNAATP酶核糖核苷酸DNAATP酶脫氧核苷酸a b c d(1)a、d兩試管內(nèi)的產(chǎn)物是相同的,但a試管內(nèi)模擬的是 過程;d試管內(nèi)模擬的是 過程。(2)b、c兩試管內(nèi)的產(chǎn)物都是 ,但b試管內(nèi)模擬的是 過程;c試管內(nèi)模擬的是 過程;b試管的產(chǎn)物中1個分子中最多含有 堿基,有 個密碼子。(3)d試管中與a試管相比,特有的酶是 。3

12、、(2003年上海高考題)艾滋病病毒(HIV)是一種球形的RNA病毒,HIV侵染T淋巴細胞并繁殖新一代病毒的過程示意圖如下。請回答:(1)圖中表示病毒正侵染淋巴細胞。進入寄主細胞的是病毒的_。(2)遺傳學上將過程稱為_。(3)和的信息傳遞過程分別稱為_。(4)HIV有和兩種類型,其中型又有7個亞型。型的基因組中4個主要基因的變異率最高可達22%。多達100種左右的HIV變異株是目前研制疫苗的主要困難,因此切斷傳播途徑是惟一行之有效的預防措施。HIV眾多變異類型是_的結(jié)果,這種變異特點與一般生物的不同之處是_,其原因是_。(5)2002年12月1日是國際第15個_日。(6)據(jù)最近研究認為,引起“

13、嚴重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥”(SARS)的病原體可能是_。它和HIV一樣,其遺傳信息的傳遞是按照_的規(guī)律進行的(可以用簡圖表達)。4、有人提出“吃基因補基因”,你是否贊成這種觀點?試從新陳代謝的角度簡要說明理由 。、(05上海)回答有關(guān)真核細胞中遺傳信息及其表達的問題。(1)將同位素標記的尿核苷(尿嘧啶和核糖的結(jié)合物)加入細胞培養(yǎng)液中,不久在細胞核中發(fā)現(xiàn)被標記的_、_、_。(2)將從A細胞中提取的核酸,通過基因工程的方法,轉(zhuǎn)移到另一種細胞B中,當轉(zhuǎn)入_時,其遺傳信息在B細胞中得到表達并能夠復制傳給下一代;當轉(zhuǎn)入_時,在B細胞中雖能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì),但性狀不會遺傳。(3)已知某基因片段堿基排列如右圖

14、。由它控制合成的多GGCCTGAAGAGAAGTCCGGACTTCTCTTCA肽中含有“脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸”的氨基酸序列。(脯氨酸的密碼子是:CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的是GAA、GAG;賴氨酸的是AAA、AAG;甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。)(1)翻譯上述多肽的mRNA是由該基因的_鏈轉(zhuǎn)錄的(以圖中或表示),此mRNA的堿基排列順序是:_。(2)若該基因由于一個堿基被置換而發(fā)生突變,所合成的多肽的氨基酸排列順序成為“脯氨酸谷氨酸甘氨酸賴氨酸”。寫出轉(zhuǎn)錄出此段多DNA單鏈的堿基排列順序:_。1、1 DNA重組技術(shù)的基本工具課標要求簡述基因工程的原理和技術(shù)能力要求

15、1)通過學習重組技術(shù)的基本工具,模擬制作重組DNA模型,初步掌握基因工程的基本方法提高動手能力2)通過對書中插圖、照片等的觀察,學會科學的觀察方法,培養(yǎng)觀察能力。3)通過對基本概念、基本原理、科學方法的正確理解和掌握,逐步形成比較、判斷、推理、分析、綜合等思維能力,具備能運用學到的生物學知識評價和解決某些實際問題的能力。知識網(wǎng)絡(luò)體系 來源:主要從原核生物中分離 功能:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,限制性內(nèi)切酶 并使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷(分子手術(shù)刀) 酸二酯鍵斷開。切割后的DNA末端: 黏性末端 平末端功能:將切下來的DNA片段拼接成新的DNA分子DNA連接酶 T

16、4 DNA連接酶:既能“縫合”雙鏈DNA片段互補的黏性末端,(分子縫合針) 種類 也能“縫合”雙鏈DNA的平末端E·coli DNA連接酶:只能將雙鏈片段互補的黏性末端連接能在宿主細胞中保存下來并大量復制 條件: 有一個至多個限制酶切割點,基因進入受體細胞的載體 有特殊的遺傳標記基因,便于篩選。(分子運輸車) 質(zhì)粒(常用)種類: 噬菌體的衍生物動植物病毒重難熱點歸納限制性內(nèi)切酶的功能黏性末端和平末端DNA連接酶與DNA聚合酶的區(qū)別載體必須具備的條件質(zhì)粒與質(zhì)體的區(qū)別常用的載體經(jīng)典例題剖析下圖表示限制酶切割某DNA的過程,從圖中可知,該限制酶能識別的堿基序列及切點是( )ACTTAAG,

17、切點在C和T之間BCTTAAG,切點在G和A之間CGAATTC,切點在G和A之間DCTTAAC,切點在C和T之間【解析】 由圖不難看出該限制酶識別的堿基序列是GAATTC,切點是G與A之間。答案C基礎(chǔ)試題訓練1在基因工程中,科學家所用的“剪刀”、“針線”和“載體”分別是指( )A.大腸桿菌病毒、質(zhì)粒、DNA連接酶 B.噬菌體、質(zhì)粒、DNA連接酶 C.DNA限制酶、RNA連接酶、質(zhì)粒 D.DNA限制酶、DNA連接酶、質(zhì)粒2不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是 ( )A能復制 B.有多個限制酶切點 C具有標記基因 D它是環(huán)狀DNA3下列四條DNA分子,彼此間間具有粘性末端的一組是 ( )T A G

18、GC C A TT A C CG G T AABCD質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體,它的主要特點是能自主復制 不能自主復制 結(jié)構(gòu)很小 蛋白質(zhì) 環(huán)狀RNA 環(huán)狀DNA能“友好”地“借居”ABCD有關(guān)基因工程的敘述中,錯誤的是 ( )ADNA連接酶將黏性未端的堿基對連接起來B限制性內(nèi)切酶用于目的基因的獲得C目的基因須由載體導入受體細胞D人工合成目的基因不用限制性內(nèi)切酶實施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細胞內(nèi)分離出來,這要利用限性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別DNA子中的GAATTC順序,切點在G和A之間,這是應(yīng)用了酶的()A高效性 B.專一性C多樣性 D.催化活性受外界條件影響人們常

19、選用的細菌質(zhì)粒分子往往帶有一個抗菌素抗性基因,該抗性基因的主要作用是 A . 提高受體細胞在自然環(huán)境中的耐藥性B. 有利于對目的基因是否導入進行檢測C. 增加質(zhì)粒分子的分子量D便于與外源基因連接8下列屬于基因運載體所必須具有的條件是(多選) ( )A、具有某些標志基因B、具有環(huán)狀的DNA分子C、能夠在宿主細胞內(nèi)復制D、具有多種限制性內(nèi)切酶9下列哪些可作為基因工程技術(shù)中常用的基因運載工具(多選) ( )A大腸桿菌 B 質(zhì)粒C動物病毒 D 線粒體 10在重組DNA技術(shù)中,不常用到的酶是A、限制性內(nèi)切酶   B、DNA聚合酶C、DNA連接酶   &#

20、160;      D、反轉(zhuǎn)錄酶11多數(shù)限制性核酸內(nèi)切酶切割后的DNA末端為A、平頭末端   B、3突出末端   C、5突出末端   D、粘性末端  12在基因工程中通常所使用的質(zhì)粒是A、細菌的染色體DNA   B、細菌染色體外的DNAC、病毒染色體DNA    D、噬菌體DNA13(2006深圳一??碱})研究人員想將生長激素基因通過質(zhì)粒介導入大腸桿菌細胞內(nèi),以表達產(chǎn)生生長激素。已知質(zhì)粒中存在兩個抗性基因:A是抗鏈霉

21、素基因,B是抗氨芐青霉素基因,且目的基因不插入到基因A、B中,而大腸桿菌不帶任何抗性基因,則篩選獲得“工程菌”的培養(yǎng)基中的抗抗生素首先應(yīng)該A、僅有鏈霉素    B、僅有氨芐青霉素C、同時有鏈霉素和氨芐青霉素    D、無鏈霉素和氨芐青霉素14(05全國)鐮刀型細胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了改變。檢測這種堿基序列改變必須使用的酶是A. 解旋酶 B. DNA連接酶C. 限制性內(nèi)切酶 D、RNA聚合酶創(chuàng)新應(yīng)用訓練1.番茄在運輸和貯藏過程中,由于過早成熟而易腐爛。應(yīng)用基因工程技術(shù),通過抑制某種促進果實成熟激素的合成,可使番茄貯藏時間延長

22、,培育成耐貯藏的番茄新品種。這種轉(zhuǎn)基因番茄已于1993年在美國上市,請回答:(1)促進果實成熟的重要激素是    。(2)在培育轉(zhuǎn)基因番茄的操作中,所用的基因的“剪刀”是,基因的“針線”是,基因的“運輸工具”是。(3)與雜交育種、誘變育種相比,通過基因工程來培育新品種的主要優(yōu)點是、和。2、(05天津理綜)限制性內(nèi)切酶的識別序列和切點是GGATCC,限制性內(nèi)切酶的識別序列和切點是GATC。在質(zhì)粒上有酶的一個切點,在目的基因的兩側(cè)各有一個酶的切點。(1)請畫出質(zhì)粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。(2)請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶切割后所形成的黏性末端。(3)在DNA連接

23、酶作用下,上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接?為什么?1、2 基因工程的基本操作程序課標要求簡述基因工程的原理和技術(shù)能力要求(1)通過對書中插圖、照片等的觀察,學會科學的觀察方法,培養(yǎng)觀察能力。(2)通過對基因工程的基本操作程序的學習,使學生在理解步驟的同時,舉一反三,對于其他基因工程操作實例做到能理解、能介紹,從而培養(yǎng)學生對相關(guān)知識的理解能力及良好的語言表達能力。(3)通過引導學生在網(wǎng)上的探究活動,引導學生主動參與,樂于探究,培養(yǎng)學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力及交流與合作的能力。知識網(wǎng)絡(luò)體系 目的基因:指編碼蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)基因 基因文庫 從基因文

24、庫中獲取 基因組文庫目的基因的獲取 方法 部分基因文庫人工合成 PCR:是一項在生物體外復制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。利用PCR技術(shù)擴增目的基因 目的:獲取大量的目的基因原理:DNA復制 過程目的:使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在,并可以遺傳給下一代,基因表達載體的構(gòu)建 并使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。(基因工程的核心) 目的基因:基因表達載體的組成: 啟動子: 終止子: 標記基因: 轉(zhuǎn)化:目的基因進入受體細胞內(nèi)并在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導入植物細胞的方法: 基因槍法將目的基因?qū)胧荏w細胞 方法: 花粉通道法導入動物細胞的方法: 顯微注射技術(shù) 導入微生物的方法: 檢測轉(zhuǎn)基

25、因生物的染色體上是否插入了目的基因 檢測: 方法:分子雜交技術(shù)(DNA探針+轉(zhuǎn)基因生物DNA)目的基因的檢測和鑒定 檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄 方法:分子雜交技術(shù)(DNA探針+轉(zhuǎn)基因生物mRNA)檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì) 抗原抗體雜交 鑒定:對生物進行個體水平的鑒定重難熱點歸納提取目的基因的方法目的基因?qū)胧荏w細胞的途徑。知識拓展1外顯子與內(nèi)含子一般來說,結(jié)構(gòu)基因都是由外顯子和內(nèi)含子組成,但是,外顯子和內(nèi)含子的關(guān)系不是完全固定不變的。有時同一條DNA鏈上的某一段DNA序列,當它作為編碼某多肽鏈的基因時是外顯子,而作為編碼另一多肽鏈的基因時,則是內(nèi)含子,結(jié)果是同一基因可以同時轉(zhuǎn)錄為兩種或兩種以上的

26、mRNA。2原核細胞的基因結(jié)構(gòu)與真核細胞的基因結(jié)構(gòu)的異同點 原核細胞的基因真核細胞的基因不同點編碼區(qū)連續(xù);結(jié)構(gòu)簡單編碼區(qū)有間隔,不連續(xù);結(jié)構(gòu)復雜相同點都有編碼區(qū)和非編碼區(qū);編碼區(qū)都有調(diào)控遺傳信息表達的核苷酸序列;編碼區(qū)上游都有與RNA聚合酶結(jié)合的位點3獲取目的基因的方法從基因文庫中獲取鳥槍法人工合成3目的基因與運載體結(jié)合(以質(zhì)粒為運載體)4將目的基因?qū)胧荏w細胞受體細胞:細菌 氯化鈣細胞壁的通透性增大重組質(zhì)粒進入受體細胞目的基因隨受體細胞的繁殖而復制經(jīng)典例題剖析例1下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是A重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體B所有的限制酶都只能識別同一種特定的

27、核苷酸序列C選用細菌作為重組質(zhì)粒的受體細胞是因為細菌繁殖快D只要目的基因進入了受體細胞就能成功實現(xiàn)表達【解析】 基因操作的工具有限制酶、連接酶,一種限制酶只能識別特定的核苷酸序列。運載體是基因的運輸工具,目的基因進入受體細胞后,受體細胞表現(xiàn)出特定的性狀,才說明目的基因完成了表達,基因工程的結(jié)果是讓目的基因完成表達,生產(chǎn)出目的基因的產(chǎn)物,選擇受體細胞的重要條件就是能夠快速繁殖?!敬鸢浮?C例2應(yīng)用基因工程技術(shù)診斷疾病的過程中必須使用基因探針才能達到探測疾病的目的?;蛱结樖侵窤用于檢測疾病的醫(yī)療器械B用放射性同位素或熒光分子等標記的DNA分子C合成球蛋白的DNAD合成苯丙羥化酶DNA片段【解析】

28、 基因診斷是用放射性同位素、熒光分子等標記的DNA作探針,利用DNA分子雜交原理,鑒定被檢測標本上的遺傳信息,達到檢測疾病的目的?;A(chǔ)試題訓練1、構(gòu)建基因組DNA文庫時,首先雷分離細胞的A、染色體DNA   B、線粒體DNA   C、總mRNA   D、tRNA  2在基因工程中,把選出的目的基因(共1000個脫氧核苷酸對,其中腺嘌嶺脫氧核苷酸是460個)放入DNA擴增儀中擴增4代,那么,在擴增儀中應(yīng)放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個數(shù)是( )A.540個 B.8100個 C.17280個D.7560個2在基因工程中,科學家

29、常用細菌、酵母菌等微生物作為受體細胞,原因是( )A.結(jié)構(gòu)簡單,操作方便 B.遺傳物質(zhì)含量少C. 繁殖速度快 D.性狀穩(wěn)定,變異少3因工程的操作步驟:使目的基因與運載體相結(jié)合,將目的基因?qū)胧荏w細胞,檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求,提取目的基因,正確的操作順序是()A B. C D4工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計施工的,在基因操作的基本步驟中,不進行堿基互補配對的步驟是 ()A人工合成基因 B目的基因與運載體結(jié)合C將目的基因?qū)胧荏w細胞 D目的基因的檢測和表達5就分于結(jié)構(gòu)而論,質(zhì)粒是A、環(huán)狀雙鏈DNA分子   B、環(huán)狀單鏈DNA分于C、環(huán)狀單鏈RNA分子 

30、;  D、線狀雙鏈DNA分子6聚合酶鏈反應(yīng)可表示為A、PEC   B、PER   C、PDR   D、PCR7在已知序列信息的情況下,獲取目的基因的最方便方法是A、化學合成法   B、基因組文庫法C、CDNA文庫法   D、聚合酶鏈反應(yīng)8有關(guān)基因工程的敘述正確的是 ( )A.限制性內(nèi)切酶只在獲得目的基因時才用B.重組質(zhì)粒的形成在細胞內(nèi)完成C.質(zhì)粒都可作運載體D.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料9不屬于目的基因與運載體結(jié)合過程的是 ( )A用一定的限制酶切割質(zhì)粒露出黏性末端B用同種限

31、制酶切割目的基因露出黏性末端C. 將重組DNA導入受體細胞中進行擴增D將切下的目的基因插入到質(zhì)粒切口處10科學家通過基因工程的方法,能使馬鈴薯塊莖含有人奶蛋白。以下有關(guān)該基因工程的敘述錯誤的是A采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因B基因非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中的表達是不可缺少的C馬鈴薯的葉肉細胞可作為受體細胞D用不同種限制酶處理質(zhì)粒和含有目的基因的DNA,可產(chǎn)生黏性末端而形成重組DNA分子11基因工程常用的受體細胞有大腸桿菌 枯草桿菌 支原體 動植物細胞ABCD12用DNA探針檢測飲用水中病毒的具體方法是A與被檢測病毒的DNA堿基序列進行比較B與被檢測病毒的DNA堿基序列進行組合C與被檢測病毒的

32、DNA堿基序列進行雜交DA、B、C三種方法均可131976年,美國的H.Boyer教授首次將人的生長抑制素釋放因子的基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌,并獲得表達,此文中的“表達”是指該基因在大腸桿菌( )A能進行DNA復制 B.能傳遞給細菌后代C. 能合成生長抑制素釋放因子 D.能合成人的生長素14在遺傳工程技術(shù)中,限制性內(nèi)切酶主要用于 ( )A目的基因的提取和導入B目的基因的導入和檢測C目的基因與運載體結(jié)合和導入D目的基因的提取和與運載體結(jié)合15、(05廣東)以下有關(guān)基因工程的敘述,正確的是 A. 基因工程是細胞水平上的生物工程 B基因工程的產(chǎn)物對人類全部是有益的C基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變 D基因工

33、程育種的優(yōu)點之一是目的性強16(多選)一個基因表達載體的構(gòu)建應(yīng)包括( )A目的基因 B啟動子 C終止子 D標記基因創(chuàng)新應(yīng)用訓練1、在藥品生產(chǎn)中,有些藥品如干擾素,白細胞介素,凝血因子等,以前主要是從生物體的組織、細胞或血液中提取的,由于受原料來源限制,價價十分昂貴,而且產(chǎn)量低,臨床供應(yīng)明顯不足。自70年代遺傳工程發(fā)展起來以后,人們逐步地在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的目的基因,使之與質(zhì)粒形成重組DNA,并以重組DNA引入大腸桿菌,最后利用這些工程菌,可以高效率地生產(chǎn)出上述各種高質(zhì)量低成本的藥品,請分析回答:(1)在基因工程中,質(zhì)粒是一種最常用的 ,它廣泛地存在于細菌細胞中,是一種很小的環(huán)狀 分子。(2)在

34、用目的基因與質(zhì)粒形成重組DNA過程中,一般要用到的工具酶是 和 。(3)將含有“某激素基因”的質(zhì)粒導入細菌細胞后,能在細菌細胞內(nèi)直接合成“某激素”,則該激素在細菌體內(nèi)的合成包括 和 兩個階段。(4)在將質(zhì)粒導入細菌時,一般要用 處理細菌,以增大 。2、下圖是將人類的生長激素基因?qū)爰毦鶥細胞內(nèi)制造“工程菌”的示意圖,所用的載體為質(zhì)粒A。已知細菌B細胞內(nèi)不含質(zhì)粒A,也不含質(zhì)粒A上的基因,質(zhì)粒導入細菌B后,其上的基因能得到表達。請回答下列問題:(注:質(zhì)粒中的a點即是四環(huán)素抗性基因的存在位置,又是與目的基因的結(jié)合點;斜線部分為抗氨芐青霉素基因)(1)人工合成目的基因的途徑一般有哪兩條?(2)如何將目

35、的基因和質(zhì)粒結(jié)合成重組質(zhì)粒?(3)目前把重組質(zhì)粒導入細菌細胞時,效率還不高,導入完成后得到的細菌,實際上有的根本沒有導入質(zhì)粒,有的導入的是普通質(zhì)粒A,只有極少數(shù)導入的是重組質(zhì)粒。可通過以下步驟鑒別得到的細菌是否導入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒;將得到的細菌涂布在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上,能夠生長的就是導入了質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒的細菌,反之則沒導入。使用這種方法鑒別的原因是什么?(4)若把通過鑒定證明導入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的細菌放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),發(fā)生的現(xiàn)象是什么?(5)導入細菌B細胞的目的基因成功表達的標志是什么?、科學家通過基因工程培育抗蟲棉時,需要從蘇云金芽孢桿菌中提取出抗蟲基因,“放

36、入”棉花的細胞中與棉花的DNA結(jié)合起來并發(fā)揮作用,請回答下列有關(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,其特點是。(2)蘇云金芽孢稈菌一個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)入不同的受體細胞,讓它們在各個受體細胞中大量,從中找出含有目的基因的細胞,再用一定的方法把分離出來。(3)進行基因操作一般要經(jīng)過的四個步驟是、。1、3 基因工程的應(yīng)用課標要求基因工程的原理和技術(shù)2、能力要求1)通過引導學生在網(wǎng)上的探究活動,改變學生傳統(tǒng)的學習方式,引導學生主動參

37、與,樂于探究,培養(yǎng)學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力及交流與合作的能力。2)通過學習了解我國基因工程的發(fā)展前景及成果,激發(fā)學生對于生物知識的興趣,開闊學生的思路,培養(yǎng)學生的愛國主義熱情,樹立在學習上努力刻苦的決心。3)嘗試運用基因工程原理,提出解決某一生產(chǎn)、生活上實際問題的方案,知識網(wǎng)絡(luò)體系 抗蟲轉(zhuǎn)基因植物 抗病轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物 抗蟲逆轉(zhuǎn)基因植物 改良植物品質(zhì) 提高動物生長速度 改善畜產(chǎn)品的品質(zhì) 轉(zhuǎn)基因動物 用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物 用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體基因工程藥物 基因治療重難熱點歸納基因工程的應(yīng)用成果轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因動物基因工程藥物基因治療轉(zhuǎn)基因食

38、品:轉(zhuǎn)基因食品是通過遺傳工程改變植物種子中的脫氧核糖核酸,然后把這些修改過的再復合基因轉(zhuǎn)移到另一些植物種子內(nèi),從而獲得在自然界中無法自動生長的植物物種。上世紀 80年代末,科學家們開始把10多年分子研究的成果運用到轉(zhuǎn)基因食品上,1995年成功地生產(chǎn)出抗雜草黃豆,并在市場上出售。又經(jīng)過7年的努力,現(xiàn)在他們利用基因技術(shù)已批量生產(chǎn)出抗蟲害、抗病毒、抗雜草的轉(zhuǎn)基因玉米、黃豆、油菜、土豆、西葫蘆等。目前,轉(zhuǎn)基因食品的主要產(chǎn)地是美國、加拿大、歐盟、南非、阿根廷等。 轉(zhuǎn)基因食品安全評價:隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)向農(nóng)業(yè)、食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的不斷滲透和迅速發(fā)展,轉(zhuǎn)基因食品安全性現(xiàn)成為全球關(guān)注的熱點問題之一經(jīng)典例題剖析1不屬于

39、基因工程方法生產(chǎn)的藥物是A干擾素B白細胞介素C青霉素D乙肝疫苗【解析】 基因工程生產(chǎn)的藥物有胰島素、干擾素、白細胞介素、溶血栓劑、凝血因子、人造血液代用品、乙肝疫苗等。而青霉素是發(fā)酵工程的產(chǎn)品之一。【答案】 C基礎(chǔ)試題訓練1若利用基因工程技術(shù)培育能固氮的水稻新品種,其在環(huán)保上的重要意義是( )A減少氮肥的使用量,降低生產(chǎn)成本 B減少氮肥的使用量,節(jié)約能源C避免氮肥過多引起環(huán)境污染 D改良土壤結(jié)構(gòu)2基因治療是指()A.對有基因缺陷的細胞進行修復,從而使其恢復正常,達到治療疾病的目的B.把健康的外源基因?qū)氲接谢蛉毕莸募毎?,達到治療疾病的目的C.運用人工誘變的方法,使有基因缺陷的細胞發(fā)生基因突

40、變恢復正常D.運用基因工程技術(shù),把有缺陷的基因切除,達到治療疾病的目的3療白化病、苯丙酮尿癥等人類遺傳病的根本途徑是()A口服化學藥物 B注射化學藥物C. 采用基因療法替換致病基因 D.利用輻射或藥物誘發(fā)致病基因突變4上海醫(yī)學遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛,他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法,使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍,轉(zhuǎn)基因動物是指( )A.提供基因的動物 B.基因組中增加外源基因的動物C.能產(chǎn)生白蛋白的動物 D.能表達基因信息的動物5在基因診斷技術(shù)中,所用的探針DNA分子中必須存在一定量的放射性同位素,后者的作用是 ( )A為形成雜交的DNA分

41、子提供能量B引起探針DNA產(chǎn)生不定向的基因突變C. 作為探針DNA的示蹤元素D增加探針DNA的分子量6診斷苯丙酮尿癥所用的探針是 ( )A32P半乳糖甘轉(zhuǎn)移酶基因 B熒光標記的苯丙氨酸羧化酶C. 熒光標記的珠蛋白基因 D3H苯丙氨酸羧化酶基因7基因工程生產(chǎn)胰島素的主要原因是 ( ) A.工藝簡單,容易操作 B.生產(chǎn)量大,價格較低C.所生產(chǎn)的胰島素可以用于口服 D.所生產(chǎn)的胰島素療效大大提高75年,科學家用基因工程的方法創(chuàng)造出了一種能分解石油的“超級細菌”,下列關(guān)于此種細菌的說法正確的是 ( )A.與一般細菌相比它體積特別巨大 B.它是現(xiàn)在唯一能分解石油的細菌C.它同時能分解石油中的四種烴類 D

42、.與一般細菌相比,它繁殖速度極快下說法正確的是 ( )A所有的限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列B質(zhì)粒是基因工程中惟一的運載體C運載體必須具備的條件之一是:具有多個限制酶切點,以便與外源基因連接D基因治療主要是對有缺陷的細胞進行修復1用于鑒定轉(zhuǎn)化于細胞是否含重組 DNA的最常用方法是A、抗藥性選擇   B、分于雜交選擇C、RNA反轉(zhuǎn)錄    D、免疫學方法11、(05江蘇)能夠使植物體表達動物蛋白的育種方法是A單倍體育種 B雜交育種 C基因工程育種 D多倍體育種12下列育種需要使用生物工程技術(shù)的是(多選)( )高產(chǎn)青霉素菌株 B.能分

43、泌含抗體的乳汁的母牛 C.生長較快的鯉鯽魚 D.利于貯藏的白菜甘藍13下列關(guān)于基因工程成果的概述,正確的是(多選)( )在醫(yī)藥衛(wèi)生方面,主要用于診斷治療疾病 在農(nóng)業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上培育出了體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動物 在環(huán)境保護方面主要用于環(huán)境監(jiān)測和對污染環(huán)境的凈化14、用現(xiàn)代生物技術(shù)培育生物新品種,其優(yōu)越性在于(多選) ( )A克隆技術(shù)可以快速繁殖優(yōu)良形狀的家畜B現(xiàn)代轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)可以迅速改變生物的基因組成C現(xiàn)代生物技術(shù)可以迅速使新品種形成群落D現(xiàn)代生物技術(shù)可以克服遠源雜交不親和的障礙創(chuàng)新應(yīng)用訓練1、1990年對一位缺乏腺苷脫氨酶基因,而患先天性體

44、液兔疫缺陷病的美國女孩進行基因治療,其方法是首先將患者的白細胞取出作體外培養(yǎng),然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺苷脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的白細胞中,再將這些轉(zhuǎn)基因白細胞回輸?shù)交颊叩捏w內(nèi),經(jīng)過多次治療,患者的免疫功能趨于正常。(1)在基因治療過程中,逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用相當于基因工程中基因操作工具中的,此基因工程中的目的基因是,目的基因的受體細胞是。(2)將轉(zhuǎn)基因白細胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后,兔疫能力趨于正常是由于產(chǎn)生了,產(chǎn)生這種物質(zhì)的兩個基本步驟是、。2(14分)將人的抗病毒干擾基因“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

45、因工程 B.細胞工程 C.微生物工程 D.酶工程(2)人的基因工程之所以能接到植物體中去,原因是:。煙草具有抗病毒能力,說明煙草體內(nèi)產(chǎn)生:。不同生物間基因移植成功,說明生物共有一套-,從進化的角度看,這些生物具有。煙草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某個基因,實際并不影響遺傳信息的表達功能。這說明。該工程應(yīng)用與、于實踐,將給農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域帶來革命,目前已取得了許多成就,請你列舉你所知道的或你所設(shè)想應(yīng)用該工程的三個具體實例:。有人認為,轉(zhuǎn)基因新產(chǎn)品也是一把雙刃劍,有如船能載舟也能覆舟,甚至可能帶來災難性的后果,你是否支持這一觀點?如果支持,請你舉出一個可能出現(xiàn)的災難性后果的實例:。干擾素

46、是治療癌癥的重要物質(zhì),人血液中每升只能提取005 mg干擾素,因而其價格昂貴,平民百姓用不起。但美國有一家公司用遺傳工程方法合成了價格低廉、藥性一樣的干擾素,其具體做法是:(1)從人的淋巴細胞中提取能指導干擾素合成的       ,并使之與一種叫質(zhì)粒的DNA結(jié)合,然后移植到酵母菌內(nèi),從而讓酵母素來。(2)酵母菌能用方式繁殖,速度很快,所以能在較短的時間內(nèi)大量生產(chǎn)。利用這種方法不僅產(chǎn)量高,并且成本較低。(3)科學家陳炬在這方向也作出了突出貢獻,他成功地把人的干擾素基因嫁接到了煙草的DNA分子上,其物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是。(4)煙草具有了抗

47、病毒能力,這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了        ,由此可見,煙草和人體合成蛋白質(zhì)的方式是,從進化的角度來考慮,證明了人和植物的起源。4、(05江蘇)在植物基因工程中,用土壤農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒作為運載體,把目的基因重組入Ti質(zhì)粒上的T-DNA片段中,再將重組的T-DNA插入植物細胞的染色體DNA中。(1)科學家在進行上述基因操作時,要用同一種分別切割質(zhì)粒和目的基因,質(zhì)粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過而黏合。(2)將攜帶抗除草劑基因的重組Ti質(zhì)粒導入二倍體油菜細胞,經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗除草劑特性的轉(zhuǎn)基因植株。

48、經(jīng)分析,該植株含有一個攜帶目的基因的T-DNA片段,因此可以把它看作是雜合子。理論上,在該轉(zhuǎn)基因植株自交F1代中,仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的,原因。(3)種植上述轉(zhuǎn)基因油菜,它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種,造成“基因污染”。如果把目的基因?qū)肴~綠體DNA中,就可以避免“基因污染”,原因是:。1、4蛋白質(zhì)工程的崛起課標要求1.舉例說出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。2.簡述蛋白質(zhì)工程的原理。能力要求.嘗試運用逆向思維分析和解決問題。知識網(wǎng)絡(luò)體系 基因工程的實質(zhì): 蛋白質(zhì)工程崛起緣由 基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界原有的蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)工程的目的: 目標蛋白質(zhì)工程的基本原理 原理: 過程:蛋白質(zhì)工程的進展和前景重難熱點歸納1)蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別:蛋白質(zhì)工程就是根據(jù)蛋白質(zhì)的精細結(jié)構(gòu)與功能之間的關(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)工程自誕生之日起,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?shù)纳矬w內(nèi),并在其中進行表達,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)工程則更進一步。它可以根據(jù)

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