济南版八年级下册第一节 基因工程学案设计

济南版生物八下导学案 7.2.1基因工程

【学习目标】

1．举例说出基因工程的原理和转基因技术的应用。

2．关注基因工程对人类生活的影响。

【学习过程】

一、温故互查

1．生物的性状是由        控制的。2．幼年时期，          分泌不足会导致侏儒症。

二、设问导

（一）基因工程的原理

阅读教材P110—111的有关内容，完成以下问题：

1．原理：（1）         控制着生物性状的表达（基因控制性状）。

（2）遗传密码在动物、植物和微生物之间是           的。

2．质粒：有些细菌除核区固有的遗传物质以外，其细胞质中还存在一种相对    的    DNA 分子，我们称之为质粒。一种细菌的质粒可以“友好”地“       ”在另一种细菌的体内，并能通过        稳定地传递给后代。在基因工程中，常用质粒作为将               导入生物体内的运载工具。

3．操作水平：             水平上的遗传操作。   

4．概念：按照            的蓝图，把一种生物的        分离出来，在体外进行          ，然后转入另一种       体内，从而改造其某些          ，获得所需新品种。

5．转基因生物

  （1）概念：含有              的生物。

（2）举例：转基因            番茄。

    讨论：1．在转基因工程中人们为什么常用细菌作为“工程菌”?基因工程的实质是什么?

2．人的生长激素基因与细菌环状DNA 能够拼接，说明了什么问题？人的生长激素基因在细菌体内表达成功的标志是什么？

（二）基因工程的应用

阅读教材111页～113页，结合插图7.2--3，完成下列问题（不明白的地方在书上做标记）： 

 （三）转基因生物的安全性

阅读教材113页，结合插图7.2--6，完成下列问题（不明白的地方在书上做标记）：

1．基因工程改造生物的优点

    打破          间的鸿沟，使本来风马牛不相及的生物间也能进行        交流，为人类创造             的奇迹。

2．转基因生物的安全性

转基因生物确实存在某些         因素、          效果和           的长期效应，由此导致人们对转基因产品产生疑虑和不安。

三、自主检测

1. [2020•重庆巴结业，2.3分]转基因超级鼠的成功培育证明（　 　）

A.性状控制基因B.基因控制性状C.性状与基因无关 D.亲代将性状直接遗传给子代

A.克隆技术     B.转基因技术     C.仿生技术      D.组织培养技术

3.下图是转基因超级鼠（“巨型鼠”）的获得过程示意图，下图中两只鼠为一胎所生，左侧的为转基因超级鼠。请据图回答问题。

    (1) 1982年，美国科学家把从大鼠细胞中分离出来的               ，通过显微注射的方法注入小鼠的受精卵内，结果小鼠生出的几只带有大鼠生长激素基因的幼鼠，它们的生长速度快，其个体约是同窝其他小鼠的1.8倍，称为“巨型鼠”。

(2)“巨型鼠”是通过        技术获得的。“巨型鼠”被称为       动物。

4．[2020•内蒙通辽，18.2分]下列生物技术中会改变生物体基因组成的是(     )

A.转基因技术         B.组织培养        C.扦插技术        D.克隆技术

5.人们之所以对转基因食品持谨慎态度，是因为(  )

     A．人们怀疑转基因食品的安全性    B．转基因食品有某些毒性作用

     C．转基因食品营养价值不太高      D．转基因食品会带来社会伦理问题

四、巩固训练

6．[2019·海南]把控制合成人胰岛素的基因转入大肠杆菌内，使之生产出胰岛素，这个事实说明（　　）

A．人与大肠杆菌的基因相同     B．生物的性状都可以遗传 

C．基因控制生物的性状             D．基因有显性和隐性之分

7．“转基因鼠”是指    （    ）

    A．提供基因的鼠             B．能表现生物性状的鼠

    C．能表达基因信息的鼠       D．基因组中转入了其他生物的基因后培育出的鼠

8．转基因技术的最终目的是    （    )

   A．定向提取生物的基因            B．在生物体外对基因进行改造

C．定向分离基因                  D．定向改造生物的遗传性状

9．[2019·龙东、鸡西]科学家把大鼠生长激素基因转入小鼠受精卵内，培育出超级大鼠利用的生物技术是（　　）

A．转基因技术    B．发酵技术     C．克隆技术   D．组织培养技术

10．人胰岛素是科学家最早利用转基因技术使细菌产生的一种重要的人体蛋白质。此过程中转移的对象是    (    )

A．人的DNA      B．人胰岛素基因       C．细菌基因      D．细菌DNA

11．人们之所以对转基因食品持谨慎态度，是因为(    )

A．转基因食品营养价值太高            B．转基因食品有某些毒性作用

C．人们怀疑转基因食品的安全性        D．转基因食品会带来社会伦理问题

12．[2020·湖南娄底，33.1分]科学家把人的胰岛素基因转入大肠杆菌内，对大肠杆菌进行培养，使之生产治疗糖尿病的药物---胰岛素。下列说法错误的是（　 　）

A.科学家应用了转基因技术 

B.大肠杆菌的培养需要适宜的温度 

C.科学家是把人的胰岛素基因转入大肠杆菌的细胞核中 

D.人胰岛素基因在大肠杆菌细胞中也可以控制人胰岛素的合成

13．科学家把控制合成胰岛素的基因转入大肠杆菌后，对大肠杆菌进行大规模培养，使之大量生产胰岛素。下列相关说法不正确的是    (    )

    A．上述生产过程用到了转基因技术

   B．大肠杆菌“产生胰岛素”的变异不能遗传给后代

   C．生产胰岛素的大肠杆菌细胞内有已插入胰岛素基因的质粒   

D．该技术的生物学原理是基因控制生物性状

14．科研团队将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转入棉花DNA中获得一株抗虫棉。取抗虫棉叶片的一部分进行大量繁育，如图所示。下列叙述不正确的是    (    ）

   A．抗虫棉的获得利用了转基因技术        B．如图所示繁育过程属于无性生殖

   C．该方法可快速获得多种变异类型        D．该过程包括细胞生长、分裂、分化

15.[2020•龙东，50.2分]下列对现代生物技术引发的社会问题，叙述正确的是(    )

A.防范转基因生物对环境具有潜在的威胁是必要的

B.转基因抗虫棉在杀死害虫的同时，也一定能使人致癌

C.转基因可以给人类带来巨大经济效益，可以暂时不考虑其他危险因素

D.因为转基因食品存在不安全的因素，我们应极力阻止转基因技术的发展

16．[2020·巴中，34.1分]对转基因食品及其他产品，人们应保持的正确态度是（　 　）

A.对转基因产品的安全性予以足够重视 

B.转基因食品是安全有益的食品，不需要做作任何检测，可以放心食用 

C.凡是转基因食品都应坚决拒绝 

D.放慢转基因产品的研究速度，只生产别国已研发过的转基因产品

17．有香味是优质水稻的性状之一，由隐性基因控制。水稻品种甲有香味，品种乙无香味。下列措施中，不利于保留水稻香味的是    (    )

A．让品种甲与品种乙杂交        B．转移控制有香味基因到乙品种

C．让品种甲水稻自花传粉        D．用组织培养获得水稻甲的植株

18．“工程菌”是指能够生产人类所需要的某种特殊物质的细菌，科学家将人生长激素基因转入大肠杆菌内，合成了人的生长激素。下列叙述正确的是    （    ）

①这是运用了组织培养技术 ②这是运用了转基因技术  ③细菌的这种变异是可遗传的  ④说明基因在染色体上 ⑤基因蕴含的遗传信息在生物之间是相通的

A.①④⑤      B.②③④     C.②③⑤    D.②③④⑤

19．中国科学院和上海复旦大学遗传所合作，培育出5只羊，这些羊的乳汁中含有人凝血因子，可用于治疗血友病。有关这些羊的叙述，错误的是    (    )

A．它们属于转基因羊              B．它们的这一性状能够遗传

C．它们是仿生技术的产物          D．它们属于乳房生物反应器

20．[2019·山西]遗传学家麦克林托克（ Barbara McClintock）发现，单个的基因竟然会“跳舞”，即从染色体的一个位置跳至另一个位置，甚至从一条染色体跳到另一条染色体上，然后可能就在那里“安家”了。这种能跳动的基因被称为“转座子”。下列相关说法正确的是（　　）

A．“转座子”中不含遗传信息         B．“转座子”与生物的性状无关 

C．每条染色体上均只有一个基因         D．由基因跳动引起的变异是可遗传的变异

21．下列哪一项不是利用转基因技术生产的    (    )

A．利用“工程菌”生产人的生长激素

B．通过太空育种生产个大、晚熟的番茄

C．将人干扰素基因整合到大肠杆菌的DNA中生产人干扰素

D．将豆科植物的蛋白基因转移到马铃薯细胞中培育出“肉土豆”

22．（2019·云南昆明中考）利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导人猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。该过程未采用的技术是    (    )

A．基因编辑技术      B．转基因技术     C．核移植技术     D．组织培养技术

23．（2019·湖南岳阳中考）利用大肠杆菌生产胰岛素，下列观点你不认同的是    (    )

A．运用了转基因技术            B．该过程基因需转入成形的细胞核中

C．说明基因控制生物性状        D．该过程大肠杆菌性状发生了改变

24．下列哪一种生物的培育没有用到转基因技术    (    )

A．超级小鼠      B．彩色棉花     C．抗虫棉    D．杂交水稻

25．21世纪是现代生物技术的世纪，大力发展现代生物技术是实现经济和技术跨越式发展的关键之一。如图是抗虫烟草的培育过程，以下叙述错误的是    (    )

A．烟草的这种变异属于可遗传变异

B．抗虫烟草是利用克隆技术培育的

C．这种技术实现了不同生物优良性状的重新组合

D．抗虫基因能够成功表达说明了基因控制生物的性状

26．基因工程又称基因拼接技术，在育种、医药等方面应用广泛，下列依据该原理育种的是    (    )

   A．袁隆平运用杂交育种技术选育出高产和高耐盐碱海水稻

   B．将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内培育出抗虫棉

   C．通过返回式卫星搭载种子培育出太空辣椒

   D．通过组织培养技术快速繁育进口名贵兰花

27.[2020·山西太原，16.16分]2015年，农业部正式提出马铃薯主粮化战略，力推马铃薯为我国第四大主粮，据报道，我国科学家已开发出一种富含牛肉蛋白质的马铃薯新品种。科研人员将牛体内某种控制牛肉蛋白质合成的基因移植到马铃薯的细胞内，从而使马铃薯表现出富含牛肉蛋白的特性，极大的提高了马铃薯的营养价值。

结合所学知识回答下列问题：

（1）一般情况下，菜农都是将带有芽眼的马铃薯小块埋到土壤中，一段时间后芽眼处会长出幼苗。这是利用了马铃薯的　   　（选填：有性生殖；无性生殖），此种繁殖方式的优点主要有（答出一点即可）：　                              　。

（2）马铃薯块茎的黄肉和白肉是一对相对性状。科学家进行了杂交实验。得到如下表所示的数据：

①分析实验结果，可以确定，显性性状是　   　。

②请写出两个杂交组合中亲代的基因组成（基因用A和a表示）：一组：　   　×　   　；二组：　   　×　   　。

（3）移植了牛肉蛋白合成基因的马铃薯表现出富含牛肉蛋白的特性，这一现象说明基因与生物性状之间的关系是　                             　。

（4）科学家培育马铃薯新品种所利用的核心生物技术是　              　，这种生物技术在造福人类的同时，也可能带来一些潜在的问题，例如　     　（答出一点即可）。。

28. [2019·潍坊]某兴趣小组的同学以学校生物种植园内的花生为对象，研究植物的生长发育过程。以下是他们提出的相关问题。请回答:

（1）种植过程中，施用有机肥能够为花生的生长提供            。合理密植能够提高花生产量的主要原因是                                     。

（2）花生植株是由图甲中的                          发育而来(填序号)；由图乙可以看出花生具有独特的             现象。

（3）花生的根瘤内有根瘤菌。与花生细胞相比，根瘤菌结构上的突出特点是               ；根瘤菌的固氮功能由固氮基因控制，要使寄生在玉米根内的某种放线菌也具有固氮功能，简要的操作过程是                                                                                 。

（4）测量发现，花生种子开始萌发到出土前，幼苗干重逐渐减少；幼叶长出后，植株干重会迅速增加。其原因是                                                                       。

29.1982年，美国科学家把从大鼠中分离出来的大鼠生长激素基因，通过显微注射的方法注入小鼠的受精卵内（如图所示），结果小鼠生出几只带有大鼠生长激素基因的幼鼠。这些幼鼠的生长速度非常快，大小是同窝其他幼鼠的1.8倍，成为转基因巨型小鼠。请你根据图及提供的信息和所学的知识解答下列问题。

（1）获得转基因巨型小鼠的正确顺序是__________（用箭头和字母排序）。

（2）在这项研究中，被研究的性状是__________。

（3）转基因鼠的获得说明了性状和基因之间的关系是__________。

（4）由此说明生物在传种接代的过程中，亲代通过__________把基因传递给子代。

（5）请你写出一项转基因技术的成果：______________________________________________________________________________。

五、拓展探究

30.电影《阿凡达》中的发光植物为我们打造了一幅绚丽、梦幻的外星世界景观。现在，这种会自发光的植物已经被科学家带到了现实生活中。据报道，美国科学家近来利用生物技术成功培育出了名为“星光阿凡达”的发光烟草，它甚至可以代替灯泡来照明。
（1）科学家将海洋发光细菌DNA片段引入烟草中，对烟草进行了基因改良，使其能够自然、主动、持续的发光，这种技术称为______
（2）自发光是烟草通过生物技术获得的性状，说明生物的性状受______控制。
（3）烟草花色的红色和黄色是一对相对性状。红花烟草和黄花烟草杂交，后代全部是红花烟草（图9），由此判断______是显性性状。
（4）烟草花叶病毒能够引起烟草叶出现黄绿相间的病斑，即烟草花叶病。该病毒结构简单仅由蛋白质外壳和RNA（核糖核酸）构成。以下是烟草花叶病毒侵染烟叶的实验：

以上实验结果说明：烟草花叶病毒的遗传物质是______．
（5）如果烟草花叶病毒侵染“星光阿凡达”发光烟草，理论上发光烟草是否会感染烟草花叶病？______．

参考答案：

【自主检测】

1.B

2.B

3.（1）大鼠生长激素基因   （2）转基因   转基因  

4．A

 5.A解析：人类对基因的认识受到科学发展水平的制约，目前的转基因技术也并非无懈可击，转基因生物确实存在某些不确定因素、非预期效果和未知的长期效应，导致人们对转基因产品产生疑虑和不安。人们之所以对转基因食品持谨慎态度，主要是因为人们怀疑转基因食品的安全性。  

【巩固训练】

6.C

7．D解析:“转基因鼠”是指基因组中转入了其他生物的基因后培育出的鼠，D正确。

8. D解析:转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使其与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的、具有变异遗传性状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种，所以转基因技术的最终目的是定向改造生物的遗传性状。

9．A解析:利用细菌生产胰岛素，将人的胰岛素基因转入细菌内，属于转基因技术。

10．B解析:利用转基因技术生产人胰岛素的过程：科学家从细菌细胞中取出一种叫做质粒的环状DNA。先用一种酶把质粒DNA切开，再用这种酶将人胰岛素基因从染色体上切下来。将质粒DNA与人胰岛素基因混合在一起，人胰岛素基因会连接到质粒DNA切口的两端，重新形成环状DNA。将携带人胰岛素基因的质粒与细菌混合在一起，有些细菌会把质粒吞人体内。吞入质粒的细菌繁殖时，产生的细菌后代也就会含有携带人胰岛素基因的质粒，随后人胰岛素基因开始指挥细菌合成人胰岛素。

11．C解析:人类对基因的认识受到科学发展水平的制约，目前转基因生物确实存在某新不确定因素、非预期效果和未知的长期效应，导致人们对转基因产品产生疑虑和不安。

12．C解析:大肠杆菌是细菌，只有DNA集中的区域，没有成形的细胞核，因此这种合成胰岛素的基因是转入大肠杆菌的DNA中，而不是细胞核中.

13.B解析:科学家把控制合成胰岛素的基因转入大肠杆菌菌体内，使之能生产胰岛素，大肠杆菌“产生胰岛素”这种变异能遗传给后代，生产胰岛素的大肠杆菌细胞内有已插入胰岛素基因的质粒，该技术的生物学原理是基因控制生物性状。

14．C解析:组织培养可快速获得后代个体，但属于无性生殖，故不能获得多种变异类型。

15．A

16．A

17．A解析:品种甲与品种乙杂交后改变了、基因组合，不利于保留水稻香味；转移控制有香味基因到乙品种，有利于保留水稻香味；让品种甲水稻自花传粉，有利于保留水稻香味；用组织培养获得水稻甲的植株，基因未发生改变，有利于保留水稻香味。

18．C解析:科学家将人生长激素基因转入大肠杆菌内，合成了人的生长激素，这是运用了转基因技术；细菌具有人的生长激素基因，从而说明了这种变异是可遗传的，基因蕴含的遗传信息在生物之间是相通的，故②③⑤正确。

19．C解析:把人凝血因子的基因注入羊的受精卵中，转基因羊的乳汁中就含有能够治疗血友病的人凝血因子，表明人凝血因子的形成是受基因控制的；转基因羊成了人凝血因子的“生产车间”，属于乳房生物反应器：它们是转基因技术的产物，不是仿生技术的产物。

20.D

21．B解析:转基因技术是把一种生物的基因转移到另一种生物的基因组中的生物技术。利用“工程菌”生产人的生长激素，将人干扰素基因整合到大肠杆菌的DNA中生产人干扰素，将豆科植物的蛋白基因转移到马铃薯细胞中培育出“肉土豆”，都利用了转基因技术：太空育种是利用太空条件诱导种子的遗传物质发生改变来培育新品种的技术，也叫诱变育种。

22．D解析:利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导人猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。该过程采用的技术是基因编辑技术、核移植技术、转基因技术：未采用组织培养技术。

23. B解析:大肠杆菌是细菌，只有DNA集中的区域，没有成形的细胞核，因此这种合成胰岛素的基因是转人大肠杆菌的DNA中，而不是细胞核中。

24．D解析:转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使之与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有优良遗传性状的生物技术。超级小鼠、彩色棉花、抗虫棉都属于转基因生物。杂交水稻是利用有性生殖来繁育后代的。

25．B解析:将苏云金芽孢杆菌中能产生杀虫毒素的基因转入普通烟草细胞中，使普通烟草也能产生杀虫的毒素，表现出抗虫性，最终得到抗虫效果良好的抗虫烟草。

26．B解析:袁隆平院士培育的杂交水稻是通过有性生殖过程进行自然的随机的基因重组，然后通过人工选择培育形成的新品种，属于杂交育种，不属于基因工程；我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空辣椒，属于诱变育种；通过组织培养技术快速繁育进口名贵兰花，属于无性生殖技术。

27.（1）基因    转基因生物_  （2）C   （3）鼠个体的大小  相对性状  基因控制生物的性状

28.（1）无性生殖  保留母本优良性状、缩短植物生长周期、实现生物的快速繁殖的作用

（2）①黄肉  ②Aa  Aa  aa  aa（3）基因决定性状（4）转基因技术  转基因产品带给人们巨大利益的同时，还要重视转基因产品的安全性，做好转基因动植物及产品对人类健康和环境安全的评价工作，如转毒蛋白基因作物若持续产生毒蛋白，将可能大规模的消灭多种害虫，并使这些害虫的天敌数量下降，从而威胁生态平衡。因此，采取相应的措施防范基因对环境的潜在威胁是非常必要的

29.（1）B→A→D→C  （2）鼠的个体大小  （3）基因控制性状 （4）生殖细胞 

解析:（1）获得转基因超级鼠的过程：先从大鼠中分离出大鼠生长激素基因，通过显微注射的方法注入小鼠的受精卵内，再将受精卵注入普通鼠的输卵管内，结果普通鼠生出带有大鼠生长激素基因的幼鼠，转基因鼠比与它同胎所生的小鼠生长速度快两到三倍，体积大一倍。因此，获得转基因超级鼠的正确顺序是B→A→D→C。（2）在这项研究中，被研究的性状是老鼠的大小，控制这个性状的基因是生长激素基因。（3）巨型鼠个体较大是大鼠生长激素基因作用的结果，说明基因控制性状。​​（4）生物在有性生殖过程中，生殖细胞（精子与卵细胞）就是基因在亲子代间传递遗传物质的桥梁。
【拓展延伸】

30.（1）转基因技术　（2）基因（3）红花　　（4）RNA（核糖核酸） （5）会
解析:（1）科学家将海洋发光细菌DNA片段（基因）引入烟草中，对烟草进行了基因改良，使其能够自然、主动、持续的发光，这种技术称为转基因技术。
（2）科学家将海洋发光细菌DNA片段引入烟草中，烟草表现出细菌DNA片段（基因）控制的发光性状，因此这说明生物的性状受基因控制。
（3）烟草花色的红色和黄色是一对相对性状。红花烟草和黄花烟草杂交，后代全部是红花烟草，黄花烟草的性状没有表现出来，由此判断红花是显性性状，在后代中消失的黄花是隐性性状。
（4）烟草花叶病毒能够引起烟草叶出现黄绿相间的病斑，即烟草花叶病。该病毒结构简单仅由蛋白质外壳和RNA（核糖核酸）构成。根据科学家的“烟草花叶病毒感染烟叶试验”：烟草花叶病毒烟叶烟叶出现病斑烟草花叶病毒
 烟草花叶病毒的蛋白质外壳烟叶正常烟叶无烟草花叶病毒
烟草花叶病毒的RNA烟叶烟叶出现病斑烟草花叶病毒
  以上实验结果说明：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA（核糖核酸）．
（5）如果烟草花叶病毒侵染“星光阿凡达”发光烟草，烟草花叶病毒会在发光烟草的活细胞内大量繁殖，因此理论上发光烟草会感染烟草花叶病。