第3节_基因工程与转基因生物

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2023年人教版高中生物选择性必修3第3章基因工程第3节基因工程的应用

第3节基因工程的应用【课程标准】举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。

【素养目标】1.科学思维:基于基因工程在农牧、医药和食品等行业应用的实例,说明基因工程给社会带来的巨大进步。

2.社会责任:基于基因工程在各方面发展的前景,理性看待基因工程的安全性。

你听说过转基因鲤鱼吗?转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%~115%,它在142天后平均体重达到648 g。

除生长速度快,转基因鲤鱼对饵料的利用率也非常高,这两个因素使得转基因鲤鱼的养殖经济效益比非转基因鲤鱼提高125%。

观看视频《快速生长的转基因黄河鲤鱼》。

思考:1.提高鲤鱼生长速度的目的基因是什么?2.你还知道哪些转基因生物?基因工程有哪些方面的应用?一、基因工程在农牧业方面的应用连一连:基于基因工程在改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等方面的应用,将下列转基因生物和选用的目的基因连线。

【警示】转基因抗虫植物与转基因抗病植物是不同的,转基因抗病植物可以抵抗病毒、真菌等,但不能抗虫。

二、基因工程在医药卫生领域的应用判一判:基于基因工程在医药卫生领域的成果和应用,判断正误。

①对微生物或动植物的细胞进行基因改造,使它们能够生产药物。

(√)②乳腺生物反应器是将药用蛋白基因导入动物的乳腺细胞中。

(×)提示:需将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子重组在一起后导入受精卵中。

③转基因动物需要进入泌乳期才能成为“乳腺生物反应器”。

(√)④用转基因动物做器官移植的供体时,只能通过抑制供体动物抗原决定基因的表达来解决免疫排斥的问题。

(×)提示:还可以设法除去抗原决定基因。

思考:作为乳腺生物反应器的动物,对性别有怎样的要求?提示:应为雌性动物。

三、基因工程在食品工业方面的应用1.基因工程菌:用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类。

2.选一选:以下叙述属于基因工程在食品工业方面应用的是①③。

第3章基因工程-【必背知识】高二生物章节知识清单(人教版选择性必修3)(教师版)

新人教版生物学选择性必修3《生物技术与工程》知识梳理第三章基因工程第一节重组DNA技术的基本工具基因工程：指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。

从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫重组DNA技术。

一、分子手术刀—限制性内切核酸酶1.全称和简称全称：_限制性内切核酸酶_简称：__限制酶_2.来源：主要是从_原核生物__中分离纯化出来的3.作用：①能够识别_双链_DNA分子的某种_特定核苷酸序列。

①使_每一条_链中_特定部位_的_磷酸二酯键__断开。

4.作用部位：_磷酸二酯键__5.识别序列：大多数限制酶的识别序列由_6_个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由_4_个、_8_个或__其他数量_的核苷酸组成。

6.切割结果：DNA分子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__。

(1)EcoR①限制酶切割EcoR①识别序列为GAATTCEcoR①切割部位为GA之间的磷酸二酯键(2)Sma①限制酶切割Sma①识别序列为CCCGGGSma①切割部位为CG之间的磷酸二酯键二、分子缝合针—DNA连接酶1.功能：将__两个DNA片段连接起来_，恢复被限制酶切开的_磷酸二酯键__。

2.种类E·coli DNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体特点只缝合黏性末端缝合黏性末端平末端作用恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键3．比较与名称作用部位作用底物作用结果限制酶磷酸二酯键DNA将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键DNA片段将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶或热稳定DNA聚合酶磷酸二酯键脱氧核苷酸将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端DNA(水解)酶磷酸二酯键DNA将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸解旋酶碱基对之间的氢键DNA将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链RNA聚合酶磷酸二酯键核糖核苷酸将单个核糖核苷酸依次连接到单链末端三、分子运输车——载体1.作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。

高中生物选择性必修三第3章第3节基因工程的应用

第3节基因工程的应用
学习目标
1.举例说明基因工程在农牧业、医药卫生及食品工业的应用。 2.举例说出日常生活中的转基因产品,理性看待基因工程给我们的生产和生活带来的影响。
一、基因工程在农牧业方面的应用 1.转基因抗虫植物 (1)方法:从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因,将其导入作物中。 (2)成果:转基因抗虫棉花、玉米、水稻等。 (3)意义:减少化学杀虫剂的使用,降低生产成本,减少环境污染。 2.转基因抗病植物 (1)方法:将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中。 (2)成果:转基因抗病毒甜椒、番木瓜等。 (3)意义:能获得用常规育种方法很难培育出的抗病的新品种。
答案D 解析萤火虫与烟草的遗传物质都是双链DNA,这是完成基因重组的基础,①正确;自然界的所有生物几乎都共用一套遗传密码,②正确; 萤火虫的荧光素基因导入烟草细胞使得该转基因植株通体光亮,可见荧光素基因在该植株中成功表达,即烟草体内合成了荧光素,③ 正确;萤火虫与烟草细胞合成蛋白质的方式基本相同,都是以mRNA 为模板,在核糖体上,经氨基酸脱水缩合形成蛋白质,④正确。
探究点一
探究点二
答案C 解析重组质粒形成后需要通过农杆菌转化法等方法导入棉花的叶肉细胞;如果抗虫基因导入棉花叶肉细胞的细胞质中,转基因棉花的花粉中不含该基因,如果导入细胞核基因中,该转基因植株相当于杂合子,后代会发生性状分离;抗虫棉的选择作用使具有抗性突变的棉铃虫生存下来,经过长时间积累,棉铃虫的抗性会增强。
2.科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞并获得高水平的表达。长成的烟草植株通体光亮,堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明( ) ①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同 ②萤火虫与烟草共用一套遗传密码 ③烟草体内合成了荧光素 ④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同 A.①③ B.②③ C.①④ D.①②③④

【课后集训】第3章基因工程第3节基因工程的应用(含答案详解)

2019版生物选择性必修3 课后集训第3章基因工程第3节基因工程的应用题组一基因工程在农业方面的应用1．下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用()A．提高农作物的抗逆性B．生产某些天然药物C．改良农作物的品质D．作器官移植的供体2．番茄营养丰富，是人们喜爱的蔬菜之一。

普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐储存。

科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶的基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。

下列关于培育抗软化番茄的叙述，错误的是()A．质粒可作为载体B．受体细胞是番茄细胞C．目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因D．目的基因的表达延缓了细胞的软化3．科学家在河南华溪蟹中找到了金属硫蛋白基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了硫吸收能力极强的转基因烟草。

下列有关该烟草培育的说法正确的是() A．金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中B．需用特定的限制酶切割烟草的核酸C．同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段，又可以切割质粒，因此不具有专一性D．转基因烟草与原烟草相比基因组成发生了变化，导致两者出现生殖隔离题组二基因工程在畜牧业方面的应用4．利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%，体型大50%。

在基因工程操作过程中，生长激素基因的受体细胞最好采用() A．乳腺细胞B．体细胞C．受精卵D．精细胞5．下列有关目的基因的操作能够改善产品品质的是()A．将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内B．将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组C．将人血清白蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达D．将Bt抗虫蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达6．上海医学遗传研究所成功培育出一头携带人白蛋白基因的转基因牛。

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了30多倍。

以下相关叙述正确的是()A．转基因动物是指体细胞中出现了新基因的动物B．提高基因的表达水平是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因C．只能在转基因牛乳汁中获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的D．转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，故不能合成人白蛋白题组三基因工程在医药卫生和食品工业方面的应用7．利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素，下列相关叙述正确的是()A．人和大肠杆菌在合成胰岛素时，转录和翻译的场所都是相同的B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C．通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生，则可判断重组质粒未导入受体菌D．选用大肠杆菌作为受体细胞主要原因是其繁殖快、易培养、产量高8．蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，可制成防弹背心、降落伞绳等。

高中生物学选择性必修3基因工程的应用

知识点一基因工程在农牧业方面的应用
梳理教材
新教材·生物（RJ）选择性必修3
1．转基因抗虫植物 (1)方法：从某些生物中分离出具有____抗__虫___功__能__的__基__因______，将其导入作物中。 (2)成果：______转__基__因__抗__虫__棉___花_______、玉米、水稻等。 (3)意义：减少____化__学__杀__虫__剂_____的使用，降低生产成本，减少环境污染。 2．转基因抗病植物 (1)方法：将来源于某些病毒、真菌等的___抗__病__基__因____导入植物中。 (2)成果：转基因抗病毒甜椒、番木瓜等。 (3)意义：能获得用常规育种方法很难培育出的_________抗__病__的__新__品__种___________。
新教材·生物（RJ）选择性必修3
解析：将抗逆性基因导入农作物体内，可用于提高农作物的抗逆能力， A 正确；我国转基因抗虫棉是转入了苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育出来的， B 错误；因为盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内调节渗透压有关，所以科学家可以调节细胞渗透压的基因，来提高作物抗盐碱、抗干旱的能力，这在烟草等植物中已获得了比较明显的成果，C 正确；外源生长激素基因表达可以使转基因动物生长更快，D 正确。
(4)用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。( √ )
互动探究
新教材·生物（RJ）选择性必修3
1．(科学思维)用乳腺生物反应器或乳房生物反应器可大量生产药物，构建这种药物基因的表达载体时，需要怎样的启动子？
提示：乳腺蛋白基因的启动子。
2．什么是干扰素？有何作用？用什么方法可大量生产干扰素？提示：干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，它是一种抗病毒的特效药。用基因工程的方法利用大肠杆菌及酵母菌细胞大量生产干扰素。

第3章基因工程：第3节基因工程的应用

第3章基因工程：第3节基因工程的应用一、理清主干知识一、基因工程在农牧业方面的应用二、基因工程在医药卫生领域的应用三、基因工程在食品工业方面的应用利用基因工程菌还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。

1．凝乳酶(1)目的基因：编码牛凝乳酶的基因。

(2)受体细胞：大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌。

(3)应用：生产奶酪。

2．加工转化糖浆需要的淀粉酶，加工烘烤食品用到的脂酶等也都可以通过基因工程技术生产。

二、诊断自学效果1．判断下列叙述的正误(1)转基因抗虫植物培育成功后可防治各种害虫(×)(2)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株(√)(3)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中(×)(4)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用(×)2．下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()A．从大肠杆菌体内获得白细胞介素B．从酵母菌体内获得干扰素C．从大肠杆菌体内获得胰岛素D．从青霉菌体内获得青霉素解析：选D利用基因工程技术可制取药物，如将外源白细胞介素基因导入大肠杆菌中并表达制取白细胞介素，使外源干扰素基因在酵母菌体内表达获得干扰素，使外源胰岛素基因在大肠杆菌体内表达获得胰岛素。

青霉素是由青霉菌自身基因表达产生的，因此在青霉菌体内提取的青霉素不属于基因工程药品。

3．我国已能自行生产乙肝疫苗等基因工程药物，乙肝疫苗的生产方法是()A．在受体细胞内大量增殖乙肝病毒B．在液体培养基中大量增殖乙肝病毒C．将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞并表达D．将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞并表达解析：选D疫苗具有抗原性，乙肝病毒的抗原性由蛋白质外壳决定，所以生产乙肝疫苗利用的是乙肝病毒的蛋白质外壳。

生产乙肝疫苗的方法是获取乙肝病毒表面抗原基因，将其导入受体细胞，使受体细胞表达乙肝病毒的蛋白质外壳。

人教选择性必修3单元核心知识点总结：第3章基因工程

人教选择性必修3单元核心知识点总结第3章基因工程科技探索之路1.基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。

（P67）2.1944年，艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了遗传物质是DNA，还证明了DNA可以在同种生物的不同个体之间转移。

（P68）3.1958年，梅塞尔森和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制。

随后不久，克里克提出中心法则。

（P68）4.1967年，科学家发现，在细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移。

（P68）5.1973年，科学家证明质粒可以作为基因工程的载体，构建重组DNA，导入受体细胞，使外源基因在原核细胞中成功表达，并实现物种间的基因交流。

至此，基因工程正式问世。

（P69）6.1983年，科学家采用农杆菌转化法培育出世界上第一例转基因烟草。

此后，基因工程进入了迅速发展的阶段。

（P69）7.1985年，穆里斯等人发明PCR，为获取目的基因提供了有效手段。

（P69）第1节重组DNA技术的基本工具1.切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，简称限制酶，这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。

它们能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，产生黏性末端或平末端两种形式的末端。

（P71）2.DNA连接酶分为两类，一类是E.coli DNA连接酶，另一类是T4DNA连接酶。

后者既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA 片段的平末端，但连接平末端的效率相对较低。

（P72）3.质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA 之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。

（P72）4.在基因工程操作中，真大肠杆菌及质粒结构模式图正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。

高中生物选择性必修三第3章第3节基因工程的应用

第3节基因工程的应用课后篇巩固提升基础巩固1.(2020·河北邢台一中高二期末)科学家已能运用基因工程技术,让羊的乳腺合成并分泌人体的某些抗体,以下叙述不正确的是()A.该技术可导致定向变异B.表达载体中需要加入乳腺蛋白基因的特异性启动子C.目的基因是抗原合成基因D.受精卵是理想的受体细胞答案C解析由题意分析可知该技术为基因工程技术,将目的基因导入受体细胞,可以定向改变生物性状,故A 项正确;运用基因工程技术,让羊的乳腺生产抗体,则表达载体中目的基因上游要加入羊乳腺蛋白基因的启动子,故B项正确;目的基因是人体内控制某些抗体合成的基因,故C项错误;受精卵常作为动物基因工程的受体细胞,故D项正确。

2.(2020·陕西咸阳实验中学高二期中)下列关于培育转基因抗虫棉的叙述,正确的是()A.DNA连接酶能把Bt抗虫蛋白基因与噬菌体相连接B.Bt抗虫蛋白基因可借助花粉管通道进入受体细胞C.Bt 抗虫蛋白对害虫和人都有不同程度的毒害作用D.需制备好相应抗原来检测 Bt 抗虫蛋白答案B解析培育转基因植物常用农杆菌转化法,可用DNA连接酶将编码Bt 抗虫蛋白的基因与农杆菌的Ti 质粒相连接,构建基因表达载体,A项错误;在植物细胞基因工程中,可利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞,也可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵中,B项正确;Bt 抗虫蛋白对哺乳动物无毒害作用,C项错误;要检测目的基因是否成功翻译,可用抗原—抗体杂交技术进行检测,目的基因翻译的蛋白质作为抗原,故需制备好相应抗体来检测Bt 抗虫蛋白,D项错误。

3.(2020·山东夏津第一中学高二期中)近年来基因工程的发展非常迅猛,下列不属于基因工程应用的是()A.克隆猴“中中”和“华华”B.利用乳腺生物反应器生产药物C.制造一种能分解石油的“超级细菌”D.制造一种能产生干扰素的工程菌答案A解析克隆猴“中中”和“华华”应用了动物细胞核移植技术,A项符合题意;利用乳腺生物反应器生产药物,这属于动物基因工程的应用,B项不符合题意;制造一种能分解石油的“超级细菌”,这属于基因工程的应用,C项不符合题意;制造一种能产生干扰素的工程菌,这属于基因工程的应用,D项不符合题意。

高中生物新教材选择性必修三同步讲义第3章第3节基因工程的应用

第3节基因工程的应用[学习目标] 1.举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。

2.乳腺生物反应器的制备过程。

一、基因工程在农牧业方面的应用1．转基因抗虫植物(1)方法：从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因，将它导入作物中培育出具有抗虫性的作物。

(2)成果：转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。

2．转基因抗病植物(1)背景：许多栽培作物由于自身缺少抗病基因，因此用常规育种的方法很难培育出抗病的新品种。

(2)方法：科学家将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出了转基因抗病植物。

(3)成果：转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。

3．转基因抗除草剂植物(1)背景：杂草常常危害农业生产，而大多数除草剂不仅能杀死田间杂草，还会损伤作物，导致作物减产。

(2)方法：将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的作物品种。

(3)成果：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。

4．改良植物的品质5.提高动物的生长速率(1)基因：外源生长激素基因。

(2)成果：转基因鲤鱼。

6．改善畜产品的品质(1)基因：肠乳糖酶基因。

(2)成果：转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响。

判断正误(1)转入外源生长素基因的转基因动物，生长速率更快()(2)转基因抗虫棉的Bt抗虫蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌()(3)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)转入外源生长激素基因(而非生长素基因)的转基因动物，生长速率更快。

(2)抗虫棉能抵抗棉铃虫的侵害，提高棉花的产量和品质，但不能抵抗病毒、细菌、真菌。

(3)体细胞中出现了新基因的植物不一定是转基因植物，基因突变也可能出现新基因，这样的植物不能称为转基因植物。

任务一：转基因植物和动物的培育1．从环境保护角度出发，分析转基因抗虫棉与普通棉相比在害虫防治方面的优越性。

基因工程生物知识点

第一章基因工程基因工程是狭义的遗传工程，遗传工程的核心是构建重组DNA分子。

基因工程也称为“重组DNA技术”。

第一节工具酶的发现和基因工程的诞生基因工程的理论基础：DNA是遗传物质，DNA的双螺旋结构，以及遗传信息的传递方式。

基因工程的技术保障：限制性核酸内切酶，DNA连接酶和质粒载体发现与应用。

一、限制性核酸内切酶：能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。

（平末端和黏性末端）限制性核酸内切酶可作为切割DNA分子的手术刀，它的发现和应用，使DNA重组成为可能。

二、DNA连接酶：将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成的DNA分子称为重组DNA分子。

DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用。

三、质粒：能够自主复制的双链环状DNA分子，它们在细菌中以独立于大型DNA分子之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质。

最常用的是大肠杆菌的质粒，其含有抗生素抗性基因。

标志基因工程诞生的试验：通过重组，使大肠杆菌同时具有四环素和卡那霉素的抗性。

四、基因工程的载体载体是运载外源DNA进入宿主细胞的车子，即运载工具。

除质粒外，基因工程载体还有入噬菌体、植物病毒和动物病毒。

入噬菌体：将外源基因载入大肠杆菌等宿主细胞。

植物病毒：将外源基因带入植物细胞。

动物病毒：将外源基因带入动物细胞。

第二节基因工程的原理和技术基因工程的基本原理是让人们感趣的基因（目的基因）在宿主细胞中稳定和高效表达。

基因工程的基本要素：工具酶、目的基因、载体和宿主细胞。

基因工程的基本操作步骤：A目的基因的获得；B重组DNA的形成；C重组DNA导入受体细胞（宿主细胞）；D筛选含有目的基因的受体细胞；E目的基因的表达。

一、获得目的基因目的基因序列已知：化学合成方法合成目的基因，PCR扩增目的基因。

目的基因序列未知：构建基因文库。

二、形成重组DNA分子用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体，两者形成相同的黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接在一起，形成重组DNA分子。

24基因工程与转基因生物

人 3、重组DNA分子导入受体细胞工合 4、筛选含目的基因的受体细胞成
限制酶提取 DNA 提取质粒抗生素抗性基因限制酶
目的基因 DNA连接酶
重组DNA
操作环境
生物体外
导入
操作对象基因操作水平分子水平基本过程获取→重组→导入→筛选结果人类所需的基因产物
受体细胞筛选
二、转基因技术的应用
转黄瓜抗青枯病基因甜椒
Байду номын сангаас
转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
（三）动物基因工程
导入贮藏蛋白基因的羊
生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼
导入人基因的猪
转基因羊
转基因猴“安迪”
乳汁含人生长激素转基因牛
1、获得具有优良性状家禽、家畜新品种
2、乳腺生物反应器
3、提供移植所需的器官以及各种替代组织
转基因荧光猫
具有多个限制酶切点
具有标记基因
（3）最常用质粒双链闭环DNA分子能自我复制带抗性基因
目的基因人们为了得到其表达产物而把它转入到新的生物体中去的基因。受体细胞导入的生物细胞，即能接纳重组DNA的活细胞。
供体细胞
细菌
（二）基本过程 1、获取目的基因 2、目的基因与运载体重组
转基因荧光鼠
转基因荧光猪
四、转基因生物产品的安全性（一）食品安全（二）环境安全
第3节基因工程与转基因生物
转基因食品
转基因食品
河南省新乡县转基因抗虫棉实验田
一、基因工程（重组DNA技术）依据预先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因，结合到另一种生物的基因组DNA中并使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。

高中生物选择性必修三试卷讲义第3节基因工程的应用

第3节基因工程的应用课程内容标准核心素养对接1.举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。

2.认同基因工程的应用价值。

3.关注基因工程的进展。

1.生命观念——举例说出植物基因工程、动物基因工程的成果及其给人类带来的影响。

2.社会责任——用基因工程培育优良品种或细胞产品，造福人类。

知识点1基因工程在农牧业方面的应用知识点2基因工程在医药卫生领域的应用技术方法①对微生物或动植物的细胞进行基因改造，使它们能够生产药物②利用乳腺生物反应器生产药物：将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，培育出的转基因动物通过分泌乳汁生产所需要的药物③培育移植器官：在器官供体的基因组中导入某种调节因子，抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆器官实例重组人干扰素、促红细胞生成素、抗凝血酶、血清白蛋白等知识点3基因工程在食品工业方面的应用技术方法利用基因工程菌生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。

例如将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过工业发酵生产凝乳酶实例凝乳酶、淀粉酶、脂酶、天冬氨酸和苯丙氨酸（1）目的基因只能来源于微生物（×）（2）科学家利用转基因技术培育了抗玉米螟玉米，种植该玉米的农田就不需要进行防虫管理了（×）（3）转基因抗虫植物培育成功后可防治各种害虫（×）（4）通过基因工程生产干扰素与传统的生产方法相比较，患者的治疗费用大大提高了（×）（5）利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中（×）（6）由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用（×）教材P88图示拓展下面是基因工程技术在农牧业方面的应用成果，分析回答下列问题：（1）对于基因工程生产的抗虫棉是否取得最后的成功，最简单的检测方法是什么？提示让害虫去吃转基因棉花的植株，观察害虫的生存状况。

选必3 第3章基因工程

7——选必3 第3章基因工程高考生物核心必备知识背诵NO.7选必3 第3章基因工程核心必备知识课本P67—69，问题1.艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了遗传物质是DNA，还证明了什么？1.DNA可以在同种生物的不同个体之间转移。

2.科学家证明质粒可以作为基因工程的载体，构建重组DNA，导入受体细胞，使外源基因在原核细胞中成功表达，并实现了什么，至此基因工程问世？2.物种间的基因交流。

3.基因工程的工具和工具酶分别是什么？3.工具：限制酶、DNA连接酶、载体____________ 工具酶：限制酶、DNA连接酶4.由基因工程的概念分析：操作环境？操作水平？目的？原理？优势？其他名称？4.操作环境：体外操作水平：DNA分子水平目的：产生符合人们需要的新的生物类型和生物产品原理：基因重组基因工程最大的优势：定向改造生物的遗传性状其他名称：重组DNA技术、转基因技术5.基因拼接的原理？外源基在受体细胞中表达的原理？5.目的基因和载体都是由脱氧核苷酸组成的，都是双螺旋结构生物界共用一套遗传密码。

6.启动子、起始密码子、终止子、终止密码子的比较启动子≠起始密码；终止子≠终止密码，密码子是mRNA上的，参与翻译过程第1节重组DNA技术的基本工具1.限制酶的全称？主要来源？在原核生物中的作用？1.限制性内切核酸酶来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的2.限制酶的作用特点？作用结果？作用的化学键？2.作用特点：识别特定的核苷酸序列，切割特定部位的磷酸二酯键结果：产生黏性末端或平末端磷酸二酯键3.限制酶不破坏自身DNA的原因是什么？3.①细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列②甲基化酶对识别序列进行了修饰4. DNA连接酶的作用？分类及连接的末端？4.恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键①E.coliDNA连接酶：来源于大肠杆菌；只能连接黏性末端②T4DNA连接酶：来源于T4噬菌体；能连接黏性末端、平末端（效率较低）5.DNA聚合酶和DNA连接酶有什么区别？5.①DNA聚合酶催化单个核苷酸连接到已有的核酸片段3’端，形成磷酸二酯键；DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键②DNA聚合酶催化形成与模板链互补的DNA链；DNA连接酶催化DNA片段连接起来，不需要模板6.载体的种类？质粒的结构？6.质粒、噬菌体、动植物病毒一种裸露的、结构简单的、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

第3章基因工程(单元知识清单)(答案版)

第三章基因工程知识清单第1节重组DNA技术的基本工具一、重组DNA技术的基本工具1.基因工程的概念(1)肺炎链球菌转化实验不仅证明DNA是遗传物质，还证明了DNA可在同种生物不同个体之间转移。

(2)DNA双螺旋结构的提出和半保留复制的证明。

(3)中心法则的确立。

(4)遗传密码的破译。

(5)基因转移载体和限制酶、DN连接酶和逆转录酶的发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。

(6)DNA体外重组的实现。

(7)重组DNA表达实验的成功。

(8)DNA测序和合成技术的发明。

(9)PCR技术的发明。

(10)基因组编辑技术可以实现对特定基因的定点插入、敲除或替换。

3.重组DNA技术的基本工具(1)限制性内切核酸酶(也称“限制酶”)—“分子手术刀”●已知限制酶Eco R Ⅰ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓AATTC和CCC↓GGG，在图中写出两种限制酶切割DNA后产生的末端并写出末端的种类。

Eco R Ⅰ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列不同，切割位点不同(填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有专一性。

(2)DNA连接酶—“分子缝合针”①作用：DNA连接酶能够将DNA片段连接起来。

②分类：基因工程常用的DNA连接酶有两种：● E.coli DNA连接酶：连接互补的黏性末端，不能连接平末端。

● T4 DNA连接酶：连接互补的黏性末端和平末端。

(3)载体——“分子运输车”①基因工程通常利用质粒作为载体将基因送入细胞。

质粒是独立于细胞核或拟核DNA之外，具有自我复制能力的环状DNA分子。

●质粒DNA分子上有一个或多个限制酶切割位点，可供外源基因插入其中。

●携带外援DNA片段的质粒进入受体细胞后，能够在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA的同步复制。

质粒上常有特殊的标记基因，如抗性基因，便于重组DNA分子的筛选。

②基因工程常用的载体除质粒外，还有噬菌体、动物病毒等。

二、DNA的粗提取与鉴定和DNA片段的扩增与电泳鉴定1.DNA的粗提取与鉴定实验原理(1)DNA不溶于酒精，蛋白质溶于酒精。

新课标高中生物人教版选择性必修123册教材解读〖第3节基因工程的应用〗

第3节基因工程的应用（一）教学目标1．举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。

2．认同基因工程的应用价值。

3．关注基因工程的进展。

（二）教学重点和难点1．教学重点基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。

2．教学难点乳腺生物反应器。

（三）编写思路重组人胰岛素是世界上第一个基因工程药物，它的使用已经造福了亿万糖尿病患者。

本节“从社会中来”以此为情境素材引入，充分彰显了基因工程的应用价值。

本节内容选取了与学生的生活和健康联系十分紧密的几个方面（农牧业、医药卫生领域和食品工业）来展示基因工程的应用，从而让学生认同基因工程的产品日益丰富，它们融入了人类生活的方方面面。

关于基因工程在农牧业方面的应用，教材首先给出了近年来全世界转基因作物的种植面积及其产生的社会效益和经济效益的数据，用“数据说话”，使学生真切感受到基因工程在农牧业中的应用发展。

然后，教材介绍了国内外转基因作物的种植情况，以增进学生的了解。

接着，教材再从改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等方面选取了一些基因工程应用的实例来进行阐述。

对于这些实例，教材不是简单罗列，而是从为什么要做、怎样做、取得的成果几个方面进行了详细介绍，思路清晰，学生很容易理解和掌握。

关于基因工程在医药卫生领域的应用，由于学生在学习发酵工程一章时已经了解了相关内容，因此教材在这里仅列举了多种基因工程药物，对具体的原理和操作细节不再叙述。

紧接着，教材在“小资料”中介绍了我国科学家取得的重大研究成果——我国第一个基因工程药物的研制和生产，这可以激发学生的爱国情感。

乳腺生物反应器和利用基因工程技术解决移植器官短缺问题的内容，对学生而言是全新的，教材主要对有关原理进行了阐述，引导学生了解这方面技术创新给医药卫生领域带来的变化。

在介绍基因工程在食品工业方面的应用时，教材选取了最贴近学生生活经验的例子，如生产凝乳酶、淀粉酶等，不仅介绍了相关基因工程产品是如何生产的，还讲述了与传统生产方法相比，用基因工程方法生产的优越性，从而让学生进一步体会到科学技术是不断发展的。

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