6-2《基因工程及其應用》導學案

6-2《基因工程及其應用》導學案靈寶市第一高級中學生物導學案——《遺傳與進化》模塊編號：21第六章第二節(jié)《基因工程及其應用》高一生物組撰稿人：高江輝2009年4月23日【自學導航】1.學習目標：（1）簡述基因工程的基本原理；（2）舉例說明基因工程在農業(yè)、醫(yī)藥等領域的應用；（3）關注轉基因生物和轉基因食品的安全性。2.學習重點：（1）基因工程的基本原理；（2）基因工程的安全性問題。3.學習難點：轉基因生物與轉基因食品的安全性。4.學習建議：（1）本節(jié)學習的重點是基因工程的基本原理和大致過程。在理解基因工程的基本原理的基礎上，記住限制酶和質粒的特點以及基因工程的操作過程：用“工具”對目的基因進行“提、剪、拼、接、導、檢”。從而進一步明確基因工程就是按照人們的意愿，把一種生物的基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。（2）對幾種常用育種方法進行列表比較，總結從雜交育種到基因工程發(fā)展的歷程（見第一節(jié)表）。（3）在了解基因工程各種應用的基礎上，理解基因工程應用的利與弊。并搜集有關資料，進行思考，以分析、推斷和辯論相結合的方法，圍繞基因工程的利與弊，分析討論是否需要關注轉基因食品和轉基因生物。5.學習內容：一、基因工程的原理1.基因工程的概念基因工程，又稱為基因技術。通俗地說，就是按照人們的意愿，將一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放入另一種生物的細胞中，以定向地改造生物的遺傳性狀。2.基因工程的基本內容（1）基因的操作工具基因操作的兩種工具：限制酶和質粒。①限制酶是基因的“剪刀”，具有化學本質和專一性識別與切割的特點。主要存在于細菌中。②質粒是基因的“針線”，作用的部位是細菌胞內。常用的運載體是大腸桿菌。（2）基因操作的基本步驟：①提取目的基因；②目的基因與運載體結合：a.用限制酶切割質粒和目的基因，形成分子；b.物質基礎是目的基因與運載體的化學組成單位與空間結構相同。③將目的基因導入受體細胞；④目的基因的檢測和表達：a.檢測：根據受體細胞是否具有某些特定性狀判斷目的基因是否導入；b.表達：受體細胞表現(xiàn)出新的性狀。二、基因工程的應用1.基因工程與作物育種①分析我國科學家利用基因工程成功培育抗棉鈴蟲的轉基因抗蟲棉的關鍵步驟：7.我國科學家培育出的抗棉鈴蟲的轉基因抗蟲棉的抗蟲基因來源于蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因。這項成果是通過將蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因導入棉花基因組中實現(xiàn)的。8.實施基因工程的第一步是從供體細胞內分離出所需的基因，這需要利用限制性內切酶。限制性內切酶是一種具有高度專一性的酶，如EcorI就能識別DNA分子中的GAATTC序列，在G和A之間切割。這是因為限制性內切酶具有高效的催化活性，并且受外界條件的影響較小。9.基因工程中常采用微生物（如細菌、酵母菌）作為受體細胞的原因是它們具有結構簡單、操作方便、繁殖速度快、遺傳物質含量少、性狀穩(wěn)定且變異少等優(yōu)點。10.目的基因完成表達的例子包括：將殺蟲蛋白基因導入棉株中、將胰島素基因導入大腸桿菌中、將干擾素基因導入酵母菌中以及將抗病毒基因導入土豆細胞中等。11.選擇同一種限制酶切割而成的黏性末端是①②、①③、①④和②③。12.轉基因動物是指基因組中增加外源基因的動物，例如上海醫(yī)學遺傳研究所培育出的攜帶白蛋白基因的轉基因牛，以及他們研究出的可提高基因表達水平的新方法，使轉基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍。13.不正確的關于限制酶的說法是限制酶廣泛存在于各種生物中，但微生物中分布較多。14.選擇“工程菌”來生產胰島素、培育轉基因抗蟲棉和利用DNA探針檢測飲用水是否含有病毒都與基因工程有關，而人工誘導多倍體則與基因工程無關。15.基因操作基本步驟中不進行堿基互配對的步驟是將目的基因導入受體細胞。16.我國科學家將蘇云金芽孢桿菌中的殺蟲晶體