2019-2020沪科版生物选修3第2单元 第2章 第1节 基因工程的风险课件PPT
沪教版(2019版)高中生物课程目录(必修1-2,选修1-3)
21 第二节 生长素对植物生命活动具有调节作用
22 第三节 多种激素共同调节植物的生命活动
23 第四节 环境因素参与植物生命活动的调节
序号
选择性必修2 生物与环境
1 第一章 同种生物构成动态的种群
2 第一节 种群具有鲜明的特征
3 第二节 数学模型可以表征种群数量变化规律
4 第三节 生物因素和非生物因素影响种特征沪教版（2019版）高中生物课程目录 （必修1-2，选修1-3）
序号
必修1 分子与细胞
备注
1 第一章 细胞构成生物体
2 第一节 人类认识细胞的历程
3 第二节 生物体由多种多样的细胞构成
4 第二章 细胞由多种多样的分子组成
5 第一节 细胞由多种元素和化合物组成
6 第二节 水和无机盐在生命活动中具有重要作用
6 第二节 神经细胞膜内外具有电位差
7 第三节 神经冲动以不同的方式传导和传递
8 第四节 人脑具有多项高级功能
9 第三章 人和动物通过体液调节生命活动
10 第一节 体液调节在维持稳态中具有重要作用
11 第二节 多种方式调节激素的分泌
12 第三节 神经调节与体液调节共同维持水盐平衡
13 第四节 神经调节与体液调节共同维持体温相对稳定
14 第四章 人体通过免疫系统实现机体稳定
15 第一节 免疫包括非特异性免疫和特异性免疫
16 第二节 体液免疫主要通过产生特异性抗体发挥效应
17 第三节 细胞免疫主要通过产生效应T细胞发挥效应
18 第四节 免疫功能异常引发的疾病
19 第五章 植物生命活动受多种因素调节
20 第一节 生长素是最早被发现和研究的植物激素
15 第四章 细胞的生存需要营养物质和能量
高中生物选修三基因工程知识点总结
高中生物选修三基因工程知识点总结
高中生物选修三(基因工程)知识点总结如下:
1. 基因工程的基本步骤:
- 分离基因:从目标DNA序列中分离特定的基因。
- 转录:将分离得到的基因转录成RNA。
- 修饰:对转录后的基因进行修饰,使其更具表达效果。
- 克隆:用适当的载体将修饰过的基因导入目标细胞中。
- 表达:使目标细胞中导入的基因表达。
2. 基因工程的主要方法:
- 重组DNA技术:包括文库制备、扩增和筛选。
- 外源DNA片段导入技术:包括限制性内切酶消化、连接、转化、融合等。
- 自组织培养技术:包括离心、培养基选择、细胞培养等。
- 基因编辑技术:包括CRISPR/Cas9、CRISPR-Cas13a等。
3. 基因工程的应用:
- 细胞治疗:通过基因工程手段治疗一些遗传性疾病。
- 农业育种:通过基因工程技术改良作物品质和产量。
- 生物恐怖袭击防御:通过基因工程技术检测和防御生物恐怖袭击。
- 环境污染治理:通过基因工程技术处理污染物。
4. 基因工程的限制:
- 伦理和道德问题:基因工程技术可能会带来未知的伦理和道德
问题。
- 技术成本:基因工程技术相对其他技术更为复杂,成本较高。
- 技术安全:基因工程技术的安全性需要持续进行研究和维护。
5. 基因工程的安全性问题:
- 基因突变:基因工程过程中可能会引发基因突变,导致不良后果。
- 质量控制:基因工程技术的产品需要进行质量控制,以确保其质量和稳定性。
2019-2020沪科版生物选修3第1单元 第1章 第1节 基因工程的原理
第一章基因工程和蛋白质工程第一节基因工程的原理1．简述基因工程的诞生。
2．简述基因工程的原理及技术。
(重点)3．尝试DNA的提取与鉴定。
(难点)知识点一| 基因工程的诞生与操作工具1．诞生历程(1)核酸限制性内切酶——“基因手术刀”(2)DNA连接酶——“基因缝纫针”①作用：将两个DNA片段连接起来，修复被限制性内切酶切开的切口，拼接成新的DNA分子。
②种类：T4DNA连接酶(把限制性内切酶切开的黏性末端的缝隙“缝合”起来)。
(3)载体——“分子运输车”①载体的特点ⅰ.外源DNA的插入不影响载体在宿主细胞内的自我复制。
ⅱ.有适宜的限制性内切酶酶切位点，最好是对多种限制性内切酶有单一切点。
ⅲ.具有某些标记基因。
ⅳ.载体应对受体细胞无害。
②载体的种类ⅰ.质粒：它是细菌中独立于细菌DNA之外的小型环状DNA分子。
ⅱ.噬菌体或其他一些病毒。
[合作探讨]探讨1：下图表示限制性内切酶切割某DNA分子的过程，从下图中可知，该限制性内切酶能识别的碱基序列及其切割位点是什么？提示：GAATTC，切点在G和A之间。
探讨2：结合DNA复制的过程分析，限制性内切酶和DNA解旋酶的作用部位有何不同？提示：限制性内切酶作用于磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于两个碱基之间的氢键。
探讨3：如图，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生了下述变化，则X酶是什么？提示：DNA连接酶。
[思维升华]1．核酸限制性内切酶(1)来源和种类切割DNA的工具是核酸限制性内切酶，又叫限制酶，这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。
迄今已分离出的约有4 000种。
(2)作用限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
(3)识别序列的组成一般由6个核苷酸组成，少数由4、5或8个核苷酸组成。
(4)作用结果当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端；而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。
生物选修三基因工程知识点总结
生物选修三基因工程知识点总结随着现代科技的飞速发展，生物技术一直处于不断创新和进步的状态。
而基因工程作为一项重要的技术手段，已经成为了当今社会不可或缺的一部分。
在生物学选修三中，我们学习了基因工程的相关知识，下面将对其中的重点知识做一个总结。
1. 基因工程的概念基因工程是在DNA技术的基础上，通过改造DNA序列，使其具有某种特定的性状或功能的技术。
基因工程技术的应用包括基因克隆、基因修饰和基因转移等。
通过基因工程技术，可以在不同生物体之间进行基因互换，或是将外源基因组合到原有基因中，使生物体产生某种特定的性状或功能。
2. 基因克隆技术基因克隆技术是基于DNA重组技术，通过分离、扩增和定位目标基因，将其插入到接受体中，从而实现外源基因的人工插入和复制。
基因克隆技术使用的重要工具包括PCR、限制性内切酶、DNA序列分析和DNA重组技术。
3. 基因修饰技术基因修饰技术是通过改变DNA序列，使生物体产生某种新的表型或功能的技术。
在基因修饰技术中，常用的方法包括点突变、分子修剪和CRISPR-Cas9技术等。
通过基因修饰技术，科学家可以精准地改变某些基因的表达和功能，进而实现人造种子生产、基因治疗等一系列应用。
4. 基因转移技术基因转移技术是将特定基因从一种生物体转移到另一种生物体中的技术。
基因转移技术可以用于创建转基因生物，也可作为基因治疗的手段。
其中，主要的技术包括基因枪法和电穿透法等。
5. 转基因生物的应用转基因生物作为一种新生物体，具有一系列特定的基因和表型特征，被广泛应用于生物医学研究、农业生产和环境保护等领域。
转基因生物包括转基因作物、转基因动物和基因治疗等，这些应用使人类可以更好地掌握生命科学的知识和应用价值，为人类的生存和发展带来了更多的可能。
6. 基因编辑技术基因编辑技术是一种新型基因工程技术，其通过切除、增加或修复目标基因序列的方法，改变生物体基因组结构和功能的技术。
其中，CRISPR-Cas9是目前应用最广泛的基因编辑技术。
沪科教版选修3现代生物科技专题《基因工程的原理》说课稿
沪科教版选修3现代生物科技专题《基因工程的原理》说课稿一、引言•目的：通过本课程的学习，让学生了解基因工程的基本原理，培养学生的科学思维和创新意识。
•意义：基因工程是现代生物科技的重要分支，对于解决人类健康问题、推动农业发展和环境保护等方面具有重要意义。
•学习目标：1.了解基因工程的定义和基本概念。
2.掌握基因工程的主要原理和相关技术。
3.探究基因工程在生物科技领域中的应用。
二、基因工程的概念和定义基因工程是指通过人为手段对生物体的遗传物质进行操作，以达到改变生物体性状、增强其特定功能或创造新型生物体的目的的科学技术。
基因工程是现代生物科技的重要组成部分，它将生物学、遗传学、分子生物学和工程学等多个学科的知识融合于一体。
三、基因工程的主要原理基因工程的主要原理是通过对DNA（脱氧核糖核酸）的重组和改造来实现对生物体的改良。
具体来说，基因工程包括以下几个步骤：1.DNA提取和切割：首先需要从感兴趣的生物体中提取DNA，然后使用限制性内切酶对DNA进行切割。
限制性内切酶可以识别特定的DNA序列并在该序列处切割。
2.DNA连接：将不同来源的DNA片段通过DNA连接酶进行连接，形成重组DNA。
3.重组DNA的导入和转化：将重组DNA导入到目标细胞中，使其接受外来DNA并稳定遗传。
4.表达重组DNA：在目标细胞中，利用细胞的自身机制将重组DNA转录为mRNA（信使RNA），然后通过翻译作用合成蛋白质。
四、基因工程的相关技术基因工程涉及到许多先进的生物技术和实验手段，以下是其中几种常见的技术：1.PCR（聚合酶链式反应）： PCR是一种将DNA迅速扩增至大量复制的技术。
通过PCR，可以从数量极少的DNA 样本中扩增出足够多的DNA用于后续实验。
2.基因克隆：基因克隆是将感兴趣的DNA片段插入载体DNA中，在细胞中进行大量复制，从而获得大量重组DNA的技术。
3.蛋白质表达：通过将重组DNA导入到表达系统中，使其转录和翻译为蛋白质。
2023-2024学年高中生物沪科版(2020)选择性必修3第3章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年沪科版（2020）高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计20小题每题3分共计60分）1.最早完成体外DNA重组的科学家是（）A. 伯格B. 帕米特C. 科恩D. 博耶【答案】A【解析】解 1972年美国斯坦福大学科学家伯格领导的研究小组完成了世界上首次DNA分子体外重组 A正确故选 A2.依据人的胰高血糖素基因制成DNA探针对样品进行检测不能与探针形成杂交分子的是（）A. 胰岛A细胞的DNAB. 胰岛B细胞的DNAC. 胰岛A细胞的mRNAD. 胰岛B细胞的mRNA【答案】D【解析】解 A.胰岛A细胞中都含有全套遗传物质也包括胰高血糖素基因则用胰高血糖素基因探针能与胰岛A细胞中解旋后的DNA单链发生碱基互补配对形成杂交分子 A正确B.在同一个人所有的体细胞都是有同一个受精卵经过有丝分裂来的胰岛B细胞含有胰高血糖素基因用胰高血糖素基因探针能与胰岛B细胞中解旋后的DNA单链发生碱基互补配对形成杂交分子 B正确C.胰岛A细胞由于基因选择性表达胰高血糖素基因表达会产生相应的mRNA 进行碱基互补配对形成杂交分子 C正确D.胰岛B细胞中虽然也含有胰高血糖素基因但是胰高血糖素基因不能在胰岛B细胞中表达则形成的mRNA也不能与探针进行杂交 D错误故选 D3.下列关于“分子运输车”的叙述正确的是（）A. 常见种类只有质粒和动植物病毒B. 能够在受体细胞中进行自我复制但不能整合到染色体DNA上C. 质粒上的抗生素抗性基因有利于质粒与外源基因连接D. 在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的【答案】D【解析】基因工程中运载目的基因的“分子运输车”常见种类有质粒和动植物病毒及噬菌体等 A错误载体能够在受体细胞中进行自我复制也可能整合到染色体DNA上 B错误质粒上的抗生素抗性基因有利于检测目的基因是否导入受体细胞内 C错误在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的 D正确4.下列叙述错误的是（）A. 酶的化学本质是蛋白质或RNAB. 纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁C. 酶活性最高时的温度不适合酶的保存D. 不同酶的最适温度可能相同【答案】B【解析】5.乙型肝炎病毒和戊型肝炎病毒分别是乙型肝炎、戊型肝炎的病原体病毒结构见下图研究人员用基因工程技术获得了两种含肝炎病毒抗原基因（DNA序列）的细胞用转基因细胞来生产病毒表面蛋白抗原然后制备成疫苗用于肝炎的预防下列说法正确的是（）A. 获得的两种肝炎疫苗在人体内都不能复制需多次接种B. 获取两种肝炎病毒的抗原基因都必需要用到逆转录酶C. 获取的两种肝炎病毒抗原基因都可以直接转入受体细胞中进行表达D. 用抗原—抗体杂交法可确定肝炎病毒抗原基因是否插入到受体细胞DNA上【答案】A【解析】解 A.获得的两种肝炎疫苗在人体内都不能复制需多次接种目的是为了提高抗体和记忆细胞的数量 A正确B.乙型肝炎病毒是DNA病毒获取DNA病毒的抗原基因不需要用到逆转录酶 B错误c.获取的两种肝炎病毒抗原基因在导入受体细胞之前需要构建基因表达载体不可以直接转入受体细胞中进行表达 C错误D.用抗原—抗体杂交法只可确定目的基因在受体细胞中是否翻译出蛋白质 D错误故选 A6.利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂用于降解某种农药的残留基本流程如下图所示下列叙述正确的是（）A. 过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸B. 过程②需使用限制酶、Taq酶以及DNA连接酶C. 过程③需要使用NaCl溶液制备感受态的大肠杆菌细胞D. 过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞【答案】D【解析】解分析图解图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA 过程②表示基因表达载体的构建过程③表示将目的基因导入受体细胞过程④表示通过筛选获得工程菌A.过程①表示通过反转录法合成目的基因该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核苷酸 A错误B.过程②需使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体是基因工程的核心步骤 B错误C.过程③常用 Ca^2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞 C错误D.过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞 D正确故选 D7.在研磨菜花时加入SDS的目的是（）A. 可以使蛋白质变性与DNA分离B. 防止DNA酶降解DNAC. 提供缓冲体系D. 使研磨充分【答案】A【解析】解根据题意已知SDS指的是SDS-聚丙烯酰胺．在研磨菜花时加入SDS 让蛋白质都带上大量的负电荷这样就避免了待分类蛋白质自身所带电荷的干扰使其分离完全取决于分子量大小从而与DNA分离．故选 A．8.DNA的粗提取中加入与滤液体积相等的、冷却的A溶液静置2min~3min 溶液中会出现白色丝状物上面的A溶液是指（）A. 0.9%的NaCl溶液B. 0.14mol/L的NaCl溶液C. 质量分数15%的HClD. 体积分数为95%的酒精溶液【答案】D【解析】解 DNA的粗提取中将处理后的溶液过滤加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液静置2~3min 溶液中会出现白色丝状物这就是粗提取的DNA故选 D9.高粱由于含有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶在强光、高温的条件下其利用 CO_2的能力远远高于水稻从高粱的基因组中分离出磷酸烯醇式丙酮酸装化酶基因（ppc基因）将其转入水稻体内培育出了一批光合效率较高的转基因水稻下列说法正确的是（）A. 从高粱的基因组中分离出ppc基因需要限制性核酸内切酶、DNA连接酶等工具酶B. 获得的该转基因水稻都是杂合子C. 该批转基因水稻都能产生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶D. 获得的转基因水稻每个体细胞都有ppc基因且都能产生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶【答案】C【解析】解 A、从高粱的基因组中分离出ppc基因需要限制性核酸内切酶不需要DNA 连接酶 A错误B、获得的该转基因水稻不一定都是杂合子有些可能是纯合子 B错误C 、该批转基因水稻都能产生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 C正确D、获得的转基因水稻每个体细胞都有ppc基因但由于基因的选择性表达不一定都能产生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 D错误．故选 C．10.对禽流感的确诊先用PCR技术将标本基因大量扩增然后利用基因探针测知待测标本与探针核酸的碱基异同．右图P表示禽流感病毒探针基因在凝胶的电泳标记位置M、N、Q、W是四份送检样品在测定后的电泳标记位置哪份标本最有可能确诊为禽流感（）A. MB. NC. QD. W【答案】C【解析】图中P表示禽流感病毒探针基因在凝胶的电泳标记位置 M、N、Q、W是四份送检样品在测定后的电泳标记位置其中Q的电泳位置与P最接近因此最有可能为禽流感11.下列关于基因工程技术的叙述正确的是（）A. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达B. PCR反应中需要DNA解旋酶来催化DNA解旋C. 载体质粒全部采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D. 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列【答案】D【解析】12.某四倍体植物细胞内的一条染色体上有P基因和Q基因它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如图起始密码子均为AUG 下列叙述正确的是（）A. 该四倍体植物细胞中最多含4个P基因B. a、b链的分开就意味着等位基因的分离C. 基因P和基因Q转录时都以b链为模板合成mRNAD. 若箭头处的碱基突变为T 则对应密码子一定改变【答案】D【解析】解 A.若该四倍体为纯合子则分类间期DNA复制后细胞中最多可含8个基因PA错误B.在减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离 a、b链的分开表示DNA双螺旋结构解开进行DNA的复制或转录 B错误C.已知起始密码子均为AUG 则基因P以b链为模板合成mRNA 基因Q以a链为模板合成mRNA C错误D.基因P以b链为模板合成mRNA 若箭头处碱基突变为T 即CAG变为TAG 则对应的密码子由GUC变为了AUC D正确故选 D13.下列关于基因工程的叙述中正确的是（）①基因工程是人工进行基因重组的技术是在分子水平上定向改变生物的遗传物质②基因治疗是基因工程技术的应用③基因工程打破了物种与物种之间的界限④DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传性疾病的诊断、改造变异的基因、检测饮用水病毒含量．A. ②③④B. ①②③C. ①②④D. ①③④【答案】B【解析】解①基因工程的操作水平属于分子水平其运用的原理为基因重组即是在分子水平上对生物遗传作人为干预①正确②基因治疗属于基因工程技术的应用②正确③基因工程打破了生殖隔离突破远缘杂交不亲和的障碍③正确④DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断、检测饮用水病毒含量但是不能改造变异的基因④错误．故选 B．14.被限制酶错位切开的 DNA两条单链的切口带有几个伸出的核苷酸它们正好碱基互补配对这样的切口叫黏性末端如图①～⑥是多种限制酶识别序列及切割位点示意图据图分析下列叙述错误的是（）A. 不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生不同的黏性末端B. 不同的限制酶可能识别不同的DNA序列切割产生相同的黏性末端C. 不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生相同的黏性末端D. 限制酶只能识别“其中一条链上按\ 5^prime 到\ 3^prime 读取的序列与其互补链上按相同的\ 5^prime 到\ 3^prime读取的序列一致”的回文序列【答案】D【解析】解 A.由①②可知不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生不同的黏性末端 A正确B.由③④可知不同的限制酶可能识别不同的DNA序列切割产生相同的黏性末端 B正确C.由⑤知不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生相同的黏性末端 C正确D.由⑥可知 BbvCⅠ识别的就不是回文序列 D错误故选 D15.下列关于PCR技术的叙述正确的是（）A. PCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上B. 该技术需要解旋酶和热稳定的DNA聚合酶C. 该技术需要一对特异性的引物要求一对引物的序列是互补的D. 该技术应用体内DNA双链复制原理也需要模板、原料、能量、酶等条件【答案】D【解析】16.下列有关叙述不正确的是（）A. C、H、O、N、P是DNA、质粒、胰岛素、NADPH共有的化学元素B. 糖蛋白、抗体、RNA聚合酶、限制性内切酶都是具有识别作用的物质C. 结合水是细胞结构的重要组成成分D. 根据细胞代谢需要线粒体可在细胞质基质中移动和增殖【答案】A【解析】A、胰岛素的化学本质是蛋白质元素组成是C、H、O、N、S 不含有P A错误B、糖蛋白在细胞间的识别中具有重要作用抗体能特异性识别抗原并与之结合 RNA聚合酶、限制性内切酶都能识别相应的底物并起催化作用 B正确C、结合水是细胞结构的重要组成成分主要与细胞的其它物质结合在一起 C正确D、线粒体是有氧呼吸的主要场所根据细胞代谢需要线粒体可在细胞质基质中移动和增殖 D正确故选A.17.科学家将编辑基因的分子工具构建到靶向侵染心肌细胞的病毒中通过尾部静脉注射到成年小鼠体内成功编辑线粒体DNA 该研究让耳聋、癫痫、肌无力等线粒体遗传病病人看到治愈的希望下列叙述错误的是（）A. 线粒体基因的遗传不遵循分离定律B. 侵染心肌细胞的病毒在该研究中作为载体起作用C. 线粒体DNA的突变可能会导致能量代谢障碍D. 该项研究中后代雌性小鼠心脏功能会得到改善【答案】D【解析】解 A.线粒体基因属于细胞质基因其遗传不遵循分离定律和自由组合定律 A正确B.侵染心肌细胞的病毒在该研究中作为运载基因的载体 B正确C.线粒体是细胞的能量供应车间线粒体DNA的突变可能会导致能量代谢障碍 C正确D.该项研究用的是靶向侵染心肌细胞的病毒心肌细胞的线粒体功能得到改善生殖细胞中的线粒体功能不变故该项研究中后代雌性小鼠心脏功能仍然未能改善 D错误故选 D18.以下有关基因工程的说法正确的是（）A. 目的基因是指重组DNA质粒B. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C. DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运載体D. 只要受体细胞中含有目的基因目的基因就一定能够表达【答案】B【解析】目的基因和质粒重组才能构成重组DNA质粒 A错误限制酶具有专一性一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B正确运载体不是工具酶 C错误目的基因导入受体细胞后不一定能够成功表达 D错误19.下列关于组成细胞的化合物的叙述错误的是（）A. 胆固醇是构成细胞膜的成分B. 糖类、脂质、蛋白质都能氧化分解供生物利用C. 某些蛋白质在生命活动中能够传递信息D. 所有糖类在细胞中的作用都是为细胞供能【答案】D【解析】A．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分 A正确B．糖类是主要的能源物质脂肪是储能物质蛋白质也能氧化供能 B正确C．某些蛋白质在生命活动中能传递信息如细胞膜上的糖蛋白 C正确D．糖类中的纤维素是构成细胞壁的结构成分无法为细胞供能 D错误故选D20.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化图中依次表示限制性酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是（）A. ①④③②B. ①④②③C. ①②④③D. ①②③④【答案】B【解析】解限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂形成黏性末端因此作用于① DNA聚合酶用于DNA分子的复制能在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来因此作用于④ DNA连接酶能在具有相同碱基末端的两个DNA片段之间形成磷酸二酯键因此作用于② 解旋酶能够将DNA分子的双螺旋解开故作用于③故选 B二、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）21.（1）要构建重组人乳铁蛋白基因、重组人溶菌酶基因表达的载体需在目的基因的上游和下游分别引入________21.（2）在造血稻米的培育过程中研究人员利用水稻外植体经脱分化形成愈伤组织愈伤组织是由具有________能力的________细胞组成若对水稻使用________法导入重组质粒则需要在愈伤组织中加入适量的酚类化合物目的是 ________以促进转化对于筛选后获得的转基因植株自交若某植株所结种子中具有重组人血清白蛋白的占________ 则判断该植株为T-DNA单拷贝插入（只插入了一个目的基因）21.（3）某些重组蛋白的使用不会发生药物引发的免疫排斥反应方法是通过设法除去该蛋白基因中与抗原决定有关的DNA序列而使该药物不含有________ 不对相应蛋白质直接进行改造而对其基因进行改造的原因是________【答案】（1）启动子和终止子【解析】（1）要构建重组人乳铁蛋白基因、重组人溶菌酶基因表达的载体需在目的基因的上游和下游分别引入启动子和终止子从而保证目的基因正常的转录过程【答案】（2）分生, 薄壁, 农杆菌转化, 吸引农杆菌移向愈伤组织, 3/4【解析】（2）在造血稻米的培育过程中研究人员利用水稻外植体经脱分化形成愈伤组织愈伤组织是由具有分生能力的薄壁细胞组成的这些细胞的全能性较高若对水稻使用农杆菌转化法导入重组质粒则需要在愈伤组织中加入适量的酚类化合物这些酚类化合物能吸引农杆菌移向愈伤组织以促进转化对于筛选后获得的转基因植株自交若该植株为T-DNA单拷贝插入（只插入了一个目的基因）则相当于该植株为杂合子则其自交所结种子中具有重组人血清白蛋白的占3/4【答案】（3）（引起免疫排斥的）抗原, 蛋白质是由基因决定的（对蛋白质的结构进行设计改造必须通过基因来完成）【解析】（3）某些重组蛋白的使用不会发生药物引发的免疫排斥反应方法是通过设法除去该蛋白基因中与抗原决定有关的DNA序列而使该药物不含有（引起免疫排斥的）抗原进而无法使机体发生相应的免疫反应该方法没有对相应蛋白质直接进行改造而对其基因进行改造的原因是蛋白质是由基因控制合成的对基因的改造过程实现了对该基因控制合成的所有蛋白质的改造22.（1）图甲中①\sim ⑤所示的生物工程为________．该工程是指以________作为基础通过________修饰或基因合成对现有________进行改造或制造出一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需求．22.（2）图甲中序号④所示过程叫做________ 该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是________（请将模板碱基写在前）．22.（3）若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产则构建基因表达载体时图乙中序号1代表的是________ 且在图甲中⑨过程之前要对精子进行筛选保留含性染色体________的精子．【答案】表示蛋白质工程, 蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系, 基因, 蛋白质【解析】解（1）蛋白质工程是以蛋白质分子的空间结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修释或基因改造合成对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活需要．图甲中①\sim ⑤所示的生物工程为表示蛋白质工程．【答案】逆转录, \A -T【解析】（2）图甲中④表示逆转录过程该过程遵循的碱基互补原则为U-A、A-T、C-G、G-C 而翻译过程中遵循的碱基互补原则为U-A、A-U、C-G、G-C 前者不同于翻译过程的是A-T．【答案】乳腺蛋白基因的启动子, X【解析】（3）制备乳腺生物反应器过程中在构建基因表达载体时需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的启动子图乙中序号1代表的是启动子因为只有雌性个体能分泌乳汁所以在图甲中⑨过程之前要对精子进行筛选、保留含性染色体X的精子．23.（1）切割目的基因与质粒通常选用同一种限制酶原因是_________ 对平末端和黏性末端都能进行连接的是________酶23.（2）基因工程的核心是________ 启动子的作用是________23.（3）重组质粒导入的受体细胞一般是________ 原因是________23.（4）培育转基因牛的过程中对含重组质粒的受体细胞进行培养时需满足的条件有________（填序号）①无菌无毒环境②添加血清、血浆等一些天然物质的培养液③适宜的温度和pH④含95% CO_2、5% O_2的混合气体的培养箱23.（5）从分子水平检测利用________法可以鉴定出转基因牛体内的目的基因已成功表达【答案】（1）得到相同的黏性末端, \ T_4DNA连接【解析】解（1）酶具有专一性同一种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒会产生相同的黏性末端有利于后面的连接对平末端和黏性末端都能进行连接的是 T_4DNA连接酶【答案】（2）基因表达载体的构建, RNA聚合酶的识别结合位点开启基因转录【解析】（2）基因工程的核心是基因表达载体的构建启动子的作用是RNA聚合酶的识别结合位点开启基因转录【答案】（3）受精卵, 受精卵能够直接发育成个体易获得转基因个体【解析】（3）重组质粒导入的受体细胞一般是受精卵原因是受精卵能够直接发育成个体易获得转基因个体【答案】（4）①②③【解析】（4）培育转基因牛的过程中对含重组质粒的受体细胞进行培养时需满足的条件有无菌无毒环境添加血清、血浆等一些天然物质的培养液和适宜的温度和pH【答案】（5）抗原—抗体杂交【解析】（5）抗原—抗体杂交法可以直接检测出目的基因的表达产物蛋白质24.（1）基因工程中常用的工具有_______________________ T_4DNA连接酶在基因工程中的作用特点是__________________________24.（2）基因工程中的目的基因主要指________________ 也可以是一些具有________作用的因子24.（3）如果将水稻细胞不同基因的DNA片段导入受体菌的群体中储存这个受体菌群就叫作水稻的________24.（4）20世纪60年代我国科学家经过不懈努力完成了人工合成胰岛素这项创举人工合成蛋白质的基本途径是从预期的蛋白质的功能出发→____________________→推测应有的氨基酸序列→________________ 通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质的技术属于________工程【答案】（1）限制酶、DNA连接酶、（运）载体, 既可连接黏性末端又可以连接平末端【解析】解（1）基因工程中常用的工具有限制酶、DNA连接酶、（运）载体 T_4DNA 连接酶在基因工程中的作用特点是既可连接黏性末端又可以连接平末端【答案】（2）编码蛋白质的基因, 调控【解析】（2）目的基因主要是指编码蛋白质的基因也可以是一些具有调控作用的因子【答案】（3）基因文库【解析】（3）如果将水稻细胞不同基因的DNA片段导入受体菌的群体中储存这个受体菌群就叫作水稻的基因文库【答案】（4）设计预期的蛋白质结构, 找到相对应的脱氧核苷酸序列, 蛋白质【解析】（4）人工合成蛋白质的基本途径是从预期的蛋白质的功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质的技术属于蛋白质工程25.（1）根据前胰岛素原的氨基酸序列设计前胰岛素原基因（简称P基因）会设计出多种脱氧核苷酸序列这是因为________ 由于P基因较小故常用________法获得该基因25.（2）人们常选用大肠杆菌作为受体菌原因是________ 研究发现诸如胰岛素原等小分子蛋白质易被大肠杆菌内的蛋白酶水解为防止蛋白质被降解在生产时可选用________的大肠杆菌作为受体菌25.（3）从大肠杆菌中获取的前胰岛素原无生物活性需在体外用蛋白酶切除引导肽和C段肽不能从大肠杆菌中直接获得具有生物活性的胰岛素的原因是________【答案】密码子具有简并现象（存在多种密码子决定同一种氨基酸的现象）, 人工合成【解析】由于密码子具有简并现象因此根据氨基酸序列会设计出多种脱氧核苷酸序列对于较小的基因（如P基因）可用人工方法合成该基因【答案】单细胞、繁殖快、遗传物质少, 蛋白酶缺陷型【解析】人们常选用大肠杆菌作为受体菌原因是单细胞、繁殖快、遗传物质少研究发现诸如胰岛素原等小分子蛋白质易被大肠杆菌内的蛋白酶水解为防止蛋白质被降解在生产时可选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体菌【答案】大肠杆菌为原核细胞缺少加工修饰蛋白质的细胞器（内质网、高尔基体）【解析】大肠杆菌是原核细胞无内质网、高尔基体等细胞器不能对前胰岛素原进行加工。
中图版高中生物选修三2.2.1《基因工程的风险》课件
3．转基因生物与生物安全 将各类活的转基因生物体释放到环境中，可能会对生物多样性构成潜在风 险和威胁。如： (1)转基因植物有可能会扩散到种植区外变成野生种类，或者进入新的生态 区域，在破坏了这一区域生态平衡后，成为杂草。
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(2)科学家赋予了转基因生物某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件 的竞争能力，它们就有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生 物的生存。 (3)导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒 杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体。 (4)转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂 草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”。
知 识 点 点 二
生物安全与生物伦理 基因工程的风险
学 业 分 层 测 评
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1．关注转基因生物的安全性问题。(重难点) 2．搜集与交流生物技术研究与开发的有关政策和法规。
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转 基 因 生 物 的 安 全 性
1．生物安全的含义
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(3)“转基因抗虫棉”的抗虫变异，属于可遗传变异类型中的________。 (4)该项科学成果在环境保护上的重要作用是__________________________ _______________________________________________________________。 (5)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不 抗虫的植株。此种现象来源于____________。 (6)题中“毒蛋白基因转入棉花植株内并实现成功表达”中的“成功表达” 含义是指___________________________________________________________。 (7) 与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是 __________________________________________________________________。
高中生物选择性必修三 3 2 1 基因工程的基本操作程序1(导学案)
第2节基因工程的基本操作程序（第1课时）学习目标1.运用系统思想解释基因工程的基本步骤和原理（生命观念）2.结合资料和示意图阐明PCR的原理，说出PCR所需的条件及其反应过程（科学思维）3.结合模式图说出基因表达载体的组成，并理解构建目的（生命观念、科学思维）课前自主探究一、目的基因的筛选与获取1．目的基因(1)概念：用于改变或获得等的基因。
(2)实例：培养转基因抗虫棉用到的目的基因是。
2．筛选合适的目的基因(1)较为有效的方法：从相关的和的基因中进行筛选。
(2)实例：在培育转基因抗虫棉之前，科学家不仅掌握了Bt基因的，也对Bt基因的表达产物——有了较为深入的了解。
(3)认识基因结构和功能的技术方法：技术、数据库、工具。
3．利用PCR获取和扩增目的基因(1)PCR的含义：PCR是的缩写，它是一项根据的原理，在体外提供的各种组分与反应条件，对进行大量复制的技术。
(2)原理：(3)条件：参与的组分在DNA复制中的作用解旋酶(体外用代替) 打开DNA双链DNA母链提供的模板合成DNA子链的原料催化合成DNA子链引物使能够从引物的端开始连接维持反应体系pH稳定（4）过程：PCR过程包括三步（填图）(5)结果：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成形式扩增(约为，其中n为数)。
提醒：①在PCR过程中实际加入的为dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP)，既可作为合成DNA子链的原料，又可为DNA的合成提供能量。
②引物既可以是DNA单链，也可以为RNA单链。
细胞内的DNA进行复制时，也需要引物，一般为RNA片段。
③真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活。
因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋。
二、基因表达载体的构建——核心1．构建基因表达载体的目的(1)使目的基因在受体细胞中，并且可以给下一代。
(2)使目的基因能够和发挥作用。
2．基因表达载体的组成[填图]3．构建过程[填图]易错易混辨析：1.目的基因就是指编码蛋白质的基因( )2.从已知结构和功能清晰的基因中筛选目的基因是获取目的基因的一种有效方法。
选修三专题一基因工程课件
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2020/12/19
选修三专题一基因工程课件
目录
q 专题1 基因工程 q 专题2 细胞工程 q 专题3 胚胎工程 q 专题4 生物技术的安全性和伦理问题 q 专题5 生态工程
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选修三专题一基因工程课件
专题1 基因工程
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选修三专题一基因工程课件
• DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？
相同点： 两者都是形成磷酸二酯键。
不同点：
DNA连接酶:是将DNA双链上的两个缺口同 时连接起来，不需要模板。
DNA聚合酶:是以一条DNA链为模板，将单 个核苷酸通过磷酸二酯键连接到正在合 成的DNA单链中，形成一条与模板链互补 的DNA链；
物的细胞里， •定向地 改造生物
的遗传性状。
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选修三专题一基因工程课件
•“分子手术刀” ── •限制酶
•“分子缝合针” ──•DNA连接酶
•“分子运输车” • ── •基因进入受体细胞的载体
酸内切酶
q 主要是从 •原核生物中分离纯化出来 的一种酶。
• 1、来源•：主要是从原核生物中分离纯化出来的一
种酶。能将外来的DNA切断，由于这种 切割作用是在DNA分子内部进行的，故 名限制性核酸内切酶。
•2、种类：•4000种。
•3、作用：•识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸
序列，并且使每一条链中特定部位的两 个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
•4、结果：•形成两种末端 •粘性末端
基础理论和技术的发展催生了基因工程
20世纪中叶，基础理论取得了重大突破 q 1.DNA是遗传物质的证明 q 2.DNA双螺旋结构和中心法则的确立 q 3.遗传密码的破译
高中生物选修三基因工程知识点总结
高中生物选修三基因工程知识点总结基因工程是生物选修三课本的内容，也是高中生要掌握的重要知识点。
下面店铺为大家整理高中生物选修三基因工程知识点，希望对大家有所帮助!高中生物选修三基因工程知识点一、基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA 重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
二、基因工程的原理及技术原理：基因重组技术基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
(3)结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端.2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E•coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较：①.相同点：都缝合磷酸二酯键。
②.区别：E•coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA 片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。
③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒：它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。
高中生物选修三 基因工程 关键知识点
→转入培养瓶中进行
→贴满瓶壁的细胞重新用
或
处理分散成单个细胞继续
。
（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就
，称为
。细胞数目不断增多，当贴
壁细胞分裂生长到表面
时，细胞就会
，这种现象称为
。
（4）动物细胞培养需要满足以下条件:
①
：培养液应进行
处理。通常还要在培养液中添加一定量的
，以防培养过程中的
污染。此外，应定期更换培养液，防止
，而且为基因的
和
提供了理论依据。
（二）、技术发明是基因工程的实施成为可能
1.基因转移载体的发现：1967 年，罗思和赫林斯基发现
之外的
具有
，并可以在
转移，这一发现为
转移找到了一种
。
2.工具酶的发现：阿尔伯等科学家在
中发现了第一个
后，20 世纪 70 年代相继发现了多种
和
，以及
，这些发现为
、
以及
的获得创造了条件。
早期基因工程操作都用原核生物作为受体细胞的原因是
、
、
，最常用的原核
细胞是
。
原核细胞转化方法是：先用
处理细胞，使其成为
，再将
溶于缓冲液中
与感受态细胞混合，在一定的温度下促进
吸收 DNA 分子，完成转化过程。
第四步、目的基因的检测与鉴定
基本操作程序第四步：重组细胞导入受体细胞后，是否可以
，只有通过
才能知道。也是检查
，位于
。功能：
。
（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中
，从而将
筛选出来。常用的标记基因是
。
（4）复制原点的功能：
沪科教版选修3现代生物科技专题《基因工程的原理》评课稿
沪科教版选修3现代生物科技专题《基因工程的原理》评课稿一、引言本文是评价沪科教版选修3现代生物科技专题《基因工程的原理》课程的评课稿。
该课程主要介绍了基因工程的原理，涉及到基因编辑工具、基因工程的应用、基因工程的伦理等内容。
本文将对该课程进行细致的评价，从课程的设置、教学方法、教材选择等方面进行分析和评价。
二、课程设置2.1 课程目标该课程旨在通过教授基因工程的原理，让学生了解基因工程的基本理论和技术，并能够应用于实际生活中。
该课程目标明确，具有一定的可操作性。
2.2 课程内容课程内容包括基因编辑技术、基因工程在医学和农业中的应用、基因工程的伦理等相关知识。
内容安排合理，涵盖了基因工程领域的重要概念和实践。
2.3 教学大纲教学大纲包括了教学目标、教学内容、教学时数、教学方法和评价方式等方面的内容。
大纲的编写合理且详细，对课程的教学有很好的规划作用。
三、教学方法3.1 讲授结合案例学习课程采用了讲授结合案例学习的教学方法，通过讲解基因工程的原理和技术，以及给出实际案例，让学生通过分析和讨论案例，更好地理解和应用基因工程的原理。
3.2 实验操作课程布置了一些基因工程相关的实验操作，通过实践让学生亲身参与基因工程实验，提高学生的实际操作能力。
这种教学方法有效激发了学生的学习兴趣，增加了他们对基因工程的实践经验。
3.3 小组讨论课程中设置了小组讨论环节，让学生在小组内进行讨论，分享彼此的学习成果和心得体会，培养了学生的合作能力和交流能力。
3.4 提问与答疑课堂中充分利用提问与答疑的方式，引导学生思考，并解答学生对基因工程原理的疑问。
这种互动式的教学方法有效地激发了学生的思维，提高了他们对课程内容的理解。
四、教材选择4.1 教材内容《基因工程的原理》教材中包含了基因工程的基本原理、技术和应用等内容。
教材内容丰富，条理清晰，适合学生的学习和理解。
4.2 教材难易度教材内容难易度适中，既能满足学生学习的需要，又能激发他们的学习兴趣。
[整理]选修3基因工程第一节
![[整理]选修3基因工程第一节](https://img.taocdn.com/s3/m/c41a393471fe910ef02df82c.png)
•
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月2 4日上 午9时5 4分20. 10.242 0.10.2 4
•
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。 2020年 10月2 4日星 期六上 午9时5 4分14 秒09:5 4:1420. 10.24
•
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020 年10 月上午9 时54分 20.10. 2409:54Oct ober 24, 2020
• 科学家是怎样找到这种酶的？ • 这种酶具有什么作用？
限制性核酸内切酶的作用： 1.能识别特定核苷酸序列； 2.从特定部位的两个核苷酸之间切开。
限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
内切酶切割 DNA厚形成的
末端——黏性 末端、平末端 是如何形成的？
重播
DNA被限制酶切断后有两个反向互补的 “黏性末端”。被同一种限制切断的几个DNA 具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。
觉？ ➢如果载体对受体细胞有害将怎样？如果
不能分离会怎样？
作为载体的必要条件
• 能自我复制 • 有切割位点 • 能与目的基因结合 • 能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制
并表达； • 有遗传标记基因 • 对受体细胞无害、容易分离 • 比较容易得到
3、基因的运输工具——运载体
有标记基因的存 在，将来可用含 青霉素的培养基 鉴别。
思考
• 在自然界中有一些生物的DNA可能进入另 一种生物的细胞中。我们有没有学过相关 的实例？
• 现今存在的生物为什么没有在长期的进化 过程中被外源DNA的入侵而灭绝，仍能保 持一种稳定状态？
• 怎样才能使外来的DNA失效从而保护自身？
思考
沪科教版选修3现代生物科技专题《基因工程的工具》教案及教学反思
沪科教版选修3现代生物科技专题《基因工程的工具》教案及教学反思一、教学目标1.理解基因工程的基本概念和基本技术；2.了解基因克隆、PCR技术和基因编辑等基因工程的工具；3.能够分析和解决植物和动物遗传病、进化及物种保护等问题；4.发展学生的科学思维和探究精神。
二、教学重点1.基因工程技术的原理和操作；2.基因编辑技术的应用及其伦理问题。
三、教学方法1.讲授法：介绍基因工程的基本概念和基本技术；2.实验教学：组织学生完成PCR实验，提高实验操作能力；3.课堂演示：通过案例展示基因编辑技术的运用。
四、教学内容及安排课时教学内容教学安排第1课时基因工程的基础概念1.讲授基本原理2.引导学生了解基因工程的实际应用第2-3课时基因克隆和PCR1.组织学生完成PCR实验2.分析PCR实验的结果第4基因编辑 1.通过演示案例介绍基因编辑技术的应用课时和伦理问题和影响2.引导学生分析和讨论基因编辑技术的伦理问题五、教具准备1.电脑、投影仪、幻灯片；2.PCR实验器材和试剂；3.案例材料和学生活动手册。
六、学生活动手册第1课时学习目标1.了解基因、DNA、RNA等基本概念；2.了解基因工程的应用和影响。
学习内容1.基因工程的定义及其应用；2.基因、DNA、RNA的基本概念。
学习活动1.阅读教材提供的基因工程案例；2.分组讨论基因工程的应用和影响。
反思与总结学生可以更清晰地了解基因工程的定义及其应用，也可以更系统地了解基因、DNA、RNA等基本概念。
第2-3课时学习目标1.了解PCR的原理及其基本操作；2.提高实验操作能力。
学习内容1.PCR的定义及其原理；2.PCR的基本操作。
学习活动1.观看教师视频演示PCR操作；2.小组分别进行PCR实验；3.分析PCR实验结果。
反思与总结通过实验环节，学生加深了对PCR原理及操作的理解，提高了实验操作能力。
第4课时学习目标1.了解基因编辑的原理及其应用；2.分析和解决基因编辑的伦理问题。
基因工程-沪科版高中第二册教案
基因工程-沪科版高中第二册教案一、知识概述基因工程，又称遗传工程，是利用分子生物学、细胞生物学和基因组学等现代生物学技术对目标生物进行基因操作和基因改造的一种技术活动。
基因工程可以用于基因组定位、基因功能研究、基因诊断、基因治疗、育种改良、转基因食品和转基因生物等领域。
二、教学目标1.掌握基因工程的概念及其基本原理；2.了解基因工程在生物学、农业、医学、工业等方面的应用；3.能够运用基因工程的方法改良作物和畜禽的品质和产量；4.能够分析基因工程的优缺点。
三、教学重点和难点重点1.基因操作和基因改造的技术原理；2.转基因技术与其在农业、医学等领域的应用；3.基因工程的优缺点。
难点1.对基因工程技术原理的深入了解；2.对基因工程的优缺点形成全面、客观的认识。
四、教学内容和方法1. 基因工程技术原理的讲授1.分子克隆技术的概念、原理和方法；2.基因合成和基因编辑技术；3.基因载体的构建及其应用；4.转基因技术的原理和方法；5.基因表达调控技术。
2. 基因工程在农业、医学等领域的应用1.基因工程在农业、医学中的应用；2.转基因作物的育种和应用；3.基因治疗在现代医学中的应用。
3. 分组讨论学生分成不同的小组，针对某一具体问题进行讨论，例如转基因食品的利与弊、基因工程对农业发展的影响等。
4. 实验设计教师可以指导学生设计某种基因工程实验，从而提高学生科研能力和基因工程实践操作技能。
五、教学评价1.课程测试：对学生进行基础知识和应用能力的能力测试；2.课堂讨论：以小组讨论为主，通过讨论某个具体问题，检验学生对基因工程的认识程度和应用能力；3.实验报告：对学生进行实验操作和结果分析的考核，评价其实验技能和科学研究能力。
2019版 选修3 第1讲 基因工程-学习文档
选修现代生物科技专题第1讲基因工程(对应学生用书第245页)[识记—基础梳理]1．基因工程的概念及优点(1)概念：按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
(2)优点①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
②与诱变育种相比：定向改造生物的遗传性状。
2．基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②作用：识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并切开特定两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③结果：产生黏性末端或平末端。
已知限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓AATTC和CCC↓GGG，在下图中写出这两种限制酶切割DNA后产生的末端种类。
(2)DNA连接酶(3)载体①常用载体：质粒，其化学本质是独立于拟核之外的双链环状DNA分子。
②其他载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
③特点及意义：[教材边角知识]选修3P6“寻根问底”,DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同吗？试简要说明。
_________________________________________________________________ 【提示】不相同。
DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶连接的是单个的脱氧核苷酸。
[理解—深化探究]1．基因工程技术使用限制酶需注意哪些问题？【提示】①获取目的基因和切割载体时，经常使用同一种限制酶(也可使用能切出相同末端的不同限制酶)，目的是产生相同的黏性末端或平末端。
②获取一个目的基因需限制酶切割两次，共产生4个黏性末端或平末端。
③限制酶切割位点的选择，必须保证标记基因的完整性，以便于检测。
④为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒。
2．限制酶和DNA连接酶的关系(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。
选修3第1讲 基因工程——及其安全性(含生物武器)
选修三现代生物科技专题第1讲基因工程及其安全性(含生物武器)1．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。
下列选项中能说明目的基因完成表达的是() A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因B．山羊乳腺细胞中检测到人的生长激素基因C．大肠杆菌中检测到人的胰岛素基因转录出的mRNAD．酵母菌细胞中提取到人的干扰素解析目的基因完成表达是指目的基因在细胞中合成相应的蛋白质，在酵母菌细胞中提取到人的干扰素，说明导入酵母菌中的人的干扰素基因完成了表达。
答案 D2．对转基因生物的安全性发生争论，与科学发展水平的限制有密切关系。
下面关于基因的相关知识中，不可能是争论的原因的是() A．对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限B．所转移的基因有不少是异种生物之间的基因转移C．外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的D．DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具”解析在DNA重组技术中使用的“分子工具”包括限制性内切酶、DNA连接酶和运载体，人们可以根据需要选择使用，不可能是争论的原因。
答案 D3．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。
已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
根据图判断下列操作正确的是()A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割解析目的基因若用限制酶Ⅰ切割时，只能在目的基因的一侧切开，而不能将其切下；质粒若用限制酶Ⅱ切割，两种标记基因均将被破坏，所以只能用限制酶Ⅰ切割质粒。
答案 D4．将人的干扰素基因通过基因定点突变，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，改造后的干扰素比天然干扰素的抗病毒活性和稳定性显著提高，此项技术属于() A．蛋白质工程B．细胞工程C．胚胎工程D．生态工程解析蛋白质工程是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。
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探讨3：什么是基因污染？ 提示：基因污染是指人工组合的基因，通过转基因作物或家养动物扩 散到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分。
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[思维升华] 1．转基因生物与食物安全 食用转基因食品可能会对人体健康造成一些隐性伤害。如： (1)可能会出现滞后效应。转基因植物的 DNA 经过重组后，有可能合 成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质，转基因农作物所表达的某些 蛋白质，可能会潜移默化地影响人的免疫系统，从而对人体健康造成隐性 的伤害，食用者在过了若干年或一两代之后，问题才显现出来。
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3．转基因生物与生物安全 将各类活的转基因生物体释放到环境中，可能会对生物多样性构成潜 在风险和威胁。如： (1)转基因植物有可能会扩散到种植区外变成野生种类，或者进入新 的生态区域，在破坏了这一区域生态平衡后，成为杂草。 (2)科学家赋予了转基因生物某些特殊性状，增强了它们在该地区生 存条件的竞争能力，它们就有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系 统中其他生物的生存。
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(5)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将 出现不抗虫的植株。此种现象来源于____________。
(6)题中“毒蛋白基因转入棉花植株内并实现成功表达”中的“成功 表达”含义是指_________________________________________。
(7)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优 点是_________________________________________________________。
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2．转基因生物及其产品的安全性主要包括内容 (1)受体生物的安全性：指导入的 外源基因 及其产物对受体生物是否 有不利影响。 (2)生态学上的安全性：有关转基因生物 释放或使用 带来的生态学上 的安全性。 (3)消费领域的安全性：转基因生物在食品、饲料 和其他消费领域的 安全性。
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[合作探讨] 探讨1：具有抗虫特性的转基因植物，只能对害虫产生毒害吗？ 提示：对许多有益生物也可能产生直接或间接的影响。 探讨2：转基因生物不属于外来物种的入侵，对生物多样性不会造成 影响吗？ 提示：转基因生物往往带有优势特征和较强的适应性，会对生物多样 性造成影响。
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(1)害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是________________ 的结果。
(2)“ 转基 因 抗 虫 棉 ” 抵 抗 害 虫 的 遗 传 信 息 表 达 过 程 可 以 表 示 为 _________________________________________________________。
第二单元 生态工程与生物安全
第二章 生物安全与生物伦理 第一节 基因工程的风险
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1．关注转基因生物的安全性问题。(重难点) 2．搜集与交流生物技术研究与开发的有关政策和法规。
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知识点一| 转基因生物的安全性
1．生物安全的含义 指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国转移可能 会对生物多样性、生态环境 和人体健康所构成的潜在的风险与威胁。
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2．请根据下述材料，回答问题： 棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃 虫消化道内的苏云金杆菌，它能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋 白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已将该毒蛋白基因移入棉株细 胞内并实现成功表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死 亡，所以该棉花新品种在 1998 年推广后，已取得了很好的经济效益。
(3)“ 转 基 因 抗 虫 棉 ” 的 抗 虫 变 异 ， 属 于 可 遗 传 变 异 类 型 中 的 ________。
(4)该项科学成果在环境保护上的重要作用是 _________________________________________________________ _________________________________________________________。
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(3)导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌 或病毒杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体。
(4)转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中， 使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”。
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1．自从第一株转基因植物问世以来，已有数十种乃至上百种转基因 植物在世界各地的实验室中诞生。随着转基因技术的发展，“基因污染” 应运而生。下列关于基因污染的说法不正确的是( )
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2．转基因生物与环境安全 转基因生物有可能会对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏。 如： (1)如果在转基因植物的花粉中含有毒蛋白或过敏蛋白，通过蜜蜂的 采集，很可能会进入蜂蜜中，再经过食物链的传递，最后有可能进入其他 动物和人体内。 (2)重组的微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物，可能 会对人类生活环境造成二次污染。据报道，用来降解塑料的重组微生物就 是这样。
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(2)可能会出新的过敏原。转基因植物合成的某些新的蛋白质，也 许大多数人食用后没事，但是具有过敏体质的人群，食用后可能产生严重 后果。
(3)转基因后的农作物营养成分可能改变。转基因农作物尽管只是部 分 DNA 发生重组，但这些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化， 从而导致转基因农作物的营养成分发生改变。
A．转基因植物的果实或其他部分作为食物可能会引起食用者产生不 良反应
B．转基因植物可能与它们的近缘野生种发生自然杂交，从而破坏生 态系统的稳定性
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C．基因污染是一种不可以增殖的污染 D．为了防止转基因的扩散，在大面积种植时，必须在周围设置缓冲 带作物 【解析】 食用转基因的食物时，可能会因外源基因表达产生的物质 对食用者造成不良反应，A 正确；转基因植物可能与自然物种杂交，从而 危及生态系统的稳定性，B 正确；在大面积种植转基因植物时，应在周围 设置缓冲带作物以防转基因的扩散，D 正确；基因污染是一种可增殖的污 染，可通过繁殖而传递下去，C 错。 【答案】 C