发布时间 : 星期六 文章2016-2017学年高中生物第6章第2节基因工程及其应用课时作业新人教版必修21更新完毕开始阅读b9e6c2905222aaea998fcc22bcd126fff7055df3
基因工程及其应用
【目标导航】 1.结合教材图文，简述基因工程的基本原理和基本步骤。2.结合具体实例，举例说出基因工程的应用及其安全性。
一、基因工程的原理(阅读P102－103) 1．概念
2．基因工程的操作工具 (1)基因的“剪刀”与“针线”
名称 “剪刀”即 限制性核酸内切酶 “针线”即 DNA连接酶 (2)运载体
①作用：将外源基因导入受体细胞。 ②种类
作用 识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子 连接脱氧核糖和磷酸之间的缺口
3．基因工程的步骤
二、基因工程的应用(阅读P104－106)
1．基因工程的应用
应用 目的 作物育种 实例 意义 实例 药物研制 过程 内容 培育出具有各种抗逆性的作物新品种 抗虫的转基因抗虫棉 减少了农药用量，而且还减少了农药对环境的污染 生产人的胰岛素 胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并在大肠杆菌内获得成功的表达 利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等 环境保护
实例 2．转基因生物和转基因食品的安全性
判断正误：
(1)基因工程的生物学原理是基因重组。( )
(2)通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状。( ) (3)基因工程属于分子水平的操作。( )
(4)所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列。( ) (5)转基因生物可能会破坏生态平衡。( )
(6)对待转基因技术应该趋利避害，不能因噎废食。( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√
一、基因工程的原理
1．基因工程操作的三种工具 (1)基因的“剪刀”——限制酶
①存在：主要存在于微生物中，种类有4 000多种。
②作用与特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割DNA分子，也就是说限制酶具有专一性和特异性。
③作用结果：一般产生黏性末端(碱基能互补配对)。 (2)基因的“针线”——DNA连接酶
其作用为：黏性末端可通过碱基互补配对连接起来，两条DNA分子切点断口处的“缝合”则需DNA连接酶，如下图：
(3)基因的“运输工具”——运载体 ①作用：
a．作为运载工具将目的基因转移到宿主细胞中去； b．利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。 ②需要具备的条件：
a．能在宿主细胞内稳定保存并大量复制——这是保证目的基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子细胞的基础。
b．具有多个限制酶切点——这是运载体能够接入多种目的基因所必备的条件。 c．有标记基因——这是检测目的基因是否导入受体细胞中的重要判断依据。 ③常见的种类：
质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。但天然运载体往往不能满足上述条件，需经人工改造。
2．基因工程的步骤(操作“四步曲”)
提取目的基因如图① ↓
?
?直接分离基因?取得途径????人工合成基因?
目的基因：人们所需要的特定基因
?
运载体结合?加入DNA连接酶如图②??质粒和目的基因结合成重组DNA分子
↓ 将目的基因导入受体细胞： ↓
目的基因与?用同一种限制酶切割质粒和目的基因
{主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法
检测：根据受体细胞中是否具有标记基因，
?
目的基因的? 判断目的基因导入与否
?检测与鉴定鉴定：受体细胞表现出特定的性状，?? 如棉花抗虫性状的表现3．基因工程成功的基础