高考生物基因工程梳理汇总(新教材学生版)

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高三生物基因工程知识点梳理

高三生物基因工程知识点梳理

高三生物基因工程知识点梳理基因工程是现代生物学的重要分支之一,它通过操作生物体的基因来改变其遗传信息,进而影响其性状和功能。

高三生物学中,基因工程是一个重要的考点,理解并掌握相关的知识点对于提高学生的综合能力和应试能力具有重要意义。

一、基因工程的基本概念基因工程是一种人工改变生物体遗传信息的技术,它涉及到基因的克隆、重组、转移等操作,旨在创造新的基因组合来优化生物体的性状。

基因工程的应用领域广泛,包括农业、医学、环境保护等。

在农业领域,基因工程可以用于改良农作物,提高其产量、抗逆能力和品质;在医学领域,基因工程可以用于治疗疾病、生产药物和疫苗等;在环境保护领域,基因工程可以用于生物修复和污染治理。

二、基因工程的关键技术1. DNA克隆技术:DNA克隆是基因工程的基础技术之一,它可以扩增和复制特定的DNA片段。

常用的DNA克隆技术包括限制性内切酶切割、连接酶的作用和DNA插入载体等。

2. DNA重组技术:DNA重组是基因工程的核心技术,它可以将不同来源的DNA片段进行组合重组,形成具有新功能的DNA 序列。

常用的DNA重组技术包括PCR扩增、DNA连接、DNA杂交和转染等。

3. 基因转移技术:基因转移是基因工程的基本操作之一,它可以将目标基因导入到宿主细胞中。

常用的基因转移技术包括冷冻融化法、细胞转染法和基因枪法等。

三、基因工程在农业中的应用基因工程在农业领域的应用极为广泛,可以改良农作物的性状和品质,提高农作物的产量和抗逆能力。

常见的基因工程农产品包括转基因大豆、转基因玉米和转基因棉花等。

基因工程农产品的应用不仅能够满足人们对食物和纤维的需求,还可以提高农业可持续发展的水平,减少农药的使用量,保护环境资源。

四、基因工程在医学中的应用基因工程在医学领域的应用涉及到基因治疗、药物生产和疫苗制造等。

基因治疗是一种通过插入、修复或替换异常的基因来治疗疾病的方法,可以用于治疗遗传性疾病、癌症和免疫系统疾病等。

高三生物基因工程知识点总结

高三生物基因工程知识点总结

高三生物基因工程知识点总结随着科技的发展,基因工程作为一门前沿的生物技术,逐渐成为生物学的热门领域。

在高三生物学学科中,基因工程是一个重要的考点,也是相对较难的内容之一。

本文将对高三生物基因工程知识点进行总结和梳理,帮助同学们更好地掌握这一内容。

首先,我们来了解一下基因工程的基本概念。

基因工程是利用重组DNA技术对生物体的遗传物质进行操作和改变的一门科学。

它主要包括DNA的剪切、连接和转化等过程。

这些过程通过改变DNA的序列和结构,进而改变生物体的性状和功能。

基因工程的应用非常广泛,涉及医学、农业、环境保护等多个领域,例如生物制药、转基因作物的培育等。

其次,我们来了解基因工程的技术和方法。

在基因工程中,常用的技术和方法有基因克隆、PCR、基因组测序等。

其中,基因克隆是指将特定基因从一个生物体中复制并转移到另一个生物体中。

这一技术可以通过限制性内切酶切割DNA,然后利用DNA 连接酶将其连接到载体DNA上,最后通过转化或转染等方法将复制的基因导入到目标生物体中。

PCR技术则是一种扩增特定DNA 片段的方法,它利用DNA聚合酶在特定温度条件下,将DNA模板的两条链不断复制扩增,从而获得大量目标DNA。

基因组测序是对生物体基因组进行全面测序的技术,它能够揭示生物体的全部基因信息,对基因功能的研究和应用具有重要意义。

接下来,我们来讨论基因工程的应用。

基因工程在医学领域具有广泛的应用前景。

一方面,基因工程技术可以用于人类疾病的诊断和治疗,例如通过基因测序找出致病基因、基因编辑技术修复突变基因等。

另一方面,基因工程技术还可以用于生产人类需要的蛋白质药物,例如通过转基因细菌大量表达重组蛋白,并利用纯化技术获取纯净的药物制剂。

在农业领域,基因工程技术可以用于培育具有抗病虫害、耐逆境等优良性状的转基因作物,从而提高作物产量和品质。

此外,基因工程技术在环境保护领域也有应用,例如利用转基因微生物降解有机污染物、利用基因检测技术监测环境中的污染物等。

新教材高中生物第3章基因工程章末总结pptx课件新人教版选择性必修3

新教材高中生物第3章基因工程章末总结pptx课件新人教版选择性必修3

3.E.coli DNA连接酶只能连接双链DNA的黏性末端,而T4 DNA 连接酶既可连接双链DNA的黏性末端,又可连接平末端。因此,在构建 基因表达载体时要根据限制酶切割的结果来加以选择。
4.限制酶切割DNA或载体后产生的片段数或片段长度:解答此类 问题,首先要认真、仔细审题,明确每一种限制酶的切割位点,确定不 同限制酶切割位点间的距离,然后再得出结论。
(1)提取了高产植株的全部DNA后,要想快速大量获得该突变基因 可以采用PCR技术,该技术的原理是____________________。
(2) 将 获 得 的 突 变 基 因 导 入 普 通 黄 花 蒿 之 前 , 先 构 建 基 因 表 达 载 体,图1、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题。
某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位 点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转 基因抗盐烟草的过程如下图所示,请回答下列问题。
(1)将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新 性状(变异性状)的来源属于__________。
(2)如果将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,烟草不会具有 抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能 __________,也不能 ____________。
3.一析 分析目的基因插入质粒后是否会破坏标记基因。如果质粒中仅有一 个标记基因,则目的基因插入后不能破坏标记基因;如果质粒中有两个 至多个标记基因,则至少应保留一个完整的标记基因。 4.判断目的基因是否导入受体细胞的方法 对细菌来说,一般用含有某种抗生素的培养基培养受体菌,如果质 粒上有两种抗生素抗性基因,还需判断用哪一种抗生素来检测。
基因表达载体的构建与限制酶切割片段的判断

2019新人教版高中生物选择性必修三第三章重点知识点归纳总结(基因工程)

2019新人教版高中生物选择性必修三第三章重点知识点归纳总结(基因工程)

第三章基因工程第一节重组DNA技术的基本工具基因工程:指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。

从技术操作层面看,由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫重组DNA技术。

一、分子手术刀—限制性内切核酸酶1.全称和简称全称:_限制性内切核酸酶_简称:__限制酶_2.来源:主要是从_原核生物__中分离纯化出来的3.作用:①能够识别_双链_DNA分子的某种_特定核苷酸序列。

①使_每一条_链中_特定部位_的_磷酸二酯键__断开。

4.作用部位:_磷酸二酯键__5.识别序列:大多数限制酶的识别序列由_6_个核苷酸组成,也有少数限制酶的识别序列由_4_个、_8_个或__其他数量_的核苷酸组成。

6.切割结果:DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式__黏性末端_和__平末端__。

(1)EcoR①限制酶切割EcoR①识别序列为GAATTCEcoR①切割部位为GA之间的磷酸二酯键(2)Sma①限制酶切割Sma①识别序列为CCCGGGSma①切割部位为CG之间的磷酸二酯键二、分子缝合针—DNA连接酶1.功能:将__两个DNA片段连接起来_,恢复被限制酶切开的_磷酸二酯键__。

2.种类E·coli DNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体特点只缝合黏性末端缝合黏性末端平末端作用恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键3名称作用部位作用底物作用结果限制酶磷酸二酯键DNA将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键DNA片段将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶或热稳定DNA聚合酶磷酸二酯键脱氧核苷酸将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端DNA(水解)酶磷酸二酯键DNA将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸解旋酶碱基对之间的氢键DNA将双链DNA分子局部解旋为单链,形成两条长链RNA聚合酶磷酸二酯键核糖核苷酸将单个核糖核苷酸依次连接到单链末端三、分子运输车——载体1.作用:携带外源DNA片段进入受体细胞。

基因工程高三知识点

基因工程高三知识点

基因工程高三知识点基因工程是现代生物学中的一项重要技术,通过改变生物体的遗传物质(DNA)来创造新的基因组合或改变生物体的性状。

在高中生物学课程中,学生需要掌握基因工程的基本原理、应用以及相关的伦理和社会问题。

以下是基因工程的一些高三知识点。

一、基因工程的基本原理基因工程是利用DNA技术改变生物体的遗传信息,主要包括以下几个步骤:1. DNA提取:从感兴趣的生物体中提取DNA,通常使用PCR 技术扩增目标DNA片段。

2. DNA剪切:利用限制酶切割目标DNA,产生特定的切口。

3. DNA连接:将DNA片段连接到载体DNA上,形成重组DNA。

4. DNA转化:将重组DNA导入目标细胞中,使其具有新的遗传特性。

5. PCR扩增:使用聚合酶链反应扩增目标DNA的数量。

二、基因工程的应用领域1. 农业领域:基因工程可以用于改良作物,包括提高抗病虫害能力、增加产量、提高品质等。

2. 医学领域:基因工程可以用于制备重组蛋白药物,如胰岛素、生长激素等。

3. 环境领域:基因工程可以用于环境修复,包括通过基因修复技术降解污染物。

4. 科研领域:基因工程可以用于基因功能研究、疾病模型建立等。

三、基因工程的风险与伦理问题1. 生物安全风险:基因工程可能导致基因剥离和转基因生物的释放,风险包括基因污染、基因流动等。

2. 伦理问题:基因工程涉及到修改生物的基因组,可能引发对自然与人类的伦理关切,如人类基因改造、人类克隆等。

四、国际和国内基因工程的监管措施1. 国际监管:1992年生物安全议定书规定,转基因生物的跨国转运需要进行风险评估和合格证明。

2. 国内监管:我国设立了生物安全管理委员会,建立了转基因食品的安全管理体系。

五、基因工程的前景与挑战基因工程作为一种重要的生物技术,将会继续在农业、医学、环境等领域发挥重要作用。

但同时也面临着风险与挑战,需要加强监管、推动科学研究和公众教育。

总结:基因工程作为现代生物学的重要分支,已经在农业、医学、环境等领域取得了巨大的进展和应用。

高三生物基因工程总知识点

高三生物基因工程总知识点

高三生物基因工程总知识点基因工程是指利用现代生物技术手段对生物体的遗传物质进行人为干预和改造的科学技术。

随着生物科技的不断发展,基因工程在农业、医学、环境保护等领域的应用越来越广泛。

在高三生物学中,基因工程是必修课程的重要部分。

下面将综述高三生物基因工程的总知识点。

1. DNA重组技术DNA重组技术是基因工程的核心技术之一。

该技术可以将不同物种的DNA片段进行切割、连接和复制,使其在目标生物体中表达出特定的基因。

常用的DNA重组技术有限制酶切、凝胶电泳、DNA连接和PCR扩增等。

这些技术的应用使得科学家能够在实验室中精确地操作和调控基因。

2. 转基因技术转基因技术是基因工程的一项重要应用。

通过转基因技术,科学家可以向目标生物体中导入其他物种的基因,使其具有特定的性状或功能。

许多转基因植物品种已经广泛应用于农业生产,例如抗虫、抗病植物品种的培育。

此外,转基因技术还可以应用于动物和微生物领域。

3. 基因治疗基因治疗作为基因工程的一个重要领域,被广泛应用于人类疾病的治疗。

基因治疗通过向患者体内导入正常的基因,修复机体的异常基因,从而治疗疾病。

在高三生物学中,我们需要了解基因治疗的原理和应用,如克隆基因、启动子的选择、基因导入方式等。

4. 基因测序技术基因测序技术是基因工程领域的重要研究手段之一。

它可以用来确定一个生物体的全部或部分基因组的序列,从而揭示生物体基因特性和遗传信息。

在高三生物学中,我们需要对常用的基因测序技术有一定的了解,如Sanger测序、新一代测序技术等。

5. 基因编辑技术基因编辑技术是一种针对特定基因的精确修改技术,近年来得到了快速发展。

CRISPR-Cas9技术是目前常用的基因编辑技术之一,能够精确删除、插入或修改基因序列。

这项技术在生物科学研究、基因治疗和农业改良中有着广泛的应用前景。

6. 无性生殖与胚胎工程无性生殖与胚胎工程是基因工程领域的重要应用之一。

通过细胞分裂、离体培养等技术,可以实现细胞和组织的无性繁殖,并利用胚胎工程技术进行胚胎分裂和植物再生。

高中生物基因工程知识点总结

高中生物基因工程知识点总结基因工程,作为现代生物技术的核心领域之一,在高中生物课程中占据着重要的地位。

它不仅具有深刻的理论意义,还在农业、医药等众多领域有着广泛的实际应用。

下面我们就来详细梳理一下高中生物中基因工程的相关知识点。

一、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,是指按照人们的意愿,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。

二、基因工程的基本工具1、限制性核酸内切酶(限制酶)限制酶能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

它具有特异性,即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。

2、 DNA 连接酶DNA 连接酶的作用是将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来,形成磷酸二酯键。

3、运载体常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。

运载体需要具备的条件有:能在受体细胞中复制并稳定保存;具有一至多个限制酶切点,供外源 DNA 片段插入;具有标记基因,便于筛选。

三、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取目的基因可以从自然界中已有的物种中分离出来,也可以用人工的方法合成。

常用的方法有:从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增目的基因、通过化学方法人工合成。

2、基因表达载体的构建这是基因工程的核心步骤。

基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出 mRNA;终止子是转录终止的信号;标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。

3、将目的基因导入受体细胞将目的基因导入植物细胞常用的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;导入动物细胞常用的方法是显微注射法;导入微生物细胞常用感受态细胞法。

4、目的基因的检测与鉴定检测目的基因是否导入受体细胞可以采用 DNA 分子杂交技术;检测目的基因是否转录出 mRNA 可以采用分子杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白质可以采用抗原抗体杂交技术;还可以进行个体生物学水平的鉴定,比如抗虫或抗病的接种实验。

高中生物基因工程知识点归纳

高中生物基因工程知识点归纳
以下是高中生物中与基因工程相关的一些知识点归纳:
1. DNA结构与功能:了解DNA的双螺旋结构、碱基配对规则和DNA的复制过程。

2. 基因与基因表达:了解基因的定义、基因组的组成和基因的表达调控机制,包括转录和翻译。

3. 重组DNA技术:理解重组DNA技术的基本原理和操作步骤,如限制性内切酶、DNA连接酶和DNA电泳。

4. 基因克隆:了解基因克隆的过程和方法,包括构建重组DNA、载体选择、转化和筛选等步骤。

5. 基因转导:了解基因转导的原理和应用,包括病毒载体、质粒转染和基因枪等技术。

6. 基因编辑:了解基因编辑技术,如CRISPR-Cas9系统的原理和应用,以及其在基因治疗和基础研究中的潜在应用。

7. 转基因生物:了解转基因生物的概念、制备方法和应用,以及转基因植物和转基因动物在农业和生物医学领域的应用。

8. 伦理和安全问题:了解基因工程研究和应用中涉及的伦理和安全问题,如风险评估、知情同意和监管政策等。

高考生物基因突变及其他变异梳理汇总(新教材学生版)

第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组1.P80问题探讨:我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究:将作物种子带入太空,利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变,然后在地面选择优良的品种进行培育。

通过航天育种,我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、肉瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种,取得了极大的经济效益。

讨论:(1)航天育种的生物学原理是什么?(2)如何看待基因突变所造成的鳍果?2.P81思考•讨论:镰状细胞贫血形成的原因(1)图5-2中氨基酸发生了什么变化?(2)研究发现,这个氨基酸的变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的。

右图是镰状细胞贫血病因的图解,请你完成图解。

想一想这种疾病能否遗传?怎祥遣传?(3)如杲这个基因发生碱基的增添或缺失,氰基酸序列是否也会改变?所对应的性状呢?3.P81思考•讨论:结肠癌发生的原因结肠癌是种常见的消化道恶性肿瘤。

有图是解释结肠癌发生的简化模型,请观察并回答问题。

讨论(1)从基因角度看,结肠癌发生的原因是什么?(2)健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗?(3)根据图示推测,癌细胞与正常细胞相比,具有哪些明显的特点?4.P84思维训练:某研究团队调查了4家医院2006-2013年确诊的肺癌患者1303人,其中吸烟的有823人,占患者总数的63.16%;同时,他们调查健康人作为对照,在1303名健康人中,吸烟的有509人,占39.06%。

基于该调查结果,甲乙两人得出了不同结论。

甲认为吸烟与肺癌患病率之间存在因果关系,吸烟会使肺癌患病率升高。

乙认为上述调查不足以说明吸烟与肺癌患病率之间有因果关系,只能说明二者之间具有较高的相关性。

乙在同甲辩论时说:“吸烟的人平时都携带打火机,你能说带打火机与患肺癌之间有因果关系吗?”讨论(1)你认为能否从该调查中得出吸烟会导致肺癌患病率升高的结论?如果能,对不吸烟人群中仍有少数人患肺癌如何解释?如果不能,对吸烟与肺癌患病率的高相关性该如何解释?(2)基于上面的讨论,结合其他例子,谈谈你对生物学中因果关系的复杂性和概率性的认识。

高考生物基因和染色体的关系梳理汇总(新教材学生版)

第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用1.P18问题探讨在腐烂的水果周国常可看到飞舞的果蝇。

果蝇的生长周期短。

繁殖快,染色体少且容易观察,是遗传学上常用的实验材科。

图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。

讨论(1)配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?(2)针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想?2.P19旁栏思考题如果配子的形成与体细胞的增殖一样,也是通过有丝分:裂形成的,结果会怎样?3.P20旁栏思考题细胞两极的这两组染色体,非同源染色体之间是自由组合的吗?4.P20旁栏思考题在减数分裂I中染色体出现了哪些特殊的行为?这对于生物的遗传有什么重要意义?5.P21旁栏思考题精细胞的变形对受精作用有什么意义?6.P23练习与应用一、概念检测1.与有丝分裂不同,减数分裂形成的成熟生殖细胞中的染色体数目会减少。

判断下列相关表述是否正确。

(1)玉米休细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。

( )(2)在减数分裂过程中,染色体数目减半发生在减敷分裂I。

()2.蝗虫的体细胞中有24条染色体,在观察蝗虫的细胞时,下列现象能够说明该细胞处于减数分裂的是( )A.出现染色单体B.同源染色体联会C.染色体移向细胞的两极D.子细胞中有24条染色体3.下图所示的细胞最可能是()A.卵细胞B.初级精母细胞C.次级卵母细胞D.有丝分裂前期的细胞4.下图所示的细胞正在进行细胞分裂,识图回答问题。

(1)这个细胞正在进行哪种分裂?为什么?(2)细胞中有几条染色体?几条染色单体?(3)细胞中有几对同源染色体?哪几条染色体是非同源染色体?(4)细胞中包含哪些姐妹染色单体?(5)这个细胞在分裂完成后,子细胞中有几条染色体?(6)尝试画出这个细胞的分裂后期图。

二、拓展应用1.“下图是水稻花分年细以减数分裂不同时期的显微照片,A至D为减数分裂I, E和P为减数分裂I。

图中的短线表示长度为5 μm。

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第 3 章基因工程第 1 节重组DNA 技术的基本工具1.P70从社会中来:番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵袭。

当番木瓜被这种病毒感染后,产量会大大下降。

科学家通过精心设计,用“分子工具”培育出了转基因番木瓜,它可以抵御番木瓜环斑病毒。

DNA双螺旋的直径只有2nm,对如此微小的分子进行操作,是一项非常精细的工作,更需要专门的“分子工具”。

那么,科学家究竟用到了哪些“分子工具”?这些“分子工具”各具有什么特征呢?2.P71旁栏思考题:你能根据所掌握的知识,推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么吗?3.P72旁栏思考题:DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?4.P73思考·讨论:重组DNA分子请你根据图3-3中的相关信息找到两条片段上EcoR I的识别序列和切割位点。

然后,用剪刀进行“切割”。

待切割位点全部切开后,将从下面那条DNA链上切下的片段重组到上面那条DNA链的切口处,并用透明胶条将切口粘连起来。

讨论(1)剪刀和透明胶条分别代表哪种“分子工具”?(2)你制作的黏性末端的碱基能不能互补配对?如果不能,可能是什么原因造成的?(3)你插入的DNA片段能称得上一个基因吗?5.P73到社会中去:随着生物技术的飞速发展,生产和销售“分子工具的公司大量涌现。

感兴趣的话,你可以登录这些公司的网站,查询和了解相关产品的特点、价格和使用说明等。

有些这样的公司已成功上市,你还可以通过分析公司的股票价格走势,大致了解公司的经营状况以及投资者目前对该行业的认可程度。

6.P74练习与应用一、概念检测1.DNA连接酶是重组DNA技术常用的一种工具酶。

下列相关叙述正确的是()A.能连接DNA分子双链碱基对之间的氢键B.能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端,形成磷酸二酯健C.能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段,重新形成磷酸二酯键D.只能连接双链DNA片段互补的帖性末端,不能连接双链DNA片段的平末端2.在重组DNA技术中,将外源基因送入受体细胞的载体可以是()A.大肠杆菌的质粒B.切割DNA分子的酶C.DNA片段的黏性末端D.用来识别特定基因的DNA探针二、拓展应用1.想一想。

为什么限制酶不切制细菌本身的DNA分子?2.有2个不同来源的DNA片段A和B.A片段用限制酶SpeI进行切制,B片段分别用限制酶HindIII.XbaI。

EcoRV和XhoI进行切制。

各限制酶的识别序列和切制位点如下。

(1)哪种限制酶切制B片段产生的DNA能与限制酶SpeI切制A片段产生的DNA片连接?为什么?(2)不同的限制酶切制可能产生相同的末端,这在基因工程操作中有什么意义?7.P75探究与实践:DNA的粗提取及鉴定结果分析与评价(1)你提取出白色丝状物或沉淀物了吗?用二苯胺试剂鉴定的结果如何?(2)你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗?(3)与其他同学提取的DNA进行比较,看看实验结果有何不同,分析产生差异的原因。

8.P75进一步探究:本实验只是对DNA进行了粗提取,请查阅资料,了解实验室提取纯度较高的DNA的一一种方法,并与本实验中所使用的方法进行比较,总结两种方法的异同。

第 2 节基因工程的基本操作程序1.P76从社会中来:1997年,我国政府首次批准商业化种植转基因抗虫棉。

到2015年,我国已有成转基因抗虫棉新品种100多个,减少农药用量40万吨,增收节支社会经济效益450亿元。

你知道转基因抗虫棉抗虫的机制是什么吗?培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤?2.P79旁栏思考题:用PCR技术可以扩增mRNA吗?3.P80旁栏思考题:将生物的所有DNA直接导入受体细胞不是更简便吗?如果这么做,效果会怎样?4.P83到社会中去:转基因抗虫棉在世界范围内被广泛种植,有效控制了棉铃虫的种群数量,显著减少了农药的用量。

面对棉铃虫的危害,有了抗虫棉是否就可以一劳永逸、高枕无忧呢?根据棉铃虫对传统农药产生抗性的发展历史,科研人员推测棉铃虫存在对Bt抗虫蛋白产生抗性的可能。

请你查阅资料,了解以下问题。

(1)在实际种植过程中,棉铃虫是否对转Bt基因的抗虫棉产生了严重的抗性?证据是什么?(2)科研工作者在没有发现棉铃虫出现抗性之前,就应该想办法应对。

他们想出的延缓棉铃虫对Bt抗虫蛋白产生抗性的措施有哪些?这些措施的原理是什么?有效吗?2.P83练习与应用一、概念检测1.研究人员将一种海鱼的抗冻蛋白基因afp整合到土壤农杆菌的Ti质粒上,然后用它侵染番茄细胞,获得了抗冻的番茄品种。

判断下列相关表述是否正确。

(1)afp基因是培育抗冻番茄用到的目的基因。

( )(2)构建含有afp基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶。

( )(3)只要检测出番茄细胞中含有afp基因,就代表抗冻番茄培育成功。

( )2.利用PCR既可以快速扩增特定基因,也可以检测基因的表达。

下列有关PCR的叙述错误的是()A.PCR用的DNA聚合酶是一种耐高温酶B.变性过程中双链DNA的解开不需要解旋酶C.复性过程中引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则D.延伸过程中需要DNA聚合酶、A TP和4种核糖核苷酸二、拓展应用1.研究人员在研究转基因烟草中外源卡那霉素抗性基因的遗传稳定性时,发现44株转基因烟草中有4株该基因的遗传不符合孟德尔遗传规律,在它们的自交后代中出现了较多的没有卡那霉素抗性的植株。

请查找相关资料,尝试对这个问题作出解释。

2.八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crtl表示)参与β-胡萝卜素的合成。

pmi为磷酸甘露醇异构酶基因,它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。

科学家将psy和crtl基因转入水稻,使水稻胚乳中富含β-胡萝卜素,由此生产出的大米称为“黄金大米”。

请根据以上信息回答下列问题。

(1)科学家在培育“黄金大米”时,将crtl和psy基因导人含pmi基因的质粒中,构建了质粒pSYN12424。

该项研究的目的基因是_________________________标记基因是_______,质粒pSYN12424的作用是___________________。

(2)在构建质粒载体时,目的基因序列中能否含有用到的限制酶的识别序列?为什么?(3)请查找相关资料,了解科学家为什么要培育“黄金大米”以及当前关于“是否要推广*黄金大米””的各种争论。

你还可以提出自己的看法,并与同学交流讨论。

3.P85探究·实践:DNA片段的扩增及电泳鉴定结果分析与评价(1)你是否成功扩增出DNA片段?判|断的依据是什么?(2)你进行电泳鉴定的结果是几条条带?如果不止一+条条带,请分析产|生这个结果的可能原因。

第 3 节基因工程的应用1.P87从社会中来:胰岛素是治疗糖尿病的特效药物。

传统生产胰岛素的方法是从猪、牛等动物的胰腺中提取。

曾经生产供一位糖尿病病人使用一年的胰岛素,需要上千头牛,生产的成本非常高。

1978年,科学家将编码人胰岛素的基因导入大肠杆菌细胞中,使大肠杆菌表达重组人胰岛素。

我国拥有自主知识产权的基因工程药物--重组人胰岛素已经研制成功并得到广泛应用。

除了生产胰岛素,基因工程还有哪些应用呢?2.P91异想天开:假如某位心脏病病人换上经过改造的猪心脏后,过上了健康人的生活。

在生活中,他会遭到歧视吗?对此你怎么看?3.P92到社会中去:转基因技术自诞生以来,发展迅速,研发对象已涵盖至少35科、200多种的植物,涉及大豆、玉米和棉花等重要作物,以及牧草、花卉和林木等。

请调查:(1)目前我国批准发放了哪些转基因作物的生产应用安全证书和进口安全证书?(2)你或你的亲朋好友在日常生活中使用的生物产品,哪些在生产过程中用到了转基因技术?4.P92练习与应用一、概念检测1.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后,重新导入大肠杆菌的细胞内,再通过发酵工程就能大量生产人生长激素。

下列叙述,正确的是( )A.转录生长激素基因需要解旋酶和DNA连接酶B.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初生代谢物C.大肠杆菌获得的能产生人生长澈素的变异可以遗传D.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤和尿嘧啶的含量相等2.下列不属于基因工程应用的是()A.培育青霉菌并从中提取青霉素B.利用乳腺生物反应器生产药物C.制造一种能分解石油的“超级细菌"D.制造一种能产生干扰索的基因工程菌二、拓展应用1.除草剂的有效成分草甘膦能够专一地抑制EPSP合酶的活性,从而使植物体内多种代谢途径受到影响而导致植物死亡。

草甘膦没有选择性,它在除掉杂草的同时也会使作物受损。

解决这个问题的方法之一.就是培育抗草甘膦的作物。

(1)下面是探究“转人外源EPSP合酶基因能否使矮牵牛抗草甘腾”的流程,请补充完整。

①用_______________等处理目的基因和Ti质粒,构建重组Ti质粒;②将重组Ti质粒转人农杆菌中;③利用含有重组Ti质粒的农杆菌侵染_______________细胞,再通过培育得到转基因植株;④用草甘膦同时喷洒转基因植株和对照组植株。

结果:对照组植株死亡,转基因植株存活,但也受到了影响。

结论:____________________________________________________________(2)请思考并回答下列问题。

①在该实验中,对照组是怎样设计的?②如果增加转入的外源EPSP合酶基因的数量,转基因矮牵牛对草甘膦的抗性是否会增加?请你给出进-一步探究的思路。

2.下图是某同学画的两幅基因工程卡通图。

一幅是一头能进行光合作用的奶牛,一幅是一株能同时结出多种蔬荥和水果的植物。

你能像这位同学-样,展开想象的翅膀,用图画、文字或用音乐创作等,来畅想基因工程的未来吗?第 4 节蛋白质工程的原理和应用1.P93从社会中来:你见过用细菌画画吗?右图是用发出不同颜色荧光的细茵“画”的美妙图案。

这些细茵能够发出荧光,是因为在它们的体内导入了荧光蛋白的基因。

最早被发现的荧光蛋白是绿色荧光蛋白,科学家通过改造它,获得了黄色荧光蛋白等。

这些荧光蛋白在细胞内生命活动的检测、肿瘤的示踪研究等领域有着重要应用。

那么,科学家是怎样对蛋白质分子进行设计和改造的呢?2.P93旁栏思考题:你知道人类蛋白质组计划吗?它与蛋白质工程有什么关系?我国科学家承担了什么任务?3.P94思考·讨论:(1)怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列?请把相应的碱基序列写出来。

(2)确定目的基因的碱基序列后,怎样才能合成或改造目的基因?4.P94异想天开:能不能根据人类需要的蛋白质的结构,设计相应的基因,导入合适的宿主细胞中,让宿主细胞生产5.P96到社会中去:酶制剂在食品工业、医药工业等方面都有广泛的应用。

现在,酶制剂的生产已经形成一个市场可观的新兴产业。

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