选3：1.3基因工程和应用导学案(共8页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上1.3 基因工程的应用导学案班级 学号 姓名 【学习目标】1.基因工程的原理和应用。2.尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案。3.通过了解我国基因工程的前景及成果，激发学生对生物知识的兴趣，开阔学生的思路。【学习重点】基因工程在农业和医疗等方面的应用。【难点预测】基因治疗。【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。)植物基因工程技术主要用于提高农作物的 能力，以及改良农作物的_ _和利用植物生产 等方面。一、植物基因工程硕果累累1、抗虫转基因植物杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、 、 、植物凝集素基因等。成果：_ _、_ _等。2、抗病转基因植物植物的病原微生物： 、 和细菌等。抗病基因种类 抗病毒基因：病毒 基因和 基因。 抗真菌基因：_ _基因和 基因。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。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优良基因： 、控制番茄成熟的基因等。成果：_ _。【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？【自主预习2】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。)二、动物基因工程前景广阔1、用于提高动物的生长速度基因：外源 基因。成果：_ _。2、用于改善畜产品的品质优良基因：_ _。成果：转基因牛分泌的乳汁中_ _含量少。3、用转基因动物生产药物基因来源：药用 基因 + 蛋白基因+启动子。成果：_ _。4、用转基因动物作器官移植的供体器官供体：抑制或去除 基因。成果（预期）：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。【课内探究2】（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、 用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质比工厂化生产的优越之处有哪些？2、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？【自主预习3】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。)三、基因工程药物异军突起1、来源：转基因 。2、工程菌： 。3、成果：_ _等。可用来预防和治疗 ，如 等。【课内探究3】（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。） 请列举至少三种常见的基因工程药物、来源及其治疗的疾病。【自主预习4】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。)四、基因治疗曙光初照1、概念：把导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。这是治疗 病的最有效手段。2、成果：将腺苷酸脱氨酶基因成功导入患者的淋巴细胞。3、基因治疗的途径： 和 。【课内探究4】（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。）基因治疗的途径有哪几条？一般治疗过程是怎样的？【拓展提升】利用微生物生产药物的优越性何在？【归纳总结】 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【经典例题剖析】例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【课堂巩固】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治疗白化病、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71975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8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C运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接D基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复9用于鉴定转化的细胞是否含重组 DNA的最常用方法是（ ）A、抗药性选择  B、分于杂交选择C、RNA反转录    D、免疫学方法10、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（ ）A单倍体育种 B杂交育种 C基因工程育种 D多倍体育种11、下列育种需要使用生物工程技术的是（多选）( ) A、高产青霉素菌株 B、能分泌含抗体的乳汁的母牛 C、生长较快的鲤鲫鱼 D、利于贮藏的白菜甘蓝12、下列关于基因工程成果的概述，正确的是（多选）( )A、在医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病 B、在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物C、在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、品质优良的动物 D、在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化13、用现代生物技术培育生物新品种，其优越性在于（多选）（ ）A克隆技术可以快速繁殖优良形状的家畜B现代转基因生物技术可以迅速改变生物的基因组成C现代生物技术可以迅速使新品种形成群落D现代生物技术可以克服远源杂交不亲和的障碍14、1990年对一位缺乏腺苷脱氨酶基因，而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。（1）在基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当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 ，目的基因的受体细胞是 。（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了 ，产生这种物质的两个基本步骤是 、 。15、将人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子中，可使烟草获得抗病毒的能力，形成转基因产品。试分析回答：（1）烟草转基因产品的获得属于（ ）A、基因工程 B、细胞工程 C、微生物工程 D、酶工程（2）人的基因之所以能接到植物体中去，原因是： 。烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生： 。不同生物间基因移植后能成功表达式，说明生物共有一套 ，从进化的角度看，这些生物具有 。烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际并不影响遗传信息的表达功能。这说明 。该工程应用于生产实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例： 。有人认为，转基因新产品也是一把双刃剑，有如船能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你是否支持这一观点？如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例： 。16、干扰素是治疗癌症的重要物质，人血液中每升只能提取005 mg干扰素，因而其价格昂贵，平民百姓用不起。但美国有一家公司用基因工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素，其具体做法是：（1）从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的       ，并使之与一种叫质粒的DNA结合，然后移植到酵母菌内，从而让酵母素来 。（2）酵母菌能用 方式繁殖，速度很快，所以能在较短的时间内大量生产 。利用这种方法不仅产量高，并且成本较低。（3）科学家陈炬在这方面也做出了突出贡献，他成功地把人的干扰素基因嫁接到了烟草的DNA分子上，其物质基础和结构基础是 。（4）烟草具有了抗病毒能力，这表明烟草体内产生了         ，由此可见，烟草和人体合成蛋白质的方式是 ，从进化的角度来考虑，证明了人和植物的起源 。17、在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组入Ti质粒上的T-DNA片段中，再将重组的T-DNA插入植物细胞的染色体DNA中。（1）科学家在进行上述基因操作时，要用同一种 分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过 而黏合。（2）将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的T-DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的 ，原因 。（3）种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是: 。1.3 基因工程的应用（答案）【课内探究1】 1、培育抗虫、抗病、抗逆转基因植物，转基因改良植物品质；举例：抗虫的棉花、马铃薯；抗病的甜椒、番茄；抗寒的烟草番茄；转基因的优良玉米等。2、 调节细胞渗透压的基因【课内探究2】 1、产量高、质量好、成本低、易提取。3、 获取目的基因 构建基因表达载体 显微注射导入哺乳动物受精卵中形成胚胎 将胚胎送入母体动物子宫内 发育成转基因动物。【课内探究3】请列举至少三种常见的基因工程药物、来源及其治疗的疾病。 答：胰岛素工程菌糖尿病； 干扰素大肠杆菌或酵母菌抗病毒、抗肿瘤；生长激素工程菌（侏儒症）促进生长。【课内探究4】 基因治疗的途径有哪几条？一般治疗过程是怎样的？答：体外基因治疗和体内基因治疗。体外基因治疗的治疗过程：从病人体内获得淋巴细胞进行培养 在体外将正常的基因转移到培养的淋巴细胞中 筛选成功转移的细胞扩增培养 重新移入患者体内。体内基因治疗的治疗过程：直接向人体组织细胞中转移基因。【拓展提升】利用微生物的活细胞作为表达系统，表达效率高，不需厂房和大型设备就可以生产出大量的药品。可以解决传统制药中原料来源的不足。减少生产人员和管理人员，从而降低生产成本。【课堂巩固】1、B、6、7、 8、 9、10、C 11、BCD 12、BCD 13、 ABD14、（）载体正常腺苷脱氨酶基因白细胞（）腺苷脱氨酶（抗体）转录翻译15、（1）A. （2）人与植物的DNA结构组成相同。 （3）抗病毒干扰素。（4）遗传密码，共同的原始祖先。 （5）基因是遗传物质结构和功能的基本单位。（6）将抗病毒基因嫁接到水稻中，形成抗病毒水稻新品种；将人的血型基因移入猪体内，培育出可形成人血的猪；将干扰素基因移入细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌。（7）用于改良作物的抗不良环境的基因引入杂草，就将难以控制杂草。16、（）干扰素基因合成干扰素 （）出芽生殖干扰素（）都是脱氧核苷酸组成的都具有双螺旋结构（）干扰素 相同的 相同17（1）限制性内切酶，碱基互补配对 （2）3/4，雌雄配子各有1/2含抗除草剂基因；受精时，雌雄配子随机结合 （3）叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来专心-专注-专业