2019-2020年高二生物下册 基因工程的应用教案 人教版

2019-2020年高二生物下册基因工程的应用教案人教版
一、教学目标
1.举例说出基因工程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。

二、教学重点
基因工程在农业和医疗等方面的应用。

三、教学难点
基因治疗。

四、教学过程
1、指导学生阅读课文归纳总结：植物基因工程硕果累累
（1）在农业中的应用发展迅速
主要用于：提高作物的抗逆能力如抗虫、抗病、抗盐碱、干旱、抗寒、抗除草剂、其他抗逆性，
改良农作物的品质，
生产药物。

举例转基因植物
A、生产过程：农杆菌的Ti质粒
B、优点：高产、优质，缓解了粮食短缺缩短了育种时间，克服了远缘亲本难杂交的特点
C、实例：抗除草剂的转基因烟草、抗虫棉、抗病毒的转基因烟草、耐贮存的转基因番茄、改变花卉颜色
（2）动物基因工程前景广阔
转基因动物的概念：转入外源基因的动物，是指把人或哺乳动物的某种基因导入到哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里，目的基因若与受精卵染色体DNA整合，细胞分裂时，该基因随染色体的倍增而倍增，使每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产品。

这样一种新的个体，称为转基因动物。

受体细胞：动物细胞的受精卵
实例：生长速度加快的转基因鼠、鱼和猪、有抗病能力的转基因鸡和牛
用于：a、提高动物生长速度，
b、改善畜产品的品质如：将肠乳糖酶基因导入奶牛，转基因奶牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，营养成分不变，
c、转基因动物生产药物，即将药用蛋白基因导入受精卵中，受精卵发育成转基因动物其分泌的乳汁就含药用蛋白。

就基因药物而言，最理想的表达场所是转基因动物的乳腺，因为乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。

从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。

从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。

d、转基因动物作器官移植的供体。

(3)基因工程药物异军突起
在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接从生物的组织、细胞或血液中提取。

由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。

利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。

如胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知，将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。

基因工程人干扰素α-2b（安达芬）是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。

基因工程药物
项目本质功能传统方法现代方法
胰岛素蛋白质治疗糖尿病动物胰脏中提取大肠杆菌细胞
干扰素糖蛋白治疗病毒性肝炎
和肿瘤人血液中
提取
酵母菌
细胞
乙型肝炎疫苗乙肝抗原预防乙肝酵母菌
细胞基因工程药物的优点：大批量，成本低
如基因工程药物—生长激素
治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。

而生长激素的获得很困难。

以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。

现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。

人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。

(4)、基因治疗曙光初照
基因治疗：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，这是治疗遗传病的最有效的手段。

举例：复合型免疫缺陷症。

复合型免疫缺陷症患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或者病毒感染，就会发病死亡。

这个病的机理是细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶的基因发生了突变。

可以通过基因工程的方法治疗。

基因治疗的形式：体外基因治疗、体内基因治疗
用于基因治疗的基因种类
a、用正常基因代替缺陷基因，或依靠其表达产物来弥补病变基因带来的缺陷。

如血友病、地中海贫血病的治疗。

b、反义基因。

用mRNA分子与病变的mRNA分子进行互补，阻断蛋白质的合成。

c、自杀基因。

编码可杀死癌变细胞的蛋白酶基因。

五、板书设计
1.3 基因工程的应用
1、基因工程硕果累累
（1）在农业中的应用发展迅速
（2）动物基因工程前景广阔
（3）基因工程药物异军突起
（4)基因治疗曙光初照。