2020人教版生物必修二 第6章 第2节
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“生物高中必修2第6章第2节基因工程及其应用”教学设计一、课标解读:1、本节教学内容的三维目标:(1)知识性目标:a、简述基因工程的基本概念;b、简述基因工程的基本工具;c、简述基因工程的基本操作步骤;d、举例说出基因工程在农业、医药、环境保护等领域的应用。
(2)能力性目标: a 、通过对课本插图的观察,培养学生科学的观察方法;b、培养学生收集“转基因生物的转基因食品的”相关信息的能力;c、培养学生科学处理信息的能力、获取新知识的能力、逻辑推理的能力。
(3)情感目标:a、通过基因工程的简介,鼓励学生积极探索新知和科学创新;b、通过了解基因工程的成果及发展前景,激发学生学习兴趣,关注科学技术在社会中的相互作用;c、关注转基因生物和转基因食品的安全性。
2、本节教学内容的重难点:(1)教学重点:基因工程的基本原理(概念、工具、操作步骤);基因工程的安全性问题。
(2)教学难点:基因工程的基本原理;转基因生物与转基因食品的安全性。
3、教师对课标的分析与理解:在学习第1节“杂交育种与诱变育种”之后,学生已经了解的培育生物新品种的不少的方法,但第1节所介绍的方法均有一个约束:那就是物种的限制。
所以本节内容“基因工程及其应用”为学生开创的一片新的想象空间,通过学习能较好地激发学生积极探索科学真知的兴趣。
通过分析本节课标和教学重难点,但本节内容涉及面较广,教师在教学中应很好地把握深度和广度,对有更多兴趣的学生可让其在选修3中进一步学习。
对此,我认为本节内容学习层次以识记层次为主,少数知识为理解和应用:(1)识记层次:包括基因工程概念、基本工具、基本操作步骤;能举例说出基因工程在农业、医药、环境保护等领域的广泛应用等。
(2)理解和应用层次:基因工程这一科学技术对社会可能造成的影响,理解科学技术是一把双刃剑,可能造福人类也可能为人类带来危害。
即关注转基因生物与转基因食品的安全性问题。
二、教材分析:基因工程是现代四大生物工程之一。
第2节自然选择与适应的形成学习目标核心素养1.概述适应的含义和特点。
(重点)2.理解用自然选择学说解释生物的适应性和多样性形成的原因。
(重、难点)3.说出达尔文自然选择学说的进步意义和局限性。
1.基于适应两方面的含义理解适应的概念及特点。
2.基于可遗传变异,以及变异可能带来的生存与繁殖优势等方面的实例,解释生物的适应是自然选择的结果。
一、适应的普遍性和相对性1.适应的两方面含义(1)生物的形态、结构适合于完成一定的功能;(2)生物的形态、结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
2.适应具有的特点:普遍性和相对性。
二、适应是自然选择的结果1.各种生物适应性特征形成的理论(1)物种不变论的观点:各种生物都是自古以来就存在的。
(2)拉马克的观点①观点内容a.当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的,各种生物的适应性特征不是自古以来就如此的,而是在进化过程中逐渐形成的。
b.适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
②对拉马克观点的评价拉马克提出的进化学说彻底否定了物种不变论,在当时具有进步意义,但他对适应形成的解释未被人们普遍接受。
(3)达尔文的自然选择学说的观点适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果。
2.自然选择学说的解释模型由此可见,群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
3.对自然选择学说的评价(1)(2)4.达尔文以后进化理论的发展(1)随着生物科学的发展,关于遗传和变异的研究,已经从性状水平深入基因水平。
(2)关于自然选择的作用等问题的研究,已经从以生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)1.生物都具有适应环境的特征,适应是普遍存在的。
()2.由于缺少草而吃树叶的长颈鹿脖子越来越长,符合拉马克的观点。
() 3.达尔文认识到遗传和变异的本质并做出了科学的解释。
()4.生物进化的内因是生存斗争。
()5.现代生物进化理论的核心是自然选择学说,研究对象为生物个体。
1.科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物技术——基因工程,实施该工程的最终目的是()A.定向提取生物体的DNA分子B.定向地对DNA分子进行人工“剪切”C.在生物体外对DNA分子进行改造D.定向地改造生物的遗传性状解析:选D。
定向地对DNA分子进行人工剪切等只是中间过程,定向地改造生物的遗传性状才是最终目的。
2.(2011年福州高一检测)下列物质,不.属于基因工程所需最基本的工具是()A.X射线B.DNA连接酶C.质粒D.限制性核酸内切酶答案:A3.下列关于DNA连接酶的叙述,正确的是()A.DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键B.DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖C.DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖D.同一种DNA连接酶可以切出不同的黏性末端答案:B4.下列能正确表示基因工程操作“四步曲”的是()A.提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因与运载体结合→目的基因的检测与鉴定B.目的基因的检测与鉴定→提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞C.提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定D.目的基因与运载体结合→提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定解析:选C。
基因工程操作的第一步是取得目的基因,然后将其与运载体结合形成重组DNA分子,再将重组DNA分子导入受体细胞中扩增,最后通过一定手段对受体细胞是否导入目的基因进行检测。
5.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。
下列叙述不.正确的是()A.常用相同的限制酶切割目的基因和质粒B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达解析:选B。
DNA连接酶是构建重组质粒必需的酶,而RNA聚合酶则用于DNA的转录过程中。
第2节基因工程及其应用知识点一基因工程的原理1.[2017·邵阳模拟]基因工程的基本操作工具不包括( )A.限制酶B.DNA连接酶C.运载体D.RNA聚合酶2.基因工程的正确操作步骤是( )①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达④提取目的基因A.③④②①B.②④①③C.④①②③D.③④①②3.[2017·房山二模]目前科学家把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞中,在棉花细胞中抗虫基因经过修饰后得以表达。
下列不属于这一先进技术的理论依据的是( )A.所有生物共用一套遗传密码B.基因能控制蛋白质的合成C.苏云金芽孢杆菌的抗虫基因与棉花细胞的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成的D.苏云金芽孢杆菌与棉花可共用相同的mRNA和tRNA4.关于基因工程的叙述,正确的是( )A.基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因B.细菌质粒是基因工程常用的运载体C.通常用一种限制酶处理含目的基因的DNA,用另一种限制酶处理运载体DNAD.为育成抗除草剂的农作物新品种,导入的抗除草剂基因只能以受精卵为受体细胞5.图L6-2-1是应用基因工程技术获得转基因动物和植物的过程,相关叙述不正确的是( )图L6-2-1A.通过①过程形成重组质粒只需要两种工具B.②是将重组质粒导入受体细胞的过程C.通过③过程产生的转基因牛的几乎所有细胞中都含有人的生长激素基因D.通过④⑤过程培育的抗虫棉需要检测抗虫效果知识点二基因工程的应用与安全性6.[2017·福州期末]有关基因工程的成果及应用的说法,正确的是( )A.用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B.基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物C.基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物D.目前,在发达国家,基因治疗已用于临床实践7.[2017·库尔勒校级期末]下列实践与基因工程无关的是 ( )A.选择“工程菌”来生产胰岛素B.培育转基因抗虫棉C.人工诱导多倍体D.利用DNA探针检测饮用水是否含有病毒8.干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每升人血中只能提取0.5 μg,所以其价格昂贵。
生物人教版选择性必修二电子课本人教版高中生物必修二《遗传与进化》电子教材
《普通高中课程标准实验教科书生物2 必修遗传与进化》科学家访谈我赞叹生命的美丽
第1章遗传因子的发现
第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第2章基因和染色体的关系
第1节减数分裂和受精作用
一减数分裂
二受精作用
第2节基因在染色体上
科学家的故事染色体遗传理论的奠基人
第3节伴性遗传
第3章基因的本质
第1节DNA是主要的遗传物质
第2节DNA分子的结构
第3节DNA的复制
第4节基因是有遗传效应的DNA片段
科学·技术·社会DNA指纹技术
第4章基因的表达
第1节基因指导蛋白质的合成
第2节基因对性状的控制
科学前沿生物信息学
第3节遗传密码的破译(选学)
第5章基因突变及其他变异
第1节基因突变和基因重组
第2节染色体变异
第3节人类遗传病
科学·技术·社会基因治疗
第6章从杂交育种到基因工程
第1节杂交育种与诱变育种
第2节基因工程及其应用
与生物学有关的职业生物技术产业的研发人员第7章现代生物进化理论
第1节现代生物进化理论的由来
第2节现代生物进化理论的主要内容
一种群基因频率的改变与生物进化
二隔离与物种的形成
与生物学有关的职业化石标本的制作三共同进化与生物多样性的形成。
第2节自然选择与适应的形成[学习目标] 1.理解生物的适应性。
2.评价拉马克进化学说的进步意义和局限性。
3.评价达尔文自然选择学说的贡献和局限性。
一、适应的普遍性和相对性1.适应的含义(1)生物的形态结构适合于完成一定的功能。
(2)生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
2.适应的特性(1)普遍性:适应是普遍存在的,所有的生物都具有适应环境的特征。
(2)相对性:适应是针对一定的环境条件而言的,是一种暂时的现象。
判断正误(1)适应不仅是指生物对环境的适应,也包括生物的结构与功能相适应()(2)越高等的生物适应环境的能力越强()答案(1)√(2)×任务一:适应的相对性1.夏季的雷鸟拥有一身深色的羽毛,到了冬季便更换为雪白的羽毛,减少了被天敌捕食的风险,是一种适应性,但是如果某一年的冬季来得晚,在下雪前雷鸟已将羽毛换成白色,反而更容易被天敌捕食,这说明了什么?提示雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色,有利于在白雪皑皑的环境中保护自己;如果冬季来得晚,在下雪前雷鸟已将羽毛换成白色,反而更易被天敌捕食,由此说明适应是相对的。
2.造成适应具有相对性的主要原因是什么?提示遗传物质具有稳定性,它是不能随着环境条件的变化而迅速改变的,这就导致经过长期进化形成的适应一般要晚于环境条件的变化,这是造成适应相对性的主要原因。
1.下列关于生物适应性的叙述,不正确的是()A.生物的适应性可以理解为生物的形态结构适合于完成一定的功能B.仙人掌的叶退化成针形是对干旱环境的适应C.生物能够适应环境,但是对环境的适应具有相对性D.生物的适应具有普遍性,只要生物具有某种适应性特征,就能长期生存和繁衍答案 D解析每种生物的适应都不是绝对的、完全的,只是一定程度上的适应,环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响,所以生物具有某种适应性特征,不一定能长期生存和繁衍,D错误。
2.以下属于适应的相对性实例的是()A.枯叶蝶在停息时,它的翅很像一片枯叶B.竹节虫俯身于竹枝上,其身体颜色和形态与竹枝相似C.仙人掌的叶退化成叶刺,光合作用减弱D.冬季来临前,雷鸟将羽毛换成白色的答案 C解析仙人掌的叶退化成叶刺,这是对干旱环境的一种适应,但光合作用减弱,这说明适应是相对的。
第2节自然选择与适应的形成[学习目标] 1.举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。
2.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。
3.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。
4.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心,为地球上的生命进化史提供了科学的解释。
知识点适应的普遍性和相对性以及适应是自然选择的结果1.适应(1)含义①生物的形态结构适合于完成□01一定的功能。
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中□02生存和繁殖。
(2)特点①□03普遍性:所有的生物都具有适应环境的特征,例如,保护色、警戒色或拟色等。
②□04相对性:生物对环境的适应只是一定程度上的适应,即适应具有局限性。
2.适应是自然选择的结果(1)拉马克进化学说①生物的来源:地球上的所有生物都是由□05更古老的生物进化来的,各种生物□06适应性特征是在进化过程中逐渐形成的。
②进化原因:□07用进废退和□08获得性遗传。
③意义:彻底否定了□10物种不变论。
④局限性:对□11适应形成的解释是肤浅的,未被人们普遍接受。
(2)达尔文自然选择学说①达尔文认为适应的来源是□12可遗传的变异,适应是□13自然选择的结果。
②自然选择学说的解释模型,③适应的形成④意义a.使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了□28科学的轨道。
b.揭示了生物界的□29统一性是由于所有的生物都有□30共同祖先,而□31生物多样性和适应性是进化的结果。
⑤局限性达尔文对于遗传和变异的认识还局限于□32性状水平,不能科学地解释□33遗传和变异的本质。
(3)达尔文以后进化理论的发展①关于遗传和变异的研究,已经从性状水平深入到□34基因水平,人们逐渐认识到了□35遗传和变异的本质。
②关于适应以及物种的形成等问题的研究,已经从以生物个体为单位,发展到以□36种群为基本单位。
③形成了以□37自然选择为核心的现代生物进化理论。
知识拓展过度繁殖是生物进化的基础;生存斗争是生物进化的动力;遗传变异是生物进化的内因;适者生存是生物进化的结果。
第2节自然选择与适应的形成1.结合具体实例了解拉马克的进化观点。
(生命观念) 2.说出达尔文自然选择学说的主要内容、贡献和局限性。
(生命观念) 3.探讨耐药性的出现与抗生素滥用的关系,培养科学思维能力。
(科学思维)一、适应的普遍性和相对性1.适应的含义(1)生物的形态结构适合于完成一定的功能。
(2)生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定环境中生存和繁殖。
2.适应是普遍存在的,但又是相对的。
二、适应是自然选择的结果1.拉马克的进化学说(1)主要内容①当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的。
②各种生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的。
③适应的形成是由于用进废退和获得性遗传。
(2)意义①彻底否定了物种不变论。
②在当时具有一定的进步意义,肤浅的解释了适应的形成。
2.达尔文的自然选择学说(1)自然选择学说的解释模型适应形成的必要条件①群体中出现可遗传的有利变异。
②环境的定向选择。
(2)自然选择学说的进步意义①揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先。
②生物的多样性和适应性是进化的结果。
(3)自然选择学说的局限性①对于遗传和变异的认识还局限于性状水平。
②不能科学地解释遗传和变异的本质。
(4)达尔文进化理论的发展①研究水平:从性状水平深入到基因水平。
②研究结果:认识到遗传和变异的本质。
③研究对象:从以生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
④形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。
知识点达尔文的自然选择学说1.自然选择学说的内容分析:(1)过度繁殖⎩⎪⎨⎪⎧各种生物具有较强的繁殖能力,可产生大量后代相对于环境的承载能力,繁殖能力表现为“过度”(2)生存斗争⎩⎪⎨⎪⎧起因:过度繁殖与生存条件之间的矛盾斗争的方式⎩⎪⎨⎪⎧种内斗争种间斗争生物与环境之间的斗争斗争的结果:大量死亡,少量生存(3)遗传变异⎩⎪⎨⎪⎧变异是不定向的⎩⎪⎨⎪⎧有利变异不利变异遗传的作用:有利于微小、有利变异的积累(4)适者生存①生物产生的不定向变异,由自然选择决定其保存或淘汰。
第2节自然选择与适应的形成学习目标核心素养1.概述适应的含义和特点。
(重点)2.理解用自然选择学说解释生物的适应性和多样性形成的原因。
(重、难点)3.说出达尔文自然选择学说的进步意义和局限性。
1.基于适应两方面的含义理解适应的概念及特点。
2.基于可遗传变异,以及变异可能带来的生存与繁殖优势等方面的实例,解释生物的适应是自然选择的结果。
一、适应的普遍性和相对性1.适应的两方面含义(1)生物的形态、结构适合于完成一定的功能;(2)生物的形态、结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
2.适应具有的特点:普遍性和相对性。
二、适应是自然选择的结果1.各种生物适应性特征形成的理论(1)物种不变论的观点:各种生物都是自古以来就存在的。
(2)拉马克的观点①观点内容a.当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的,各种生物的适应性特征不是自古以来就如此的,而是在进化过程中逐渐形成的。
b.适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
②对拉马克观点的评价拉马克提出的进化学说彻底否定了物种不变论,在当时具有进步意义,但他对适应形成的解释未被人们普遍接受。
(3)达尔文的自然选择学说的观点适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果。
2.自然选择学说的解释模型由此可见,群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
3.对自然选择学说的评价(1)(2)4.达尔文以后进化理论的发展(1)随着生物科学的发展,关于遗传和变异的研究,已经从性状水平深入基因水平。
(2)关于自然选择的作用等问题的研究,已经从以生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)1.生物都具有适应环境的特征,适应是普遍存在的。
( )2.由于缺少草而吃树叶的长颈鹿脖子越来越长,符合拉马克的观点。
( )3.达尔文认识到遗传和变异的本质并做出了科学的解释。
( )4.生物进化的内因是生存斗争。
( )5.现代生物进化理论的核心是自然选择学说,研究对象为生物个体。
第六章第2节一、选择题1.下列哪一项不是基因工程所必需的(A)A.纤维素酶B.限制酶C.运载体D.DNA连接酶[解析]基因工程所需要的工具有运载体、限制酶和DNA连接酶。
2.DNA连接酶的作用是(C)A.催化碱基互补配对B.催化双螺旋结构形成C.催化脱氧核糖和磷酸之间的连接D.催化碱基对的断裂[解析]DNA连接酶的作用是催化脱氧核糖和磷酸之间的连接。
3.在畜牧养殖业上,科学家利用基因工程的方法培育出了转基因奶牛,超级绵羊等多种转基因动物。
“转基因动物”是指(B)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[解析]提供基因的动物是一个正常的动物,而不是转基因工程的产物,而且也含有白蛋白基因,因此能产生白蛋白,在产生白蛋白过程中必然也就完成了该基因的信息表达,故A、C、D三个选项均是错误的。
4.下列不属于利用基因工程技术制取的药物是(C)A.从大肠杆菌体内制取的白细胞介素B.在酵母菌体内获得的干扰素C.在青霉菌体内获取的青霉素D.在大肠杆菌体内获得的胰岛素[解析]基因工程实现了外源基因在受体细胞中的表达,如A、B、D三项所述,而C 项的青霉菌合成青霉素是其自身基因表达的结果。
5.基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞,原因是(B) A.结构简单,操作方便B.繁殖速度快C.遗传物质含量少,简单D.性状稳定,变异少[解析]基因工程的最终目的是要用于生产,因此要有利于生产。
只有繁殖速度快,生产的基因产品才会多。
6.要使目的基因与对应的载体重组,所需的两种酶是(A)①限制酶②DNA连接酶③解旋酶④还原酶A.①②B.③④C.①④D.②③[解析]目的基因与对应的运载体结合起来的过程是:先用限制酶分别处理目的基因和运载体,使之露出相同的黏性末端;将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处,再用DNA 连接酶将处理好的目的基因和运载体的黏性末端接好,就完成了基因的重组。
7.运用现代生物技术,将苏云金杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中,为检测实验是否成功,最方便的方法是检测棉花植株是否有(D)A.抗虫基因B.抗虫基因的产物C.标记基因D.抗虫性状[解析]苏云金杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中,是否在棉花细胞已表达,使棉花具有了抗虫的遗传特性。
最简便最直接的方法是让棉铃虫去啃食棉花叶片,观察是否有抗虫性状。
8.下列正确表示基因操作“四部曲”的是(C)A.提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与运载体结合→目的基因的表达和检测B.目的基因的表达和检测→提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体细胞C.提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表达和检测D.目的基因与运载体结合→提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表达和检测[解析]基因工程步骤的“四部曲”是:提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达和检测。
9.某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂,积累于茎叶中,让取食它的害虫的消化酶受抑制无法消化食物而亡。
下列就该玉米对人类安全性的评论中,不符合生物学原理的是(B)A.不安全。
这种玉米的果粒(种子)中也可能含有蛋白酶抑制剂,使人食用后因无法消化食物而患病B.不安全。
该玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链富集并在人体细胞内表达,使人体无法消化食物而患病C.安全。
因为人与害虫消化酶的结构存在差异,玉米的蛋白酶抑制剂对人体很可能无影响D.安全。
人类通常食用煮熟的玉米食品,玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏,不会影响人的消化[解析]基因是有遗传效应的DNA片段,属于大分子有机物,外源基因进入动物和人体的消化道后被消化成小分子物质,不能直接进入动物和人体细胞内,更谈不上通过食物链富集并在细胞内表达。
10.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(C)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.①④[解析]基因工程中,在导入目的基因前,要将目的基因与运载体结合,即形成重组DNA分子后才能将目的基因导入受体细胞。
目的基因导入受体细胞后,可随受体细胞的繁殖而复制。
将毒素蛋白直接注射到棉受精卵中,棉受精卵没有获得目的基因,其发育形成的子代不会表现出抗虫性状。
将编码毒素蛋白的DNA序列直接注射到棉受精卵中而没有将目的基因与运载体结合,这样目的基因很容易被酶分解掉,不会保留下来。
11.(2018·兰州一中高二期末)对下列有关培育新品种的原理或技术的叙述,正确的是(C)A.培育无子西瓜是利用单倍体育种原理B.“抗虫棉”的获得是利用杂交育种的原理C.“太空椒”的获得利用了基因突变原理D.培育青霉素高产菌株是利用了基因工程技术[解析]三倍体无籽西瓜采用的是多倍体育种,A错误;“抗虫棉”是通过基因工程获得的,原理是基因重组,B错误;“太空椒”的获得采用的是诱变育种,原理是基因突变,C正确;培育青霉菌高产菌株利用的是诱变育种,D错误。
12.下列关于如图所示DNA分子片段的说法,正确的是(A)A.限制酶可作用于①部位,解旋酶作用于③部位B.限制酶可作用于③部位,解旋酶作用于①部位C.作用于①部位的限制酶同时也可以作用于④部位D.作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别顺序相反[解析]限制酶和DNA聚合酶都作用于①部位,解旋酶作用于③部位,A项正确,B 项错误。
作用于①部位的限制酶同时也可以作用于⑤部位,C项错误。
作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别顺序相同,都是—GAATTC—,D项错误。
二、非选择题13.中国青年科学家陈大炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上,可使烟草获得抗病毒能力,形成转基因产品,试分析回答:(1)人的基因之所以能嫁接到植物体内去,原因是__人与植物DNA分子结构组成相同__。
(2)烟草具有抗病毒能力,这表明烟草体内产生了__抗病毒干扰素__,这个事实说明,人和植物共用一套__遗传密码__,蛋白质的合成方式__相同__。
(3)该工程运用于实践,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的该工程的三个具体实例。
__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,培育制造人血的猪;将干扰素基因移入细菌体内,培育出能产生干扰素的细菌。
__(4)有人认为,转基因新产品也是一把双刃剑,有如水能载舟也能覆舟,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。
__支持此观点。
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。
__ [解析]该题是以生物新成就为信息的迁移题,根据提供的信息结合课本知识,人的DNA分子结构组成与植物DNA分子结构组成是相同的,是实现基因片段转移拼接的结构基础。
烟草具有了抗病毒能力,证明了人抗病毒干扰素基因“嫁接”在烟草DNA上获得成功并得以表达,产生了抗病毒干扰素(一种蛋白质),这个事实说明了人和植物共用一套遗传密码,蛋白质合成方式相同。
(3)(4)是半开放题目,是转基因技术在生活、生产上的运用,考查学生的创新能力和对新技术的评价能力。
14.(2019·山东高三实验中学月考)酵母菌可用于生产食品和药品等。
科学家将大麦细胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中,获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒。
其基本的操作过程如图所示(忽略各结构的大小比例)(1)该技术定向改变了酵母菌的性状,这在可遗传的变异的来源中属于__基因重组__。
(2)本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内,常用的运载体是__质粒__。
(3)要使运载体与LTP1基因连接,首先应使用__同一种限制酶__进行切割。
切割完成后,利用__DNA连接酶__将运载体与LTP1基因连接。
[解析](1)基因工程能克服远缘杂交不亲和的障碍,使原本不在一起的基因组合到一起,使生物具有特定性状,其原理为基因重组。
(2)基因工程常用的运载体是质粒。
(3)基因工程中的“剪刀”为限制酶,两个序列相同、能互补配对的末端可用DNA连接酶“缝合”。
15.基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的,并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。
基因工程的基本操作流程如图所示,请据图回答问题:(1)完成图中A剪接过程需要__限制酶和DNA连接__酶的作用。
(2)在上述过程中,遵循碱基互补配对原则的步骤有:__A、C__(用图中字母表示)。
(3)不同种生物之间的基因能拼接成功,从分子结构角度分析是因为__不同生物的DNA 分子都为双螺旋结构__。
目的基因在不同的生物细胞中能正确表达,说明不同生物共用__一套遗传密码__。
(4)研究发现,番茄体内有一种酶可以抑制害虫的消化功能,现科学家已成功地分离出这种基因并导入玉米的体细胞中,培育出了具有与番茄相似抗虫性状的玉米植株,玉米这种变异的来源属于__基因重组__(填“基因突变”“基因重组”或“染色体变异”)。
[解析](1)将目的基因与运载体剪接为重组DNA导入受体细胞的过程中,需要限制酶切割目的基因与运载体,还需要通过DNA连接酶将目的基因与运载体切点处相邻的脱氧核苷酸缝合起来。
(2)过程A剪接形成重组DNA时,用DNA连接酶连接目的基因和运载体需要遵循碱基互补配对原则。
此外,过程C的扩增筛选包含了DNA的复制过程,也遵循碱基互补配对原则。
(3)不同种生物的DNA间之所以能够进行拼接,从分子结构角度分析,是因为不同生物的DNA都具有双螺旋结构。
目的基因能够在不同的生物体中得以表达,是因为在表达过程中生物体所用的遗传密码是相同的。
(4)将外源的基因接入受体细胞DNA中,从而使受体的基因组成发生改变,这种变异属于基因重组。