高中生物 第六章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用教学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2生物教学案

第 2 节 基因工程及其应用[学习导航] 1.结合教材图文，概述基因工程的基本原理和基本步骤。2.结合具体实例，了解基因工程的应用及其安全性。[重难点击] 基因工程的基本原理和基本步骤。科幻电影《蜘蛛侠》中的男主角意外被转基因的蜘蛛咬伤，蜘蛛的基因整合到了他的基因上，并且在他体内表达，从而使他成了具有特殊本领的超级英雄。现实中，我们已经运用类似的技术来改造生物的性状，获得人们所需要的品种，这就是基因工程。一、基因工程的原理1．基因工程的概念(1)基因工程，又叫做基因拼接技术或 DNA 重组 技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，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。(2)基因工程是把一种生物的某种基因转移到另一种生物体的细胞内，基因的结构基本没有变化，只是位置发生了变化，所以应该属于基因重组。2．基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶的作用特点是识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割 DNA 分子。(2)DNA 连接酶连接黏性末端或平末端脱氧核糖和磷酸之间的缺口。(3)运载体① 作用：将外源基因送入受体细胞。② 种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状 DNA 分子。上面通常含有的抗性基因可以作为标记基因用于目的基因导入受体细胞的检测依据。3．基因工程的操作步骤提取目的基因——目的基因：人们所需要的特定基因↓目的基因与运载体结合↓将目的基因导入受体细胞：主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法↓目的基因的检测与鉴定下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图回答。1．能否利用人的皮肤细胞进行过程①？过程②特别需要的酶是哪一种？答案 不能，皮肤细胞中胰岛素基因不表达；过程②是逆转录，需要逆转录酶。2．如何将 A 和 B 连接成 C？操作后的产物只有 C 吗？答案 用同一种限制酶切割 A 和 B，再加入 DNA 连接酶，才能形成 C。操作后的产物除了 C，还可能有 A 与 A 结合、B 与 B 结合的产物。3．如果要检测 D 中是否含有 C，通常如何检测？答案 利用 C 上的标记基因进行检测。4．人的胰岛素基因能够在大肠杆菌细胞中表达的基础是什么？答案 所有生物共用一套遗传密码。5．该方法和诱变育种相比，有什么优点？答案 可以定向地改造生物的遗传性状。知识整合 胰岛...