广东省东莞市东莞中学B2-6.2 基因工程及其应用
【人教版】高中生物必修二《6.2基因工程及其应用》课件
【例2】下列关于基因工程成果的概述，错误的是
（C）
A.在医药卫生方面，主要用于生产药品和诊断治疗疾病
•ConteBn.t在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物
C.在畜牧业上主要的目的是培育体型巨大、品质优良的动物
D.在环境保护方面主要用于环境监测和对被污染环境的净化
【解析】基因工程技术在畜牧业上的应用主要目的是能产生人 们所需要的各种品质优良的动物，如具有抗病能力、高产仔率、高 产奶率和高质量皮毛等品质的动物。
（3）意义：抗虫基因作物的使用不仅减少了 农药的
用量
，大大降低了生产成本，而且还减少
了农药对环境的污染。
2.基因工程与药物研制 （1）实例：用基因工程方法生产胰岛素。 （2）过程：胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子 重组 ，并且 在大肠杆菌内获得成功的 表达 。 3.基因工程与环境保护 实例：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。 三、转基因生物和转基因食品的安全性 1.两种观点 （1）转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制。 （2）转基因生物和转基因食品是安全的，应该 大范围推广 。
利用分子生物学和基因 工程手段，将某种生物 的基因转移到其他生物 中，使原物种出现不具 有的新性状 不同物种间的不同基因
无性生殖
变异 小
大
大小
是生物变异的来源之 意义 一，对生物进化有重
要意义
使人类能按自己的意愿 定向地改变基因结构， 培育出新品种
相 都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生变 同异 点
•Content
6.基因工程的操作步骤
【例1】科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术——基
人教生物必修2《6第2节基因工程及其应用》[周老师]【市一等奖】优质课
![人教生物必修2《6第2节基因工程及其应用》[周老师]【市一等奖】优质课](https://img.taocdn.com/s3/m/e616194e81c758f5f71f6762.png)
人教版高中生物必修二《遗传与进化》第六章第2节基因工程及其应用第1课时教学设计西安电子科技大学附属中学周彤2 一、教材分析本课是人教版高中生物必修二第六章第2节内容，主要包括三个方面：基因工程的原理、基因工程的应用、转基因生物和转基因食品安全性。
本节是对杂交育种和诱变育种内容的补充，是即贴近实际又远离生活的微观内容，但转基因技术是社会热点问题，也是高考热点考点。
学习这一内容，既有助于学生了解前沿科技，也能对科学、技术、社会三者的关系有更深入的理解，还能为学生的人生规划和发展提供新的视角。
本课学习的基因工程操作的原理及教材概括的基本步骤，都可以在必修1和必修2中找到理论基础。
但它毕竟是在分子水平的操作，操作过程细微，抽象，实验现象看不见也摸不着，只凭教师讲述是很枯燥的，学生也难以理解。
同时教学内容的呈现具有一定的开放性，学生可以展示对转基因食品安全性的不同观点，进行关注、思考和交流。
二．学情分析虽然经过必修1的学习，学生的生物基础知识较扎实，思维逻辑性已初步建立，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，宜采用模型建构活动及采用多媒体动画形象化教学，加上我所执教班是尖子班，学生对学习生物学有着浓厚的兴趣，所以能够组织学生在学习过程中开展自主探究。
本节课推行“问题—探究—发展”的教学模式，通过创设学生熟悉的情景来激发学生学习的积极性和探究问题的主动性，便于每位同学都能在课堂上完成探究。
充分体现学生在课堂中的主体地位，发挥教师的主导作用，通过教师的重点指引和难点突破，帮助学生完成从对知识的初步认识和理解升华到对知识的综合理解和应用，从而真正转化为能力和素养。
三．教学目标1．知识与技能：知道基因工程的概念掌握基因工程操作的基本工具理解基因工程操作的基本步骤举例说出基因工程的应用2.过程与方法：3通过自主建模，理解基因工程的基本操作步骤；通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
《成才之路》高一生物必修2：6-2-基因工程及其应用市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
[解析] 将重组DNA引入受体细胞中进行扩增属于基因 工程的第三个步骤：将目的基因导入受体细胞。
知识点 2 基因工程的应用
基因工程与作物育种：农业上获得高产、稳产、具优良 品质的农作物，畜牧业上获得人们所需要的、具优良品质的 转基因动物。
基因工程与药物研制：能高效地生产出各种高质量、低 成本药品。
通过学习，认识到科学技术是一把双刃剑，认识到生命 中的许多事实还有待于人类去探索，科学发展中仍有许多问 题有争议。(见教材P105页)
因为科学技术是一把双刃剑，在很多方面展示出美好的 应用前景，但另一方面，基因工程也给人们带来了许多潜在 的危险，因此要辩证地看待基因工程所引发的问题：如可能 制造超级细菌、超级杂草等；制造出难以制服的病原体、生 物武器；转基因动植物的出现引发物种入侵，有可能破坏原 有的生态平衡，对原有物种产生威胁；还可能带来转基因食 品的安全性问题等。
二、 1．(1)抗逆性 (2)抗棉铃虫 2．(2)DNA分子重组 表达 3．分解有毒有害的化合物 三、 1．严格控制 2.大范围推广 转基因
1.转基因抗虫棉对人体有毒害作用吗？ 提示：没有，转基因抗虫棉表达出的“毒蛋白”只特异 性的对鳞翅目的昆虫有毒害作用，不对人体产生毒害作用。
课堂合作探究
知识点 1 基因工程的原理
三、转基因生物和转基因食品的安全性 有两种观点 1．转基因生物和转基因食品不安全，要________。 2．转基因生物和转基因食品是安全的，应该 ______________。 我国的态度：十分重视______________生物及其产品的 安全性。
答案：一、 1．(1)目的基因 (2)定向 生物 2．(1)限制性内切酶 核苷酸序列 特定的切点 (2)DNA连接酶 脱氧核糖 磷酸 (3)①受体细胞 噬菌体和动植物病毒 ②细菌 自主复 制 环状DNA分子 3．(1)提取目的基因 运载体 受体细胞 目的基因的 检测与鉴定
人教版高中生物必修2第6章第2节 基因工程及其应用教案
《基因工程及其应用》教学设计课题第二节基因工程及其应用课型新授课教学目标1.知识目标：理解基因工程原理、步骤与应用2.能力目标：通过模拟制作重组DNA模型，体验DNA重组技术，提高对基因工程的分析能力3.态度、情感、价值观目标：培养理论联系实际的良好学风，提高对前沿科技的学习热情教学重点1．基因工程的主要工具2．基因工程的基本操作步骤教学难点基因工程的基本原理、步骤、工具主要教具教室多媒体，手工材料及用具，千岛酱(加工材料使用了转基因技术)主要教法多媒体教学板书设计第二节基因工程及其应用一．基因工程的主要步骤二．基因工程的应用三．转基因生物和转基因食品的安全性1. 提取目的基因 1. 作物育种2. 目的基因与运载体结合 2. 医药研制3. 环境保护3. 将目的基因导入受体细胞4. 目的基因的检测和表达教学过程教学程序教师活动学生活动设计意图课前准备教师到教室候课，发放学生用具准备上课用具为上课做准备展示预习学案答案用PPT展示预习学案答案根据PPT展示内容修改个人预习学案通过整理预习学案，学生初步了解该课自己没有理解的知识，课上重点听讲本章导入问题：“同学们已经学习了杂交育种、诱变育种和多倍体育种知识，现在可以算是半个育种专家了，现在有一条热带鱼找到你，它觉得自己不漂亮，但荧光水母很漂亮，你能否让它拥有热带鱼发荧光这一性状呢？”回忆本章知识，并发挥想象力找出答案，形成本节课初步知识主线对前面和后面知识学习起到承前启后的作用，并激发学生的学习兴趣。
正课过度“我们知道，性状是由基因控制的，那发挥你们的想象力，怎样才能做到这一点呢？”回答让学生自主形成基因工程的步骤本节导入“这位同学描述的就是本节课我们要具体学习的内容，基因工程及其应用，请同学们阅读学习目标”用ppt展示学习目标阅读学习目标让学生初步了解本节课的学习内容，以及重点和难点知识点过度“根据刚才那位同学的描述，我们要让热带鱼发荧光首先第一步要将荧光基因从热带鱼的DNA上获取出来，那么我们就需要一把剪刀，是这样一把剪刀吗？”展示实用剪刀“肯定不是的，因为基因是分子水平的，我们必须用更精巧的工具，那就是限制酶”回答记录笔记1.存在记忆存在，通过知识点详解：基因工程基本工具一—限制性核酸内切酶2. 特点对几种限制酶的比较总结出其特点，并记录做相应的思考题理解限制酶的特点和存在，并对其切割特点做练习，加强理解记忆巩固练习“了解了限制酶的作用原理，我们来练习一下，做一下学案中的练一练”自主练习巩固限制酶的相关知识，作为下一个知识点的过度知识点过度“这样我们就将荧光基因获取出来了，下面就应该是将目的基因导入热带鱼的卵了。
高二生物6.2基因工程及其应用(课件)
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
用同种限制酶
切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
“分子缝合针” :
DNA连接酶
G AA TT C
C TT AA G
二、“分子缝合针” —— DNA连接酶
⒈ 分类： ⑴ E·coli DNA连接酶 ⑵ T4 DNA连接酶
要想获得某个特定性状的基因必须 要用限制酶切几个切口？可产生几个末 端？
要切两个切口，产生四个末端。
要想获得某个特定性状的基因必须 要用限制酶切几个切口？可产生几个末 端？
要切两个切口，产生四个末端。
如果把两种来源不同的DNA用同一 种限制酶来切割，会怎样呢？
要想获得某个特定性状的基因必须 要用限制酶切几个切口？可产生几个末 端？
切断磷酸二酯键。具特 异性。
4. 作用结果：
一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
1. 主要来源： 原核生物 2. 种类： 4000种 3. 作用特点：识别特定核苷酸序列，
切断磷酸二酯键。具特 异性。
4. 作用结果：产生黏性末端或平末端
要想获得某个特定性状的基因必须 要用限制酶切几个切口？可产生几个末 端？
C TT AA G
C TT AA G
G AA TT CC TT AA G
用同种限制酶
切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
G AA TT C C TT AA G
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
(人教版)高中生物必修二：6.2《基因工程及其应用》ppt课件
生物 必修2
第6章 从杂交育种到基因工程
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
2．基因工程的应用 基因工程与作物育种：
①目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育
出具有各种抗逆性的作物新品种。 ②实例：抗棉铃虫的转基因抗虫棉。
③意义：抗虫转基因作物的使用，不仅减少了农药的用
生物 必修2
第6章 从杂交育种到基因工程
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
(3)基因的运载体： 受体细胞 。 ①作用：将外源基因送入__________ 噬菌体、动植物病毒 ②种类：质粒、______________________ 等。 ③质粒：存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染 自主复制的环状DNA分子 。 色体外能够_________________________
2．基因工程的基本工具 (1)基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶 ________________(简称限制酶)，具 特定的核苷酸序列 ， 有特异性，即一种限制酶只能识别一种__________________ 特定的位点 上切割DNA分子。 并在_____________ DNA连接酶 ，连接DNA骨架上的 (2)基因的“针线”：_____________ 脱氧核糖和磷酸 之间的缺口。 ________________
生物 必修2
第6章 从杂交育种到基因工程
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
1．基因工程操作的基本步骤 目的基因：人们所需要的特定基因 提取目 直接分离基因 的基因取得途径 人工合成基因 ↓ 用同一种限制酶切割质粒和目的基因 目的基因与 加入DNA连接酶 运载体结合 质粒和目的基因结合成重组DNA分子
广东高中生物必修二6.2基因工程及其应用(共36张PPT)
磷酸二酯键
A A
G
C T T A A
T
T C G
磷酸二酯键
使用DNA连接酶制作重组DNA分子
AATTCCGTAG GGCATCTTAA CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
甲片段
乙片段
重组DNA分子
DNA连接酶的作用是： A.子链和母链之间形成氢键 B.黏性末端之间形成氢键 C.两个DNA末端间的缝隙连接 D.A、B、C都对
疫苗： 乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、 伤寒、疟疾
人造血液及其生产
基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多 种污染环境的物质。
通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程 培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。 有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。
四、转基因生物与转基因食品的安全性
5、可能产生新毒素和新过敏源。
1.基因工程的正确操作步骤是（ C ） ①使目的基因与运载体结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④提取目的基因 A. ③ ② ④ ① C. ④ ① ② ③ B. ② ④ ① ③ D. ③ ④ ① ②
2.(双选)如图,下列有关酶功能的叙述中，正确的是
2 3 4
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
目的基因的检测和表达
基因工程的原理
1
2
基因工程的操作工具
基因工程的操作步骤 1.目的基因的提取
1.基因的剪刀 ——限制性内切酶
2.基因的针线 ——ＤＮＡ连接 酶 3.基因的运输工具 ——运载体
2.目的基因与运载体结合
最新-2021学年生物必修2广东专用课件：62基因工程及其应用 精品
课标解读 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.收集基因工程所取得的成果以及发展 前景。
基因工程的原理
1．概念
2．基因工程的操作工具 (1)基因的“剪刀”与“针线”
名称
作用
“剪刀”即
识别 特定的核苷酸序列 ，并
限制性核酸内切 酶 在 特定的切点上切割DNA分子
连接酶、解旋酶作用的正确顺序是
( )。
A．①②③④ C．①④②③
B．①②④③ D．①④③②
深度剖析 限制性核酸内切酶用于切割DNA片段；而与之作 用相反的是DNA连接酶，用于连接DNA片段；DNA聚合酶 用于DNA的复制过程，它需要模板；解旋酶会使DNA双链解 旋而分开，它作用于碱基对之间的氢键。 答案 C
1．基因工程的应用
目的
实例
①培育高产、稳产和具
把各种优良基因通过基因工程导
作物
有优良品质的农作物。
入生物体内，从而改变生物的遗
育种
②培育各种抗逆性的作
传特性，培育出新品种
物新品种
把控制产生药物的基因通过基因 药物 工程转移到另一种生物(一般是 例如胰岛素、干扰素， 研制 微生物)体内，从而获得各种高 以及预防乙肝的疫苗等
基因工程的应用
1．基因工程的应用 (1)作物育种 ①获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育具有 抗逆性 的作物新品种。 ②在 畜牧养殖业 ，培育出了转基因奶牛、超级绵羊等多种转 基因动物。 (2)药物研制：能够 高效率地生产出各种高质量、低成本的药 品，如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等。 (3)环境保护：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。
人教版高中生物必修2 6.2 基因工程及其应用 课件(1)
传统 方法
直接从生物体 的组织、细胞
产量低、 价格昂
4～5g/100kg
或血液中提取
贵 胰腺
基因 “工程菌”发 高质量 100g/2 000L大 工程 酵工业化生产 低成本 肠杆菌培养液
四、基因工程的应用
糖尿病并发症
四、基因工程的应用
胰岛素从猪、牛等家畜的胰 腺ห้องสมุดไป่ตู้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。
“ ” 指“ 限制性核酸内切酶 ” 来源: 主要存在于微生物
特点: 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序 列,并在特定的切点上切割DNA分子
作用于： 磷酸二酯键
二、基因工程的操作工具
限制酶（EcoRⅠ）作用过程
二、基因工程的操作工具
【思考】 被同一种限制酶切断的DNA分子是否具有相同的 黏性末端？ 提示：是
三、基因工程的步骤
案例 酵母菌的维生素、蛋白质含量高，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。基本的操 作过程如下图：
四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种
转基因抗虫棉与普通棉对照
四、基因工程的应用
【思考】转基因抗虫棉有性生殖产生的后代都具有 抗虫特性吗？为什么？ 提示：不一定，由于性状分离或变异，抗虫棉的子 代可能会失去抗虫特性。
四、基因工程的应用
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变花色
四、基因工程的应用
2、基因工程与药物研制
生产基因工程药品（如：胰岛素）
方法
特点
胰岛素
③具有标记基因，便于进行筛选
人教版高中生物必修二：6-2 基因工程及其应用优质课件
基因工程的概念
基因工程（基因拼接技术、DNA重组技术）：
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，定向的改造生物的遗传性状。
DNA重组技术的基本工具：
①准确切割DNA的工具（“分子手术刀”） ——限制酶
②DNA片段的连接工具（“分子缝合针”） ——DNA连接酶
操作水平：DNA分子水平 优点： ①目的性强，定向改造生物的性状。 ②克服远缘杂交不亲和的障碍。 缺点： ①技术复杂。 ②存在安全性问题，可能引起生态危机。
如何让大肠杆菌生产人胰岛素？
① ②
③ ④
⑤ ⑥
基因工程与作物育种：
1、在农作物生产方面： 目的：培育出高产、稳产、抗逆性的优良作物 及新品种。 优点：降低生产成本，减少农药的使用对环境 的危害，提高农作物对不良环境的适应能力。
目的基因的表达和检测
将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落 中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的 菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。
目的基因的检测与鉴定
青霉素 抗性基因
四环素 抗性基因
大肠杆菌
基因工程应用：
原理：基因重组，不同种生物之间的基因组合
过程： ①获取目的基因 ②目的基因和运载体相结合 ③目的基因导入受体细胞 ④检测与鉴定
②用同__一__种__限__制__酶___切断目 的基因，使其产生 _相__同__的__黏__性__末_ 端
③将切下的目的基因片段插 入质粒的__切____口__处，再加入 适量_D__N__A___连___接___酶_，形成了一 个重组DNA分子（重组质粒）
目的基因的表达和检测
将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落 中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的 菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。
人教版高一生物必修二：6.2《基因工程及其应用》b2教案.doc
第2课时（二）基因工程的应用基因工程自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。
1．基因工程与作物育种（1）基因工程在农业上的应用基因工程在农业上的应用主要表现在两方面：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，全球转基因作物从170×104hm2发展到4420×104hm2，其推广速度是前所未有的……（2）基因工程在畜牧养殖业的应用2．基因工程与药物研制基因工程在医药卫生领域的应用主要可概括为两个方面：（1）用于生产基因工程药品所谓基因工程药物就是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质，然后将控制该蛋白质合成过程的基因取出来，经过一系列基因操作，最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中去，这些受体细胞包括细菌、酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞，在受体细胞不断繁殖过程中，大规模生产具有预防和治疗这些疾病的蛋白质，即基因疫苗或药物。
基因工程的方法由于不受原料的限制，可以高效率的生产出各种高质量、低成本的药物，如胰岛素、抗生素等。
（2）用于基因诊断和基因治疗①基因诊断（展示DNA分子杂交过程的动画效果）基因诊断：运用基因分析对疾病作出诊断的方法，是遗传病最准确的诊断手段，也是一种威力强大的高新技术。
人教版必修2生物：6.2 基因工程及其应用 教案设计
《基因工程及其应用》第2课时教学设计广州市一中生物科孙淑贞一、教材分析基因工程是四大生物工程之一。
本节内容包括三个方面，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”、“转基因生物和转基因食品安全性”，第2课时的内容是基因工程的成果与发展前景，属于基因工程的实际应用问题，所以教材中的大量内容是基因工程发展近几年的成果，相对其他章节来讲该内容比较新颖和超前，而且该内容是一个动态的知识体系，其内容不断地更新、发展和变化。
如果按照传统的方法，仅仅以课本为参考，必然导致学生对知识的机械记忆，不利于开阔学生的思路、发展学生的思维和素质能力的提高。
因此本课时打破原有的教学模式，尝试让学生利用网络和图书进行信息收集和处理。
因此本节课的信息量比较大，具有较大的开放性。
教学应着重于调动学生的兴趣，重点引导学生讨论基因工程应用的利与弊，关注转基因食品和转基因生物安全性问题。
二、学情分析当今各种媒体上有不少关于基因工程的报道，市场上也有一些转基因食品销售，学生应该有所接触，从而获得了一些感性认识。
第二课时可在列举基因工程各种应用的基础上，重点引导学生讨论基因工程应用的利与弊。
教师应布置学生搜集有关资料，采用思考、分析、想像、推断和辩论相结合的方法，围绕基因工程的利与弊，分析讨论是否需要关注转基因食品和转基因生物。
对于这个问题，教师不必刻意将学生的争论引向一致的结论，争辩的过程本身就是对学生思维的训练，能够给予学生不少启发。
教师要注意引导学生摆事实、讲道理，做出合乎逻辑的推断，鼓励学生积极参与。
教师可设计合适的情境，组织学生进行角色扮演、制作公益广告、撰写咨询报告等多种活动，让学生站在不同角度思考问题并做出判断，使学生体会到参与社会问题的讨论和决策的方法。
三、教学目标1、知识目标：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。
2、能力目标通过对课本插图的观察，学会科学的观察方法；培养学生收集转基因生物和转基因食品的相关信息，培养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。
广东省高一必修二 第六章第二节《基因工程及其应用》全套教案
6.2 基因工程及其应用一、教材分析第3章中有关DNA的结构、基因的本质，第4章中基因指导蛋白质的合成等内容，是学习本节的基础。
本节课内容是人教版生物选修二第六章第二节内容。
教材结合实例介绍了基因工程在作物育种、药物研制、环境保护等方面的应用，最后将重点放在对转基因生物和转基因食品安全性的讨论上。
教材安排了一则“资料分析”，分左右两栏列举了两种对立的观点，并在每种观点下都提供了部分资料，为学生展开讨论设置了具体环境。
二、教学目标知识目标（1）举例说明基因工程在作物育种、医药生产等方面的作用。
（2）简述基因工程所取得的成果以及发展前景。
能力目标通过对书中以及ppt课件中的插图、图片的观察，学会科学的观察方法，培养收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力。
情感态度与价值观通过学习了解我国基因工程的发展，激发学生对生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养爱国主义情感，树立努力学习科学知识造福社会的决心。
三、教学重点和难点重点：（1）基因工程的概念；（2）基因工程工具的特点和功能；（3）基因工程的基本操作步骤。
难点：（1）基因工程工具的特点和功能（2）基因工程基本操作步骤四、课时1个课时五、教学方法多媒体教学直观教学法小组讨论法六、教学过程阶段教师活动学生活动设计意图图片引入新课展示两组图片，提出问题：用什么方法使烟草和热带鱼也能发光?（操作对象是不同的物种，不能运用之前的杂交和诱变育种方法。
）通过大肠杆菌生产人胰岛素的事例，引入基因工程这思考问题，发挥想象，探讨解决的办法通过图片引入新课激发学生兴趣一新概念。
基因工程的基本步骤与工具播放flash动画构建DNA重组过程，引导学生思考并总结基因工程的大致步骤：1．提取目的基因:鸟枪法、人工合成基因法（逆转录法和化学合成法）2．目的基因与运载体结合工具：剪刀——限制性核酸内切酶：专一性针线——DNA连接酶用同种限制酶切割后的DNA片断就可形成相同的黏性末端，碱基可互补配对，末端的骨架缺口可以用连接酶来缝合，构成重组DNA。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基因工程培育抗虫棉的简要过程
苏云金芽孢杆菌
提取
普通棉花(无抗虫特性) 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性)
抗虫基因
与运载体DNA拼接
导入
上述培育抗虫棉的关键步和工具
抗虫基因从苏云 剪切 基因的剪刀——限制性核酸 金芽孢杆菌细胞 内切酶 内提取出来
东莞中学生物科组
现代生物学技术 ——基因工程
2011/12/16
东莞中学生物科组
能生产胰岛素的大肠杆菌
东莞中学生物科组
转基因超级小鼠
东莞中学生物科组
荧光小猪
东莞中学生物科组
导入人基因的小鼠(长出人的耳朵)——器官移植
东莞中学生物科组
荧光小鱼
东莞中学生物科组
个头特别大的转基因鲤鱼
东莞中学生物科组
东莞中学生物科组
一、基因工程的概念——分子水平改变生物
别名 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 拼接 导入 表达
操作环境
操作对象
操作水平
基本过程 剪切
结果
人类需要的产物
东莞中学生物科组
东莞中学生物科组
DNA的结构
C G
A 磷酸二酯键 G C T
T
A
举例：大肠杆菌的一种限制 酶能识别GAATTC序列， 并在G和A之间切开。
东莞中学生物科组
黏性末端和平末端
GAATTC
EcoRⅠ 在G与A之间切割
G
AATTC G
CTTAAG 中轴线 CCCGGG
CTTAA 黏性末端
CCC
GGG
SmaⅠ 在G与C之间切割
GGGCCC
GGG CCC 平末端
东莞中学生物科组
东莞中学生物科组
DNA分子的切割和连接
EcoRⅠ切此位点
G AAT T C
目前，转基因生物和转基因食品的安全性还 没有证实，国际上对于转基因食品的管理主要有 两种态度，即欧洲国家的严格管理的态度和美国 相对宽松的态度。
东莞中学生物科组
2011/12/16
将目的基因插入质粒切口 用DNA连接酶将目的基因与质粒相连 基因工程的 将重组DNA分子导入受体细胞 遗传学原理： 基因重组 重组DNA分子增殖、表达 检测目的基因产物
东莞中学生物科组
五、基因工程的应用
1.基因工程与育种：
获得高产、稳产和具有优良品质的农作物， 栽培出具有各种抗逆性的作物新品种。（抗除草 剂的玉米、大豆、转基因奶牛等）
抗虫基因与运 载体DNA连接
拼接 基因的针线——DNA连接酶
抗虫基因导入 导入 基因的运载工具——运载体 受体(棉花)细胞
表达和检测
东莞中学生物科组
（一）植物基因工程——抗病转基因植物
抗病毒的转基因小麦
抗病毒的转基因甜椒
东莞中学生物科组
（一）植物基因工程——抗逆转基因植物
转鱼抗冻蛋白基因的番茄
转基因抗除草剂玉米
DNA连接酶 作用 对象 模板 DNA聚合酶
形成磷酸二酯键 DNA片段 不需要 单个脱氧核苷酸 需要
东莞中学生物科组
二、基因工程的“工具”
3.“运输工具”——运载体
一是将目的基因导入受体细胞中； 运载体的作用： 二是利用它在宿主细胞内进行自主复制。
运载体的种类： 质粒、噬菌体和动植物病毒。
东莞中学生物科组
C T TAA G
限制性核酸内切酶
G AAT T C C T TAA G
EcoRⅠ切此位点
DNA双链断开，露出黏性末端
G
AA T T C
G
DNA连接酶
G
AA T T C
G
C T TAA
C T TAA
不同来源的DNA片段结合
G
AA T T C G
C T TAA
东莞中学生物科组
DNA连接酶和DNA聚合酶的异同
2.基因工程与药物研制：
胰岛素、干扰素、和乙肝疫苗等。
东莞中学生物科组
比 例 68%
2001年转基因作物种植面积 最大的四个国家及其所占比例
22%
7% 美国 阿根廷 加拿大
3% 中国
东莞中学生物科组
（一）植物基因工程——抗虫转基因植物
转基因抗虫水稻(绿色植株)与对照(黄色枯萎植株)
东莞中学生物科组
（三）基因工程药物
以候云德院士(右)为首的研究 人员，成功地研制出我国第一 个基因工程药物——干扰素
干扰素的生产车间
东莞中学生物科组
东莞中学生物科组
东莞中学生物科组
（四）基因治疗
我国研究人员正在制备用 于治疗的基因工程细胞
为病人注射基因工程细胞
东莞中学生物科组
六、转基因生物和转基因食品的安全性
日 本 生 产 的 转 基 因 方 形 西 瓜
东莞中学生物科组
日本转基因蓝色玫瑰
东莞中学生物科组
未来会不会出现这样的香蕉？
东莞中学生物科组
东莞中学生物科组
一、基因工程的概念——分子水平改变生物
标准概念——在生物体外，通过对DNA分子进行人工 “切割”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新 组合，然后导入受体细胞内，使重组基因在受体细胞 内表达，产生出人类所需要的产物。 基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 通俗概念——按照人们的意愿，把一种生物的个别基 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。
东莞中学生物科组
（一）植物基因工程——改良植物的品质
富含赖氨酸的转基因玉米
东莞中学生物科组
（二）动物基因工程——提高动物生长速度
转生长激素 基因鲤鱼
东莞中学生物科组
（二）动物基因工程——生产药物
转有人α-抗胰蛋白酶 基因的转基因羊
东莞中学生物科组
（三）基因工程药物
我国生产的部分基因工程药物
东莞中学生物科组
东莞中学生物科组
重组质粒的构建
酶切
质粒
必须是同一种限制酶
酶切
AATT TTAA
目的基因
…GAATTC …CTTAAG
GAATTC… CTTAAG…
东莞中学生物科组
东莞中学生物科组
东莞中学生物科组 三、基因操作的基本步骤
细菌 取出质粒 用相同的限制酶切出黏性末端
供体细胞 取出DNA分子 用限制酶切取目的基因