2012高二生物学案1.2基因工程的应用苏教版选修3

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1、1.2基因工程的应用教学目标1.举例说出基因工程的应用。2.关注转基因生物的安全性问题。3.举例说出生物武器对人类的威胁。4.讨论生物技术中的伦理问题。一、基因工程的应用1动物基因工程的应用(1)提高_：如抗猪瘟病毒的转基因猪。(2)提高_：转_基因鲑鱼。(3)改善_：如转基因牛乳腺细胞中有乳糖酶基因，生产的牛奶中无乳糖。(4)生产药用蛋白：将外源基因转入牛等_体内，_成为反应器，生产药用蛋白。2植物基因工程的应用(1)提高植物的_。(2)延长_。(3)提高植物_的产率。(4)提高植物的_：如抗虫、抗除草剂、抗旱等。3转基因生物(1)概念：是指利用_技术导入_培育出的、能够将新性状_给后代的基

2、因工程生物。(2)优点：打破常规育种难以突破的_。4基因工程与人类健康(1)基因诊断：又称为_，是采用_的方法来判断患者是否出现了_或携带_等。(2)基因治疗：是指利用_置换或弥补_的治疗方法。二、转基因生物的安全性问题1对于转基因生物及其产品，我们应该科学地_、_和_，应该保障公众对转基因生物的_和对转基因食品的_。2在转基因植物的安全性问题上，转基因植物除了要考虑其_问题外，还要考虑其对_的影响。 3转基因动物要考虑对_的影响、对_的影响。三、生物武器的危害性1生物武器：是一些致病微生物，如_、_等细菌和_、_等病毒，具有强大的_和_。2生物武器的发展：利用转基因技术生产新的致病微生物或新

3、的_的致病微生物。(1)在一些不致病的微生物体内插入_。(2)在一些致病的细菌或病毒中插入能对抗_。(3)针对某一种族_特征制造生物武器。课时训练基础落实1人的糖蛋白必须经过内质网和高尔基体加工合成。通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是()A大肠杆菌 B酵母菌CT4噬菌体 D质粒DNA2不能充当生物武器的病原体是()A天花病毒 B霍乱弧菌C炭疽杆菌 D金色葡萄球菌3生物武器的杀伤特点有()多数传染性强发病快污染面广难以防治无色无味A BC D4下列哪些说法已经得到了证实()A一些转基因植物成为了“入侵的外来物种”，威胁着生态系统中其他生物的生存B转基因抗除草剂植物已使杂草成

4、了抗除草剂的“超级杂草”C转Bt基因玉米的花粉可使某种斑蝶幼虫死亡D已发现因食用转基因食物而死亡的病例5据统计，从20世纪90年代至今，全世界包括基因制药在内的生物技术药物的销售额以年均30%的速度增长，生物制药已成为21世纪的朝阳产业。下列有关说法不正确的是()A我们可以利用转基因工程技术使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”B对于基因制药，我们应该科学地认识和评估，保障公众的知情权C利用转基因技术还可以进行基因治疗，现在技术已经完全成熟D由于转基因生物的安全问题，国家应建立相应的评估及预警机制6人们对种植转基因农作物的利弊有激烈的争论，假设正方认为种植转基因农作物对人类是有利的，反方认为

5、种植转基因农作物是有潜在风险的。下列观点中支持正方的是()A转基因农作物会产生毒性蛋白或过敏蛋白B转基因农作物的扩散会威胁生物的多样性C推广种植抗虫棉可减少因农药使用对环境的污染D抗虫基因通过基因漂移而造成“基因污染”能力提升7“二战”时，日军731部队大量培养引起鼠疫、霍乱、伤寒、炭疽和菌痢等一系列使人致命的传染性病菌，进行人体实验和用于战争，这是利用病菌的哪种特性()A需氧性B厌氧性C传染性并引起宿主死亡D能形成芽孢，容易保存8有关基因工程的成果及应用的说法中正确的是()A用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物C基因工程在农业

6、上应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物D目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践9腺苷脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的白细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些白细胞注入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述正确的是()A正常ADA基因替换了患者的缺陷基因B正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能C白细胞需在体外培养成具无限增殖能力后再注射入患者体内DADA基因缺陷症属于获得性免疫缺陷病10利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。2005年青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目通过鉴

7、定，该项目生产的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生乙肝表面抗原及抗凝血酶等医药产品，造福人类。如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，对其说法错误的是()A图中A表示目的基因，B表示重组DNAB过程使用的酶特点是只能识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定的位点上切割DNA分子C将目的基因导入受体细胞时山羊受体细胞一般是乳腺细胞，棉花受体细胞一般是花粉细胞D让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定转基因棉花是否具有抗虫性状11.利用基因工程生产蛋白质药物，经历了三个发展阶段。第一阶段：将人的基因转入细菌细胞；第二阶段：将人的基因转入小鼠等动物的细胞。

8、前两个阶段都是进行细胞培养，提取药物；第三阶段：将人的基因转入高等动物体，饲养这些动物，从乳汁、尿液等中提取药物。(1)将人的基因转入异种生物的细胞或个体内，能够产生药物蛋白的原理是基因能控制_过程(以遗传信息图示表示)。(2)为了获得更多的目的基因，可以用_技术使目的基因在生物体外大量扩增。(3)由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率_，所以在转化后通常需要进行_操作。(4)利用转基因牛、羊乳汁提取药物工艺简单，甚至可以直接饮用治病。如果将药物蛋白基因转移到动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛、羊尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于：处于不同发育时期的_(填性别)动物均可生

9、产药物。12如图是利用基因工程生产人白细胞干扰素的基本过程图，据图回答：(1)过程需要_(酶)的参与。(2)物质是从大肠杆菌分离出的_。其化学本质是_，它必须能在宿主细胞中_。(3)将目的基因导入大肠杆菌时，用_处理细胞，使细胞容易吸收DNA分子。(4)过程表明目的基因_。综合拓展13阅读材料，回答有关问题。可能成为世界首例实现商品化的转基因动物诞生于武汉的能快速生长的转基因鲤鱼，可能成为世界上第一种走出实验室，实现商品化的转基因动物。转基因鲤鱼有两种。一种是带有草鱼生长激素基因的转基因鲤鱼F1，和普通鲤鱼不同的是，它的背部高高隆起，肌肉十分发达。另一种是具有草鱼生长激素基因的转基因三倍体鲤鱼

10、“吉鲤”，它长得酷似鲤鱼，除了有两套鲤鱼染色体外，还多了一套鲫鱼的染色体。基因改造在它们身上显示出巨大威力。据测算，饲养转基因鲤鱼F1和吉鲤，经济效益比普通鲤鱼可分别提高12.6%和52.11%。不过专家们也指出：尽管转基因产品带来的农业利益十分诱人，但不能不考虑其潜在的危险性，如果把抗药性基因、产生毒素的基因、致癌基因也导入到与人类有关的生物中，或实验室中培养的实验微生物中，如果它们逃逸出去，将是一场灾难。即使不是这样，某些基因拼接出来的生物，其性状也很难推测，它们的出现对地球生态系统是何种影响，也难以预料。因此，必须慎重对待。最引人注目的是，吉鲤都是不能生育的。也就是说，不用担心它在推广过

11、程中与其他动物杂交引起生态危害。在中试基地，专家对转基因鱼进行了严密的食品消费安全性试验。转基因鱼有望走上大众餐桌。(1)文中的“转基因鲤鱼”是指遗传物质中转入了_基因的鲤鱼。该基因最可能与鲤鱼的_结合在一起，成为鲤鱼_的一部分。(2)转基因鲤鱼F1，可能是指_。A用含有草鱼生长激素基因的饲料喂养的鲤鱼B转基因鲤鱼与普通鲤鱼的杂交第一代C转基因鲤鱼与草鱼的杂交第一代D转基因鲤鱼与鲫鱼的杂交第一代(3)从报道中可知，转基因鲤鱼F1，它的背部高高隆起，肌肉十分发达，这种变异属于生物三种可遗传变异类型中的_。“吉鲤”属于生物三种可遗传变异类型中的_。“吉鲤”体内的草鱼生长激素是在细胞的_(细胞器)上

12、合成的。(4)培养不育的吉鲤，目的是为了避免_。答案一、1.(1)抗病能力(2)产品产量生长激素(3)产品品质(4)泌乳动物乳腺2.(1)光合作用效率(2)果实储存期(3)次生代谢产物 (4)抗性3.(1)基因工程外源基因稳定的遗传(2)物种之间的界限4.(1)DNA诊断基因检测基因异常病原体(2)正常基因缺陷基因二、1.认识评估利用知情权选择权利2.食用安全性生态系统3.人体健康生态系统三、1.霍乱弧菌炭疽杆菌埃博拉病毒天花病毒 感染力致病力2.抗药性增强(1)致病基因 (2)普通疫苗或药物的基因(3)人群基因组课时训练1B基因工程中的目的基因表达并形成具有生物活性的蛋白质，需要高尔基体、内

13、质网等真核生物才具有的细胞器，酵母菌为真核生物，具有快速大量繁殖的特点，是理想的受体细胞。2D生物武器主要是利用对人类产生危害的一些病原微生物，通过某种方式散布到敌方，从而造成大规模的杀伤。金色葡萄球菌对人体没有直接危害，无法用生物武器。3C生物武器大多具有传染性，并且只要有少数病原体侵入人体就会导致患病，具有很强的致病性。如鼠疫杆菌在一定条件下能够在人群中传播，长期流行。生物武器常有一定的潜伏期，在潜伏期内，感染者常不会失去工作能力。由于携带生物武器的媒介是多种多样的，生物武器大都有无色无味的特点，导致生物武器不易被发现，但不是所有的生物武器都是无色无味的。4C由于科学发展水平的限制，目前科

14、学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限；同时，由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，因此在转基因生物中有时候会出现一些人们意想不到的后果。A、B、D三个选项只是人们的推测，还没有得到证实。5C利用转基因工程技术可以使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”，如有人将抗胰蛋白酶基因转到羊体内生产抗胰蛋白酶；由于人们对基因药物持不同观点，所以应科学地认识和评估，保障公众的知情权；转基因技术可以进行基因治疗，但现在技术还不成熟。6C支持正方就是认为转基因作物对人类是有利的，A、B、D都是认为转基因作物对人类是不利的。7C细菌是微生物中种类最多的一个门类，它们数量

15、多，分布广，在生态系统中有重要作用。大多数细菌对人类是有益的，只有少数种类能引起人、畜和作物病害。题目中所列病菌由于具有极强的传染性和致命性，在人类历史上曾多次导致疾病大规模流行，并使数以亿计的人死亡，因此被侵略者用于战争。8C运用基因工程方法培育的抗虫植物只能防御害虫，不能抵抗病毒；基因工程在畜牧业上应用的主要目的是用于改善畜牧产品的品质；基因治疗目前处于初期的临床试验阶段。9B基因治疗是将正常的基因导入有基因缺陷的细胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA来影响免疫功能；具无限增殖能力的细胞一般都发生了癌变，故不能培养到具无限增殖能力；ADA基因缺陷症是先天性免疫缺陷病。10C基因工

16、程包括以下步骤：获得目的基因、形成重组DNA分子、将重组DNA分子导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞、目的基因的表达。将目的基因导入受体细胞时受体细胞一般选用受精卵，因为受精卵的全能性最高，易形成个体。基因的检测与鉴定有四种方法：采用DNA分子杂交技术检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因，检测目的基因是否转录出了mRNA，检测目的基因是否翻译成蛋白质，进行个体生物学水平的鉴定(进行抗虫或抗病的接种实验)。11(1)DNARNA蛋白质(性状)(2)PCR(聚合酶链式反应)(3)低筛选(4)雌性、雄性解析基因工程成功的标志是合成相应的蛋白质，表达出相应的性状来；在实验室中可以通过

17、PCR技术对目的基因进行扩增；目前条件下，基因工程的成功率还是比较低的，所以要进行逐步地筛选；在选择基因表达生物时，要注意其方便与可行性。12(1)限制性核酸内切酶(2)质粒DNA复制并稳定地保存(3)Ca2(4)在大肠杆菌内表达解析对基因工程的应用和过程中的原理、步骤、需要的物质等要有清晰的思路。基因工程的基本操作步骤包括：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。当受体细胞是不同的生物细胞时处理的方法也不同，要注意区分。13(1)草鱼生长激素DNA基因组(2)B(3)基因重组染色体变异核糖体(4)生态危害解析从材料中可知转基因鲤鱼带有草鱼的生长激素基因，转基因鲤鱼F1有两种获得方式，一种是转基因鲤鱼间杂交，另一种是转基因鲤鱼与普通鲤鱼杂交，在给出的选项中只能选B。“吉鲤”是具有草鱼生长激素基因的转基因三倍体鲤鱼，它除了有两套鲤鱼染色体外，还多了一套鲫鱼的染色体，所以是三倍体，属染色体变异。生长激素是蛋白质，所以是在核糖体上合成的。