第2节 基因工程及其应用

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1、第2节基因工程及其应用教学目标：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。教学重点和难点：1.教学重点（1）基因工程的基本原理。（2）基因工程的安全性问题。2.教学难点（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。自主学习与要点讲解：一、基因工程的概念1、基因工程又叫__________、_________。它是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因__________出来，加以饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，__________生物的遗传性状。这是在在DNA上进行的__________水平的设计施工。

2、基因工程需要的基本工具有“__________”、“__________”、“__________。2、基因工程的优点是：可以按照人们的意愿直接_________改变生物的性状，培育出新品种。基因工程的缺点是：技术复杂，操作要求精细，难度大。基因工程的特性基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境操作对象操作水平基本过程剪切→拼接→导入→表达结果学习检测1、下列关于基因工程的叙述不正确的是（）A、基因工程的生物学原理是基因重组B、通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状C、基因的针线是DNA连接酶D、基因工程中常用的运载体质粒在动植物细胞中广泛存在二、基因工程的基本工具1、基因的“剪

3、刀”——-限制性核酸内切酶（简称限制酶）分布：主要分布在__________。特性：具有专一和特异性，即一种限制酶只能识别一种__________，并在__________上切割DNA分子。如ECORI限制酶，只能识别GAATTC的序列，切割位点是G和A之间。实例：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。切割结果：一般产生两个带有黏性末端的DNA片段作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。2、基因的“针线”---DNA连接酶连接对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段连接位置：DNA骨架上脱氧核糖与磷酸之间的缺口实例：两种来源

4、不同的DNA用同种限制性酶切割后，末端可以互相黏合，但这种黏合只能使互补的碱基连接起来，脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口，需要靠DNA连接酶来缝合。连接结果：形成磷酸二酯键，使目的基因与运载体连接成重组DNA分析拓展DNA连接酶和DNA聚合酶的异同点DNA聚合酶：是把单个的脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸序列上，形成磷酸二酯键；DNA连接酶：在两个DNA片段志坚连接形成磷酸二酯键。相同点：两种酶都是蛋白质，两者都可以形成两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。3、基因的运输工具———运载体作用：将外源基因送入__________，并在受体细胞内使目的基因进行大量的复制。种类：质粒、___

5、_______、__________等。分布：存在于许多__________和酵母菌等生物中本质：是细胞拟核或细胞核外能够自主复制的的__________。条件①能在宿主细胞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细胞的条件。②有多个限制酶切点。这是运载体能够接入多种目的的基因所必备的条件。③有标记基因。这是检测目的基因能否导入受体细胞中的重要判断依据。学习检测2、质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（）①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA⑥环状DNA⑦能“友好”地“借居”A、①③⑤⑦B、②④⑥C、①③⑥⑦D、②③⑥⑦学习检测3、下列能说

6、明目的基因完成了表达的是（）A、棉株中含有杀虫蛋白基因B、大肠杆菌中具有胰岛素基因C、土豆含有抗病毒的基因D、从酵母菌中提取到了干扰素三、基因工程的步骤（1）__________；（2）目的基因与___________________结合；（3）将目的基因导入受体细胞；（4）__________。分析拓展不同DNA分子能够拼接在一起的原因：（1）都具有相同的物质组成，都具有规则的双螺旋结构。（2）都遵循碱基互补配对的原则学习检测4、基因工程的操作步骤：①使目的的基因与运载体相结合②将目的的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因。正确的操作顺序是（）A、③②④①B

7、、②④①③C、④①②③D、③④①②四、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，培育各种抗逆性作物新品种。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高质量、低成本的药品。如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。3.环