2019年精选苏教版高中生物《现代生物科技专题》第一章 基因工程第二节 基因工程的应用知识点练习四十七
高中生物苏教版选修三课件第一章第二节关注基因工程
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结合基因工程的操作程序,考查动植物 基因工程的应用 [例 1] α1-抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传 病,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡。利 用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵,最终培 育出能在乳腺细胞表达人 α1-抗胰蛋白酶的转基因羊,从而更容易 获得这种酶。
1.乳腺(房)生物反应器的原理、操作及应用 (1)原理: 应用重组DNA技术和转基因技术,将目的基因转移到尚未分 化的动物胚胎细胞(或受精卵)中,经胚胎移植,得到能在乳腺中 表达转基因产品的个体,其乳腺组织可分泌生产“目的产品”, 如具有药用价值的蛋白,这些蛋白进入乳汁中,再通过回收含转 基因蛋白的动物乳汁,就可以提取有重要药用价值的生物活性蛋 白。
诊断 种疾病
临床应用阶段
基因 把健康的外源基因导入有基因缺 仅处于初期的临床试验
治疗
陷的细胞中,可分为体外基因治 疗和体内基因治疗两种方法
阶段,仍有许多问题和 困难制约该技术的发展
[特别提醒] DNA分子制作探针进行检测时应检测单链,即 需将待测的双链DNA分子打开。
转基因生物的安全性问题
1.转基因植物的安全性问题 (1)食用安全问题:长期食用某种转基因食品可能会导致某种 _毒__素__在人体内积累。 (2)对生态系统的影响: ①转基因植物的扩散对_生 __物 __多 __样 __性 __有无影响。
生物武器的危害性
1.被用作生物武器的致病微生物 (1)细菌:霍乱弧菌、_炭__疽__杆__菌__等。 (2)病毒:埃博拉病毒、_天__花__病__毒__等。 2.生物武器的危害 具有强大的_感__染__力__和_致__病__力__,具有极大的危险性。
3.制作生物武器的方法 (1)将_致__病__基__因__插入不致病的微生物体内。 (2)将_能__对__抗__普__通__疫__苗___或药物的基因插入致病的细菌或病
高中生物 第1章 第2节 基因工程的应用同步备课课件 苏
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当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
课 时 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
SJ ·生物 选修3 现代生物科技专题
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
课 时 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
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课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课
时
作
演示结束
业
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课
课
时
堂
教
互
法
动
分
探
析
究
课标解读
重点难点
1.举例说出基因工程的应用。
1.基因工程的应用。
教 学
2.关注转基因生物的安全性问题,理 (重点)
当 堂
方 性看待转基因技术。
案 设
3.举例说出生物武器的危害。
SJ ·生物 选修3 现代生物科技专题
课
课
时
堂
教 法
第二节 基因工程的应用
互 动
分
探
析
教师用书独具演示
究
教
当
学 方
●课标要求
堂 双
案
基
设 计
1.关注转基因生物的安全性问题。
达 标
2.举例说出生物武器对人类的威胁。
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
SJ ·生物 选修3 现代生物科技专题
课 ●课标解读
高中生物(苏教版)选修3课件:专题归纳课1第1章 基因工程(共34张PPT)
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①从理论上推测, 第四轮循环产物中含有引物 A 的 DNA 片段所占的比例为________。 ②在第________轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸 链等长的 DNA 片段。
SJ · 生物
选修3 现代生物科技专题
(2)设计引物是 PCR 技术关键步骤之一。某同学设计的 两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图 ), 请分别 说明理由。
得到 16 个 DNA 分子,其中有 14 个含引物 A、B 的 DNA 分 子, 一个只含有引物 B 的 DNA 分子和一个只含引物 A 的 DNA 分子。②从图解原 DNA 与引物 A、B 的比例关系分析,经三 次复制后开始出现两条脱氧核苷酸链等长的 DNA 片段。 (2) 比较第一组引物的碱基顺序,可以发现引物Ⅰ与引物Ⅱ有两 对碱基能发生互补配对,形成局部双链结构而失效;而第二 组引物中, 引物Ⅰ′折叠后会发生碱基互补配对而导致失效。 (3)在 PCR 反应体系中, 引物首先与模板 DNA 单链互补配对 形成局部双链 DNA 片段,然后在 DNA 聚合酶的作用下将单 个脱氧核苷酸依次连接到引物链上。
转基因育种和传统杂交育种的比较
杂交育种 原理 处理 方法 基因重组 转基因育种 异源DNA(基因)重组
杂交→自交→筛选。先通过两 个具有不同优良性状的纯种杂 交得到F1,然后再将F1自交, 人工筛选获取所需品种 使位于不同个体上的多个优良 性状集中于一个个体上,即 “集优” 育种时间长
用纯种高秆抗病小麦与矮秆不 抗病小麦培育矮秆抗病小麦
SJ · 生物
选修3 现代生物科技专题
【答案】 (1)①15/16 ②三 (3)①引物Ⅰ与引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效 ② 引物Ⅰ′自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失 效 (3)DNA 聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链 DNA 片段的引物链上 (4)见图
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次生代谢 产物的产率 (3)提高植物_________ 通过基因工程可以提高植物次生代谢产物的产率。例如,将 产碱杆菌的有关基因 ___________________转入拟南芥,这种植物就可以产生大 塑料 的物质,从而消除_____ 量的用于生产可降解_____ 白色 污染。 (4)提高植物的_____ 抗性 抗虫毒素蛋白基因 转入植物,使植物(如烟草) 将苏云金杆菌_________________
病毒外壳蛋 白酶基因、 病毒复制酶 抗病转 基因、几丁 基因植物 质酶基因、 抗毒素合成 基因
引起植物生 前两种为抗 病的微生物 病毒作用; 烟草(抗病毒)、 有病毒、细 后两种为抗 小麦(抗病毒) 菌、真菌三 真菌作用 大类 ①通过改变 细胞内渗透 压,提高抗 盐碱、抗旱 能力 ②提高耐寒 能力 ③抗除草剂
CO2的固定效率;还可以通过增强植物对光能_____ 吸收与_____ 转化
的效率来提高光合作用效率,提高作物的产量。
储藏期 (2)延长果实的_______ ____是催熟果实的一种激素,在其形成过程中需要乙烯形成 ________ 乙烯 酶 __。通过基因工程可以获得能抑制乙烯形成酶基因 ______________表达的植 品质 , 物新品种,这些转基因植物的果实既保持了原有的_____ 又延长了储藏期。
基因工程的应用
1.转基因生物 (1)概念 基因工程 技术导入_________ 外源基因 培育出 转基因生物是指利用_________ 新性状 稳定地遗传给后代的基因工程生物。 的、能够将_______ (2)优点 打破_________ 物种 之间的界限。 常规育种 难以突破的_____
(3)结果
①调节细胞 渗透压基因 ②抗冻蛋白 抗逆转 基因(从鱼 基因植物 体内获取) ③抗除草剂 基因
2019_2020版高中生物第一章基因工程1.2关注基因工程课件苏教版选修3116
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第一章 基因工程第二节 关注基因工程学习导航1.举例说出基因工程在动、植物方面的应用。
2.举例说明基因诊断和基因治疗的原理和过程。
3.关注转基因生物的安全性问题。
4.举例说出生物武器的危害。
重难点击1.基因工程在动、植物方面的应用。
2.基因治疗的原理和过程。
课堂导入方式一 基因工程自20世纪70年代兴起后,在短短的几十年间,得到了飞速的发展,目前已经成为生物科学的核心技术。
基因工程在实际应用领域——农牧业、工业、环境、能源和医疗卫生等方面,也展示出美好的前景。
我们今天就一起来分享一下它的成果吧!方式二 胰岛素是治疗糖尿病的特效药。
一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取,每100 kg胰腺只能提取4~5 g胰岛素。
用该方法生产的胰岛素产量低,价格昂贵,远不能满足社会需要。
1979年,科学家将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组,并在大肠杆菌内实现了表达。
1982年,美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场,售价降低了30%~50%。
可以看出利用转基因微生物生产药物与传统的制药相比的优越性:无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品、降低生产成本,减少生产人员和管理人员,而且可以解决传统制药中原料来源不足的问题。
基因工程取得了哪些丰硕成果,还有哪些进展,让我们一起来学习吧。
内容索引一、植物基因工程和动物基因工程二、基因工程与人体健康三、转基因生物的安全性问题和生物武器的危害性当堂检测一、植物基因工程和动物基因工程基础梳理1.植物基因工程(1)应用领域①用于提高农作物的 、抗虫、 和抗盐碱能力等方面。
②改善农作物的和利用植物 等方面。
抗病抗除草剂品质生产药物应用领域目的基因应用实例抗病转基因植物抗病基因,如病毒的复制酶基因抗病毒小麦、甜椒或番茄等抗虫转基因植物基因,如苏云金杆菌Bt毒蛋白基因抗虫棉等抗逆转基因植物抗冻蛋白基因抗冻转基因番茄调节的基因抗盐碱和干旱烟草抗基因抗除草剂大豆、玉米等抗虫细胞渗透压除草剂(2)应用实例2.动物基因工程(1)应用领域:改善 、提高动物 、生产 、作器官移植供体等。
2019高中生物苏教版选修3课件:第一章 第一节 基因工程概述
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3.DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
项目
相同点
DNA连接酶
DNA聚合酶
作用实质相同,都是催化两个核苷酸之间形 成磷酸二酯键 不需要 双链 需要 单链
2.下图所示过程是哪类酶作用的结果?该酶识别的碱基序 列及切点是什么?这体现了该类酶具有什么特性?
提示:该类酶为限制性核酸内切酶。识别的碱基序列为: GAATTC,切点在G和A之间。该过程体现了该类酶的特异性。
3.观察下图,分析黏性末端和平口末端是如何形成的。 (1)EcoRI(在G与A之间切割):
(2)SmaI(在G与C之间切割):
提示:由图示可知,限制性核酸内切酶在它识别序列的中心 轴线两侧将DNA两条单链分割开,就形成黏性末端;而从识别序 列的中心轴线切开就产生平口末端。
4.在基因工程中,为什么要用同一种限制性核酸内切酶切 割两种DNA分子? 提示:便于产生相同的黏性末端或平口末端。 5.切割后的片段可以连接成几种DNA分子?[只考虑两种 片段(a,b)的连接] 提示:3种。分别为a—a;a—b;b—b。
双螺旋 结构。 (2)沃森和克里克阐明了DNA分子的_______
遗传密码 。 (3)尼伦贝格等破译了_________
2.基因工程工具的相继发现
DNA连接酶 。 限制性核酸内切酶 和___________ (1)工具酶:_________________
质ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 等。 (2)载体:_____
(3)逆转录酶。
5.每种限制性核酸内切酶只能识别特定 的核苷酸序列,并在合适的条件下切 割 DNA 分子。 6.常见的载体有质粒、噬菌体及一些动、 植物病毒。 7.基因工程的一般过程:获取目的基因 →构建基因表达载体→导入目的基因 →检测和鉴定目的基因。
2019-2020学年高中生物 专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序 1.2.1 目的基因的获取和基因表达载体的
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1.2.1 目的基因的获取和基因表达载体的构建[学习目标] 1.说出基因工程的基本操作程序。
2.理解获取目的基因的途径。
3.说出基因表达载体的构建的目的与组成。
方式一抑制疾病传播的转基因蚊子巴西等拉美国家深受致倦库蚊的危害。
致倦库蚊可携带多种病毒和寄生虫,能够传播脑炎、丝虫等传染病,而这些传染病常年在拉美国家肆虐。
为了抑制疾病的传播,巴西科学家培育出了一种转基因雄性致倦库蚊。
科学家在雄性致倦库蚊体内植入一种特殊基因,当具该基因的转基因雄蚊与野生雌蚊交配时,这种基因可以进入雌蚊的基因组,并使雌蚊死亡,从而减少了该种蚊子的数量,达到抑制疾病传播的目的。
怎样才能最终得到转基因雄蚊呢?让我们一起来学习基因工程的基本操作程序吧!方式二师:出示我国有知识产权的转基因抗虫棉的培育图解:问:转基因抗虫棉的培育需要哪些步骤?学生看图并回答:首先要获得目的基因,其次将目的基因连接到Ti质粒上,然后将重组的Ti 质粒导入受体细胞,最后要重建转基因植物。
根据学生回答补充:还需检测抗虫基因是否已经进入棉花植株,并由此引出基因工程的四部曲。
一、目的基因的获取1.基因工程的基本操作程序(1)目的基因的获取。
(2)基因表达载体的构建。
(3)将目的基因导入受体细胞。
(4)目的基因的检测与鉴定。
2.目的基因的获取(1)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。
(2)常见方法①从基因文库中获取a .基因文库:将含有某种生物不同基因的许多DNA 片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。
b .种类⎩⎪⎨⎪⎧基因组文库:包含一种生物所有的基因部分基因文库:包含一种生物的一部分基因c .提取依据:基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA ,以及基因的表达产物蛋白质等特性。
②利用PCR 技术扩增目的基因a .PCR 的含义:是一项在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。
2019-学年高中生物 1.2 关注基因工程课件 苏教版选修3教育精品.ppt
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一
二
三
四
五
二、动物基因工程展示出诱人的应用前景
动物基因工程在改善畜产品品质、提高动物生长速度、利用转基因动 物生产药物、 利用转基因动物作器官移植供体等方面,显示出诱人的应用前 景。 1.改善畜产品品质 科学家将编码乳糖酶的基因导入奶牛基因组后,获得的转基因牛生产 出来的牛奶中乳糖的含量大大降低。 2.提高动物生长速度 导入外源生长激素基因获得的转基因绵羊,其生长速度明显提高;导入 外源生长激素基因获得的转基因鲑鱼,在同样的生长周期中,体重明显大于 野生鲑鱼。
探究点一
探究点二
方 不 法 同 特 点 点 相同点
体外基因治疗 从患者体内获得某种细胞→体外完成基因 转移→筛选、细胞扩增→输入体内 操作复杂,效果可靠 都是将外源基因导入靶细胞,以纠正缺陷基因
体内基因治疗 直接向患者体内组织 细胞中转移基因 方法较简单,效果难 以控制
特别提醒不是所有的遗传病都能使用基因治疗的方
探究点一
探究点二
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。 1.为培育抗除草剂的作物新品种,导入抗除草剂基因时只能以受精卵 为受体。( ) 提示:× 受体细胞最好用受精卵为受体,因为受精卵全能性高,但其他 体细胞也可作为受体细胞。 2.动物基因工程主要是为了产生体型巨大的个体。( 生体型巨大的个体。 3.药用蛋白主要由转基因动物生产。( )
法诊治。目前,基因治疗的方式主要为导入正常基因并使之表达,以此弥补 基因缺陷。不能直接修复缺陷基因,也不能对基因直接替换。
探究点一
探究点二
【例题 1】科学家们对一位缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免 疫缺陷症的美国女孩进行基因治疗,其方法是首先将患者的淋巴细胞取出 进行体外培养,然后用反转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养 的淋巴细胞中,再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内,经过多次治疗,患 者的免疫功能趋于正常。 (1)基因治疗是把健康的 导入有 的细胞中,以达到治 疗疾病的目的。 (2)在基因治疗过程中,反转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作 工具中的 。此基因工程中的目 的基因是 ,目的基因的受 体细胞是 。 (3)将转基因淋巴细胞多次回输到患 者体内后,其免疫能力趋于正常,是由于 淋巴细胞中能合成 。 (4)下图甲所示的方法是从 的 DNA 中直接分离出基因,图乙所示的 方法是用 方法人工合成基因。
苏教版生物选修三《 现代生物科技专题》《基因工程概述》教案-新版
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第一节基因工程概述一、设计说明建构主义者认为学习环境是开放的、充满着意义解释和建构的情境,该学习环境由情境、协作、会话和意义建构四大要素构成,其中情境是意义建构的基本条件,教师与学生之间、学生与学生之间协作和会话是意义建构的过程,本节课结合基因工程药物胰岛素的生产过程创设学习情境进行教学,充分发挥学生的主观能动性,让学生主动地参与到教学的全过程,教师适当的点拨,形成一个师生互动的教学氛围,让学生们心驰神往地投入到本节课的学习中来。
二、教学目标1、说出基因工程的概念2、简述基因工程的诞生历程3、说出DNA重组技术所需的三种基因工具的作用4、简述基因工程基本操作程序的四个步骤三、教学重点和难点教学重点举例说出基因工程的工具,简述基因工程的一般过程与技术。
教学难点简述基因工程的一般过程与技术。
四、教学过程1、情境导入多媒体展示:一般临床上给病人注射用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取,每100kg胰腺只能提取出4~5g胰岛素。
用这种方法生产的胰岛素产量低,价格昂贵,远远不能满足社会的需要。
学生思考:胰岛素是如何产生的?教师总结:胰岛B细胞中胰岛素基因特异性表达产生胰岛素。
但是人类能不能改造基因呢?能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢?如,让微生物生产出人的胰岛素。
这样既节省了人力,又简化了生产,同时还不会对环境造成污染。
回答是可以的。
通过科学家们的不断努力,在20世纪70年代终于创立了一种能定向改造生物的新技术—基因工程。
现在通过基因工程生产的胰岛素已经投入临床使用。
根据具体实例引入情境,提出假设,引导学生思考,激发学生求知、探究的欲望,同时引出本节课题:基因工程概述。
2、基因工程的概念师:多媒体展示转基因生物图片,创设学习情境,引导学生思考基因工程的概念。
生:阅读教材理解基因工程概念。
教师引导学生完成下表3、基因工程工具(1)限制性内切酶师:动画展示胰岛素生产过程中限制性内切酶切割胰岛素基因和质粒产生黏性末端的过程。
2019年精选苏教版高中《现代生物科技专题》生物第一章 基因工程第一节 基因工程概述巩固辅导三十四
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2019年精选苏教版高中《现代生物科技专题》生物第一章基因工程第一节基因工程概述巩固辅导三十四第1题【单选题】下列关于DNA连接酶的叙述,正确的是A、不能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键B、E·coliDNA连接酶只能缝合黏性末端,T4DNA连接酶黏性末端与平末端都可以缝合C、E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶既能缝合黏性末端,又能缝合平末端D、E·coliDNA连接酶只能缝合平末端,T4DNA连接酶只能缝合黏性末端【答案】:【解析】:第2题【单选题】利用基因工程,将目的基因导入受体细胞并成功表达的过程中与“基因”的生理活动无关的酶是( )A、限制酶B、DNA聚合酶C、DNA连接酶D、RNA聚合酶【答案】:【解析】:第3题【单选题】下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述,错误的是( )①一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;②限制性核酸内切酶的活性受温度影响;③限制性核酸内切酶能识别和切割RNA;④限制性核酸内切酶可从原核生物中提取;⑤限制性核酸内切酶的操作对象是原核细胞.A、②③B、③④C、③⑤D、①⑤【答案】:【解析】:第4题【单选题】科学家将含人的α﹣胰蛋白酶基因的DNA片段,注射到羊的受精卵中,该受精卵发育的羊能分泌含α一抗胰蛋白质的奶.这一过程没有涉及( )A、DNA以其一条链为模板合成RNAB、DNA按照碱基互补配对原则自我复制C、RNA以自身为模板自我复制D、按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质【答案】:第5题【单选题】下列关于核酸分子杂交和抗原-抗体杂交的叙述,正确的是( )A、核酸分子杂交是指两条脱氧核苷酸链的杂交B、抗原-抗体杂交的原理为碱基互补配对原则C、核酸分子杂交可检测目的基因的存在和转录D、抗原-抗体杂交中目的基因产物常作为抗体【答案】:【解析】:第6题【单选题】下列不能作为基因工程运载体的是( )A、噬菌体B、质粒C、病毒D、大肠杆菌【解析】:第7题【单选题】与“限制性核酸内切酶”作用部位完全相同的酶是( )A、DNA连接酶B、RNA聚合酶C、反转录酶D、解旋酶【答案】:【解析】:第8题【单选题】两个具有相同黏性末端的DNA片段,在条件适宜时,经酶的作用合成一个重组DNA分子.该酶是( )A、DNA聚合酶B、RNA聚合酶C、DNA连接酶D、限制性内切酶【答案】:【解析】:第9题【单选题】如图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,正确的是( )A、以上DNA片段是由3种限制酶切割后产生的B、用DNA聚合酶可以把相应片段连接起来C、限制酶和DNA连接酶作用的部位不同D、上述①④是能用DNA连接酶连接起来的两个片段【答案】:【解析】:第10题【单选题】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【答案】:【解析】:第11题【单选题】蛋白质工程与基因工程相比,其突出特点是( )A、蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现B、蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质C、基因工程原则上能生产任何蛋白质D、蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第三代基因工程【答案】:【解析】:第12题【单选题】切取某动物合成生长激素的基因,用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中,从而鲇鱼比同类个体大3~4倍,此项研究遵循的原理是( )A、基因突变,DNA→RNA→蛋白质B、基因工程,DNA→tRNA→蛋白质C、细胞工程,DNA→RNA→蛋白质D、基因重组,DNA→RNA→蛋白质【答案】:【解析】:第13题【填空题】下列是在生产实践中培育相应动植物的过程,请回答:(1)下面是培育转基因低乳糖奶牛的流程图.乳糖分解酶基因?成纤维细胞→转基因胚胎受体母牛转基因低乳糖奶牛乳糖分解酶基因是具有______的DNA片段,将其导入成纤维细胞中常用的方法是______;转基因成功之后,通常还需要通过核移植技术将成纤维细胞的细胞核移入到______细胞中,才能培育出转基因牛胚胎,原因是______.应选择______时期的胚胎移植到受体母牛体内,受体母牛需要经过______处理才适合进行胚胎移植.(2)为保持君子兰亲本的优良性状,科研人员取君子兰幼叶培养出愈伤组织,然后再从愈伤组织分化形成小植株,该过程中君子兰的生殖方式是______.这种技术称为______,该技术的实际应用还有______方面(答出一点即可).【答案】:【解析】:第14题【综合题】CRISPR/Cas9系统作为新一代基因编辑工具,具有操作简便、效率高、成本低的特点.该系统由Cas9和单导向RNA(sgRNA)构成.Cas9是一种核酸内切酶,它和sgRNA构成的复合体能与DNA分子上的特定序列结合,并在PAM序列(几乎存在于所有基因)上游切断DNA双链(如图所示).DNA被切断后,细胞会启动DNA损伤修复机制.在此基础上如果为细胞提供一个修复模板,细胞就会按照提供的模板在修复过程中引入片段插入或定点突变,从而实现基因的编辑.真核细胞中没有编码Cas9的基因,可利用基因工程的方法构建______ ,将Cas9基因导入真核细胞.Cas9是在细胞中的______合成的,而sgRNA的合成需要______酶的催化.如图所示,CRISPR/Cas9系统发挥作用时,sgRNA分子的序列与基因组DNA中特定碱基序列因为______所以能结合在一起,然后由Cas9催化______水解,从而使DNA分子断裂.一般来说,在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时,应使用Cas9和______(填“相同”或“不同”)的sgRNA进行基因的相关编辑.通过上述介绍,你认为基于CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术在______等方面有广阔的应用前景.(至少答出两点)【答案】:【解析】:第15题【综合题】某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。
高中生物苏教版现代生物科技专题第一章基因工程第一节基因工程概述
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第1节基因工程概述【学习目标】1、说出基因工程的概念(A)2、简述基因工程的诞生历程(A)3、说出DNA重组技术所需的三种基因工具的作用(A)4、简述基因工程基本操作程序的四个步骤(B)【基础梳理】一、基因工程的概念是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中表达,产生人类所需的基因产物的技术。
(1)操作环境:生物体外(2)操作对象:基因(3)操作水平:DNA分子水平(4)基本过程:剪切→拼接→导入→表达(5)结果:人类需要的基因产物二、基因工程的工具及作用(一)限制性核酸内切酶(简称限制酶)“分子手术刀”1、来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
2、作用: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。
3、特点:具有专一性,表现在两个方面:①识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列。
②切割特定序列中的特定位点。
4、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。
例1、下列有关基因工程中限制内切酶的描述,错误的是()A.一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制性内切酶的活性受温度的影响C.限制性内切酶能别和切割RNAD.限制性内切酶可从原核生物中提取(二)DNA连接酶“分子针线”1、分类:根据酶的来源不同,可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类2、作用:恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【疑难解析】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.coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能使黏性末端之间连接;T4DNA连接酶来源于T4噬菌体能缝合两种末端,但连接平末端之间的效率较低。
2、DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA 双链单链模板不要模板要模板连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键化学本质蛋白质(三) 载体“分子运输车”1、载体的作用:载体是基因运输工具,在基因操作过程中,使用载体有两个目的:一是用它作为运载工具,将目的基因送到宿主细胞中去;二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
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工业化生产过程中,最初多采用重组大肠杆菌或芽孢杆菌生产凝乳酶,将目的基因导入大肠杆菌或芽孢杆菌前所做的处理方法是______。现在生产凝乳酶多采用重组毛霉或重组的酵母菌,毛霉或酵母菌作为受体细胞的优势是______。
【答案】:
【解析】:
已知SAPS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病.SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原,在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体.某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗,开展了前期研究工作.其简要的操作流程如下:
实验步骤①所代表的反应过程是______.
步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用限制鞋内切酶和______酶,后者的作用出是将限制性内切酶切割的______和______连接起来.
如果省略步骤③而将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌,一般情况下,不能得到表达的S蛋白,其原因是S基因在大肠杆菌中不能______,也不______.
为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性,可______与______进行抗原一抗体特异性反应实验,从而得出结论.
步骤④和⑥的结果相比,原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基序列______(相同、不同),根本原因是______.
要想获得大量的干扰素基因,可以采用______技术,利用该技术的前提是______。基因工程的核心是______。
通过分泌乳汁来生产人类所需药物,这类转基因动物被形象地称为“______”。为取得生产效率,在早期胚胎培养时可以对要移植的胚胎提前进行______鉴定。
进行胚胎移植时,应选择发育良好的囊胚或______胚进行移植,为了提高胚胎利用效率,可在这两个阶段进行胚胎分割,在对囊胚阶段的胚进行分时,要注意将______均等分割。
A、②③
B、①③
C、③④
D、①④
【答案】:
【解析】:
人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因,该抗性基因的主要作用是( )
A、提高受体细胞在自然环境中的耐药性
B、有利于对目的基因是否导入进行检测
C、增加质粒分子的分子量
D、便于与外源基因连接
【答案】:
【解析】:
据下图分析,下列有关基因工程的说法不正确的是( )
【答案】:
【解析】:
转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,供棉铃虫取食。这种做法的主要的是( )
A、维持棉田物种多样性
B、减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C、使食虫鸟有虫可食
D、维持棉田生态系统中的能量流动
【答案】:
【解析】:
A、诱变育种、转基因技术、花药离体培养、多倍体育种
B、杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C、花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D、多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
【答案】:
【解析】:
转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是( )
神奇的人工种子:人工种子就是以植物组织培养得到的______(至少答两种)等为材料,经过人工薄膜包装得到的种人工种子在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗。
【答案】:
【解析】:
凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶,研究人员运用基因工程技术,将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中并使之表达。下图是基因工程中获取目的基因和构建重组质粒过程,请回答有关问题:
2019年精选苏教版高中生物《现代生物科技专题》第一章 基因工程第二节 基因工程的应用知识点练习四十七
抗虫基因导入棉花植株后是否已表达,其检测方法( )
A、是否有抗药性
B、是否有相应的抗虫性状
C、是否能检测到标记基因
D、是否能分离到目的基因
【答案】:【解ຫໍສະໝຸດ 】:1996年10月,在上海奉新动物实验场成功培育出5头整合了人凝血因子IX基因的转基因羊(三头公羊A1、A2、A3 , 两头母羊B1、B2),其中母羊B1于次年产下小羊羔进入了泌乳期。下列各项,可能含有人活性凝血因子IX蛋白的是①母羊B1的乳汁中 ②喂养转基因羊乳汁的其他羊的体细胞中③公羊A1的身体中 ④母羊B1产下的小羊羔身体中
A、①③
B、②④
C、①③④
D、①②③④
【答案】:
【解析】:
关于下图的有关叙述不正确的是
A、过程①获得的DNA称为cDNA
B、过程③需事先对大肠杆菌用CaCI2处理,使其处于感受态
C、过程④动物细胞培养需加血清
D、过程⑤导入的受体细胞是乳腺细胞
【答案】:
【解析】:
下列技术依据DNA分子杂交原理的是①用DNA分子探针诊断疾病②B淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交③快速灵敏地检测饮水中病毒的含量④目的基因与运载体结合成重组DNA分子
A、为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达,应用限制酶Ⅰ、Ⅱ同时切割二者
B、限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键
C、与启动子结合的是RNA聚合酶
D、能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中,也一定会有目的基因的表达产物
【答案】:
【解析】:
某生物的基因型为AaBB,通过下列技术可以分别将它转变为以下基因型的生物:①AABB;②aB;③AaBBC;④AAaaBBBB。则以下排列正确的是( )
随着生物科技的进步,植物细胞工程作为一门新兴的生物技术,已经普遍应用于社会生产的方方面面。
①微型繁殖:植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的______,还可以髙效快速实现种苗的快速繁殖,选取植物______(部位)进行组织培养可获得脱毒植株,实现作物增产。
②作物新品种的培育:常规育种培育出一个可以稳定遗传的农作物优良品种,一般需要经过5?6年的连续筛选,而______可极大地缩短育种年限;在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于______状态,因此容易产生突变。
②动物基因工程:可以用转基因动物生产药物,科学家将药用蛋白基因与______等调控组件重组在一起,导入哺乳动物的受精卵中,进而培育出转基因动物,在其进入泌乳期后,通过分泌的乳汁获得所需药品,称之为______。
③医药卫生方面:可以利用基因工程生产药物,还可以治疗疾病。治疗遗传病最有效的手段是______。
研究发现,如果将该凝乳酶20位和24位氨基酸改变为半胱氨酸,其催化能力将提高2倍,科学家可以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是______。该生物工程技术的实质是______。
转基因技术和细胞工程在动植物都有广泛应用,但是,胚胎工程只是指对动物的______所进行的多种显微操作和处理技术。
生态工程是实现循环经济最重要的手段之一,请写出它遵循的基本原理______(至少答二项)。
下列生物工程技术中,不属于细胞工程的是( )
A、通过试管动物大量繁殖优良动物
B、通过体细胞克隆技术培养出克隆牛
C、含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素
D、将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系
【答案】:
【解析】:
干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每升人血液中只能提取0.5μg,所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如图所示的方式生产干扰素。请回答相关问题:
近年来,关于胚胎干细胞的研究越来越多。胎干细胞具有发育的全能性,其根本原因是______。
【答案】:无
【解析】:
回答下列有关基因工程、细胞工程的问题:
基因工程自20世纪70年代兴起后,飞速发展,目前已经成为生物科学核心技术,在农牧业、工业、环境和医药卫生等方面展示出美好的前景。
①植物基因工程:主要用于提髙农作物的______以及改良农作物的品质和利用植物生产药物。
【答案】:
【解析】:
A、维持棉田物种多样性
B、减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C、使食虫鸟有虫可食
D、维持棉田生态系统中的能量流动
【答案】:
【解析】:
下列关于基因工程应用的叙述,正确的是( )
A、基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
B、基因诊断的基本原理是DNA分子杂交
C、一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D、原核生物基因不能用来进行真核生物的遗传改良