2020高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用学案 新人教版必修2
高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用学案 新人教版必修2
第2节基因工程及其应用1.基因工程的原理是基因重组。
2．基因工程的操作工具有限制酶、DNA连接酶和运载体。
3．限制性核酸内切酶具有特异性，能识别特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA 分子。
4．DNA连接酶的作用是将目的基因和运载体连接成重组DNA分子。
5．常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
6．基因工程的四个步骤是：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
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”：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DNA连接酶连接脱氧核糖和磷酸之间的缺口(2)1．Eco R I限制酶只能识别GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列切开，产生黏性末端，请写出切割后产生的黏性末端。
2.右图表示一段DNA序列，请确定限制酶和DNA连接酶的作用部位。
提示：限制酶和DNA连接酶都作用于b部位。
[跟随名师·解疑难]1．限制酶与DNA连接酶(1)限制酶：①作用特点：专一性和特异性。
②作用结果：产生黏性末端。
③作用部位：脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
(2)DNA 连接酶与DNA 聚合酶的比较：(1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制——这是保证目的基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子细胞的基础。
(2)有多个限制酶切点——这是运载体能够接入多种目的基因所必备的条件。
(3)有标记基因——这是检测目的基因是否导入受体细胞中的重要判断依据。
1．基本操作步骤2．应用培育出具有各种抗逆性的作物新品种抗虫的转基因抗虫棉减少了农药的用量，而且还减少了农药对环境的污染 胰岛素基因与大肠杆菌的DNA 分子重组，并在大肠杆菌内获得成功的表达利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等1．若用DNA连接酶将目的基因与运载体两两结合时，可能有哪些产物？提示：目的基因—目的基因、目的基因—运载体、运载体—运载体。
(部编版)2020学年高中生物第六章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用教学案必修1
第2节基因工程及其应用[学习导航] 1.结合教材图文，概述基因工程的基本原理和基本步骤。
2.结合具体实例，了解基因工程的应用及其安全性。
[重难点击] 基因工程的基本原理和基本步骤。
科幻电影《蜘蛛侠》中的男主角意外被转基因的蜘蛛咬伤，蜘蛛的基因整合到了他的基因上，并且在他体内表达，从而使他成了具有特殊本领的超级英雄。
现实中，我们已经运用类似的技术来改造生物的性状，获得人们所需要的品种，这就是基因工程。
一、基因工程的原理1．基因工程的概念(1)基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
(2)基因工程是把一种生物的某种基因转移到另一种生物体的细胞内，基因的结构基本没有变化，只是位置发生了变化，所以应该属于基因重组。
2．基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶的作用特点是识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
(2)DNA连接酶连接黏性末端或平末端脱氧核糖和磷酸之间的缺口。
(3)运载体①作用：将外源基因送入受体细胞。
②种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等。
质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。
上面通常含有的抗性基因可以作为标记基因用于目的基因导入受体细胞的检测依据。
3．基因工程的操作步骤提取目的基因——目的基因：人们所需要的特定基因↓目的基因与运载体结合⎩⎪⎨⎪⎧用某种限制酶切割质粒用同一种限制酶切割目的基因加入DNA 连接酶质粒和目的基因结合形成重组 DNA 分子↓ 将目的基因导入受体细胞：主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法↓目的基因的检测与鉴定⎩⎪⎨⎪⎧检测：根据受体细胞中是否具有标记基因，判断目的基因 是否导入受体细胞表达：受体细胞表现出特定的性状，如棉花抗虫性状的 表现下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图回答。
高中生物第六章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用教案3新人教版必修2
第2节基因工程及应用（第一课时）一、教学目标：1、简述基因工程的基本原理。
2、通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点：1.教学重点：(1)基因工程的基本原理。
2.教学难点：(1)基因工程的基本原理。
三、内容分析：由于本课时的内容是基因工程的成果与发展前景，属于基因工程的实际应用问题，所以教材中的大量内容是基因工程发展近几年的成果，相对其他章节来讲该内容比较新颖和超前，而且该内容是一个动态的知识体系，其内容不断地更新、发展和变化。
如果按照以往的教学手段，必然导致学生对知识的机械记忆，不利于开阔学生的思路、发展学生的思维和素质能力的提高。
因此本课打破原有的教学模式，尝试利用网络环境进行信息化教学。
这就需要教师和学生做充分的准备。
四、教学方法以讲授法为主，以讨论、探究法为辅。
五、课时安排：1课时六、教学用具教学课件七、教学过程教学内容教师组织和引导教学意图导入多媒体展示一组图片，能发光的水母、不能发光的热带斑马鱼、超级小鼠超级鱼等图片，然后介绍，图片中这些生物的出现是基因“嫁接”的结果，提出问题，1.为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？2.推测这种“嫁接”怎样能实现？展示DNA双螺旋模型问题讨论3.这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？我们今天就来学习这方面的知识，基因工程及其应用。
1973年美国科学家科恩创立了定向改造生物的新技术基因工程。
引导学生进行探究：从糖尿病治疗实例入手，共同研究基因工程及有关的技术。
组织学生讨论分析：治疗糖尿病的药物是什么？用什么方法获得胰岛素才能满足社会需要呢？大多同学想到从动物胰脏中提取，这确实是获得胰岛素的一种方法。
科学家运用这种方法提取胰岛素，结果每100Kg胰脏只能提取45g 胰岛素，不仅需要消耗大量的动物肝脏，而且提取过程复杂，必然是产量低、价格昂贵，远远满足不了社会的需要。
2020高中生物 第六章 从杂交育种到基因工程 6.2 基因工程及应用教案 新人教版必修2
剪刀
针线
运载体
受体
A
质粒
限制性内切酶
DNA连接酶
提供目的基因的生物
大肠杆菌等
B
提供目的基因的生物
DNA连接酶
限制性内切酶
质粒
大肠杆菌等
提供目的基因的生物
限制性内切酶
DNA连接酶
质粒
大肠杆菌等
D
大肠杆菌等
DNA连接酶
限制性内切酶
提供目的基因的生物
质粒
3.下列各项应用中不属于基因工程的是（ ）
A.转基因抗虫棉的培育成功
3.基因工程的操作步骤：
基因工程操作的一般步骤为：__________________、目的基因与___________结合 、将目的基因导入_________________、目的基因的________和________。
1.作物育种：
2.药物研制：
3.环境保护：
通过学习，要认识到科学技术是一把双刃剑，认识到生命中许多事实还有待于人类去探 索，科学发展中仍有许多问题有争议。
教
学
反
思
不宜讲深，恰到好处；
教学环节应该紧凑；
时间安排应该更合理
阅读教材，回答教师所提 出的问题
阅读教材，回答教师所提出的问题
学生总结
高考链接
1．DNA连接酶的主要功能是（ ）
A．DNA复制时母链与子链之间形成的氢键
B．粘性末端碱基之间形成的氢键
C．将两条DNA末端之间的缝隙连接起来
D．将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来
2.下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是( )。
6.2基因工程及其应用
教
学
高一生物必修2教案：第六章从杂交育种到基因工程第2节《基因工程及其应用》1
C.GAATTC，切点在G和A之间 D.GAATTC，切点在C和T之间
板书设计：
1、基因工程的概念：
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们地意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
B.所有限制酶都只能识别同一种按规定的核苷酸序列
C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快
D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
2、以下说法正确的是 （ ）
A.所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B．质粒是基因工程中惟一的运载体
C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
A.①③⑤⑦ B.②④⑥ C.①③⑥⑦ D.②③⑥⑦
3．1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源（ ）
A.普通棉花的基因突变 B.棉铃虫变异形成的致死基因
C.寄生在棉铃虫体内的线虫 D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因
4．下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是( )
（3）通过模拟听证会的活动，引导学生主动参与，乐于辩论、积极进行交流与合作，从而培养学生对团结、互助和协调的合作精神，训练学生思维的敏捷性、逻辑性、广阔性及创造性，开阔学生的视野，提高学生的自学能力和良好的语言表达能力。
情感
目标
(1) 关注转基因生物和转基因食品的安全性。
(2) 进行角色扮演，使学生体验参与社会问题的讨论和决策的方法。
提出问题组织学生讨论、交流看法。
（1）为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？
【教育资料】人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》 设计学习精品
6-2 基因工程及其应用教学设计教材分析1. 教学内容分析高中生物必修2遗传与进化模块第6章从杂交育种到基因工程是整本书的一个重点内容。
而该章的第2节基因工程及其应用中，基因工程的原理及基本操作程序又是该章节的重中之重，在本章中起到承上启下的作用，上承DNA重组技术的基本工具，下接基因工程的应用，难点多，内容杂，较抽象，学生不易理解，学好这部分内容对学生从遗传与变异角度理解生命活动至关重要。
2. 课程标准要求搜集生物变异在育种上应用的事例。
关注转基因生物和转基因食品的安全性。
教学目标（三维教学目标）【知识目标】1、简述基因工程的基本原理。
2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。
3、关注转基因生物和转基因食品的安全性。
【能力目标】进行转基因生物和转基因食品安全性的资料搜集和分析。
【情感目标】1、关注转基因生物和转基因食品的安全性。
2、讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中，科学、技术和社会的相互作用。
教学重点：1、基因工程的基本原理2、基因工程的操作过程教学难点：1、基因工程的基本原理2、基因工程的操作过程教学策略或方法：从对杂交育种及诱变育种的特点总结入手，结合“问题探讨”，引入基因工程的概念，将重点放在引导学生了解基因工程的基本原理和大致过程上。
在教学过程中，结合学生熟悉的具体事例来讲述，并安排学生制作模型来模拟基因工程的操作过程，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。
本节课的侧重点是基因工程的原理，因此在教学深度上定位于学生了解基因工程的过程和方法，不必引入过多的专业术语和详细的操作技术。
通过本节课的学习，学生应了解基因工程所用到的“工具”和基因工程的大致过程。
教学方法为讲述法、讨论法教学用具：黑板、粉笔、多媒体课件教学板书：基因工程一、概念：二、步骤：1、提取目的基因；2、目的基因与运载体的结合；3、将目的基因导入受体细胞；4、目的基因的检测和表达。
三、工具：基因剪刀——限制性内切酶基因针线——DNA连接酶基因的运载体——质粒、噬菌体、动植物病毒等。
2024-2025学年高中生物第六章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用教案2新人教版必修2
3. 随堂测试：通过随堂测试评估学生对基因工程操作步骤、应用领域和伦理问题的理解和记忆情况。测试题可以包括选择题、填空题和简答题等。
4. 实验操作：评价学生在实验操作中的技能和理解，包括实验步骤的正确性、实验结果的分析和解释能力。
二、新课讲授（用时10分钟）
1.理论介绍：首先，我们要了解基因工程的基本概念。基因工程是利用生物技术手段对生物体的基因进行改造和调控的过程。它的重要性在于可以通过改变生物体的基因来实现对生物体的改良，从而满足人类的需求。
2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了基因工程在农业中的应用，以及它如何帮助我们培育出高产、抗病、抗虫的转基因作物。
题目：请简要描述基因工程的基本操作步骤。
答案：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、目的基因的导入和表达等。
2. 例题2：
题目：请举例说明基因工程在农业领域的应用。
答案：基因工程在农业领域的应用包括转基因作物的培育，如抗虫棉、抗病毒番茄等。
3. 例题3：
题目：请解释基因工程中基因表达载体的概念及其作用。
2. 教学活动设计：
（1）导入：通过动画、示意图等形式直观展示基因工程的操作步骤，激发学生的学习兴趣。
（2）新课讲解：运用PPT、视频等教学媒体，详细讲解基因工程的基本概念、原理和操作步骤。
（3）案例分析：分析实际案例，让学生了解基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用。
（4）小组讨论：引导学生分组讨论基因工程的伦理和法律问题，培养学生的社会责任感和伦理意识。
答案：基因工程中的伦理和法律问题包括转基因食品安全性、基因治疗的伦理争议等。解决方案包括制定相关法律法规、加强监管、提高公众科学素养等。
高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及应用导学案 新人教版必修二
6.2 基因工程及应用一、学习目标：1、知识目标：①简述基因工程的基本原理。
②举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。
2、能力目标：进行资料的搜集与分析，了解基因诊断在遗传病监测中的应用，以及人类基因组计划对科学发展、人类健康、社会伦理等方面的影响。
3、情感态度与价值观：关注转基因生物和转基因食品的安全性。
二、自主学习学生阅读教材P102—106页,完成下列学案(一)基因工程的原理1、传统的育种方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状，移植到身上，基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿直接定向地，培育出。
2、基因工程，又叫技术，或技术，通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的提取出来，加以，然后放到另一种生物的，定向地改造生物的。
3、基因工程最基本的工具有“”、“”和“”。
4、基因的“剪刀”指的是（以下简称），一种限制酶只能识别一种特定的，并在特定的切割DNA分子。
大肠杆菌中的一种叫做EcoRI的限制酶，能够专一识别的序列，并在和之间将这段序列切开。
5、基因的“针线”：两种不同的DNA用同种切割后，末端可以相互，但是，这种黏合只能使连接起来，脱氧核糖和交替连接而构成的DNA骨架上的缺口，需要靠来“缝合”。
6、基因的运载体：要将外源基因送入受体细胞，还需要有专门的运输工具，这就是，目前常用的运载体有、和等，质粒存在于许多以及等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够的很小的分子。
7、基因工程操作的四个步骤：、、、。
（二）基因工程的应用1、基因工程近年来，取得了突飞猛进的发展，、等技术的应用不仅使生命科学的研究发生了前所末有的变化，而且在实际应用领域，如、、、等方面也展示出美好的应用前景。
2、近年来人们利用基因工程的方法，获得了、和的农作物，培育出具有各种的作物新品种。
3、1993年，中国农业科学院的科学家成功地培育出了抗棉铃虫的，抗虫基因来自。
还培育出了抗虫的、、和等多种作物，抗虫基因作物的使用，不仅减少了，大降低了，而且还减少了的污染。
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第2节基因工程及其应用[学习目标] 1.概述基因工程的原理和应用。
2.了解转基因生物和转基因食品的安全性。
一、基因工程的原理1．基因工程的概念(1)基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
(2)基因工程是把一种生物的某种基因转移到另一种生物体的细胞内，基因的结构基本没有变化，只是位置发生了变化，所以应该属于基因重组。
2．基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶的作用特点是识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
(2)DNA连接酶连接黏性末端或平末端脱氧核糖和磷酸之间的缺口。
(3)运载体①作用：将外源基因送入受体细胞。
②种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等。
质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。
上面通常含有的抗性基因可以作为标记基因用于目的基因导入受体细胞的检测依据。
3．基因工程的操作步骤提取目的基因——目的基因：人们所需要的特定基因目的基因与运载体结合⎩⎪⎨⎪⎧用某种限制酶切割质粒用同一种限制酶切割目的基因加入DNA连接酶质粒和目的基因结合形成重组DNA分子将目的基因导入受体细胞：主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法目的基因的检测与鉴定⎩⎪⎨⎪⎧检测：根据受体细胞中是否具有标记基因，判断目的基因 是否导入受体细胞表达：受体细胞表现出特定的性状，如棉花抗虫性状的 表现例1 如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需用到的工具是( )A ．DNA 连接酶和解旋酶B ．DNA 聚合酶和限制性核酸内切酶C ．限制性核酸内切酶和DNA 连接酶D ．DNA 聚合酶和RNA 聚合酶 答案C解析 如图所示为目的基因与运载体结合过程，需要基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶和基因的“针线”——DNA 连接酶。
此过程不涉及DNA 复制，不需要DNA 聚合酶和解旋酶。
例2 如图所示为一项重要生物技术的关键步骤，X 是获得外源基因并能够表达的细胞。
下列有关说法不正确的是( )A ．X 是能合成胰岛素的细菌细胞B ．质粒具有标记基因和多个限制酶切点C ．外源基因与运载体的重组只需要DNA 连接酶D ．该细菌的性状被定向改造 答案 C解析 根据图示，重组质粒导入的是细菌细胞，所以X 是能合成胰岛素的细菌细胞，A 正确；质粒作为运载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因，同时具有标记基因以便检测目的基因是否导入受体细胞内，B 正确；基因与运载体的重组需要限制酶和DNA 连接酶，C 错误；基因工程的特点是能够定向改造生物的性状，D正确。
二、基因工程的应用及其安全性1．基因工程的应用(1)基因工程与作物育种①目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。
②实例：抗棉铃虫的转基因抗虫棉。
③意义：抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量，大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。
(2)基因工程与药物研制①实例：用基因工程方法生产胰岛素。
②过程：胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌内获得成功的表达。
(3)基因工程与环境保护实例：利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油、处理工业废水等。
2．转基因生物和转基因食品的安全性例3转基因成果令人叹为观止，下列不是转基因成果的一项是( )A．抗虫棉花B．能清除石油污染的假单胞杆菌C．我国奶牛的主要品种——中国荷斯坦奶牛D．抗除草剂玉米答案 C解析转基因生物是指运用基因工程操作程序，即通过提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定等获得的含有外源基因的生物。
转基因生物包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物。
抗虫棉花、能清除石油污染的假单胞杆菌、抗除草剂玉米都属于转基因成果。
我国奶牛的主要品种中国荷斯坦奶牛，是杂交育种技术的结果。
例4下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是( )A．基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因B．通过转基因技术可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药使用C．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制性核酸内切酶处理运载体DNAD．若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界，则生产出来的甘蔗不存在安全性问题答案 B解析基因工程常以抗生素抗性基因作为标记基因；在基因工程的实验操作中通常用同一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的DNA和运载体DNA，使它们产生相同的黏性末端；若转基因甘蔗中的外源基因来源于自然界，则仍可能存在食品安全、环境安全等安全性问题。
1．判断正误(1)基因工程的原理是基因突变( )(2)基因工程能够定向地改变生物的性状( )(3)所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列( )(4)基因工程中的运载体只有质粒( )(5)只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达( )(6)转基因生物和转基因食品都是不安全的( )答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×2．基因工程的正确操作步骤是( )①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③目的基因的检测与鉴定④提取目的基因A．③④②①B．②④①③C．④①②③D．③④①②答案 C解析基因工程技术操作的四个步骤是：提取目的基因；目的基因与运载体相结合；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。
3．质粒是基因工程最常用的运载体，下列有关质粒的说法正确的是( )A．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有B．细菌的基因只存在于质粒上C．质粒为小型环状DNA分子，存在于拟核或细胞核(区)外的细胞质中D．质粒是基因工程中的重要工具酶之一答案 C解析质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子，在病毒、动植物细胞中是不存在的，故A错误；细菌的基因除少部分在质粒上外，大部分在拟核中的DNA分子上，故B错误；质粒是基因工程中的主要运载体，故D错误。
4．下列关于转基因生物与环境安全的叙述，错误的是( )A．重组的微生物在降解污染物的过程中可产生二次污染B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响C．如果转基因花粉中含有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内D．转基因生物有可能对生态系统的稳定性和人类的生活环境造成破坏答案 B解析种植抗虫棉虽然可以减少农药的使用量，但由于抗虫害的转基因作物的长期大量种植，会使目标害虫发生群体改变，产生抗性，更难杀灭。
5．酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可用于生产食品和药品等。
科学家将大麦细胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。
基本的操作过程如下：(1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传的变异的来源中属于____________。
(2)本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，所用的运载体是____________。
(3)要使运载体与LTP1基因连接，首先应使用____________进行切割。
(4)切割完成后，利用____________将运载体与LTP1基因连接。
答案(1)基因重组(2)质粒(3)同一种限制酶(4)DNA连接酶解析(1)基因工程能克服远缘杂交不亲和的障碍，使原本不在一起的基因组合到一起，使生物具有特定性状，其原理为基因重组。
(2)运载体是取自大肠杆菌的质粒(见图)。
(3)(4)基因工程中的“剪刀”为限制酶，两个序列相同、能互补配对的黏性末端可用DNA连接酶“缝合”。
[对点训练]题组一基因工程的原理1．关于基因工程的叙述，正确的是( )A．限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位相同，都是氢键B．作为运载体的质粒，其核DNA分子上应有对重组DNA分子进行鉴定和选择的标记基因C．通过基因工程制备转基因植物，可以选叶肉细胞作为基因工程的受体细胞D．人体胰岛素基因通过基因工程技术转入大肠杆菌以后，传递和表达不再遵循中心法则答案 C解析限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键，A错误；基因工程中常用的运载体是质粒，质粒存在于细菌和真菌细胞中，是一种独立于核DNA之外可自主复制的很小的环状DNA分子，所以质粒不属于核基因，B错误；植物体细胞具有全能性，所以可以选择叶肉细胞作为基因工程的受体细胞，C正确；人的胰岛素基因在大肠杆菌体内表达时，遗传信息的传递和表达仍遵循中心法则，D错误。
2．结合下图判断，下列有关基因工程中工具酶的功能的叙述，正确的是( )A．切断a处的酶简称内切酶，被称为基因的“剪刀”B．连接a处的酶为DNA聚合酶，被称为基因的“针线”C．RNA聚合酶可通过识别基因中的特定碱基序列与DNA分子结合D．DNA连接酶的作用点是b处答案 C解析切断a处的酶是被称为基因的“剪刀”的限制性核酸内切酶，应简称为限制酶而不是内切酶，A项错误；连接a处的被称为基因的“针线”的酶是DNA连接酶，不是DNA聚合酶，B项错误；b处为碱基对内的氢键，切断b处的是解旋酶，但b处的连接是通过碱基互补配对实现的，DNA连接酶的作用点是a处而非b处，D项错误。
3．下列有关基因工程中运载体的说法，正确的是( )A．在进行基因工程的操作中，作为运载体的质粒都是天然质粒B．所有的质粒都可以作为基因工程的运载体C．质粒是一种独立于细菌拟核DNA外的链状DNA分子D．作为运载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA分子进行鉴定和选择的标记基因答案 D解析作为运载体的质粒，都是经过修饰的质粒；并不是所有质粒都能作为运载体，能作为运载体的质粒必须具备一定的条件；质粒是环状DNA分子。
4．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与运载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。
结合图形分析下列有关这一过程的叙述，不正确的是( )A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①B．连接基因a与运载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②C．基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状答案 B解析限制酶和DNA连接酶均作用于磷酸二酯键，即①处，二者作用相反，分别是打开和连接该化学键；目的基因进入受体细胞后，会随着马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞，使之产生定向变异，从而改变其遗传性状。
5．基因工程是在DNA分子水平上进行的。
在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是( ) A．目的基因的获取B．目的基因与运载体结合C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测与鉴定答案 C解析基因工程操作过程中，将目的基因导入受体细胞没有发生碱基互补配对。