基因工程导学案

专题五遗传的分子基础

时间2018-2-24

第二部分基因工程

一、考纲要求：

1、基因工程的诞生（Ⅰ）

2、基因工程的原理及技术（含PCR技术）（Ⅱ）

3、基因工程的应用（Ⅱ）

4、蛋白质工程（Ⅰ）

二、知识网络：

三、课本填空：

【基因工程的概念】

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

基因工程的原理是

（一）基因工程的基本工具：限制酶、DNA连接酶、载体

1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（简称为限制酶）

（1）来源：主要是从中分离纯化出来的。（真核生物中也有，如：酵母菌）

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开，因此

具有专一性。

大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数也有4、

5、8个组成。

（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：和。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶

(1)两种DNA连接酶（ DNA连接酶和 DNA连接酶）的比较：

①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②不同点：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的

末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:

DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体

（1）载体具备的条件：①能在受体细胞

中，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA

进行同步复制。

②具有一至多个，供外源DNA片段插入。

③具有，供重组DNA的鉴定和选择。（注

意：标记基因不一定都是抗性基因）

（2）最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链状DNA分子。（天然质粒常需进行人工改造）

（3）其它载体：、

(二)基因工程的基本操作程序：

基因工程的操作程序主要包括四个步骤：、

、

、

第一步：目的基因的获取

1.目的基因主要是指：编码的结构基因。也可以是一些具有。

2.目的基因可以从已有的物种中分离出来，也可以用人工的方法合成。原核基因常采取直接分离获得，真核基因常采用人工合成。

3.目前常用的获取目的基因的方法有以下几种：

⑴从基因文库中获取目的基因：

基因文库分为文库（含一种生物的所有基因）和文库（含一种生物的一部分基因，如：cDNA文库）

⑵PCR技术扩增目的基因

①原理：

②过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；（高温变性）

第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；（低温退火）

第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。（室温延伸）

⑶此外，如果基因比较小，核苷酸序列又已知，也可以通过DNA合成仪用

方法直接人工合成。

第二步：基因表达载体的构建

1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使

目的基因能够表达和发挥作用。

2.组成：

五部分

（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。

（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。

使转录在所需要的地方停止下来。

（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含

有，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记

基因是抗生素抗性基因。

第三步：将目的基因导入受体细胞

1.转化的概念：

是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2.常用的转化方法：

⑴将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法

是，其次还有

和

等。

总结：农杆菌转化法中常考点：

①农杆菌在自然条件下感染双子叶植物和裸子植

物，对大多数单子叶植物没有感染能

力，如：不能感染玉米、小麦、水稻等单子叶植物。

②当植物体受到损伤时，伤口处的细胞分泌，吸引土壤农杆菌。

③农杆菌中的Ti质粒上可转移至受体细胞，并整合到受体

细胞染色体的DNA上，因此通过转化作用，目的基因就可以进入植物细胞，并整合到染色体DNA上。

⑵将目的基因导入动物细胞：最常用的方法

是。此方法的受体细胞多

是。

⑶将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞

的原因是繁殖、多为单细胞、遗传物质相

对，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转

化方法是：先用处理细胞，使其成为

细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受

态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分

子，完成过程。

第四步：目的基因的检测和表达

1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用

技术。

2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用技术

（即用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交，如果显示出杂交带，就表明目的基因转录出了mRNA）。

3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是。（即

从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原抗体杂交）。

4.除了上述的分子检测外，有时还需进行水平的鉴定。（如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状，需要做实验）。

（三）基因工程的应用

1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。

2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物（如：乳腺生物反应器）、用转基因动物作器官移植的供体。

3.基因工程的药物异军突起：抗体、疫苗、激素、淋巴因子等

4.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。

注意：①基因治疗并非把健康的外源基因导入患者的所有细胞中，而只是导入某些功能细胞中，且是体细胞。

②基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗。

（四）蛋白质工程的概念

1.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过

，对进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（因此蛋白质工程又称为第二代基因工程）

2.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质；蛋白质工程可以生产出自然界中不存在的蛋白质。

3.蛋白质工程的基本途径：

从出发，设计预期

的，推测应有的序列，找到相

应的（基因）如下图：

举例:如，速效型胰岛素的生产

四、经典高考：

1．（2017年北京卷，5）为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花

色基因C （图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。

下列操作与实验目的不符的是（）

A．用限制性核酸内切酶EcoRI和连接酶构建重组质粒

B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞

C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞

D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上

2．（2017年新课标Ⅱ卷，38）几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：

（1）在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是__________________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是__________________________。

（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是__________________________。

（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是__________________________（答出两点即可）。

（4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是__________________________。

（5）若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是__________________________。

3．（2017年新课标Ⅰ卷，38）真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A）。回答下列问题：（1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_____________________。

（2）若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用____________________作为载体，其原因是_____________________。

（3）若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_________________（答出两点即可）等优点。

（4）若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是___________________（填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”）。

（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_________________________。

4．（2017年新课标Ⅲ卷，38）编码蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。

回答下列问题：

（1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是_____________________________________。

（2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为_____________________，加入了________________作为合成DNA的原料。

（3）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。

①由图2 可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是__________________。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是__________________。

②仅根据图、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少______________（填“A”“B”“C”“D”或“E”）片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。

基因工程经典高考题答案

1、C

2、（1）嫩叶组织细胞易破碎防止RNA降解

（2）在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA （3）目的基因无复制原点；目的基因无表达所需启动子

（4）磷酸二酯键

（5）目的基因的转录或翻译异常

3、（1）编码乙的DNA序列起始端无ATG，转录出的mRNA无起始密码子

（2）模板 dNTP

（3）①进行细胞传代培养维持培养液是的pH ② C

4、（1）基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应

的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A

（2）噬菌体噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕

（3）繁殖快、容易培养

（4）蛋白A的抗体

（5）DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体

高中生物选修3精品学案：1.3 基因工程的应用

1.3 基因工程的应用 学习目标 1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。(重难点) 2.关注基因工程的进展。(重点) 3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。(重点) |基础知识| 植物基因工程的成果 1.植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 (1)抗虫转基因植物 ①杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。 ②成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。 (2)抗病转基因植物 ①植物的病原微生物：病毒、真菌和细菌等。 ②抗病基因种类：a.抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。 b.抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合成基因。 ③成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。 (3)抗逆转基因植物 ①抗逆基因：调节细胞渗透压基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。 ②成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 (4)利用转基因改良植物品质 ①优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。 ②成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。 2.动物基因工程的成果

(1)提高动物的生长速度 ①生长基因：外源生长激素基因。 ②成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。 (2)改善畜产品的品质 ①优良基因：肠乳糖酶基因。 ②成果：转基因牛产生的牛奶，乳糖含量少。 (3)用转基因动物生产药物 ①基因来源：药用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的启动子。 ②成果：乳腺生物反应器。 (4)用转基因动物作器官移植的供体 ①器官供体：抑制或除去抗原决定基因。 ②成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。 3.基因工程药物 (1)来源：转基因工程菌。 (2)成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 4.基因治疗 (1)概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 (2)成果：将腺苷酸脱氧酶基因导入患者的淋巴细胞。 |自查自纠| 1.科学家利用转基因技术培育了抗玉米螟玉米，种植该玉米的农田就不需要进行防虫管理了。(×) 2.利用转基因改良植物品质，目的基因一定是控制该性状的基因。(×) 3.基因工程育种比传统育种所需的时间短，并且可以解决远缘亲本难以杂交的问题。(√) 4.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，能获得产生人干扰素的菌株。(√) 5.通过基因工程生产干扰素与传统的生产方法相比较，患者的治疗费用大大提高了。(×)

第一节基因工程导学案

第二章现《代生物技术》第一节《基因工程》 一、明确学习目标 1■举例说出基因工程的应用。 2■说出基因工程的原理及“工程菌”的培育过程。 3■关注转基因生物及其产品的安全性。 二、自主学习、合作探究 探究一：基因工程的原理 （一）仔细阅读课本P110-111并结合多媒体课件，了解“工程菌”的培育过程，并思考：1■人的生长激素基因在细菌细胞内得到了表达，这说明了什么问题？ 基因控制生物的_______________ ;人和细菌的遗传密码是可以___________________ 的2■利用“工程菌”生产人的生长激素，有哪些好处？ 细菌繁殖速度，产量且成本 3.以科学家把人的生长激素基因导入细菌为例，简要说明“工程菌”的培育过程。 （二）通过对工程菌的了解，我们对基因工程有了一定的认识，那么，什么是基因工程呢？请同学们阅读P111第一段，找出基因工程和转基因生物的概念。 1. 基因工程： 2. 转基因生物： 3. 试说转基因抗冻番茄的培育过程: 探究三：转基因生物的安全性 学生阅读P113有关知识，结合多媒体视频，思考：你认为转基因生物都是很安全的吗？如果市场上有出售转基因食品的，你是否购买？说出你的理由。 三、当堂达标 1. 科学家把美洲拟鲽抗冻蛋白质基因转入西红柿，成功培育出了抗冻西红柿。科学家 把上述基因转入西红柿所利用的生物技术是（） A.组缎培养 B. 嫁接技术 C. 发酵技术 D. 转基因技术 2■科学家研究的“乳房生物反应器”，从根本上改造的是（） A.动物的乳房B ?动物的食物C ?动物的基因D.动物的身体结构3■科学家经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术：基因工程。实施该工程的 最终目的是（） A.定向对DNA分子进行人工“剪切” B.在生物体外对DNA分子进行改造 C.定向改造生物的遗传性状 D.定向提取生物体的DNA分子 4■我国生物科学家已经成功的将人的血清白蛋白基因导入奶牛的受精卵细胞中，由这样的受精卵发育成的奶牛产的奶中含有人体血清白蛋白。这事实说明（）A细胞中的基因有显隐性之分B细胞中的基因是成对存在的 C生物的性状是由基因控制的D基因存在于细胞的染色体上 5■分析下列材料，回答相关问题： 甘薯（地瓜）是我国重要的能源作物之一，是许多地区生产燃料酒精的主要原料。甘薯主要成分淀粉的品质决定着它工业应用价值的大小。2009年10月，我国科学家 成功培育出淀粉品质改良的转基因甘薯，而且田间种植试验获得成功。请简要写出转基因甘薯的培育过程： 五、通过本节课的学习，你对转基因技术有了一定的了解，你有哪些收获呢? 探究二：基因工程的应用 学生阅读课本P112-113部分知识，再结合调查活动搜集的资料，小组内交流归纳说出转基因技术的优点。 六、假若你是因为生物技术人员你能否让细菌“吐出”蚕丝?

基因工程及其应用教学设计

第2节基因工程及其应用 孝义三中高一生物组张文 一、教材内容分析 基因工程是现代四大生物工程之一。《基因工程及其应用》是人教版高中生物必修2第6章第2节内容。本节内容主要包括三个方面，分两课时讲授。第1课时简要介绍“基因工程的原理”，第2课时介绍“基因工程的应用”及“转基因生物和转基因食品安全性”。本节内容是对前面所学育种内容的补充，是即贴近生活又远离生活的微观内容。由于在选修3中还有基因工程的介绍，因此本节的要求相对简单一些。 二、学情分析 对于基因操作的工具和基本步骤，内容抽象和复杂，学生接触少，会出现掌握不好，甚至理解错误的情况。虽然经过必修1的学习，学生的生物基础知识较扎实，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。但基因工程一节对学生来说难点较多，如果处理不好，会变成简单的死记硬背。因此在教学过程中，尽量通过生活化打比喻的方式和模型建构活动及采用多媒体动画形象化教学，并在教师引导下适时加强学生解决问题和运用图解等生物学语言归纳结论等方面的能力。切记不可讲的太多。 三、教学目标 1、简述基因工程的基本概念； 2、简述基因工程的基本工具； 3、简述基因工程的基本操作步骤； 4、通过基因工程的简介，鼓励学生积极探索新知和科学创新，树立一分为二的辩证唯物主义思想； 四、教学重点、难点分析 教学重点：基因工程的基本原理（概念、工具、操作步骤） 教学难点：基因工程的基本原理 五、教学思路 本节课主要解决如下几个问题：1）什么是基因工程？2）基因工程的主要原理是什么？3）基因工程的操作过程如何？4）基因工程有哪些方面的应用？如何看待转基因食品？由于本节内容和前面的育种内容联系比较紧密，因此可以让学生回顾前面几种育种方法的成果，再通过情景展现传统育种方法所不能达到的地方，进而引出基因工程，通过列举生活中的转基因成果让学生知道基因工程就在我们身边。而后通过与学生们所熟知的器官移植做对比，让学生理解基因工程的本质和操作过程。通过对转基因食品的讨论让学生树立辩证唯物主义观念。 六．教学策略及教学媒体 根据激趣原则，通过展示色彩绚丽的转基因生物图片入手，引出基因工程的概念，采取“引导—互动—探究”模式，即采用师生互动探究式教学，借助老师生活化打比喻和多媒体动画并安排学生制作模型活动从而使抽象的课程内容具体化，直观化和形象化。 七、教学设计流程图第1课时“基因工程的原理”

6.2基因工程及其应用学案

课型：新授主备：同备审批: 7/13/2013 第6章从杂交育种到基因工程 第2节基因工程 【学习目标】1.简述基因工程的基本原理 2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用 3.关注转基因生物和转基因食品的安全性 【学习重点】1. 基因工程的基本原理 【学习难点】基因工程的基本原理 【学习过程】 一、基因工程的基本原理 （一）、基因工程的概念 基因工程又叫做或。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，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的。 【思考】 为什么不同生物的基因可以相互转移？转基因生物是否产生了新基因和新型蛋白质？ （二）、基因工程的工具 基因的“剪刀”—— 一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在的切点上切割DNA分子。【思考】 要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？ 【练一练】试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端 基因的“针线”—— “缝合”__________和_________交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。 【思考】DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？

基因的运载体目前常用的运载体有________、________和______________等。 质粒存在于中,是拟核或细胞核外能够________的______________分子。 （三）、基因工程的操作步骤 目的基因、目的基因与结合、将目的基因、目的基因的和 【思考】 目的基因和质粒为什么要用同一种限制酶切割？限制酶和DNA连接酶作用的位点相同吗？用DNA连接酶讲目的基因与运载体结合时，有其他不同的结合情况吗（两两结合时）？ 二、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种 人们培育出的转基因作物和转基因动物主要有 ___________________________ ___ _____ ____ ____________________________________ __ 2、基因工程与药物研制 转基因药物有：________、________、________、________、________、________、________、________、________。 三、转基因生物和转基因食品的安全性 两种观点：__________________________________和_______________________________ ［课堂小结］ 【自我检测】 1．不属于基因工程方法生产的药物是（） A.干扰素 B.白细胞介素 C.青霉素 D.乙肝疫苗 2．质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（） ①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA分子 ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”

(完整word版)第1.1节：DNA重组技术的基本工具-导学案及答案

高二年级生物选修三导学案（1） 专题1 基因工程 第1节 DNA 重组技术的基本工具 班级：___________________学号：_________________姓名： ____________________ 学习目标 1. 解释基因工程的概念 2. 说明三种基本工具的作用 3. 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术支持 知识回顾 1、DNA 含有指导生物体生命活动的 基因 ，每个DNA 分子包含着成百上千个基因，基因控制 着 的合成。研究证实，遗传密码在动物、植物和微生物之间是 的。 2、DNA 的基本组成单位是 ，它包含3部分分别 是 、 、 。在右侧画出由A 、 T 、G 、C 四种碱基组成的四种核苷酸组成的DNA 分子的平面结 构图，并说出DNA 分子结构的特点： ① ② ③ 预习导学 一、基因工程概念 1、概念：基因工程又是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外______________和_________________等技术，赋予生物以新的_______________，从而创造出更符合人们需要的新的_______________和________________。由于基因工程是在_____________________上进行设计和施工的，因此又叫做_____________。 2、理解： 操作环境： ；操作对象： ； 操作水平： ；基本过程___________________________________________ 实质：_______________________；结果：_____________________________。 二、DNA 重组技术的基本工具 1、“分子手术刀”——__________________________ ⑴来源：主要是从________________________________来的。 ⑵作用：能够识别双链DNA 分子的某种____________________________，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的__________________________断开。 ⑶结果：经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式：_______________和______________。 2、、“分子缝合针”——_________________________ ⑵ 作用结果：恢复被______________________切开的两个核苷酸之间的_______________,拼接成 新的DNA 分子。 3、“分子运输车”——___________________________________ ⑴种类：_______________、 ____________________、 _________________ ⑵载体具备的条件 ① 能够在受体细胞中进行______________，或整合到__________________上，随染色体DNA 进行 同步复制。 ② 有一个或多个___________切割位点，共外源基因插入。 ③ 具有特殊的________________________，共重组DNA 的鉴定和选择。 【质疑讨论】 1、从结构上分析，为什么不同生物的DNA 能够重组？ 2、原核生物中存在的限制酶有什么作用呢？想一想，为什么限制酶不切割自身的DNA ？ 【疑难解析】 连接酶 来源：_____________ 作用：只能“缝合”具有_____________双链DNA 片段 T 4DNA 连接酶 来源：_____________________ 作用：既可以“缝合”双链DNA 片段互补的__________，又可以“缝合”双链DNA 片段的____________ ⑴种类

小学科学五年级下册《神奇的基因工程》2课时教学设计

《神奇的基因工程》教学设计 【教学目标】 科学探究 1．能查找资料了解人类在哪些领域利用了基因工程技术。 2．能进行关于转基因食品的调查并制成资料卡。 3．能设想基因技术新产品。 情感、态度、价值观 1．关心日常生活中的科技新产品、新事物。 2．感受科技进步给人们生活带来的方便，并激起创新的意识。 科学知识 1．知道基因是控制遗传特征的物质。 2．初步了解基因工程技术的利用情况。 【教学重、难点】 教学重点：引领学生从高新技术（基因工程）的角度来进一步了解遗传规律的应用 教学难点：能初步应用“基因”、“基因工程”、“基因重组”、“转基因食品”等科学名词正确描述相对应的事物。 【教学准备】 基因工程技术的利用（如：基因重组、抗虫棉）、转基因食品等方面的资料，转基因食品调查表等。 【教学设计】 第一课时 一、导入新课： 1、同学们，孟德尔假说中的‘遗传因子’是什么？人们现在是否已经证明它的存在？ 2、学生回答。 3、老师告诉学生：遗传特征是靠遗传物质控制的，经过很多科学家的研究，终于找到了控制遗传特征的物质——基因。

4、西红柿的味道是怎样的？牛肉的味道呢？能不能让西红柿有牛肉味道呢？假如你是一位基因工程学家，你有什么办法吗？ 二、阅读：基因工程技术的利用 1、你知道“基因工程”、“基因重组”这样的科学名词是什么意思吗？若学生不知道的话，老师予以讲解。 2、学生自由阅读书上P60页的资料。 3、通过阅读，你都知道了些什么？ 你是怎样理解基因工程技术的？ 4、补充资料： （以电子幻灯的形式以图文结合的方式讲解） 基因工程技术。 基因工程又叫重组DNA技术，重组是指在体外将分离到的或合成的目的基因（object gene）,通过与质粒、病毒等载体（vector）重组连接，然后将其导入不含该基因的受体细胞(host cell)，使受体细胞产生新的基因产物或获得新的遗传特性。基因工程的应用基因工程再种植养殖医疗保健和环境保护方面有广泛得应用，首先再农业方面我国得转基因植物是借助863计划迅速发展起来得，主要集中再品种得改良如抗虫抗逆等等，目前以上市得转基因农作物有抗除草剂基因大豆、抗虫基因玉米、抗病毒基因油菜、抗病毒土豆、还有我们刚才讲到的转抗虫基因棉花，目前种植面积最大的是转基因大豆和棉花最为多见。 转基因动物得研究也是如火如荼，首先是再小鼠中获得成功，现在研究集中在家禽家畜的品种改良方面，以期获得快速生长、品质优良得家禽和家畜，还可以利用转基因动物来生产药物和观赏，首个成功得转基因动物，小鼠转入了大鼠得生长激素基因，结果个头比一般得要大一倍多，转基因瘦肉型猪和高产得奶牛快速生长得鱼也已进入实用阶段，除了品种改良以外，转基因动物也可以用来代替发酵罐生产珍贵的蛋白质，原理就是使外源基因在乳腺细胞中表达，再从乳汁中提取所需要的蛋白质，例如一头绵羊一年可相当于一个一吨得发酵罐，还不需要水、电和一仪器起设备等等。 基因工程再医疗方面得贡献主要是生产基因工程药物和基因治疗，基因工程药物是利用基因工程技术生产的药物，很多种珍贵得药物都是用这种办法生产

高中生物 1.2 基因工程导学案 新人教版必修3

高中生物 1.2 基因工程导学案新人教版必修3 一、基础填空： 1、基因工程概念基因工程又叫或。它是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到的细胞里，生物的遗传性状。 2、基因的操作工具（1）基因的剪刀一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA分子。（2）基因的针线把两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来。（3）基因的运输工具运载体能够在宿生细胞中复制并稳定保存，具有多个限制酶切点，具有标记基因。常见的运载体有、、等。 3、基因操作的基本步骤（1）提取目的基因有两条途径： 和。（2）目的基因与运载体结合用酶处理目的基因和运载体，而后加入DNA连接酶，使目的基因载入到运载体中，形成。（3）将目的基因导入受体细胞重组DNA导入受体细胞。（4）目的基因的检测与表达根据判断目的基因导入与否；根据受体细胞表现出特定的判断目的基因的表达与否。 二、单选题： 1、下列不属于获取目的基因的方法是 A、“鸟枪法” B、转录法 C、反转录法

D、根据已知氨基酸序列合成法 2、下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体 A、细菌质粒 B、噬菌体 C、动植物病毒 D、细菌核区的DNA 3、（xx全国卷Ⅰ3）镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是（） A、解旋酶 B、DNA连接酶 C、限制性内切酶 D、RNA聚合酶 4、（xx全国卷Ⅲ5）科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述，错误的是（） A、采用反转录的方法得到的目的基因有内含子 B、基因非编码区对于目的基因在块茎中的表壳是不可缺少的 C、马铃薯的叶肉细胞可用为受体细胞 D、用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生粘性末端而形成重组DNA分子

优秀教案(基因工程及其应用 第2课时)

第2课时 ●教学过程 ［课前准备］ 1.教师准备 （1）教师将听证会规则、程序、角色扮演的程序和具体要求以及评价标准复印好，分发给各学习小组。 （2）教师整理《转基因生物和转基因食品利弊争论的要点》，印发给各学习小组。 （3）收集转基因生物和转基因食品安全性的资料信息，转基因生物技术的利弊关系的资料，请有关专家学者到学校做有关基因工程知识的讲座。 （4）教师设计并参与制作计算机教学课件，在校园网上制作网页，查找大量资料，完善网页内容，建立内容丰富的“基因工程知识资源库”。 （5）教师根据学生的资料准备状况、知识的准确性、抢答的积极性、讲述的条理性、姿态的自然性、课件的美观性编制《学生听课记录和评价表》。 （6）教师编制《研究性学习课题研究专题报告》。 2.学生准备 （1）学生预习教材，对教材中的内容做宏观地了解。 （2）利用课余时间，通过看书、看报及看电视，收集有关基因工程的成果与发展前景的资料或信息并制成课件，也可以走访有关的专家、学者了解该内容。 （3）分组预习并完成教师下发的有关资料。 （4）按听证会的要求摆好课桌椅，根据各小组的选择按辩论的正方和反方分成左右两个大组。 ［情境创设］ 教师：通过课件向学生展示基因工程给人类带来巨大成就的图片。同时述说如下：基因工程自1973年诞生后，由于基因工程技术具有可以直接控制基因，将基因从一个物种转移至另一个物种，创造出新的物种或新的品种的显著特点，也就是说，可按照人们的主观愿望，创造出自然界中原先并不存在的新的生物类型，使人类从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到随心所欲改造生物和创造生物的新时代。经过30多年的发展历程，取得了惊人的成绩，特别是近10年来，基因工程的发展更是突飞猛进。基因转移、基因扩增多技术的应用，不仅使生命科学的研究发生了前所未有的变化，而且在实际应用领域中，为农牧业、食品工业、医药卫生、环境保护等方面开拓了广阔的发展前景。 今天就由同学们来阐述自己的认识和看法。 ［师生互动］ 教师：首先请各小组汇报课前收集到的有关基因工程应用的事例资料。 学生分组汇报并交流课前收集资料的情况。 学生1：基因工程在农业上的应用主要表现在两方面： （1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。 （2）用基因工程的方法可培育出具有各种抗逆性的作物新品种。现在已培育出一批分别具有抗病、抗虫、抗除草剂、抗盐碱、抗病毒、抗干旱等性状的转基因农作物。1996至2000年的短短五年间，全球转基因作物从170×104 hm2发展到4 420×104 hm2，其推广速度是前所未有的…… 学生2：基因工程在畜牧养殖业中的应用 基因工程在畜牧养殖业上的应用也具有广阔的前景，科学家将某种特定基因与病毒DNA构成重组DNA，然后，通过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中，并由这种受精卵发育成新个体，这就是我们在前面提到的转基因动物。通过转基因动物人们

精编高一下册《基因工程及其应用》知识点梳理：生物篇

精编高一下册《基因工程及其应用》知识点 梳理：生物篇 1.概念：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.原理基因重组 3.工具： A.基因的剪刀：限制性内切酶 ①分布：主要在微生物中。 ②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ③结果：产生黏性未端(碱基互补配对)。 B.基因的针线：DNA连接酶 ①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。 ②结果：两个相同的黏性未端的连接。 C.基因的运载工具：运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。

c、有某些标记基因。 ③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 ④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。 4.基因操作的基本步骤： ①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等 ②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)：用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体)，使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子(重组质粒) ③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞 ④目的基因检测与表达 检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。 表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。 5.转基因生物和转基因食品的安全性

基因工程的应用导学案

《1.3 基因工程的应用》导学案 【学习目标】1、列举基因工程在植物、动物、微生物方面的具体应用及取得的丰硕成果。 2、关注基因工程的进展。 3、认同基因工程的应用促进生产力的提高。 【学习重点】基因工程在农业和医疗等方面的应用； 【学习难点】基因治疗。 【自主学习】 一、植物基因工程的成果： （一）抗虫转基因植物 1．杀虫基因种类： 2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。 (二)抗病转基因植物 1．植物的病原微生物 2．抗病基因 (1)抗病毒基因(2)抗真菌基因：(3)成果： (三)抗逆转基因植物 1．抗逆基因： 2．成果： (四)转基因改良植物品质 1．优良基因： 2．成果： 二、动物基因工程的成果 (一)提高动物的生长速度 1．生长基因 2．成果 (二)改善畜产品的品质 1．优良基因：。 2．成果： (三)转基因动物生产药物 1．基因来源： 2．成果： (四)转基因动物作器官移植的供体 1．器官供体： 2．成果： 三、基因工程药物 1．来源： 2．成果： 四、基因治疗 1．概念： 2．成果： 【探究活动一】 1 转基因植物有哪些方面的应用？ 2抗虫和抗病基因主要有哪些？ 3转基因植物如何改良作物的品质？ 【探究活动二】 1转基因动物有哪些方面的应用？ 2如何用转基因动物生产药物？ 3转基因动物做器官移植的供体有什么优点？ 【探究活动三】

1如何利用基因工程生产胰岛素和干扰素？ 2什么是基因治疗？这种方法可以治疗一切遗传病吗？ 【巩固练习】： 一、选择题： 1、切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而鲇鱼比同类个体大3～4倍，此项研究遵循的原理是( ) A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质 B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白质 C．细胞工程，DNA→RNA→蛋白质 D．基因重组，DNA→RNA→蛋白质 2、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指( ) A．提供基因的动物 B．基因组成中转人了外源基因的动物 C．能产生白蛋白的动物 D．能表达基因遗传信息的动物 3．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是( ) A．转基因抗虫棉的培育成功 B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒 C．培育工程菌使之能产生胰岛素 D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内 4．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 【课堂总结】 1这节课你学到了什么？ 2各小组表现情况如何？ 【作业】 同步练习册9-12页

1、3 基因工程的应用同步导学案及答案完美版

1、3 基因工程的应用 课标要求 基因工程的原理和技术 2、能力要求 1）通过引导学生在网上的探究活动，改变学生传统的学习方式，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。 2）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。 3）尝试运用基因工程原理，提出解决某一生产、生活上实际问题的方案， 知识网络体系 抗虫转基因植物 抗病转基因植物 转基因植物抗虫逆转基因植物 改良植物品质 提高动物生长速度 改善畜产品的品质 转基因动物用转基因动物生产药物 用转基因动物作器官移植的供体 基因工程药物 基因治疗 重难热点归纳 基因工程的应用成果 转基因植物 转基因动物 基因工程药物 基因治疗 转基因食品： 转基因食品是通过遗传工程改变植物种子中的脱氧核糖核酸，然后把这些修改过的再复合基因转移到另一些植物种子内，从而获得在自然界中无法自动生长的植物物种。上世纪80年代末，科学家们开始把10多年分子研究的成果运用到转基因食品上，1995年成功地生产出抗杂草黄豆，并在市场上出售。又经过7年的努力，现在他们利用基因技术已批量生产出抗虫害、抗病毒、抗杂草的转基因玉米、黄豆、油菜、土豆、西葫芦等。目前，转基因食品的主要产地是美国、加拿大、欧盟、南非、阿根廷等。 转基因食品安全评价： 随着转基因技术向农业、食品和医药领域的不断渗透和迅速发展，转基因食品安全性现成为全球关注的热点问题之一

经典例题剖析 1．不属于基因工程方法生产的药物是 A．干扰素B．白细胞介素 C．青霉素D．乙肝疫苗 【解析】基因工程生产的药物有胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品、乙肝疫苗等。而青霉素是发酵工程的产品之一。 【答案】 C 基础试题训练 1．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（） A．减少氮肥的使用量，降低生产成本 B．减少氮肥的使用量，节约能源 C．避免氮肥过多引起环境污染 D．改良土壤结构 2．基因治疗是指（） A.对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的 B.把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常 D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的 3．疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（） A．口服化学药物B．注射化学药物 C. 采用基因疗法替换致病基因 D.利用辐射或药物诱发致病基因突变 4．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（） 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 5．在基因诊断技术中，所用的探针DNA分子中必须存在一定量的放射性同位素，后者的作用是（） A．为形成杂交的DNA分子提供能量 B．引起探针DNA产生不定向的基因突变 C. 作为探针DNA的示踪元素 D．增加探针DNA的分子量 6．诊断苯丙酮尿症所用的探针是（） A．32P半乳糖甘转移酶基因B．荧光标记的苯丙氨酸羧化酶 C. 荧光标记的β—珠蛋白基因D．3H苯丙氨酸羧化酶基因 7．基因工程生产胰岛素的主要原因是（） A.工艺简单，容易操作 B.生产量大，价格较低 C.所生产的胰岛素可以用于口服 D.所生产的胰岛素疗效大大提高 ８．75年，科学家用基因工程的方法创造出了一种能分解石油的“超级细菌”，下列关于此种细菌的说法正确的是（） A.与一般细菌相比它体积特别巨大 B.它是现在唯一能分解石油的细菌 C.它同时能分解石油中的四种烃类 D.与一般细菌相比，它繁殖速度极快 ９．下说法正确的是（） A．所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中惟一的运载体

基因工程导学案

专题五遗传的分子基础 时间2０１8-２-２4 第二部分基因工程 一、考纲要求： 1、基因工程的诞生(Ⅰ） 2、基因工程的原理及技术(含PCR技术)（Ⅱ） 3、基因工程的应用（Ⅱ） 4、蛋白质工程（Ⅰ) 二、知识网络： 三、课本填空： 【基因工程的概念】 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNＡ重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做ＤNA重组技术。 基因工程的原理是 (一）基因工程的基本工具：限制酶、ＤＮA连接酶、载体 １．“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（简称为限制酶) (1)来源:主要是从中分离纯化出来的。（真核生物中也有,如：酵母菌） （２)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开,因此具有专一性。 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,少数也有4、5、8个组成。（3)结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：和。 2.“分子缝合针”——ＤNA连接酶 (１)两种DNA连接酶（DNA连接酶和DＮA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②不同点：E·coｌｉDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链ＤNA片段互补的 末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T４DNA连接酶来源于T４噬菌体,能缝合 两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 （２)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。ＤNA 连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 ３.“分子运输车”——载体 （1)载体具备的条件：①能在受体细胞中,或整合到染色体DNA上，随染色体DNＡ进行 同步复制。 ②具有一至多个,供外源DNA片段插入。 ③具有，供重组DNA的鉴定和选择。（注意:标记基因不一定都 是抗性基因） （２)最常用的载体是,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核ＤNA之外，并具有自我复制能力的双链状DNA分子。（天然质粒常需进行人工改造） (3）其它载体: 、 (二)基因工程的基本操作程序: 基因工程的操作程序主要包括四个步骤:、 、、 第一步:目的基因的获取 1.目的基因主要是指: 编码的结构基因。也可以是一些具有。 2．目的基因可以从已有的物种中分离出来,也可以用人工的方法合成。原核基因常采取直接分离获得，真核基因常采用人工合成。 3.目前常用的获取目的基因的方法有以下几种: ⑴从基因文库中获取目的基因： 基因文库分为文库(含一种生物的所有基因)和文库（含一种生物的一部分基因，如：ｃDNA文库） ⑵ＰCR技术扩增目的基因 ①原理： ②过程：第一步:加热至90~9５℃ＤNA解链;(高温变性) 第二步：冷却到5５～6０℃，引物结合到互补DＮA链；(低温退火) 第三步:加热至7０~７5℃，热稳定DＮA聚合酶从引物起始互补链的合成。 (室温延伸） ⑶此外，如果基因比较小,核苷酸序列又已知,也可以通过ＤNA合成仪用方法直接人 工合成。 第二步：基因表达载体的构建 1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表 达和发挥作用。 ２．组成:五部分

高三生物知识点归纳：基因工程及其应用

高三生物知识点归纳：基因工程及其应用 1.概念：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。 高考生物知识点归纳 2.原理基因重组 3.工具： A.基因的”剪刀”：限制性内切酶 ①分布：主要在微生物中。 ②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ③结果：产生黏性未端(碱基互补配对)。 B.基因的”针线”：DNA连接酶 ①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。 ②结果：两个相同的黏性未端的连接。 C.基因的”运载工具”：运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。 c、有某些标记基因。 ③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 ④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。 4.基因操作的基本步骤： ①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等 ②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)：用同一种限制酶分别切割目的基

因和质粒DNA(运载体)，使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子(重组质粒) ③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞 ④目的基因检测与表达 检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。 表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。

2018学年高二生物导学案：1-3《基因工程的应用》(新人教版选修3)无答案

高二生物选修三《现代生物科技专题》导学案（编号1—3） 班级：姓名：小组：检查人：评价 ∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽ 课题：基因工程的应用 主备人：审核人：授课人：使用时间：年月日 【学习目标】 1.了解植物基因工程的成果。 2.了解动物基因工程的成果与发展前景。 3.基因治疗 【重点难点】 重点:基因工程的成果。 难点：基因治疗。 【自主学习】 一、植物基因工程硕果累累 （1）植物基因工程主要用于提高农作物的能力（如抗除草剂、、、抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的和利用植物等。 （2）实例 ①抗虫转基因植物：如，用于杀虫的基因主要是、 淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。抗虫植物的个体生物学检测应如何进行操作？ ②抗病转基因植物：如。用于抗病的基因最多的是、。抗真菌转基因植物可使用的基因有几丁质酶基因和基因。抗病植物的个体生物学检测应如何进行操作？ ③抗逆转基因植物 抗逆主要是指等不利环境。目前正在利用一些可以调节，来提高农作物的抗盐碱和的能力。如何检测？ ④改良植物品质 二、动物基因工程前景广阔 （1）用于提高动物生长速度选择基因作为外源基因，使转基因动物生长更快。 （2）改善畜产品的品质 如：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使转基因牛的乳汁中含量大大降低，避免有些人食用牛奶后出现过敏、腹泻、恶心等问题。 （3）用转基因动物生产药物 ①过程：将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的重组在一起，通过等方法，导入哺乳动物的中，然后将受精卵送入母体内，生长发育为转基因动物。 ②乳腺生物反应器或乳房生物反应器：通过分泌的乳汁来。 ③药物种类：，血清白蛋白，生长激素和。 （4）用转基因动物作器官移植的供体 采用的方法:将器官供体导入，抑制抗原决定基因的表达，或设法除去，再结合技术，培育出没有免疫排斥的转基因克隆器官。 三、基因工程药物 （1）第一种基因工程药物：。 （2）工程菌： 四、基因治疗

1.2基因工程的基本操作程序导学案

1.2基因工程的基本操作程序（第1课时） 学习目标： 1、简述基因工程原理及基本操作程序。 2、尝试设计某一转基因生物的研制过程 学习重点： 基因工程基本操作程序的四个步骤。 学习难点： 1、从基因文库中获取目的基因。 2、利用PCR技术扩增目的基因。 课前案 自主学习【学法指导】 1．通读课本P8-P16，勾画重点。 2．再读课本，独立完成下列问题（要求：能准确写出关键词与句，以课本为准） 一、基因工程的基本操作程序简述 ①目的基因的；②的构建； ③将目的基因；④目的基因的。 二、目的基因的获取： 1、目的基因：符合人们需要的，主要指编码蛋白质的，也可以是一些具有作用的因子。2．获取目的基因的方法 （1）从基因文库中获取目的基因 ①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多，导人受体菌的群体中，各个受体菌 分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。 基因组文库：含有一种生物的基因 ②种类 cDNA文库：含有一种生物的基因 ③目的基因的获取 根据基因的有关信息：基因的序列、基因在上的位置、基因的产物mRNA、基因的产物蛋白质等特性获取目的基因。 （2）利用PCR技术扩增目的基因。 ① PCR：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。 ②条件：已知目的基因的序列。 ③过程：目的基因DNA受热形成，与结合，然后在____的作用下进行延伸 形成DNA。 ④方式：指数扩增=2n（n为扩增循环的次数） （3）人工合成法：基因较，序列已知，可以人工合成。 三、基因表达载体的构建 1、表达载体的组成：目的基因+ + +标记基因等。 2、启动子：位于基因的，它是结合的部位，驱动基因转录产 生mRNA。 3、终止子：位于基因的，终止。 4、表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且给下一代；使目的基因 和发挥作用。 5、标记基因：受体细胞是否含有目的基因。 【自主小结】 1.基因工程的基本操作程序： 2.目的基因的获取方法：（1）（2） （3）

基因工程的应用学案(第1课时)

李林中学高二年级生物导学案 【学习目标】 1、列举基因工程在植物、动物、微生物方面的具体应用及取得的丰硕成果。 2、关注基因工程的进展。 3、认同基因工程的应用促进生产力的提高。 【学习重点和难点】 1、教学重点：基因工程在农业和医疗等方面的应用； 2、教学难点：基因治疗。 课前导学 【自主预习1】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中的相应位置用横线标注。) 一、植物基因工程的成果： 植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力，以及改良农作物______ __和利用植物生产等方面。 1、抗虫转基因植物 ⑴杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、、、 植物凝集素基因等。 ⑵成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯_______ _____、______ ______等。 2、抗病转基因植物 ⑴植物的病原微生物：、和细菌等。 ⑵抗病基因种类 ①抗病毒基因：病毒基因和基因。 ②抗真菌基因：______ _______基因和基因。 ⑶成果：抗烟草花叶病毒的烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。 3、抗逆转基因植物 ⑴抗逆基因：调节细胞基因使作物抗碱、抗旱；鱼的使 作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。 ⑵成果：具有抗寒能力的烟草、番茄。 4、利用转基因改良植物的品质 ⑴优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、___________ ________和 ___________ ________

⑵成果：转基因玉米、和。 课堂识真 【课内探究1】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。） 1、植物基因工程主要应用于那些方面？并举例说明取得的相应成果。 2、利用基因工程培育抗盐碱、抗干旱作物，这些抗性基因实际上是什么基因？ 例1、科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是 ①该技术将导致定向变异 ②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来 ③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料 ④受精卵是理想的受体 A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④【课后见功】 1．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（）A．减少氮肥的使用量，降低生产成本 B．减少氮肥的使用量，节约能源 C．避免氮肥过多引起环境污染 D．改良土壤结构 2．运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是（） A．Bt基因的化学成分是蛋白质 B．Bt基因中有菜青虫的遗传物质 C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因 D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物 3、为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国 科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。 （1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限 制性内切酶作用于图中的处，DNA连接酶 作用于处。（填“a”或“b”） （2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法 有农杆菌转化法和法。 （3）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的作探针