高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 基因工程及其应用学案设计

这是一份高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 基因工程及其应用学案设计，共5页。学案主要包含了学习目标，自主预习，互动探究，课堂练习等内容，欢迎下载使用。

1．简述基因工程的基本原理和操作程序。(重、难点)
2．举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。(重点)
3．结合社会实际，关注转基因生物和转基因食品的安全性。
【自主预习】
基因工程是在分子水平上改造DNA分子，需要特殊的工具和操作步骤，阅读教材内容，完成对下列问题的思考。
1．基因工程的概念理解
2．基因工程的操作工具
(1)“剪刀”与“针线”
3．基本操作步骤
eq \x(提取目的基因)―→eq \x(\a\al(目的基因与运载体,结合))
↓
eq \x(\a\al(目的基因的检测,与鉴定))←―eq \x(\a\al(将目的基因导入,受体细胞))
转基因技术已经在生产中有了广泛的应用，对其安全性也存在着争议，阅读教材内容，完成对下列问题的思考。
1．基因工程的应用
2．转基因生物和转基因食品的安全性
eq \x(不安全，要严格控制)eq \a\vs4\al(\(,\s\up7(相互对立)))eq \x(安全，应该大范围推广)
↓
eq \x(我国态度：十分重视转基因生物及其产品的安全性问题)
【互动探究】
1．判断正误
(1)基因工程的工具酶包括限制酶、DNA连接酶及运载体。(×)
(2)限制酶、DNA连接酶的组成单位是脱氧核苷酸。(×)
(3)目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物。(√)
(4)限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶。(√)
2. 转基因抗虫棉有性繁殖产生的后代都具有抗虫特性吗？为什么？
提示：不一定。因为性状分离或变异的原因，抗虫棉的子代可能会失去抗虫特性。
基因工程中，为什么目的基因在不同物种中均能成功表达？
提示：不同的生物体共用一套遗传密码。
【课堂练习】
1．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( )
A．①②③④ B．①②④③
C．①④②③ D．①④③②
答案：C
2．下列关于基因工程的叙述，正确的是( )
A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
B．细菌质粒是基因工程常用的载体
C．通常用一种限制酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制酶处理载体DNA
D．DNA连接酶的主要功能是将黏性末端碱基之间的氢键连接起来
答案：B
3．下列关于基因工程的应用的叙述，错误的是( )
A．抗虫基因作物的使用有利于降低生产成本，减少农药对环境的污染
B．基因工程生产药品具有高效率低成本的特点
C．转基因食品都经过严格实验，安全性是毋庸置疑的
D．人们利用基因工程的方法，获得了高产、稳产和具有优良品质的农作物
答案：C
4．我国青年科学家成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析回答：
(1)抗病毒烟草的培育应用了________技术。
(2)在培育过程中，所用的基因“剪刀”是________，基因的“针线”是__________，基因的“运载工具”是________。
(3)烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了________。
(4)烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，但并不影响该基因的表达，从基因功能角度考虑，说明________。
答案：(1)基因工程 (2)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 运载体 (3)抗病毒干扰素 (4)基因是遗传物质的基本单位
项目
名称
作用
“剪刀”
限制性核酸内切酶
识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子
“针线”
DNA连接酶
连接脱氧核糖和磷酸交替连接而成的DNA骨架上的缺口
实例
意义
作物育
种方面
抗棉铃虫的转基因抗虫棉
减少了农药的用量，降低了生产成本，减少了农药对环境的污染
药物研
制方面
利用大肠杆菌生产胰岛素
高效率地生产高质量、低成本的药品
环境保
护方面
利用转基因细菌降解有毒有害化合物
吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等