河北省迁安一中高二生物一基因工程的应用学案新人教版

1河北省迁安一中高二生物一基因工程的应用学案新人教版一、植物基因工程的成果例题1、在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：（1）A过程需要的酶有_______________________________________________。（2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是____________________（3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________________。（4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用________________作为探针。【针对练习】1、很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造对昆虫有毒的蛋白质，当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因（抗虫基因）转移到农作物中，以降低昆虫对农作物造成的危害。20世纪90年代，美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗虫玉米新品种。下图为这一转基因玉米的主要培育过程。（1）获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外，还可以____________。将目的基因与运载体结合时必须用________酶和DNA连接酶。在基因工程中，常用的运载体有_______等，而作为运载体必须具备相应的条件，例如，应具有____________以便进行筛选。（2）由转基因玉米细胞经过__________形成愈伤组织，然后发育成胚状体和试管苗。若要制备转基因玉米的人工种子，可选择上述实验过程中的__________再包裹合适的__________等。二、动物基因工程的成果例2、毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。(1)过程①中最常用的运载工具是__________，所需要的酶是限制酶和__________。(2)在过程②中，用__________处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是__________。(3)在过程③中，用__________处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行__________处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是__________。在胚胎移植前，通过__________教学内容上课总序号编写人李立芹课时1班级使用时间审核人刘宏学习目标说出基因工程的应用及取得的丰硕成果重点运用基因工程原理解决实际问题难点基因治疗教学方法合作探究法讲练结合课堂类型复习课侵染抗虫基因含kan质粒重组质粒土壤农杆菌含重组质粒土壤农杆菌A构建导入B培养选择转基因抗虫植株再生植株愈伤组织离体棉花叶片组织C诱导选择分化D检测2技术可获得较多胚胎。【针对练习】2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3、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的分子量三、转基因微生物例3、天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转人酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题：（1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是，用将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该DNA分子，以完成工程菌的构建。（2）若要鉴定淀粉酶基因是否插人酿酒酵母菌，可采用的检测方法是；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用检测。将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生的原因。（3）如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小?（4）微生物在基因工程领域中有哪些重要作用?【针对练习】4“工程菌”是指()A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系B．用遗传工程的方法，把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系C．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系D．从自然界中选取能迅速增殖的菌类四、基因治疗：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。例4在1990年，医生对一位因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治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种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）该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体是，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和。（3）人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是；与大肠杆菌基因相比，其主要特点是。（4）该病的治疗方法属于基因工程运用中的。这种治疗方法的原理是例1、（1）限制性内切酶和DNA连接酶（2）具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存（3）卡那霉素（4）放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因针对1、答案：（1）人工合成同种限制质粒（或动植物病毒或噬菌体等）标记基因（2）脱分化（或去分化）胚状体人造种皮例2、答案：(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素(或促滤泡素，孕马血清)去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割3例3（1）限制酶（限制性内切酶）DNA连接酶导入酿酒酵母菌（或导入受体细胞）（2）DNA分子杂交抗原抗体杂交检测抗原抗体杂交检测或淀粉酶的活性该工程菌产生的的淀粉酶可分泌到培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变成蓝色，产生透明圈（3）测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量（4）工具酶来自微生物目的基因的供体库目的基因的载体之一作为受体细胞提供用于发酵的工程菌例4（1）某种病毒；腺苷脱氨酶基因；白细胞（2）腺苷脱氨酶（抗体）；转录；翻译（3）脱氧核苷酸排列顺序不同（遗传信息不同或碱基排列顺序不同）；编码区是间隔的，不连续的（4）基因治疗；把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内从而达到治疗的目的能力提升答案：（1）耐高温2）引物对B（3）否（4）农杆菌（5）①2②1例1、（1）限制性内切酶和DNA连接酶（2）具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存（3）卡那霉素（4）放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因针对1、答案：（1）人工合成同种限制质粒（或动植物病毒或噬菌体等）标记基因（2）脱分化（或去分化）胚状体人造种皮例2、答案：(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素(或促滤泡素，孕马血清)去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割例3（1）限制酶（限制性内切酶）DNA连接酶导入酿酒酵母菌（或导入受体细胞）（2）DNA分子杂交抗原抗体杂交检测抗原抗体杂交检测或淀粉酶的活性该工程菌产生的的淀粉酶可分泌到培养基，4水解淀粉后的区域，遇碘不再变成蓝色，产生透明圈（3）测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量（4）工具酶来自微生物目的基因的供体库目的基因的载体之一作为受体细胞提供用于发酵的工程菌例4（1）某种病毒；腺苷脱氨酶基因；白细胞（2）腺苷脱氨酶（抗体）；转录；翻译（3）脱氧核苷酸排列顺序不同（遗传信息不同或碱基排列顺序不同）；编码区是间隔的，不连续的（4）基因治疗；把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内从而达到治疗的目的能力提升答案：（1）耐高温2）引物对B（3）否（4）农杆菌（5）①2②1