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(jiǎn)述科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試。 2 .認(rèn)識(shí)生物反應(yīng)器。 3 .簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)工程。 【學(xué)習(xí)過(guò)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(lái)。 【知識(shí)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(lái) 【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(shí)別同一種特定的核甘酸序列 C.基因工程操作中用來(lái)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(shí)別特定的核甘酸序列。故 B錯(cuò)誤。 2 .通過(guò)蛋白質(zhì)工程來(lái)改造某種蛋白質(zhì)的過(guò)程中 ，直接操作的對(duì)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(guò) 轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá)出來(lái)的，所以蛋白質(zhì)工程中被直接操作的是基因 ，通過(guò)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(lái)的產(chǎn)物一一新的蛋白質(zhì)。 【當(dāng)堂檢測(cè)】 1.科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù) ，可以使哺乳動(dòng)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(guò)顯微注射法導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中 ，然后，將受精卵 送入母體內(nèi)，使其生長(zhǎng)發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(dòng)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(yùn)載體 B .所有的限制酶都只能

4、識(shí)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?yàn)榧?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(shí)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(kù)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(cè)抗蟲(chóng)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(shuō)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(lèi)的需要 B.蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)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(guò)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(chēng)為第二代基因工程 6 .棉鈴蟲(chóng)是一種危害棉花的害蟲(chóng)。我國(guó)科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲(chóng)消化道內(nèi)的蘇云 金桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲(chóng)致死 ，而這種毒蛋白對(duì)人畜無(wú)害。通過(guò)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(chóng)食用了這種轉(zhuǎn)基因棉花 的植株

6、后就會(huì)造成死亡。花粉粒通道法是指：利用植物花粉萌發(fā)時(shí)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?xún)?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(guò)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(shí)，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(yùn)載體結(jié)合 ，目前經(jīng)常使用的運(yùn)載體有：

7、、和。 （4）檢測(cè)該目的基因是否表達(dá)的方法是。 7.番茄果實(shí)成熟過(guò)程中，某種酶（PG）開(kāi)始合成并顯著增加，促使果實(shí)變紅變軟。 但不利于長(zhǎng)途運(yùn)輸和長(zhǎng)期保鮮。科學(xué)家利用反義 RNA技術(shù)（見(jiàn)圖解），可有效解決此 問(wèn)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(shí)發(fā)育過(guò)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(bǔ)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(shí)成熟的目的。請(qǐng)結(jié)合圖解回答： DNA

8、 髭― 臺(tái)威的反義暮困 不能舍電 e*國(guó)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(shí)，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(kāi)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(guò)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(gè)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(duì)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(yùn)輸工具是 -該目的基 因與運(yùn)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(dòng)植物病毒，質(zhì)粒(4)用害蟲(chóng)去感染棉花 7 .(1)目的 四種脫氧核甘酸 限制性?xún)?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(chóng)吞食水稻葉片(5)目的明確 ，培育周期短。(6)可以讓人類(lèi)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(qiáng)；打破傳統(tǒng)育種界限 ，如植物表達(dá)微生物的 抗蟲(chóng)性狀。弊：轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物也可能變異成為對(duì)人類(lèi)或環(huán)境有害的物種 ，如抗逆性極強(qiáng)的 “超級(jí)雜草”；造成基因污染；影響食品安全。