【教案】高中生物必修2讲义：第6章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用Word版含解析.docVIP

　1. 概述基因工程的原理和应用。(重、难点)　2. 了解转基因生物和转基因食品的安全性。 ,　　　　　　) 一、基因工程的原理(阅读教材P102～P103) 1．含义 2．操作工具 (1) (2) (3)运载体 ①作用：将外源基因导入受体细胞。 ② 3．基因工程的步骤 (1)提取目的基因； (2)目的基因与运载体结合； (3)将目的基因导入受体细胞； (4)目的基因的检测与鉴定。 二、基因工程的应用及安全性(阅读教材P104～P106) 1．基因工程与作物育种 (1)目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。 (2)实例：抗棉铃虫的转基因抗虫棉。 2．基因工程与药物研制 (1)实例：用基因工程方法生产胰岛素。 (2)过程：胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内获得成功的表达。 3．基因工程的安全性 判断 (1)基因工程的原理是基因突变。(×) 分析：基因工程的原理是基因重组。 (2)基因工程能够定向的改变生物的性状。(√) 分析：基因工程可以向受体细胞中导入目的基因，让其表达，定向地改变生物的性状。 (3)(2016·济宁市期末)所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列。(×) 分析：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列。 (4)基因工程中的运载体只有质粒。(×) 分析：基因工程中常见的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒。 (5)只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达。(×) 分析：目的基因进入受体细胞不一定能进行转录、翻译。 (6)转基因生物和转基因食品都是不安全的。(×) 分析：对于转基因生物和转基因食品的安全性问题不能片面地一概而论。 主题一　基因工程的操作工具 　限制酶的特点 限制性核酸内切酶的作用特点是： (1)识别特定核苷酸序列。 (2)在特定的切点上切割DNA分子，形成2个黏性末端。 　DNA连接酶的特点 同种限制酶切割不同DNA分子后形成的黏性末端是可以通过氢键连接起来的，但是脱氧核糖和磷酸之间的缺口要靠DNA连接酶进行连接。 　运载体的特点 运载体的特点之一是：具有标记基因，上面的标记基因为抗生素抗性基因，其作用为用于目的基因是否导入受体细胞的检测依据。 1．DNA连接酶与DNA聚合酶的比较 比较项目 DNA连接酶 DNA聚合酶 不同点 作用对象 连接DNA片段 连接游离的脱氧核苷酸 作用条件 不需要模板 需要模板 相同点 作用部位 连接不同脱氧核苷酸的磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键 2. 运载体应具备的条件 (1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制——这是保证目的基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子代细胞的基础。 (2)有多个限制酶切点——这是运载体能够接入多种目的基因所必备的条件。 (3)有标记基因——这是检测目的基因是否导入受体细胞中的重要判断依据。 　基因工程中的工具酶 1．结合下图判断，下列有关基因工程中工具酶的功能的叙述，正确的是(　　) A．切断a处的酶简称内切酶，被称为基因的“剪刀” B．连接a处的酶为DNA聚合酶，被称为基因的“针线” C．RNA聚合酶可通过识别基因中的特定碱基序列与DNA分子结合 D．DNA连接酶的作用点是b处 根据作用部位判断与DNA分子有关的酶 (1)断开氢键的酶：解旋酶。 (2)断开(相邻核苷酸之间的)磷酸二酯键的酶：若结果生成若干DNA片段，可判定为限制酶；若生成其基本单位——核苷酸，可判定为DNA水解酶。 (3)生成(相邻核苷酸之间的)磷酸二酯键的酶：若将两个DNA片段连接在一起，可判定为DNA连接酶；若作用于DNA复制的过程中，或将游离的脱氧核苷酸连接到DNA链上，可判定为DNA聚合酶。 　基因工程中的运载体 2．下列有关基因工程中运载体的说法，正确的是(　　) A．在进行基因工程的操作中，作为运载体的质粒都是天然质粒 B．所有的质粒都可以作为基因工程的运载体 C．质粒是一种独立于细菌拟核DNA外的链状DNA分子 D．作为运载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA分子进行鉴定和选择的标记基因 主题二　基因工程的操作步骤 结合下图分析基因工程的过程。 1．图中①过程为提取目的基因，采用直接分离的方法，目的基因是指人们所需要的外源基因。 2．如图中②过程属于目的基因与运载体结合。 (1)从图中可以看出，提取目的基因B和切开质粒A所用的是同一种限制酶。 (2)DNA连接酶用于质粒A与目的基因B的结合过程，形成重组DNA分子C。 3．图中③过程属于将目的基因导入受体细胞，此过程不存在碱基互补配对。 4．目的基因的检测与鉴定 (1)检测：根据标记基因或分子杂交技术检测目的基因是否导入受体细胞。 (2)鉴定：受体细胞是否表现出特定性状，如棉花抗虫性状的表现。 (1)转基因抗虫棉有性繁殖产生的后代都具