高中生物基因工程1.3基因工程的应用课后作业选修3教案
《专题11.3基因工程的应用》作业设计方案-高中生物人教版选修3
《基因工程的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在使学生能够：1. 掌握基因工程的基本概念及其在医学、农业等领域的应用。
2. 理解基因工程的基本操作流程和工具。
3. 培养学生的自主学习能力和实践操作能力，提高学生对生物科技的兴趣和认识。
二、作业内容本作业内容主要围绕《基因工程的应用》第一课时，具体包括：1. 预习任务：学生需提前预习基因工程的相关知识，包括基因工程的概念、发展历程及主要应用领域等。
2. 知识点梳理：学生需总结并掌握基因工程中涉及的基本概念，如DNA的提取与纯化、基因的克隆与表达等。
3. 视频学习：观看关于基因工程的科普视频，加深对基因工程的理解。
4. 课堂笔记整理：根据课堂上老师的讲解和自己的理解，整理关于基因工程重点知识的笔记。
5. 实践活动设计：学生设计一个简单的实验方案，例如“使用PCR技术进行特定DNA片段的扩增”。
方案需包含实验目的、原理、步骤、预期结果和安全注意事项。
三、作业要求具体要求如下：1. 知识点梳理需系统、全面，应包含本课时内所涉及的所有重点知识。
2. 课堂笔记整理应结合老师授课内容和自己的理解，对重点和难点进行标注和解析。
3. 实践活动设计要确保方案具有可操作性，遵循实验安全规则，并对每一步操作进行详细的描述。
4. 所有内容需在规定时间内完成，并保证字迹工整、格式规范。
5. 学生需在完成作业后进行自我检查和修正，确保作业质量。
四、作业评价教师将根据以下标准对学生的作业进行评价：1. 知识点梳理的全面性和准确性。
2. 课堂笔记的详细程度和条理性。
3. 实践活动设计的创新性、可行性和安全性。
4. 作业完成的及时性和规范性。
5. 学生对知识点的理解和应用能力。
五、作业反馈教师将根据学生的作业情况进行反馈，指出学生的优点和不足，并提供改进建议。
同时，教师会针对学生的疑问进行解答，帮助学生更好地掌握《基因工程的应用》这一章节的知识。
反馈形式可以包括面批、集体讲评和在线互动等方式。
2023年人教版高中生物选择性必修3第3章基因工程第3节基因工程的应用
第3节基因工程的应用【课程标准】举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。
【素养目标】1.科学思维:基于基因工程在农牧、医药和食品等行业应用的实例,说明基因工程给社会带来的巨大进步。
2.社会责任:基于基因工程在各方面发展的前景,理性看待基因工程的安全性。
你听说过转基因鲤鱼吗?转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%~115%,它在142天后平均体重达到648 g。
除生长速度快,转基因鲤鱼对饵料的利用率也非常高,这两个因素使得转基因鲤鱼的养殖经济效益比非转基因鲤鱼提高125%。
观看视频《快速生长的转基因黄河鲤鱼》。
思考:1.提高鲤鱼生长速度的目的基因是什么?2.你还知道哪些转基因生物?基因工程有哪些方面的应用?一、基因工程在农牧业方面的应用连一连:基于基因工程在改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等方面的应用,将下列转基因生物和选用的目的基因连线。
【警示】转基因抗虫植物与转基因抗病植物是不同的,转基因抗病植物可以抵抗病毒、真菌等,但不能抗虫。
二、基因工程在医药卫生领域的应用判一判:基于基因工程在医药卫生领域的成果和应用,判断正误。
①对微生物或动植物的细胞进行基因改造,使它们能够生产药物。
(√)②乳腺生物反应器是将药用蛋白基因导入动物的乳腺细胞中。
(×)提示:需将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子重组在一起后导入受精卵中。
③转基因动物需要进入泌乳期才能成为“乳腺生物反应器”。
(√)④用转基因动物做器官移植的供体时,只能通过抑制供体动物抗原决定基因的表达来解决免疫排斥的问题。
(×)提示:还可以设法除去抗原决定基因。
思考:作为乳腺生物反应器的动物,对性别有怎样的要求?提示:应为雌性动物。
三、基因工程在食品工业方面的应用1.基因工程菌:用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类。
2.选一选:以下叙述属于基因工程在食品工业方面应用的是①③。
选修3 专题1 1.3 基因工程的应用学案(陆德平)
1.3 基因工程的应用——学案编者：陆德平一、植物基因工程的成果：植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力，以及改良农作物的和利用植物生产等方面。
（一）抗虫转基因植物1．杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、抑制剂基因、抑制剂基因、植物凝集素基因等。
2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。
（二）抗病转基因植物1．植物的病原微生物：主要有、真菌和细菌等。
2．抗病基因种类（1）抗病毒基因：病毒基因和病毒的复制酶基因。
（2）抗真菌基因：基因和抗毒素合成基因。
（3）成果：烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
（三）其他抗逆转基因植物1．抗逆基因：调节细胞基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。
2．成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。
（四）转基因改良植物品质1．优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。
2．成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
例1、科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④二、动物基因工程的成果（一）提高动物的生长速度1．生长基因：外源基因。
2．成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。
（二）改善畜产品的品质1．优良基因：肠乳糖酶基因。
2．成果：转基因牛含量少。
（三）转基因动物生产药物1．基因来源：药用基因+ 蛋白基因的启动子。
2．成果：乳腺生物反应器或反应器。
（四）转基因动物作器官移植的供体1．器官供体：抑制或除去抗原决定基因。
2．成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。
（五）基因工程药物1．来源：转基因。
2．成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
例2、抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是A．抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒B．抗病毒转基因植物，对病毒的抗性具有局限性或特异性C．抗病毒转基因植物可以抗害虫D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异三、基因治疗1．概念：把导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。
人教版高中生物选修三：1.3《基因工程的应用》ppt课件
转基因克隆猪器官
提示:生长激素基因
启动子
免疫排斥
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2.动物乳腺生物反应器的原理、生产流程及优点是怎样的? 提示:(1)原理:利用基因工程,把动物的乳腺作为生产工具,使目的 基因在其内表达,在分泌的乳汁中获得人类需要的生物产品。 (2)生产流程:
(3)优点: ①产量高,易获得目标产品; ②目标产品质量好,因为乳腺组织具有一整套全面对蛋白质进行 合成和加工的能力; ③产品成本低; ④从乳汁中提取产品,操作简单。
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四、基因治疗曙光初照
1.基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥 功能,从而达到治疗疾病的目的。可分为体外基因治疗和体内基因治疗 两种。 2.无论哪一种基因治疗,目前都处于初期的临床试验阶段。
预习交流
1.患者通过基因治疗后,其后代还患遗传病吗?为什么? 提示:其后代很可能还患有这种遗传病。对患者进行相关细胞的基 因替换,但这种局部细胞的基因替换,并没有改变其他部位细胞的基因, 如精原细胞。其后代很可能还会患遗传病。 2.基因治疗现在应用于临床治疗了吗? 提示:基因治疗的很多技术还不成熟 ,目前只是处于临床试验阶段。
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2.抗病转基因植物 (1)引起植物生病的微生物称为病原微生物,主要有病毒、真菌和细 菌等。 (2)目的基因:病毒外壳蛋白基因、 病毒复制酶基因、 几丁质酶基因、 抗毒素合成基因。 (3)意义:能够获得杂交育种无法获得的抗病毒的新品种。 3.抗旱、抗盐碱植物 (1)原理:干旱和盐碱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关。 (2)目的基因:调节细胞渗透压的基因。 (3)成果:抗盐抗旱烟草等。 4.利用转基因改良植物的品质 (1)应用范围:可以提高植物中氨基酸的含量、延长贮存时间、改变 花色等,从而提高作物品质。 (2)提高氨基酸含量和种类的方法:将某些氨基酸含量多的蛋白质 编码基因导入植物;改变氨基酸合成途径中某种关键酶的活性,提高氨 基酸的含量。
人教版生物选修3(课后习题)1.3 基因工程的应用 Word版含答案
1.3基因工程的应用基础巩固1转基因动物是指( )A.提供基因的动物B.基因组成中转入了外源基因的动物C.能产生白蛋白的动物D.能表达基因遗传信息的动物2若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,其在环境保护上的重要意义是( )A.减少氮肥使用量,降低生产成本B.减少氮肥生产量,节约能源C.避免因施用氮肥过多引起的环境污染D.改良土壤的群落结构、海华水”,化引起淡水“赤洋,污染环境。
利用现象”“潮基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,可减少氮肥施用量,避免水体富营养化,保护环境。
3下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用?( )A.提高农作物的抗逆性B.生产某些天然药物C.改良农作物的品质D.作器官移植的供体项为动物基因工程技术的重要应用。
4基因治疗是指( )A.把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的B.对有基因缺陷的细胞进行修复,从而使其恢复正常,达到治疗疾病的目的C.运用人工诱变的方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变后恢复正常D.运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除,达到治疗疾病的目的疗,其基本方法都是把相应的正常基因导入有基因缺陷的相关细胞中,从而使病人恢复正常。
5科学家运用转基因技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到大白菜细胞中,培育出抗虫效果很好的优质大白菜,减少了农药的使用量,保护了环境。
下列说法正确的是( )A.抗虫基因中含有终止密码子B.抗虫基因能在大白菜细胞中正常表达C.转基因技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体D.限制酶识别的序列一定是GAATTC于终止密码子存在,子mRN不同的限制酶识别的序A,上。
载体不是酶。
限制酶有多种列大都不相同。
6以下关于抗病转基因植物成功表达抗病毒基因后的说法,正确的是( )A.可以抵抗所有病毒B.对病毒的抗性具有局限性或特异性C.可以抵抗害虫D.可以稳定遗传,不会变异,毒并不是所有病,也不可以抗虫。
抗病毒基因也会发生变异。
毒7下列不属于利用基因工程技术制取药物的是( )A.从大肠杆菌体内获取白细胞介素B.从酵母菌体内获得干扰素C.利用青霉菌获取青霉素D.从大肠杆菌体内获得胰岛素等如大肠杆菌、酵母菌(胞)中并使,该基因得到高效表达以产生药物,然后通过培养微生物来获得药物的一种技术。
基因工程及其应用教学设计(优秀7篇)
基因工程及其应用教学设计(优秀7篇)6.2基因工程及其应用教学设计案例篇一一、教学目标的确定课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是：关注转基因生物和转基因食品的安全性，这也是本节要达成的主要教学目标。
课程标准并未明确指出本章要讲述基因工程的内容，考虑到本章教材知识体系的完整性，以及学生达成上述目标所需要的知识基础，本节还将简述基因工程的基本原理，举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用作为教学目标。
二、--思路第一课时--流程图如下。
第二课时--流程图如下。
三、教学实施的程序教师组织引导学生活动教学意图教师通过图片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等，引入课题。
教师利用问题探讨，提出问题，组织学生讨论、交流看法。
·为什么能把一种生物的基因嫁接到另一种生物上？·推测这种嫁接怎样才能实现？·这种嫁接对品种的改良有什么意义？教师小结：从杂交育种的局限性切入，人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。
说明本节教学目标。
教师肯定学生合理的想法，引发思考。
你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？教师用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具：剪刀、针线、运载体等。
并用问题启发学生：你能想像这种‘剪刀加浆糊’式的‘嫁接’工作在分子水平的操作，其难度会有多大吗？用同一种限制性内切酶切割后的dna片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图6?4）。
这样剪切拼接就可以形成重组的dna分子。
将学生分成4个人一组，发给所需材料，可将构建模型的文字指导（参见选修3《现代生物科技专题》p.6重组dna分子的模拟操作），复印后发给各组。
教师提出问题：1.在制作模型时用到的工具（剪刀和不干胶）各代表什么？比较剪切后的dna片断的末端切片，你发现有什么特点呢？2.回顾在模型构建过程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的产品，你对重组dna 的操作有什么新的理解？教师启发学生思考重组后的dna分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。
新课标高中生物教师用书选修三教材教案
新课标⾼中⽣物教师⽤书选修三教材教案新课标⼈教版【必修123】【选修123】教师⽤书汇总选修3现代⽣物科技专题教师教学⽤书致教师专题1基因⼯程1.1DNA重组技术的基本⼯具1.2基因⼯程的基本操作程序1.3基因⼯程的应⽤1.4蛋⽩质⼯程的崛起前沿动态DNA重组技术的基本⼯具教学案例专题2细胞⼯程2.1植物细胞⼯程2.2动物细胞⼯程前沿动态动物细胞融合与单克隆抗体教学案例专题3胚胎⼯程3.1体内受精和早期胚胎发育3.2体外受精和早期胚胎培养3.3胚胎⼯程的应⽤及前景前沿动态胚胎移植教学案例专题4⽣物技术的安全性和伦理问题4.1转基因⽣物的安全性4.2⽣物技术的伦理问题4.3禁⽌⽣物武器转基因⽣物的安全性教学案例转基因⽣物的安全性教学设计专题5⽣态⼯程5.1⽣态⼯程的基本原理5.2⽣态⼯程的实例和发展前景前沿动态教学案例致教师新的普通⾼中课程⽅案规定的培养⽬标、课程结构、课程内容、课程的实施与评价，都在实验之中，需要课程⼯作者、教材编著者、校长和教师，还有莘莘学⼦的共同努⼒，其中，教师的⾟勤耕耘，更是实验成功的关键。
《普通⾼中课程⽅案（实验）》就课程内容的选择提出了三个原则：时代性、基础性和选择性。
根据这些原则，《普通⾼中⽣物课程标准（实验）》在课程设计思路中指出：“选修模块是为了满⾜学⽣多样化的需要⽽设计的，有助于拓展学⽣的⽣物科技视野、增进学⽣对⽣物科技与社会关系的理解、提⾼学⽣的实践和探究能⼒。
”在介绍“选修3：现代⽣物科技专题”时，进⼀步指出：“以专题形式介绍了现代⽣物科学技术⼀些重要领域的研究热点、发展趋势和应⽤前景，以开拓学⽣的视野、增强学⽣的科技意识，为学⽣进⼀步学习⽣物科学类专业奠定基础。
”这是⼀些颇为讲究的规定性话语，特别是具体到本模块，起着教学定位的作⽤，⼤家可以细细体味。
⼤致地说，是⼴阔性与有限性的统⼀；是基础性与发展性的统⼀，我们将在后⾯的介绍中进⼀步展开。
以下将分三个⽅⾯和⽼师们交流，这三个⽅⾯依次是：学⽣学习本模块的意义和价值；本模块教学内容的设计思路和呈现⽅式；本模块的教学建议。
选3：1.3基因工程和应用导学案
1.3 基因工程的应用导学案班级学号姓名【学习目标】1.基因工程的原理和应用。
2.尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案。
3.通过了解我国基因工程的前景及成果，激发学生对生物知识的兴趣，开阔学生的思路。
【学习重点】基因工程在农业和医疗等方面的应用。
【难点预测】基因治疗。
【自主预习1】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中的相应位置用横线标注。
)植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力，以及改良农作物的______ __和利用植物生产等方面。
一、植物基因工程硕果累累1、抗虫转基因植物⑴杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、、、植物凝集素基因等。
⑵成果：_______ _____、______ ________等。
2、抗病转基因植物⑴植物的病原微生物：、和细菌等。
⑵抗病基因种类①抗病毒基因：病毒基因和基因。
②抗真菌基因：______ _______基因和基因。
⑶成果：抗烟草花叶病毒的烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
3、抗逆转基因植物⑴抗逆基因：调节细胞基因使作物抗碱、抗旱；鱼的使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。
⑵成果：具有抗寒能力的烟草、番茄。
4、利用转基因改良植物的品质⑴优良基因：、控制番茄成熟的基因等。
⑵成果：__________________________ ___________________________。
【课内探究1】（结合已学知识，思考以下问题。
将不能完成的问题用红笔画出来，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。
）1、植物基因工程主要应用于那些方面？并举例说明取得的相应成果。
2、利用基因工程培育抗盐碱、抗干旱作物，这些抗性基因实际上是什么基因？【自主预习2】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。
)二、动物基因工程前景广阔1、用于提高动物的生长速度⑴基因：外源基因。
⑵成果：__________ _____________________。
高中生物选修3教案 第1章 基因工程
专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具1、教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节，本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具，是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。
2、教学目标1．知识目标：（1）简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。
（2）简述DNA重组技术所需的三种基本工具。
2．能力目标：运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。
3．情感、态度和价值观目标：（1）关注基因工程的发展。
（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
3、教学重点和难点1、教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2、教学难点基因工程载体需要具备的条件。
4、学情分析学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识，对于本部分内容已经有了初步了解，所以学习起来应该不会有太大的困难。
5、教学方法1、学案导学：见学案。
2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习6、课前准备1．学生的学习准备：预习《DNA重组技术的基本工具》，初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时一、教学过程(一) 预习检查、总结疑惑。
检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师首先提问：A.我们以前在哪部分学习过基因工程？（必修二从杂交育种到基因工程）B.回想一下，转基因抗虫棉是怎样培育出来的？经过了哪些主要步骤？（实质是基因工程的基本操作程序：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）从这节课开始，我们将深入学习基因工程，今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。
我们来看本节课的学习目标。
（多媒体展示学习目标，强调重难点）（三）合作探究、精讲点拨。
(完整版)【人教版】生物选修三：1.3《基因工程的应用》课后习题(含答案),推荐文档
【优化设计】2018-2019 学年高中生物 1.3 基因工程的应用课后课时演练·促提升1.A.黑麦与六倍体普通小麦杂交,杂种通过秋水仙素或低温处理得到八倍体小黑麦B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株C.用紫外线照射青霉菌,使其 DNA 发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其 DNA 整合到细菌 DNA 上解析:A 选项八倍体小黑麦的培育利用的是染色体变异。
C 选项利用的原理是基因突变。
D 选项属于基因重组,但是发生在自然条件下,不符合基因工程“按照人们的愿望,进行严格的设计”的概念。
答案:B2.下列关于基因工程的说法中,正确的是( )A.基因工程的设计和施工是在细胞水平上进行的B.基因工程都是在生物体外完成的C.基因工程是对蛋白质进行的操作D.基因工程能打破物种间的界限,定向改造生物性状解析:基因工程是 DNA 分子水平上进行设计和施工的。
DNA 重组技术是在生物体外完成的,目的基因的表达是在细胞内完成的。
答案:D3.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是( )①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻②我国科学家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③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒A.①B.①②C.①②③D.②③解析:自然界的基因重组发生在减数分裂过程中,同源染色体的两条非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体间的自由组合都可以发生基因重组;人工的基因重组就是基因工程。
在题目给出的选项中:①袁隆平利用杂交技术培育出的超级水稻,其原理是自然界的基因重组。
②将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出的抗虫棉,属于通过基因工程进行的基因重组,该方法将目的基因移植到某种生物,整合到该生物的 DNA 分子中,并使目的基因得以表达,其最大优点就是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
③是利用宇宙射线,诱发种子发生基因突变,从而培育出太空椒。
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1.3 基因工程的应用1.抗病毒转基因植物成功表达后,以下说法正确的是( )A.可以抵抗所有病毒B.对病毒的抗性具有局限性或特异性C.可以抗害虫D.可以稳定遗传,不会变异解析:抗病毒转基因植物只能抵抗某些病毒,不能抵抗所有病毒,也不可以抗虫;抗病毒基因存在变异的可能性。
答案:B2.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转到马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。
下列说法正确的是( )A.基因a只有导入马铃薯受精卵中才能表达B.目的基因来自细菌,可以不需要载体直接导入受体细胞C.基因a导入成功后,将抑制细胞原有的新陈代谢,开辟新的代谢途径D.目的基因进入受体细胞后,可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制,传给子代细胞并表达解析:培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞;目的基因必须借助载体才能导入受体细胞;目的基因导入成功后,不抑制细胞原有的代谢途径。
答案:D3.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是( )①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻②我国科学家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③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒④我国科学家通过体细胞克隆技术培育出克隆牛A.①B.①②C.①②③D.②③④解析:自然界的基因重组发生在减数分裂过程中,同源染色体的两条非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体间的自由组合都可以发生基因重组;人工的基因重组就是基因工程。
在题目给出的选项中:①袁隆平利用杂交技术培育出的超级水稻,其原理是自然界的基因重组。
②将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出的抗虫棉,属于通过基因工程进行的基因重组,该方法将目的基因移植到某种生物,整合到该生物的DNA分子中,并使目的基因得以表达,其最大优点就是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
③是利用宇宙射线,诱发种子发生基因突变,从而培育出太空椒。
④克隆牛属于动物体细胞的无性生殖,不产生基因间的重新组合。
答案:B4.切取牛的生长激素和人的生长激素基因,用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中,从而获得了“超级鼠”,此项研究采用的技术及遵循的原理是( )A.基因突变DNA→RNA→蛋白质B.基因工程RNA→RNA→蛋白质C.细胞工程DNA→RNA→蛋白质D.基因工程DNA→RNA→蛋白质解析:把牛的生长激素和人的生长激素基因分别导入小鼠的受精卵中,并在个体发育过程中表达,从而获得了“超级鼠”,此项研究采用的是基因工程技术,遵循的原理为基因的表达。
答案:D5.利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内,转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%,体型大50%。
在基因操作过程中,生长激素基因的受体细胞最好采用( )A.乳腺细胞B.体细胞C.受精卵D.精巢解析:转基因绵羊生长速率提高,原因是产生的生长激素多,在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用受精卵。
答案:C6.转基因动物表达重组蛋白多以乳腺、唾液腺和膀胱为靶位。
在这些表达器官中,通过构建合适的载体,选择适当的启动子和调控序列可产生比正常水平高得多的重组蛋白。
选择不同表达器官生产重组蛋白时,关于它们的“相同点”判断正确的是( )A.转基因动物的性别相同B.目的基因的表达机制大体相同C.启动子的碱基序列相同D.转基因动物表达目的基因的发育阶段相同解析:以乳腺为重组蛋白的表达靶位时,应选择雌性动物且进入泌乳期才能实现重组蛋白的表达;而以唾液腺和膀胱为靶位时,对动物的性别没有要求且任何发育阶段均可表达重组蛋白。
目的基因的表达均包括转录和翻译,表达机制大体相同。
以不同的组织器官作为表达重组蛋白的靶位时,应选择与该器官对应的特异性启动子构建基因表达载体。
答案:B7.(2014重庆高考理综)下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。
以下相关叙述,正确的是( )A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异解析:本题考查基因工程的原理和操作。
构建基因表达载体时,需要限制性核酸内切酶和DNA 连接酶参与,A项错误;携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后,整合到染色体DNA上,随染色体DNA进行同步复制,B项错误;抗虫基因在转基因植株中正常表达才能使其表现出抗虫性状,C项错误;植株抗虫性状的出现是由于获得了外源基因,属于基因重组导致的可遗传变异,D项正确。
答案:D8.下列选项中,一定属于工程菌的生物是( )A.大肠杆菌B.肺炎双球菌C.突变型高产青霉菌D.表达出人干扰素的酵母菌解析:含有并表达外源基因的菌类细胞株系一般称为工程菌,大肠杆菌、肺炎双球菌和突变型高产青霉菌都不含或不一定含外源基因,因此不一定是工程菌。
酵母菌表达出人干扰素,反映了一定含有人的干扰素基因,因此表达出人干扰素的酵母菌是工程菌。
答案:D9.我国已能自行生产乙肝疫苗等基因工程药物。
其中,乙肝疫苗的生产方法是( )A.在受体细胞内大量增殖乙肝病毒B.在液体培养基中大量增殖乙肝病毒C.将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞并表达D.将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞并表达解析:疫苗具有抗原性,乙肝病毒的抗原性由蛋白质外壳决定,所以乙肝疫苗利用的是乙肝病毒的蛋白质外壳。
生产乙肝疫苗的方法是:获取乙肝病毒表面抗原基因,导入受体细胞,使受体细胞表达乙肝病毒的蛋白质外壳。
答案:D10.干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每300 L人血中只能提取1 mg,所以价格昂贵。
某生物制品公司用如下图所示方法生产干扰素。
从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是( )A.个体间的杂交B.基因工程C.细胞融合D.器官移植解析:图中有基因的提取、拼接和导入,为基因工程。
答案:B11.下列不属于基因治疗的是( )A.用正常的基因去弥补有缺陷的基因B.转移基因以刺激免疫力,用于肿瘤和艾滋病的治疗C.将可抑制癌基因转录的DNA序列导入癌细胞,抑制其增殖D.食入“健康基因”解析:基因治疗是把正常基因导入基因有缺陷的病人体内,使该基因的表达产物发挥功效,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传疾病的最有效的手段。
“健康基因”被食入后会被消化酶分解,无法起到基因作用,所以食入“健康基因”不属于基因治疗。
答案:D12.如果通过转基因技术,成功改造了某血友病女性的造血干细胞,使其凝血功能全部恢复正常。
当她与正常男性结婚,婚后所生子女的表现型为( )A.儿子、女儿全部正常B.儿子、女儿中各一半正常C.儿子全部有病,女儿全部正常D.儿子全部正常,女儿全部有病解析:血友病为X染色体上的隐性遗传病,本题中完成转基因的细胞只有造血干细胞,而正常的体细胞和性原细胞没有进行转基因,女性患者虽凝血功能恢复正常,但所产生的卵细胞仍然含有血友病基因,所以当她与正常男性结婚后,所生男孩都患病,所生女孩均为携带者。
答案:C13.普通的稻米不含维生素A,因此在以其为主食的地区,人们往往由于缺乏维生素A而出现健康问题。
有人将相关的基因导入水稻体内,使其生产的稻米含有丰富的β胡萝卜素(在人体内能转化为维生素A),因其颜色金黄而被称为“金米”。
请回答下列问题。
(1)培养“金米”所采用的技术是。
(2)上述技术的核心是,此过程中用到的工具酶有。
(3)若将目的基因导入水稻的体细胞,可通过技术培养成幼苗,这一技术的理论基础是。
(4)从理论上讲,能否将控制合成β胡萝卜素的相关基因导入动物细胞内并使其表达?为什么?解析:由题意知,培养“金米”所采用的技术是基因工程;基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,该技术用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶;对离体植物细胞可通过植物组织培养形成个体,因为是由细胞培养形成个体,所以该技术的理论基础是植物细胞的全能性;因不同生物的基因的化学组成和结构相同,且合成蛋白质均通过转录和翻译两个阶段,翻译时共用一套密码子,所以从理论上讲,植物细胞的基因导入动物细胞内也可表达。
答案:(1)基因工程(2)构建基因表达载体限制酶和DNA连接酶(3)植物组织培养植物细胞具有全能性(4)能。
因为动植物细胞中的DNA分子都由4种脱氧核苷酸组成,且均为双螺旋结构;动植物的基因表达共用一套密码子。
14.继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。
科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
请回答下列问题。
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用方法是。
(2)通常采用技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。
(3)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的细胞中特异表达。
解析:在基因工程中,若受体细胞是动物细胞,常采用显微注射的方法导入目的基因。
检测目的基因是否插入到受体细胞的基因组,通常采用的是DNA分子杂交技术。
答案:(1)显微注射法(2)DNA分子杂交(3)膀胱上皮15.美国科学家们对一名缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免疫缺陷症的女孩进行基因治疗,其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养,然后用反转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中,再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内,经过多次治疗,患者的免疫功能趋于正常。
请回答下列问题。
(1)基因治疗是把健康的导入有的细胞中,以达到治疗疾病的目的。
(2)在基因治疗过程中,反转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的。
此基因工程中的目的基因是,目的基因的受体细胞是。
(3)将转基因淋巴细胞多次回输到患者体内后,免疫能力趋于正常,是由于淋巴细胞中能合成。
(4)下图甲所示的方法是从的DNA中直接分离出基因,图乙所示的方法是用方法人工合成基因。
解析:图甲表示用限制酶将供体细胞的DNA切成许多片段,然后将片段通过载体转入不同的受体细胞,从中找到目的基因。
图乙表示用目的基因转录成的信使RNA为模板,反转录成互补的单链DNA,再合成双链DNA,从而获得目的基因。
答案:(1)外源基因基因缺陷(2)载体(或基因的运输工具) 腺苷酸脱氨酶基因淋巴细胞(3)腺苷酸脱氨酶(4)供体细胞反转录。