高中生物必修二第6章《基因工程及其应用》公开课导学案

第六章第2节基因工程及其应用导学案
【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。

【学习重难点】
1.学习重点
（1）基因工程的基本原理。

（2）基因工程的安全性问题。

2.学习难点
（1）基因工程的基本原理。

（2）转基因生物与转基因食品的安全性。

【认知性问题】
一、基因工程的原理
1、概念：基因工程又叫_______________技术或______________技术。

通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因________出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，_______地改造生物的遗传性状。

2、原理：
3、操作水平：
4、结果：
二、基因工程的工具
1、基因的“剪刀”——（简称__________）
（1）存在：主要在微生物体内。

（2）作用：识别，
并在切割；基因工
程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断。

（3）特点：具性。

实例：能
识别序列，并在之间切开。

（4）切割结果：产生个带有黏性末端的DNA片断。

2、基因的“针线”——
（1）作用：
（2）连接的部位：。

如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。

（3）结果：形成重组DNA分子。

3、基因的运载体
（1）能将送入受体细胞的专门运输工具。

（2）种类：目前常用的运载体有________、________和__________等。

（3）质粒是存在于等生物细胞的外能够自主复制的
三、基因工程的基本步骤
1、：直接分离基因或人工合成基因。

2、：用处理目的基因和运载体，借助使目的基因和运载体结合形成重组DNA分子。

3、：重组DNA分子导入受体细胞。

4、
四、基因工程的应用
1、作物育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育
各种________作物新品种，如抗虫棉等。

抗虫基因作物的使用，不仅减少了__________，大大降低了生产成本，而且还减少了_______。

2、药物研制：利用基因工程的方法，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种__________、__________的药品。

如__________、__________、__________等。

3、环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害化合物，吸收环境重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。

如“超级细菌”等。

五、转基因生物和转基因食品的安全性
目前关于转基因生物和转基因产品的安全性，有两种观点，一种观点是转因生物和转基因食品不安全，__________________；另一种观点____________________。

【探究性问题】
探究一模拟重组DNA分子的操作过程
要求：根据EcoRI酶的特点用剪刀进行切割，并用透明胶带进行粘结。

1.在制作模型时用到的工具（剪刀和透明胶带）各代表什么？比较剪切后的DNA片断的末端切片，你发现有什么特点呢？
2.在模型构建过程中，若两两结合，形成的环状产物可能有几种？分别是哪些？
3.DNA连接酶、限制酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶有何区别？分别作用的是哪个化学键？
4.含目的基因的DNA和质粒为什么要用同一种限制酶切割？
探究二转基因抗虫棉有性繁殖产生的后代都具有抗虫特性吗？
①若一个抗虫基因插入一条染色体上，子代会出现什么情况？
②若两个抗虫基因插入两条同源染色体上，子代会出现什么情况？
③若两个抗虫基因插入两条非同源染色体上，子代又会出现什么情况？
概念：
原理：
基因工程
【反馈练习】
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
2．1976年，美国的H.Boyer 首次将人的生长抑制素释放因子的基因转移到大肠杆菌，并获得了表达，此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌细胞内（ ）
A ．能进行DNA 复制
B ．能传递给细菌后代
C ．能合成生长抑制素释放因子
D ．能合成人的生长素
3.下列过程中没有涉及碱基互补原则的是（ ）
A ．提取目的基因
B ．目的基因与运载体结合
C ．将目的基因导入受体细胞
D ．目的基因的表达和检测
4．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是 ( )
A ．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B ．限制性核酸内切酶的活性受温度影响
C ．限制性核酸内切酶能识别和切割RNA
D ．限制性核酸内切酶可从原核生物中提取
5．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是 ( )
A ．培育抗虫棉，导入抗虫基因时只能以受精卵为受体细胞
B.重组DNA 技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
C.常选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D ．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
6.以下是几种不同限制性核酸内切酶切割DNA 分子后形成的部分片段。

下列的叙述中，错误的是（ ）
基因工程的应用 作物育种：培育具有各种抗逆性作物新品种，如抗虫棉等。

药物研制：生产高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等 环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属等 转基因生物和转基因食品的安全性
A．以上DNA片段是由5种限制酶切割
后产生的
B．若要把相应片段连接起来，应选用DNA连接酶
C．上述能进行连接的两个片段，其连接后形成的DNA分子是
D．限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键
7．通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。

运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示这一技术的基本过程，
在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点
是—G↓GATCC—，请回答：
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是
________________，人体蛋白质基因“插入”后连接
在羊体细胞染色体中需要的酶是________。

(2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。

(3)人体蛋白质基因之所以能连接到羊的染色体DNA中，原因是
_____________________ ，人体蛋白质基因导入羊细胞时常用的工具是________。

(4)此过程中目的基因的检测与表达中的表达是指____________________。

(5)你认为此类羊产的奶安全可靠吗？理由是什么？
__________________________________________________________________。