2019秋+金版学案+生物·必修2(人教版)练习：第6章+第2节+基因工程及应用+Word版含解析
2019-2020学年高一生物人教版必修二教学案：第6章 第2节 基因工程及其应用 Word版含答案
一、基因工程的原理(阅读教材P102～103)1．基因工程的概念2．基因工程的操作工具3．基因工程操作的基本步骤提取目的基因→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。
二、基因工程的应用及安全性(阅读教材P104～106)1．基因工程的应用(1)观点一：转基因生物与转基因食品不安全，要严格控制。
(2)观点二：转基因生物与转基因食品是安全的，应该大范围推广。
重点聚焦1.什么是基因工程？2.基因工程的原理是什么？3.基因工程有哪些应用？4.转基因食品安全吗？[共研探究]1．如图为DNA 分子在不同酶的作用下所发生的变化，请据图分析：(1)图中表示的酶依次是：①限制酶，②DNA 连接酶，③解旋酶，④DNA 聚合酶。
(2)DNA 解旋酶和限制酶都作用于DNA ，这两种酶的作用部位不同。
DNA 解旋酶作用于碱基之间的氢键，限制酶作用于磷酸与脱氧核糖之间的磷酸二酯键。
2．如图表示一段DNA 序列，请思考：(1)限制酶和DNA 连接酶作用的位点相同，均作用于磷酸二酯键(b 部位)。
(2)若用DNA连接酶将目的基因与运载体两两结合时，产物可能有三种：目的基因与目的基因结合、运载体与运载体结合、目的基因与运载体结合。
3．如图为运载体示意图：(1)常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
(2)运载体与物质跨膜运输中的载体化学本质不相同。
运载体是小的DNA分子，载体是蛋白质。
(3)基因工程中运载体的特点①能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以保证外源基因在宿主细胞内长期稳定存在并复制。
②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
③具有某些标记基因，便于检测运载体是否进入受体细胞。
4．转基因抗虫棉有性繁殖产生的后代不一定都具有抗虫特性，因为性状分离或变异，抗虫棉的子代可能会失去抗虫特性。
[总结升华]1．基因工程操作工具(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)①特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。
2018-2019学年高中生物人教版必修二学案：第6章 第2节 基因工程及其应用 Word版含答案
第2节 基因工程及其应用[自 主 预 习·探 新 知]一、基因工程的基本操作工具1．基因工程的概念2．基因工程的操作工具(1)“剪刀”和“针线”①作用：将外源基因送入受体细胞。
②种类⎩⎪⎨⎪⎧噬菌体质粒⎩⎨⎧分布：许多细菌以及酵母菌等生物细胞质中特性：能够自主复制实质：环状DNA 分子动植物病毒二、基因工程的操作及应用1．基本操作步骤2．应用及安全性(1)应用[基础自测]1．判断对错(1)基因工程能够定向地改造生物的性状。
()(2)基因工程导入了新的基因，其原理是基因突变。
()(3)一种限制酶可以识别多种核苷酸序列。
()(4)含有目的基因的运载体是否进入受体细胞需要检测。
()(5)基因工程中的运载体只有质粒。
()(6)转基因生物和转基因食品都是不安全的。
()提示：(1)√(2)×基因工程导入的基因是自然界原来就存在的基因，原理是基因重组。
(3)×一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列。
(4)√(5)×基因工程中常见的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒。
(6)×对于转基因生物和转基因食品的安全性问题不能片面地一概而论。
2．下列有关基因工程的叙述，不正确的是()A．基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C．利用基因工程技术，可以定向地改造生物的遗传性状D．基因工程的实质是基因重组B[基因工程操作中的工具酶是限制酶、DNA连接酶。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，而并非所有的限制酶只能识别同一种核苷酸序列。
基因工程的实质是基因重组。
利用基因工程技术，可以定向改造生物的遗传性状，获得人类需要的基因产物或生物新品种。
]3．下列不属于利用基因工程技术制取药物的是()A．从大肠杆菌体内获取白细胞介素B．从酵母菌体内获得干扰素C．从青霉菌体内获取青霉素D．从大肠杆菌体内获取胰岛素C[基因工程是使外源基因在受体细胞中表达目的基因产品的技术，A、B、D均为外源基因的表达，而青霉菌产生青霉素是一种正常基因的正常表达，故青霉菌产生的青霉素不属于基因工程药品。
高中生物必修2(人教版)练习：第6章第2节基因工程及其应用含解析
第 6 章从杂交育种到基因工程第 2 节基因工程及其应用1．科学家们经过多年的努力，创办了一种新兴生物技术——基因工程，实行该工程的最后目的是()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答案： D2．为了培养节水高产品种小麦，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，获取转基因小麦，其水分利用率提高了20% 。
这项技术的遗传学原理是()A．基因突变B．基因重组C．基因复制D．基因分别答案： B3．基因工程中常作为基因的运载体的一组构造是()A．质粒、线粒体、噬菌体B．染色体、叶绿体、线粒体C．质粒、噬菌体、动植物病毒D．细菌、噬菌体、动植物病毒答案： C4．以下有关基因工程的表达，正确的选项是()A．DNA 重组技术所用的工具酶是限制酶、DNA 连结酶和运载体B．全部的限制酶都只好辨别同一种特定的核苷酸序列C．采纳细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌生殖快D．目的基因只需进入受体细胞就能实现表达答案： C5．有关基因工程的成就及应用的说法，正确的选项是()A．用基因工程方法培养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、质量优秀的动物C．当前任何一种药物都能够运用基因工程来生产D．基因工程在农业上的应用主若是培养高产、稳产、质量优秀和拥有抗逆性的农作物答案： D6．扰乱素是一种糖蛋白，过去从人的白细胞中提取，产量很低。
我国的科研人员成功运用基因工程技术提高了其产量，如图为其原理过程图。
请据图回答下边的问题：(1)图中①过程叫。
(2)图中②物质的化学实质是，它作为运载体，一定具备的特色是_________________________________________________________________写(出随意两点 )。
(3)该过程中，供体细胞是 ________，受体细胞是 ______(填字母 )，重组 DNA 分子是 ________(填序号 )，在形成③的过程中需要_______。
人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》 教案
第2节基因工程及其应用一、教学目标知识目标（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。
情感态度与价值观（1）关注转基因生物和转基因食品的安全性。
（2）进行角色扮演，使学生体验参与社会问题的讨论和决策的方法。
（3）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，养成学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。
能力目标（1）利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，培养自主学习能力。
（2）通过制作模型的活动来模拟基因工程的操作过程，使学生在理解步骤的同时，切身体会基因工程的主要过程。
（3）收集基因工程所取得的成果以及发展前景。
（4）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，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。
二、教学重点和难点教学重点：(1) 基因工程的基本原理。
(2) 基因工程的安全性问题。
教学难点：(1)基因工程的基本原理。
(2)转基因生物与转基因食品的安全性。
三、教学方法：讨论法、演示法、讲授法四、教学课时：2五、教学过程第1课时【课题导入】说说杂交育种和诱变育种的特点。
学生发现传统育种的方法一般只能在同种生物中进行，很难将一种生物的优良性状，移植到另一种生物身上。
【目标引领】1、简述基因工程的概念和原理2、了解基因工程的基本工具【独立自学】阅读教材P102-103，解决以下问题：1.什么叫基因工程?2.基因工程是在什么水平上操作的？3.基因工程的原理？4.基因工程最基本的工具是什么?【引导探究】1.基因的”剪刀”名称：限制性核酸内切酶(限制酶)名称的由来：在生物体内有一类酶，它们能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自身的DNA却无损害。
这种酶是从DNA分子内部切断DNA的，因此，这种酶称做限制性核酸内切酶。
来源:主要存在于微生物种类:已发现500多种特点:专一性即能识别特定的核苷酸序列，并能在特定位点上切割DNA作用于:磷酸二酯键【介绍】限制性核酸内切酶通常能识别4～6个碱基长度的特定DNA序列，并能以特定的模式剪切DNA链。
人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》教学设计
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案设计一、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 ,是学习本节的根底。
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平安性的讨论上。
教材安排了一那么“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局部资料 ,为学生展开讨论设置了具体环境。
由于基因工程是在分子水平上进行的生物工程 ,在高中阶段不可能直接让学生进行相关实验和操作 ,所以教师应在备课时作充分准备 ,如准备相关的课件通过电脑动画来表现这一动态过程。
本节课以基因工程操作步骤为主线 ,穿插基因工具的结构特点和功能 ,通过启发式的提问 ,调动学生的学习兴趣以及思维。
二、学生情况分析学生通过前面的学习已经掌握了不少培养生物新品种的方法 ,杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等方法都局限于同一物种进行的操作。
能否跨越物种的界限呢？通过“问题探讨〞可激发学生学习兴趣 ,引入基因工程的概念。
学生之前在必修二教材中已经学习了主要遗传物质DNA的结构、基因的概念和功能、基因重组 ,对于理解基因工程中的“剪切连接〞有一个物质根底。
三、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开展前景。
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开展 ,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。
四、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〕基因工程的根本操作步骤。
人教版(新教材)高中生物必修2精品学案：6 2 基因工程及其应用
第2节基因工程及其应用学习目标1．说出基因工程的概念；2.说出基因工程的基本工具（重点）；3.阐述基因工程的基本操作（重难点）；4.举例说明基因工程的应用。
|预知概念|一、基因工程的原理1．概念（1）操作对象：基因。
（2）操作水平：DNA分子。
（3）优点：可定向改造生物的遗传性状。
2 .3．操作步骤提取目的基因→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。
二、基因工程的应用及安全性1．基因工程的应用（1）作物育种：培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉的培育，不仅减少了农药用量，大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。
（2）药物研制：如生产人的胰岛素，将人体内的胰岛素基因与大肠杆菌的DNA 分子重组，并在大肠杆菌细胞中成功表达。
（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，分解泄露的石油，处理工业废水等。
2．基因工程的安全性|过程评价|1．基因工程可以定向地改造生物的遗传性状（）2．基因工程是在染色体水平上操作的一种技术（）3．限制酶和其他酶一样也具有专一性（特异性）（）4．限制酶和DNA连接酶作用的部位相同（）5．基因工程中使用的运载体包括质粒、噬菌体和动植物病毒等（）6．基因工程的操作步骤包括提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定（）答案 1.√ 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.√|联想·质疑|★限制酶的“剪切”与DNA连接酶的“缝合”作用。
★转基因抗虫棉，专门破坏害虫的消化系统，导致其死亡。
★转基因食品安全性的争论。
处理目的基因和运载体时为什么要用同一种限制酶？提示：用同一种限制酶处理目的基因和运载体，可以获得相同的黏性末端，便于将目的基因和运载体结合起来。
科学探究1基因工程的操作工具1．在大肠杆菌中，有一种叫做Eco RⅠ的限制酶，能够专一识别GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列切开。
【人教版】高中生物必修二《6.2基因工程及其应用》学案(2)1
6.2基因工程及其应用(第二课时)教学目标 1.举例说出基因工程的应用。
2.关注转基因生物和转基因食品的安全性。
3.尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案。
一、基因工程的应用1．基因工程与作物育种(1)目的：把各种________基因通过基因工程导入生物体内，从而改变生物的________性状，培育出新品种。
①培育高产、稳定和具有优良品质的农作物，如各种抗虫植物的培育。
②培育各种抗逆性的作物新品种。
(2)优点：降低________________，减少________对环境造成的污染，提高农作物对不良环境的________能力。
2．基因工程与药物研制把控制产生药物的________通过基因工程转移到另一种生物(一般是微生物)体内，从而获得各种高质量、低成本的药物，如胰岛素、干扰素，以及预防乙肝的疫苗等。
二、转基因生物和转基因食品的安全性基因工程具有重要的实践意义。
但是基因工程也会给人类带来严重的灾难。
1．可以制造________________、超级杂草等。
2．制造出难以制取的____________、________________。
3．转基因动植物的出现引发生物入侵，有可能破坏原有的________________，对原有物种产生威胁。
4．转基因食品也可能存在____________问题，以下是它的一些优缺点。
(1)优点①解决粮食短缺问题；②减少农药使用，从而减少环境污染；③节省生产成本，降低粮食售价；④增加食物营养，提高附加值；⑤增加食物种类，提升食物品质；⑥促进生产效率，带动相关产业发展。
(2)缺点①可能产生____________和________________；②可能产生________________；③可能使疾病的散播跨越物种障碍；④可能会损害农作物的生物多样性；⑤可能干扰生态系统的稳定性。
5．转基因生物和转基因食品的安全性存在两种观点：一种认为不安全，要严格控制；一种认为安全，应该大范围推广。
人教版高中生物必修2第六章从杂交育种到基因工程第二节基因工程及其应用学案1(3)
第2节基因工程及其应用教案教学目标（一）知识目标1．简述基因工程的基本原理。
2．举例说明基因工程在农业、医药等领域的应用。
（二）能力目标进行转基因生物和转基因食品安全性的资料收集和分析。
（三）情感目标关注转基因生物和转基因食品的安全性。
教学重点（1）搜集基因工程在育种上应用的事例。
（2）基因工程的安全性问题。
教学难点（1）基因工程的基本原理。
（2）转基因生物与转基因食品的安全性。
教学过程引入新课:展示下列资料和相关图片：资料一：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢材的好几倍。
但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。
30多年来，科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。
资料二：目前，全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%-4%，且农作物只能吸收氮肥的1/10,造成了大面积土壤和水质的污染。
教师设问：请发挥你们的想象力，提出解决上述问题的设想。
教师在学生讨论的基础上提出设想：（1）能否让细菌“吐出”蛛丝？（2）能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？德国科学家宣称，他们利用转基因细菌成功制造出了优质“蛛丝”，将来能利用这种丝纺织出精美布料或者轻巧而结实的绳索。
蜘蛛的吐丝织网技能要受到挑战了。
教师利用“问题探讨”，进一步提出问题，组织学生讨论、交流看法。
（1）为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？（2）推测这种“嫁接”怎样才能实现？（3）这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？教师进一步提问：生物体还可以通过什么途径得到基因？能否打破杂交育种的局限？举例说明。
教师小结：人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。
通过上述的学习和分析，请归纳出基因工程的概念。
请学生阅读教材P102页和P103页第一段，并思考回答下列问题：（1）基因工程是在什么水平上操作的？（2）基因工程的最基本的工具是什么？（3）基因“剪刀”的全称和简称是什么？（4）限制酶的功能特点中指出了两个“特定”，这两个“特定”是指什么？举例说明。
2019人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》设计精品教育.doc
6-2 基因工程及其应用教学设计教材分析1. 教学内容分析高中生物必修2遗传与进化模块第6章从杂交育种到基因工程是整本书的一个重点内容。
而该章的第2节基因工程及其应用中，基因工程的原理及基本操作程序又是该章节的重中之重，在本章中起到承上启下的作用，上承DNA重组技术的基本工具，下接基因工程的应用，难点多，内容杂，较抽象，学生不易理解，学好这部分内容对学生从遗传与变异角度理解生命活动至关重要。
2. 课程标准要求搜集生物变异在育种上应用的事例。
关注转基因生物和转基因食品的安全性。
教学目标（三维教学目标）【知识目标】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。
【能力目标】进行转基因生物和转基因食品安全性的资料搜集和分析。
【情感目标】1、关注转基因生物和转基因食品的安全性。
2、讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中，科学、技术和社会的相互作用。
教学重点：1、基因工程的基本原理2、基因工程的操作过程教学难点：1、基因工程的基本原理2、基因工程的操作过程教学策略或方法：从对杂交育种及诱变育种的特点总结入手，结合“问题探讨”，引入基因工程的概念，将重点放在引导学生了解基因工程的基本原理和大致过程上。
在教学过程中，结合学生熟悉的具体事例来讲述，并安排学生制作模型来模拟基因工程的操作过程，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。
本节课的侧重点是基因工程的原理，因此在教学深度上定位于学生了解基因工程的过程和方法，不必引入过多的专业术语和详细的操作技术。
通过本节课的学习，学生应了解基因工程所用到的“工具”和基因工程的大致过程。
教学方法为讲述法、讨论法教学用具：黑板、粉笔、多媒体课件教学进程：新课导入学习新知知识小结实战演习教学程序教师行为学生活动设计意图（包括时第 1 页。
高中生物(人教版)必修二(学案课件+课时练习)：第六章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用
第六章
从杂交育种到基因工程
答案：一、
1．(1)目的基因 (2)DNA连接酶 (3)①受体细胞 (2)定向 脱氧核糖 生物 特定的切点 ②细菌 自主
人 教 版 生 物
2．(1)限制性内切酶
核苷酸序列 磷酸
噬菌体和动植物病毒 运载体
复制
环状DNA分子
3 ． (1) 提取目的基因 受体细胞 目的基因
人 教 版 生 物
第六章
从杂交育种到基因工程
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 ______________。
人 教 版 生 物
我国的态度：十分重视 ______________生物及其产品
人 教 版 生 物
“碱基互补配对原则”、如何检测在受体细胞中是否获得
的检测与表达
第六章
从杂交育种到基因工程
二、
1．(1)抗逆性 (2)抗棉铃虫 表达
人 教 版 生 物
2．(2)DNA分子重组 三、
3．分解有毒有害的化合物
1．严格控制
2.大范围推广
转基因
第六章
从杂交育种到基因工程
人 教 版 生 物
第六章
从杂交育种到基因工程
1.基因工程的概念
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 注意：基因工程也是基因重组的一种。
人 教 版 生 物
合 ； (3) 将 目 的 基 因 导 入 ______________ ；
(4)______________。
第六章
从杂交育种到基因工程
二、基因工程的应用
1．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________的作物新品种。 (2)实例：________的转基因抗虫棉。
2019-2020学年人教版必修2 第6章 第2节 杂交育种与诱变育种 学案
第2节基因工程及其应用[学习目标] 1.概述基因工程的基本原理及基本步骤。
2.了解基因工程的应用及其安全性。
知识点一基因工程的原理知识梳理1.概念：基因工程，又叫做□01基因拼接技术或□02DNA重组技术。
通俗地说，就是按照□03人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以□04修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，□05定向地改造生物的遗传性状。
2．原理：□06基因重组。
3．操作水平：□07DNA分子水平；操作环境：体外。
4．基本工具(1)基因的“剪刀”——□08限制性核酸内切酶(简称限制酶)。
①特点：一种限制酶只能识别一种□09特定的核苷酸序列，并在□10特定的切点上切割DNA分子。
②作用位点：□11磷酸二酯键。
③实例：大肠杆菌的一种限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间切割，产生两个带有黏性末端的DNA片段，如图所示：(2)基因的“针线”——□12DNA连接酶。
①作用对象：两个具有□13相同末端的DNA分子。
②作用位置：DNA骨架上□14脱氧核糖与□15磷酸之间的缺口。
③产物：形成重组DNA分子。
(3)基因的运载体①作用：将外源基因送入□16受体细胞。
5．操作步骤1.运载体和细胞膜上的载体相同吗？提示：不同。
运载体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工具，常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等；载体是位于细胞膜上的载体蛋白，与控制物质进出细胞有关。
2．限制酶与DNA连接酶作用的化学键相同吗？提示：相同，均作用于磷酸二酯键。
3．切割目的基因和运载体为什么常用同一种限制酶？提示：因为用同一种限制酶可以切割出相同的黏性末端，有利于目的基因与运载体结合。
4．与诱变育种、杂交育种相比，基因工程育种的优点又是什么？提示：目的性强，定向改造生物的性状；克服远缘杂交不亲和障碍。
5．基因工程中，为什么目的基因在不同物种中均能成功表达？提示：不同的生物体共用一套遗传密码。
典题精析[例1]如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是()A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶解题分析①处为氢键，解旋酶可断开氢键，使DNA分子解旋；②处为磷酸和脱氧核糖形成的化学键，限制酶可断开此化学键，常用于基因工程中切割运载体和目的基因；③处为断开的DNA片段的切口，可将此连接起来的酶是DNA连接酶。
学年人教版高一生物必修二教学设计第6章第2节基因工程及其应用
基因工程的应用及转基因食品的安全性问题
PPT展示出基因工程在农业，医药和环境保护方面的应用的大量图片。
布置课后小论文：转基因食品安全吗上进行展示。
讲述英国大文豪萧伯纳和美国舞蹈家邓肯的故事。
看图并思考，有没有一种新的技术能够集杂交育种和诱变育种的多种优点于一体？
教学环节
教师行为
学生活动
基因工程的原理
PPT出示问题：
1.什么是基因工程？
2.基因工程的原理是什么？是在什么水平上进行操作的》
3.基因工程的意义是什么？
结合问题预习课本第102到第103页，并回答这三个问题。
课上就转基因食品的安全性问题进行讨论，发表自己的观点，课下完成一篇小论文。
整体水平上归纳总结
教师引导下，学生讨论总结出基因工程的基本操作程序概念图，在整体上把握知识脉络
见PPT最后一页
基因工程的3个基本工具和4个基本步骤
PPT出示4个问题：
1.基因工程的3个基本工具是什么？
2.基因工程的剪刀是什么？操作部位是什么？以EcoRI限制酶为例进行说明。
3.基因工程的针线是什么？操作部位是什么？
4.基因工程的运载体有哪些？什么是质粒？你能画出质粒的结构图吗？
PPT展示限制酶和DNA连接酶的小动画以及基因工程4个步骤的小视频。
基因工程及其应用
1.教学整体思路
采用从“整体-部分 -整体”的教学思路，首先引用使学生从整体上了解基因工程的概念及意义，其次采用分步探究的形式帮助学生学习基因工程的工具，理解各个步骤的原理、方法和过程，最后教师引导学生用概念图将所学的知识从整体上再次整合。
人教版高中生物必修2第6章 从杂交育种到基因工程第2节 基因工程及其应用教案(3)
第2节基因工程及其应用教学设计一、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，是既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、教学目标知识与能力目标1.通过阅读文本、观看图片，能够简述基因工程的概念；2.通过教师讲解、图文阅读，能够辨别基因工程操作的基本工具；3.通过自主建模、小组讨论，能够概述基因工程操作的基本步骤；4.通过观看图片、师生互动，能够举例说出基因工程的应用。
学科素养（1）基础知识（基因工程的概念；基因工程操作的基本工具和操作步骤；基因工程的应用）；（2）基本技能（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）；（3）基本思想（通过科学探究，培养小组合作意识，提高表达能力和分享实验成果的意识，树立实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神，培养理论联系实际的良好学风）；（4）基本活动经验（通过基因工程的学习，培养积极探索新知和科学创新的精神，树立一分为二的辩证唯物主义思想，认同科学技术是一把双刃剑）。
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1．下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是()A．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．限制酶的活性受温度影响C．限制酶能识别和切割RNAD．限制酶可从原核生物中提取解析：限制酶只能识别和切割DNA，不能识别和切割RNA。
答案：C2．为了培育节水高产品种小麦，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了20%。
这项技术的遗传学原理是()A．基因突变B．基因重组C．基因复制D．基因分离答案：B3．基因工程是将目的基因通过一定过程，转入受体细胞，经过受体细胞的分裂，使目的基因的遗传信息扩大，再进行表达，从而定向改造生物性状的技术。
你认为不支持基因工程技术的理论有()A．遗传密码的通用性B．不同基因可独立表达C．不同基因表达互相影响D．DNA作为遗传物质能够严格地自我复制答案：C4．下列有关基因工程的叙述，正确的是()A．DNA重组技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快D．目的基因只要进入受体细胞就能实现表达答案：C5．在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草的过程中，下列操作错误的是()A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和运载体C．将重组DNA分子导入烟草原生质体D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞解析：构建抗除草剂的烟草要用限制性核酸内切酶切割杂草中含抗除草剂基因的DNA与运载体。
答案：A6．干扰素是一种糖蛋白，过去从人的白细胞中提取，产量很低。
我国的科研人员成功运用基因工程技术提高了其产量，如图为其原理过程图。
请据图回答下面的问题：(1)图中①过程叫______________________________________。
(2)图中②物质的化学本质是________________________________________________________________________________，它作为运载体，必须具备的特点是_________________________________________________________________________________________________________________ (写出任意两点)。
(3)该过程中，供体细胞是________，受体细胞是______(填字母)，重组DNA分子是________(填序号)，在形成③的过程中需要________ _____________________________________________________。
解析：(1)图中①为目的基因的提取过程。
(2)图中②为从大肠杆菌中提取的质粒；③表示重组DNA分子。
(3)在该过程中，供体细胞是人的体细胞，受体细胞是大肠杆菌b。
答案：(1)提取目的基因(2)双链环状DNA分子(或DNA分子)具有一个或多个限制酶切割位点，在细胞中能够自我复制，有特殊的标记基因等(3)人的体细胞b③限制酶和DNA连接酶A级基础巩固1．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”培育利用的原理是()A．基因突变B．基因重组C．染色体结构变异D．染色体数目变异答案：B2．下列关于DNA连接酶的叙述，正确的是()①催化具有互补配对的黏性末端的DNA片段之间的连接②催化具有不同黏性末端的DNA片段之间的连接③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成④催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键的形成A．①③B．②④C．②③D．①④解析：在DNA重组技术中，两个DNA片段之间必须有互补配对的黏性末端才能进行结合；对具有互补配对的黏性末端的DNA分子连接时，DNA连接酶的作用是催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键的形成。
答案：D3．下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是()A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶答案：C4．水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中Asp(天冬氨酸)、Gly(甘氨酸)、Ser(丝氨酸)构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。
在转基因技术中，这种蛋白质的作用是() A．促使目的基因导入受体细胞B．使目的基因容易被检测出来C．促使目的基因在受体细胞内复制D．使目的基因容易成功表达答案：B5．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan R)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
如图为获得抗虫棉的技术流程，请据图回答：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：提取目的基因、________________、将目的基因导入受体细胞、________________。
(2)要使运载体与该抗虫基因连接，A过程中首先应使用________进行切割。
假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗虫基因分子的末端是()(3)切割完成后，用________将运载体与该抗虫基因连接，连接后得到的DNA分子称为____________。
(4)来自苏云金杆菌的抗虫基因能在植物体内成功表达，说明苏云金杆菌和植物等生物共用________。
解析：(1)基因工程的四个步骤中，第二、四步分别是目的基因与运载体结合、目的基因的检测与鉴定。
(2)切割目的基因和运载体时用同一种限制酶，以便切出的黏性末端能够完成碱基互补配对，并且能连接在一起。
(3)目的基因和运载体结合时，用DNA连接酶催化该过程，形成的分子称为重组DNA分子。
(4)同一种基因在不同生物体内合成了相同的蛋白质，说明这些生物的密码子与氨基酸的对应关系是相同的，即共用一套遗传密码。
答案：(1)目的基因与运载体结合目的基因的检测与鉴定(2)限制酶A(3)DNA连接酶重组DNA分子(4)一套遗传密码B级能力训练6．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()①利用杂交技术培育出超级水稻②通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒③胡萝卜经组织培养产生完整植株④将苏云金芽孢杆菌的某些基因转移到棉花体内，培育出抗虫棉A．①③B．①②④C．①④D．①②解析：通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于诱变育种，其原理为基因突变；胡萝卜经组织培养形成完整植株属于无性生殖，体现了细胞的全能性。
答案：C7．由于乙肝病毒感染的宿主范围很窄，仅限于人和灵长类动物，因此无法用细胞培养的方法生产疫苗，但可用基因工程的方法进行生产，现已知乙肝病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列，生产示意图如下。
下列相关说法不正确的是( )乙肝病毒――→①分离有关基因――→②导入细菌――→③发酵大量生产疫苗A ．生产乙肝疫苗的过程也达到了定向改造细菌的目的B ．在①②过程中需要限制性核酸内切酶和DNA 连接酶C ．用于生产疫苗的目的基因为编码核心蛋白的基因和表面抗原蛋白基因D ．这种转基因的细菌一定是安全的，不用担心其扩散到自然界 解析：上述过程应用了基因工程技术，能定向改造生物的遗传性状；在操作时要应用限制酶来获得目的基因，并用DNA 连接酶使之与运载体结合；该过程的目的基因为表面抗原蛋白基因和编码核心蛋白的基因；转基因生物的安全性还存在争议，无法判断其安全性，应避免其扩散进入自然界。
答案：D8．下图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 ( )A．通过①过程形成重组质粒只需要两种工具B．②是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解析：①是目的基因与运载体结合的过程，既需要限制酶和DNA 连接酶，也需要载体质粒。
答案：A9．关于转基因技术的应用，不正确的是()A．可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性B．可以使用DNA重组的微生物，生产稀缺的基因药物C．可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器，使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质D．将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新物种解析：可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性；可以使用DNA重组的微生物，生产稀缺的基因药物；可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器，使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质；将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新品种，但不能产生新物种。
答案：D10．下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图，请据图回答下列有关问题：(1)科学家在进行图中①操作时，要用________分别切割运载体和目的基因，还要用________将运载体和目的基因连接起来，形成________。
(2)经过②操作将目的基因导入________，然后经过组织培养形成抗虫棉植株，此过程体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是__________________________、________________________。
(3)下列是几种氨基酸对应的密码子，据此推断图中合成的多肽的前三个氨基酸的种类(按前后顺序排列)______________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。
[几种氨基酸对应的密码子：甲硫氨酸(AUG)、甘氨酸(GGA)、丝氨酸(UCU)、酪氨酸(UAC)、精氨酸(AGA)、丙氨酸(GCU)](4)经过培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。
经过分析，该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA 片段，因此可以把它看作是杂合子。
理论上，在该转基因植株自交产生的F 1中，仍具有抗虫特性的植株占总数的________。
将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，后代往往有很多植株不再具有抗虫特性，原因是____________。
要想获得纯合子，常采用的方法是________________。
解析：(1)切割运载体和目的基因要用同一种限制性核酸内切酶，使运载体和目的基因形成相同的末端，然后用DNA 连接酶将运载体和目的基因连接起来形成重组质粒。
(2)将目的基因导入受体细胞，经过组织培养形成抗虫棉植株。
作为运载体必须具有标记基因，以便于进行筛选；能在宿主细胞中复制并稳定保存，才能表达一定的性状。