浙科版生物選修3第四節(jié)《基因工程的發(fā)展前景》學(xué)案

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1、2019最新浙科版生物選修 3第四節(jié)《 基因工程的發(fā)展前 景》學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1 .簡述科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試。 2 .認(rèn)識生物反應(yīng)器。 3 .簡述蛋白質(zhì)工程。 【學(xué)習(xí)過程】 1 .總結(jié)基因工程的的應(yīng)用。 2 .閱讀課文，歸納總結(jié)科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試。 3 .閱讀課文，總結(jié)基因工程的未來。 【知識梳理】 一、基因工程的應(yīng)用領(lǐng)域 二、科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試 光合作用 生物固氮 生物反應(yīng)器 蛋白質(zhì)工程 三、基因工程的未來 【典題解悟】 1 .下列有關(guān)基因工程技術(shù)的不正確敘述是 A .基因工程中必須用到 DNA連接酶 B .所有

2、的限制酶都只能識別同一種特定的核甘酸序列 C.基因工程操作中用來生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的轉(zhuǎn)基因生物體或器官可以成為生物反應(yīng)器 D.基因工程技術(shù)可以用于環(huán)境的保護(hù) 答案：B 解析：基因操作的工具有限制酶、連接酶 ，一種限制酶只能識別特定的核甘酸序列。故 B錯誤。 2 .通過蛋白質(zhì)工程來改造某種蛋白質(zhì)的過程中 ，直接操作的對象是（ ） A.該蛋白質(zhì)的基因 B. 該蛋白質(zhì)分子 C .該蛋白質(zhì)的mRNA D.以上都可以 答案：A 解析：蛋白質(zhì)工程雖然最終改變的是蛋白質(zhì)分子 ，但根據(jù)中心法則，蛋白質(zhì)是由基因通過 轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá)出來的，所以蛋白質(zhì)工程中被直接操作的是基因 ，通過改變基因的堿基排列順

3、 序,最終得到改造后的基因表達(dá)出來的產(chǎn)物一一新的蛋白質(zhì)。 【當(dāng)堂檢測】 1.科學(xué)家運用基因工程技術(shù) ，可以使哺乳動物本身變成 批量生產(chǎn)藥物的工廠”如 乳腺生物 反應(yīng)器”的培養(yǎng)，就是將 某種基因”通過顯微注射法導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中 ，然后，將受精卵 送入母體內(nèi)，使其生長發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。這里的 某種基因”是指：（ ） A.乳腺蛋白基因 B.藥用蛋白基因 C.藥用蛋白基因和乳腺蛋白基因的啟動子重組在一起 D .藥用蛋白基因和細(xì)菌質(zhì)?；蛑亟M在一起 2、下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述 ，正確的是 （ ） A.重組DN破術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體 B .所有的限制酶都只能

4、識別同一種特定的核甘酸序列 C.選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因為細(xì)菌繁殖快 D.只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實現(xiàn)表達(dá) 3 .獲取目的基因的方法有多種 ，下列不屬于目的基因獲取方法的是（ ） A.從基因組文庫中獲取 B. 利用反轉(zhuǎn)錄法獲取 C.從含目的基因生物細(xì)胞中獲取 D. 利用PCR技術(shù)獲取 4 .用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌合成人的蛋白質(zhì)。下列敘述正確的有（ ） A.常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和質(zhì)粒 8. DNA1接酶和RNAm合酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶 C.可用含抗生素的培養(yǎng)基檢測抗蟲棉中是否導(dǎo)入了重組 DNA D.導(dǎo)入大腸桿菌的目的基因一定能

5、成功表達(dá) 5 .下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法不正確的是（ ） A.蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu) ，使之更加符合人類的需要 B.蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作 ，定向改變分子的結(jié)構(gòu) C.蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子 D.蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分 ，又被稱為第二代基因工程 6 .棉鈴蟲是一種危害棉花的害蟲。我國科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)的蘇云 金桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死 ，而這種毒蛋白對人畜無害。通過基因工程方法 ，科學(xué) 家采用花粉粒通道法將毒蛋白基因轉(zhuǎn)入棉花植株并成功表達(dá) ，棉鈴蟲食用了這種轉(zhuǎn)基因棉花 的植株

6、后就會造成死亡?；ǚ哿Ｍǖ婪ㄊ侵福豪弥参锘ǚ勖劝l(fā)時形成的花粉管通道將毒 ，借助天然的種胚系統(tǒng) 蛋白基因送入胚囊，近而導(dǎo)入尚不具備細(xì)胞壁的合子或早期胚體細(xì)胞 形成含有目的基因的種胚。 （1）下列所示的黏性末端是由 種限制性內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的。 AATTC AATTG C TTAAC TTAAG C 3 / 3 （2）利用花粉粒通道法將毒蛋白基因?qū)朊藁?xì)胞 ，此過程是基因操作的基本步驟中的第 步，即。為減少獲得目的基因的盲目性 ，在 獲得真核生物的目的基因時，應(yīng)盡量采用 的方法。 （3）該目的基因在導(dǎo)入受體細(xì)胞前需要與運載體結(jié)合 ，目前經(jīng)常使用的運載體有：

7、、和。 （4）檢測該目的基因是否表達(dá)的方法是。 7.番茄果實成熟過程中，某種酶（PG）開始合成并顯著增加，促使果實變紅變軟。 但不利于長途運輸和長期保鮮。科學(xué)家利用反義 RNA技術(shù)（見圖解），可有效解決此 問題。該技術(shù)的核心是，從番茄體細(xì)胞中獲得指導(dǎo) PG合成的信使 RNA,繼而以該信使 RNA為模板人工合成反義基因并將之導(dǎo)入離體番茄體細(xì)胞 ，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得完整植 株。新植株在果實發(fā)育過程中 ，反義基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的反義 RNA與細(xì)胞原有 mRNA （靶mRNA ）互補形成雙鏈 RNA,阻止靶 mRNA進(jìn)一步翻譯形成 PG,從而達(dá)到抑制果 實成熟的目的。請結(jié)合圖解回答： DNA

8、 髭― 臺威的反義暮困 不能舍電 e*國的青白產(chǎn)看 (RBS) 帶成克仲雙fit叫 不帔應(yīng)植■佐氈合威 橫網(wǎng)A ■快速降解 (1)反義基因像一般基因一樣是一段雙鏈的 DNA分子，合成該分子的第一條鏈時，使用的 模板是細(xì)胞質(zhì)中的信使 RNA,原料是四種 ，所用的酶是 。 (2)開始合成的反義基因第一條鏈?zhǔn)桥c模板 RNA連在一起的雜交雙鏈 ，通過加熱去除 RNA,然后再以反義基因第一條鏈為模板合成第二條鏈 ，這樣一個完整的反義基因 被合成。若要以完整雙鏈反義基因克隆成百上千的反義基因 ，所用復(fù)制方式為 (3)如果指導(dǎo)番茄合成 PG的信使 RNA的堿基序列是一 A-U-C-C

9、-A-G-G-U-C 一,那么，PG反義基因的這段堿基對序列是 。 (4)將人工合成的反義基因?qū)敕讶~肉細(xì)胞原生質(zhì)體的運輸工具是 -該目的基 因與運輸工具相結(jié)合需要使用的酶有 在受體細(xì)胞中該基因指導(dǎo) 合成的最終產(chǎn)物是。 答案 1-5 DCCAB 6 . (1) 4 (2)三,將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞，人工合成 (3)噬菌體，動植物病毒，質(zhì)粒(4)用害蟲去感染棉花 7 .(1)目的 四種脫氧核甘酸 限制性內(nèi)切酶 黏性末端(2)或豆細(xì)胞 水稻細(xì)胞(3)轉(zhuǎn)錄 (4)讓多種害蟲吞食水稻葉片(5)目的明確 ，培育周期短。(6)可以讓人類獲得具有 優(yōu)良品質(zhì)的作物，如蛋白質(zhì)含量更高、抗逆性更強；打破傳統(tǒng)育種界限 ，如植物表達(dá)微生物的 抗蟲性狀。弊：轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物也可能變異成為對人類或環(huán)境有害的物種 ，如抗逆性極強的 “超級雜草”；造成基因污染；影響食品安全。