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高二生物同步教学学案选修一现代生物科技专题第一章基因工程和蛋白质工程第二节基因工程的应用编制：孙贵审核：程鹏日期：2010-5-13班级姓名1第二节基因工程的应用课前预习（10分钟）凡事预则立，不预则废。教学目标知识目标：举例说出基因工程在农业和医学等方面的应用。能力目标：关注基因工程的进展。德育目标：认同基因工程的应用促进生产力的提高。教学难点：基因治疗自主学习一、基因工程在农业生产上的应用：1、抗虫棉：利用基因工程的方法，把基因导入到棉花细胞内，使其在生长过程中合成了，从而达到灭虫效果。抗虫作物的培育和种植，不但降低了，使作物能稳产、高产，还降低了农药的使用，减少。2、金米：普通水稻不含维生素A，人们将导入水稻中，并诱导它们，使水稻中的双香叶素——二磷酸能转化成。这种大米的颜色金黄，被形象地称为“金米。”二、基因工程在医学上的应用：1、基因工程药物：传统的疫苗一般为等，容易造成接种者心理上的负担。另外，传统的疫苗主要的抗原物质是，往往因为病毒或细菌的变异，使其作用减小甚至丧失，而基因工程疫苗可以改善和避免以上问题。2、基因治疗是指将通过一定的方式导入靶细胞内，可以纠正基因缺陷而达到的目的。基因治疗的策略主要有、基因修复、、等课堂互动学习情境导入举例说出运用基因工程技术，不但可以培养哪些优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出哪些具有特殊用途的动、植物？学导结合一、基因工程在农业生产上的应用：1、与抗逆转基因植物相对应的目的基因是：抗盐碱和干旱作物：调节渗透压的基因耐寒的烟草、番茄：鱼的抗冻蛋白基因抗除草剂的大豆：抗除草剂基因2、抗除草剂基因有何用途？喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物3、抗虫棉转入的是何种基因？苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因练一练：1、采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（）①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵A.①②B.②③C.③④D.①④2、科学家应用生物技术培育出了一种抗虫棉，它能产生毒素，杀死害虫，目前正在大面积推广种植。种植抗虫棉，有利于生态保护，这是因为。可以不用或少用农药3、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养出克隆牛A.①B.①②C.①②③D.②③④二、基因工程在医学上的应用：1、投放市场，标志着世界上第一种基因工程药物应用于临床医学。工程菌：用基因工程方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。练一练：不属于基因工程方法生产的药物是A．干扰素B．白细胞介素C．青霉素D．乙肝疫苗基因工程生产的药物有胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品、乙肝疫苗等。而青霉素是发酵工程的产品之一。2、基因诊断：用放射性同位素（如32P）、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。例：用苯丙氨酸羟化酶基因探针可以检测苯丙酮尿症，用白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的DNA探针，可以用来检测白血病。3、基因治疗：简述镰刀型细胞贫血症的治疗方案。三、基因工程与环境保护1、用于环境监测：用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量。具体方法:使用一个特定的DNA片段制成探针，与被检测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测出来。我国规定1000mL自来水中的大肠杆菌不得超过３个。高二生物同步教学学案选修一现代生物科技专题第一章基因工程和蛋白质工程第二节基因工程的应用编制：孙贵审核：程鹏日期：2010-5-13班级姓名22、用于被污染环境的净化。例，分解石油的“超级细菌”、“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌、净化镉污染的植物。探究深化1、现有储备苏云金杆菌的Bt毒蛋白基因的cDNA文库。简述培育抗虫棉的操作过程。①用限制酶从cDNA文库中获取Bt毒蛋白基因；②将Bt毒蛋白基因插入农杆菌质粒的DNA，构建基因表达载体；③通过农杆菌转化法导入棉花受体细胞；④检测筛选出成功转化的棉花细胞；⑤通过植物组织培养形成抗虫棉植株。2、与杂交育种、诱变育种相比较，基因工程育种的优点有哪些？目的性强、克服远源杂交不亲和性、育种周期短总结反思巩固提高1．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（）A．减少氮肥的使用量，降低生产成本B．减少氮肥的使用量，节约能源C．避免氮肥过多引起环境污染D．改良土壤结构2．治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（）A．口服化学药物B．注射化学药物C.采用基因疗法替换致病基因D.利用辐射或药物诱发致病基因突变3．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（）A.提供基因的动物B.基因组中增加外源基因的动物C.能产生白蛋白的动物D.能表达基因信息的动物4．在基因诊断技术中，所用的探针DNA分子中必须存在一定量的放射性同位素，后者的作用是（）A．为形成杂交的DNA分子提供能量B．引起探针DNA产生不定向的基因突变C.作为探针DNA的示踪元素D．增加探针DNA的分子量5．诊断苯丙酮尿症所用的探针是（）A．32P半乳糖甘转移酶基因B．荧光标记的苯丙氨酸羧化酶C.荧光标记的β—珠蛋白基因D．3H苯丙氨酸羧化酶基因6．基因工程生产胰岛素的主要原因是（）A.工艺简单，容易操作B.生产量大，价格较低C.所生产的胰岛素可以用于口服D.所生产的胰岛素疗效大大提高7．75年，科学家用基因工程的方法创造出了一种能分解石油的“超级细菌”，下列关于此种细菌的说法正确的是（）A.与一般细菌相比它体积特别巨大B.它是现在唯一能分解石油的细菌C.它同时能分解石油中的四种烃类D.与一般细菌相比，它繁殖速度极快8．下列关于基因工程成果的概述，不正确的是()A.在医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病B.在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物C.在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、品质优良的动物D.在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化9．将人的抗病毒干扰基因“嫁接”到烟草的DNA分子中，可使烟草获得抗病毒的能力，形成转基因产品。试分析回答：（1）烟草转基因产品的获得属于（）A.基因工程B.细胞工程C.微生物工程D.酶工程（2）人的基因工程之所以能接到植物体中去，原因是：————————。（3）烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生：——————————。（4）不同生物间基因移植成功，说明生物共有一套-——————，从进化的角度看，这些生物具有———————。（5）烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际并不影响其它遗传信息的表达功能。这说明——————————————。1、Ｃ2、Ｃ3、Ｂ4、Ｃ5、D6、Ｂ7、Ｃ8、A9．（1）A（2）人与植物DNA结构组成相同（3）抗病毒干扰素高二生物同步教学学案选修一现代生物科技专题第一章基因工程和蛋白质工程第二节基因工程的应用编制：孙贵审核：程鹏日期：2010-5-13班级姓名3（4）遗传密码，共同的原始祖先（5）基因是遗传物质结构和功能的基本单位（6）该工程应用与、于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例：、、。（7）有人认为，转基因新产品也是一把双刃剑，有如船能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你是否支持这一观点？如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例：。（6）将抗病毒基因嫁接到水稻中，形成抗病毒水稻新品种；将人的血型基因移入猪体内，培育人血的猪；将干扰素基因移入细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌。（7）用于改良作物的抗不良环境的基因引入杂草，就将难以控制杂草。10．干扰素是治疗癌症的重要物质，人血液中每升只能提取0．05mg干扰素，因而其价格昂贵，平民百姓用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素，其具体做法是：（1）从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的，并使之与一种叫质粒的DNA结合，然后移植到酵母菌内，从而让酵母素来。（2）酵母菌能用方式繁殖，速度很快，所以能在较短的时间内大量生产。利用这种方法不仅产量高，并且成本较低。（3）科学家陈炬在这方向也作出了突出贡献，他成功地把人的干扰素基因嫁接到了烟草的DNA分子上，其物质基础和结构基础是。（4）烟草具有了抗病毒能力，这表明烟草体内产生了，由此可见，烟草和人体合成蛋白质的方式是，从进化的角度来考虑，证明了人和植物的起源。10.（１）干扰素基因合成干扰素（２）出芽生殖干扰素（３）DNA都是脱氧核苷酸组成的都具有双螺旋结构（４）干扰素相同的相同的