生物學(xué)案：課堂互動(dòng)第六章第節(jié)基因工程及其應(yīng)用

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課堂互動(dòng)三點(diǎn)剖析一、基因操作的基本步驟二、獲取目的基因是基因工程中的重要一環(huán)。由于技術(shù)多樣，需在比較的基礎(chǔ)上予以掌握過程優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)直接分離法（鳥槍法)供體細(xì)胞DNA片段不同受體細(xì)胞→DNA片段擴(kuò)增目的基因細(xì)胞→目的基因操作簡(jiǎn)便工作量大，有盲目性，目的基因含有不表達(dá)的內(nèi)含子人工合成基因反轉(zhuǎn)錄法單鏈mRNADNA雙鏈DNA專一性強(qiáng)，目的基因中不含內(nèi)含子操作過程麻煩，mRNA生存時(shí)間短，技術(shù)要求高①據(jù)已知的氨基酸序列合成②據(jù)推測(cè)出的核苷酸序列，通過化學(xué)方法合成專一性最強(qiáng),目的基因不含內(nèi)含子，可合成自然界不存在的基因目前，復(fù)雜的、尚不知核苷酸序列的基因不能合成三、基因工程中的運(yùn)載體1.在基因操作過程中使用運(yùn)載體有兩個(gè)目的：一是用它作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中去；二是利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量的復(fù)制.現(xiàn)在所用的運(yùn)載體主要有兩類:一類是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中的質(zhì)粒,另一類運(yùn)載體是噬菌體或某些病毒等?，F(xiàn)在人們還在不斷尋找新的運(yùn)載體，如葉綠體或線粒體DNA等也可能成為運(yùn)載體。2.作為運(yùn)載體必須具備三個(gè)條件(1）能在宿主細(xì)胞中保存下來并大量復(fù)制。（2)有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，而且每種酶的切點(diǎn)最好只有一個(gè).(3)有一定的標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。如大腸桿菌pBR332質(zhì)粒攜帶氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，就可作為篩選的標(biāo)記基因.四、基因工程的成果與發(fā)展前景1.基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的單鏈DNA分子作探針，利用DNA分子雜交原理,鑒定被測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息的過程）和基因治療(健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中)等內(nèi)容。2.基因工程與農(nóng)牧業(yè)和食品工業(yè)①農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物和培育出具有各種抗逆性的作物新品種。②在畜牧業(yè)上的應(yīng)用：獲得人類所需要的各種優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。更重要的是利用某些特定的外源基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)的表達(dá)，從這些動(dòng)物的乳腺細(xì)胞中獲得人類所需要的各類物質(zhì)，如激素、抗體及酶類等。③食品工業(yè)的應(yīng)用：為人類開辟新的食物來源。3?；蚬こ膛c環(huán)境保護(hù)例如用DNA探針來檢測(cè)飲用水中病毒的含量,用基因工程的方法創(chuàng)造出同時(shí)分解四種烴類的“超級(jí)細(xì)菌"。學(xué)以致用【例1】下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述，正確的是…（）A。重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體B。所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列C.選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快D.只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功地實(shí)現(xiàn)表達(dá)解析：此題考查基因的操作工具、目的基因表達(dá)等知識(shí)。因此需要明確以下幾點(diǎn)：（1）基因操作的工具酶有限制酶、連接酶，而運(yùn)載體是基因的運(yùn)輸工具。（2)一種限制酶只能識(shí)別特定的核苷酸序列,不同的限制酶識(shí)別的核苷酸序列不同。（3）目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀,才能說明目的基因完成了表達(dá)過程。(4）導(dǎo)入受體細(xì)胞目的基因是為了獲得目的基因的產(chǎn)物，因此能夠快速繁殖是選擇受體細(xì)胞的重要條件之一。答案：C【例2】基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的.在基因工程操作的步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的是(）A.人工合成目的基因B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合C。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D。目的基因的檢測(cè)和表達(dá)解析：人工合成目的基因是將單個(gè)的核苷酸在相關(guān)的模板、酶、ATP的作用下,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成雙鏈DNA,目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的過程就是將黏性末端的堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合.末端基因的檢測(cè)和表達(dá)過程中，當(dāng)然也要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。但是，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞主要是借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑,與堿基互補(bǔ)配對(duì)原則沒有關(guān)系.答案：C【例3】質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體，它的主要特點(diǎn)是()①能自主復(fù)制②不能自主復(fù)制③結(jié)構(gòu)很?、艿鞍踪|(zhì)⑤環(huán)狀RNA分子⑥環(huán)狀DNA⑦能“友好”地“借居"A。①③⑤⑦B。②④⑥C.①③⑥⑦D。②③⑥⑦解析：質(zhì)粒是從細(xì)菌或酵母菌中提取的一種獨(dú)立于染色體之外的結(jié)構(gòu)很小、能自主復(fù)制的、環(huán)狀的DNA分子，它能與宿主細(xì)胞“互利共生”。答案：C【例4】下列關(guān)于基因工程成果的概述錯(cuò)誤的是…（)A.在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，主要用于生產(chǎn)藥品和診斷治療疾病B.在農(nóng)業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物C。在畜牧業(yè)上主要是培養(yǎng)體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物D。在環(huán)境保護(hù)方面主要用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和對(duì)污染環(huán)境的凈化解析:基因工程技術(shù)在畜牧業(yè)上的應(yīng)用主要目的是能產(chǎn)生人們所需要的各種優(yōu)良品質(zhì)動(dòng)物，如具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量皮毛等品質(zhì)的動(dòng)物，而不是要求動(dòng)物的體型巨大。答案：C【例5】基因治療是把健康的