山东省平邑县高中生物第一章基因工程1.3基因工程的应用学案新人教版选修
山东省平邑县高中生物第一章基因工程.基因工程的基本操作程序学案无答案新人教版选修
1.2 基因工程的根本操作程序【导学目标】1.简述基因工程原理及根本操作程序。
2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。
【自主学习】基因工程的根本操作程序1. 的获取。
2．的构建。
3．将目的基因导入。
4．目的基因的与鉴定。
一、目的基因的获取1.目的基因：主要是指编码蛋白质的，也可以是一些具有。
2．基因文库(1)基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多，导入的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。
(2)基因文库的种类①基因组文库：含有一种生物的基因。
②局部基因文库：含有一种生物的基因。
3．获取目的基因的方法(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①PCR的含义：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。
②过程：目的基因受热形成，与引物结合，在的作用下延伸形成DNA。
③方式：指数扩增＝2n(n为扩增循环的次数)。
(3)人工合成法：假设较小，序列，可以人工合成。
二、基因表达载体的构建1.基因表达载体的组成2．基因表达载体的功能(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以给下一代。
(2)使目的基因和发挥作用。
三、将目的基因导入受体细胞1.转化：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．导入植物细胞(1)方法：、基因枪法、花粉管通道法等。
(2)农杆菌的特点①易感染和裸子植物。
②Ti质粒上的可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞上。
3．导入动物细胞(1)常用方法：技术。
(2)常用受体细胞：。
4．导入微生物细胞(1)原核生物特点：繁殖快、多为、遗传物质相对等。
(2)对受体细胞的常用处理方法：用处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为 )。
四、目的基因的检测与鉴定1.检测方法(1) 技术：①检测转基因生物的上的目的基因；②检测目的基因是否转录出。
(2)抗原—抗体杂交技术：用于检测目的基因是否翻译成。
2．鉴定：鉴定、抗性鉴定等。
山东省平邑县高中生物第一章基因工程1.1DNA重组技术的基本工具学案新人教版选修
1.1 DNA重组技术的基本工具【导学目标】1.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
2.认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
【自主学习】一、基因工程的概念1.操作意图：按照人们的愿望，进行严格的。
2．操作场所：在外进行。
3．操作技术：利用了体外DNA重组和等技术。
4．操作结果：赋予生物以新的，从而创造出更符合人们需要的新的和生物产品。
5．操作水平：是在水平上进行设计和施工的。
二、DNA重组技术的基本工具1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(1)主要来源：。
(2)作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列并且能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。
(3)结果：形成DNA片段末端。
限制酶切割DNA分子产生的DNA片段末端有两种形式，即和。
2．DNA连接酶——“分子缝合针”(1)作用：将切下的双链DN A片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的，拼接成新的DNA分子。
(2)种类：①E·coli DNA连接酶：从中分离得到，只连接双链DNA片段互补的末端。
②T4DNA连接酶：从中分离出来，对于两种末端都能连接，但对的连接效率比较低。
3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1)载体的条件①能够在细胞中。
②有一个至多个，便于外源基因的插入。
③具有，供重组DNA的鉴定和选择。
(2)载体的种类①质粒是一种裸露的、结构简单、独立于之外，并具有能力的很小的链环状DNA分子。
含有一个至多个，供外源基因插入其中，并带有特殊的，是基因工程最常用的载体。
②λ噬菌体的衍生物。
③动植物病毒。
思考交流1．只有DNA连接酶能连接形成磷酸二酯键吗？2．如果受体细胞分别是动物细胞和细菌，所用的载体相同吗？正误判断1．限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列。
( )2．天然的质粒可直接用作基因工程的载体。
( )3．限制性核酸内切酶与DNA连接酶作用位点相同，作用结果相反。
( )4．限制酶、DNA连接酶和载体是基因工程中常用的工具酶。
高中生物 1.3《基因工程的应用》学案新人教版选修3
专题一 1.3 基因工程的应用高二级班姓名：座号：交印日期：一、学习目标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、学习重难点1.重点：基因工程在农业和医疗等方面的应用2难点：基因治疗三、预习内容选修3 P17—P24阅读课本填表转基因生物与目的基因的关系Ⅰ、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，以及改良农作物的和利用植物生产等方面。
（一）抗虫转基因植物1．杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、抑制剂基因、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。
(二)抗病转基因植物1．植物的病原微生物：、真菌和细菌等。
2．抗病基因种类(1)抗病毒基因：病毒基因和病毒的复制酶基因。
(2)抗真菌基因：基因和抗毒素合成基因。
(3)成果：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。
(三)抗逆转基因植物1．抗逆基因：调节细胞基因使作物抗碱、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。
(四)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。
Ⅱ、动物基因工程的成果(一)提高动物的生长速度1．生长基因：外源基因。
2．成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。
(二)改善畜产品的品质1．优良基因：肠乳糖酶基因。
2．成果：转基因牛含量少。
(三)转基因动物生产药物1．基因来源：药用基因+ 蛋白基因+启动子。
2．成果：乳腺生物反应器。
(四)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。
（五）基因工程药物1．来源：转基因。
2．成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
Ⅲ、基因治疗1．概念：把导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。
山东省平邑县高中生物 第一章 基因工程学案(无答案)新人教版选修3
第一章基因工程学习目标1．基因工程的诞生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(Ⅱ)。
3.基因工程的应用(Ⅱ)。
4.蛋白质工程(Ⅰ)。
课前探究1.基因工程的概念(1)供体：提供。
(2)操作环境：。
(3)操作水平：水平。
(4)原理：。
(5)受体：表达目的基因。
(6)本质：性状在受体体内的表达。
(7)优点：克服的障碍，定向改造生物的。
2.DNA重组技术的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称： )①来源：主要是从生物中分离纯化出来的。
②作用：识别特定的并切开特定部位的两个核苷酸之间的。
③结果：产生或平末端。
(2)DNA连接酶①种类：按来源可分为E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。
②作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的。
③DNA连接酶和限制酶的关系(3)载体①种类：、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点：2.基因工程的操作过程与应用1．基因工程的基本操作步骤(1)获得目的基因①目的基因：人们所需要的基因。
如：人的胰岛素基因、白细胞介素基因、植物的抗病基因等。
②获取方法(2)形成重组DNA分子一般用分别切割含有的供体DNA分子和载体DNA(如质粒)，使其产生相同的，然后用将两者连接在一起，形成。
(3)将重组DNA分子导入受体细胞①常用的受体细胞：、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
②导入方法举例：用质粒作为载体，宿主细胞应该选择，用处理大肠杆菌，增加其的通透性，使含有目的基因的进入大肠杆菌宿主细胞。
(4)筛选含有目的基因的受体细胞①筛选原因：并不是所有的细胞都接纳了。
②筛选方法举例：质粒上有抗生素如四环素的，所以含有这种重组质粒的受体细胞就能够在有的培养基中生长，而没有接纳的细胞则不能生长，这样就能筛选出含有的受体细胞。
(5)目的基因的表达：目的基因在中表达，产生人们需要的。
3．基因工程的应用(1)基因工程与遗传育种①转基因植物：培育优点②转基因动物(2)基因工程与疾病治疗①基因工程药物：如通过大肠杆菌生产胰岛素治疗糖尿病，通过酵母菌生产乙肝疫苗等。
(部编版)2020版高中生物第1章基因工程1.3基因工程的应用学案新人教版选修3(部编版)20200713
1.3 基因工程的应用1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。
(重点)2．了解基因工程的进展。
3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。
(难点)4．掌握基因治疗和基因检测。
(重、难点)1．植物基因工程的应用领域(1)提高农作物的抗逆能力。
(2)改良农作物的品质。
(3)利用植物生产药物等。
2．抗虫转基因植物(1)方法：从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因，将其导入作物中。
(2)目的基因：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。
(3)成果：转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等。
(4)意义：减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低对人体健康的危害。
3．抗病转基因植物(1)方法：将抗病基因导入植物中。
(2)目的基因①抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。
②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，抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(4)意义：能获得用常规育种方法很难培育出的抗病毒新品种。
4．抗逆转基因植物(1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使农作物抗盐碱、抗干旱；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。
5．利用转基因改良植物的品质(1)优良基因：必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果：成果一：⎦⎥⎥⎤将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中；改变相关氨基酸合成途径中某种关键酶的活性――→获得某种氨基酸含量大大提高的转基因作物成果二：⎦⎥⎤将控制番茄果实成熟的基因导入番茄――→获得转基因延熟番茄 成果三：⎦⎥⎤将与植物花青素代谢有关的基因导入矮牵牛――→获得转基因矮牵牛[合作探讨]探讨1：转基因抗虫棉的目的基因是什么？是从哪种生物获取的？抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗？ 提示：Bt 毒蛋白基因，是从苏云金芽孢杆菌体内提取出来的。
高中生物 专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用教案 新人教版选修3
1.3基因工程的应用
教学目标
举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果
重点
举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果
难点
举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果
教学过程
时间
设计意图
个人备课
一、检查预习
检查世纪金榜自主预习【12】完成情况。
二、导入新课
直接导入
A.转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因
B.转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用,减少了环境污染
C.转基因抗虫水稻是否具有抗虫性,可通过饲养卷叶螟进行检测
D.转基因抗虫水稻的外源基因是几丁质酶基因
【答案】D
五、课堂小结
六、作业和预习
1、完成世纪金榜课时检测区P15
2、预习蛋白质工程的崛起
3
130641检查预习情况，为讲解新课铺垫。
导入新课，口述学习目标
讲授分析，举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果
当堂训练，检测知识运用
总结本课学习内容，学生记忆相关知识点。
布置下节课的预习任务
教学反思
三、推进新课
（一）植物基因工程的成果
1.植物基因工程的应用领域
2.抗虫转基因植物
3.抗病转基因植物
4.抗逆转基因植物
5.利用转基因改良植物的品质
（二）动物基因工程的应用
（三）基因工程药物
（四）基因治疗
四、课堂训练
【例】我国转基因技术发展态势良好,农业部依法批准发放了转植酸酶基因玉米、转基因抗虫水稻的生产安全证书,下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述不正确的是()
生物：1.3《基因工程的应用》教案(新人教版选修3).doc
（1）用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质（如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等）比工厂化生产的优越之处有哪些？
（2）用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？
第一个问题，既可以解决乳腺生物反应器的优越性问题，而且显示了社会需求是乳腺生物反应器这一创新成果产生的动力。学生在充分讨论和发表观点的基础上，师生共同归纳出乳腺生物反应器的优点：①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。
这种生物我们可以称为转基因生物。世界上第一种转基因植物是1983年品质培植成功的，具有抗生素药物的烟草；那么第一种转基因动物是什么呢？
师：〈投影片转基因鼠〉
这两只小老鼠大家是否熟悉，请看一下教科书的封面。
这就是世界上第一只转基因动物。
是1982年诞生的！美国科学家把一种大鼠的生长激素基因转移到一种小鼠的受精卵
这一组的同学解答。
师：（放投影片）
生物：1.3《基因工程的应用》教案(1)(新人教版选修3)
基因工程的应用课主备人基因工程的应用上课编号 04时间题教师教学重点教学难点知识教目标学能力目目标标情感目标教学媒体教学过程教学内容板书一、基因工程的应用基因工程在农业和医疗等方面的应用。
基因治疗。
举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
关注基因工程的进展。
认同基因工程的应用促进生产力的提高。
多媒体讲授法、对话法教师的组织和引导个人札记〔一〕上一节课我们介绍了基因工程，先复加强收集信息和习一下什么是基因工程？处理信息环节的基因工程就是按照人类的要求，把基因从生物体指导。
内提取出来在体外进行操作和加工，然后再把它导入一个新生物体；使其遗传结构发生改变，产生我们所需要的新品种。
这种生物我们可以称为转基因生物。
世界上第一种转基因植物是1983 年品质培植成功的，具有抗生素药物的烟草；那么第一种转基因动物是什么呢？师：〈投影片转基因鼠〉这两只小老鼠大家是否熟悉，请看一下教科书的封面。
这就是世界上第一只转基因动物。
是1982 年诞生的！美国科学家把一种大鼠的生长激素基因转移到一种小鼠的受精卵中，然后培植成功了一种转基因鼠、它的生长速度要比一般老鼠快50%，大 1.8 倍，这种基因现在已经转移给它的下一代了。
随着基因技术的开展，我们说转基因生物现无论是学习转基在已经到各处都有了，在工农业生产中都有广泛因植物方面的应的应用。
下面每个学习小组把查找到用，还是学习转基的相关资料给大家介绍一下，有关图片已存入电因动物方面的应脑由我来控制，放映到哪张图片，请用，乃至转基因工这一组的同学解答。
程菌生产药物方板书二、转基因蚊子三、转基因番茄板书四、 S—腺苷酰丝氨酸〔 ACC合成酶〕1 —氨基环丙烷—1—羧酸〔乙烯合成酶〕乙烯板书五、转基因技术师：〔放投影片〕下面我们看一下屏幕上的这只牛。
大家现在所看到的这头不是一般的牛，它有两个地方比拟特殊：一个是它来之不易，芬兰科学家通过1~3 次实验才把它培育出来的。
这头牛所挤出的奶牛含有促红细胞素，也就是它能帮助人生成红细胞，而这种药品在世界上是比拟昂贵的所以说有了这头牛，只要喝它的牛奶就能治疗某些缺少红细胞的疾病，所以这头牛也由此成了世界上最昂贵的牛。
高中生物第1章基因工程1-3基因工程的应用学案新人教版选修3
高中生物第1章基因工程1-3基因工程的应用学案新人教版选修31．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。
(重点)2．了解基因工程的进展。
3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。
(难点)4．掌握基因治疗和基因检测。
(重、难点)(1)提高农作物的抗逆能力。
(2)改良农作物的品质。
(3)利用植物生产药物等。
2．抗虫转基因植物(1)方法：从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因，将其导入作物中。
(2)目的基因：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。
(3)成果：转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等。
(4)意义：减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低对人体健康的危害。
3．抗病转基因植物(1)方法：将抗病基因导入植物中。
(2)目的基因①抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。
②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，抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(4)意义：能获得用常规育种方法很难培育出的抗病毒新品种。
4．抗逆转基因植物(1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使农作物抗盐碱、抗干旱；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。
5．利用转基因改良植物的品质(1)优良基因：必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果： 成果一： 成果二： 成果三：⎦⎥⎤将与植物花青素代谢有关的基因导入矮牵牛――→获得转基因矮牵牛 探讨：转基因抗虫棉的目的基因是什么？是从哪种生物获取的？抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗？提示：Bt 毒蛋白基因，是从苏云金芽孢杆菌体内提取出来的。
不能，因为抗虫基因具有专一性。
探讨：从环境保护角度出发，分析转基因抗虫棉与普通棉相比，在害虫防治方面有哪些优越性？提示：减少化学农药的使用量，降低环境污染。
探讨：转基因育种与传统育种方法相比较有哪些优点？ 提示：(1)目的性强，定向改造生物性状。
高中生物 专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用教案 新人教版选修3
专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用教学准备1. 教学目标知识与技能:(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。
(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。
2、过程与方法(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)通过模拟听证会的活动,引导学生主动参与,乐于辩论、积极进行交流与合作,从而培养学生对团结、互助和协调的合作精神,训练学生思维的敏捷性、逻辑性、广阔性及创造性,开阔学生的视野,提高学生的自学能力和良好的语言表达能力。
3、情感态度和价值观(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。
2. 教学重点/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。
3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】情境创设演示多媒体课件列举几种生物的不同性状,如下:(1)青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素。
(2)豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气。
(3)人的胰岛素细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度。
教师: 以上几种生物各自有其特定的性状,这些性状都是基因特异性表达的结果,但是人类能不能改造基因呢?能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢?例如,让禾本科植物能够固定空气中的氮气;让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等药物。
高中生物 第一章 基因工程 1.3 基因工程的应用学案新人教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.3 基因工程的应用学案新人教版选修31、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。
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。
重点难点基因工程在农业和医疗等方面的应用学习流程自主学习当堂检测布置作业学习活动二次备课一、自主学习一、植物基因工程成果(阅读P17－19)1、抗虫转基因植物与抗病转基因植物项目抗虫转基因植物抗病转基因植物方法从某些生物中分离出具有的基因，将其导入作物中将导入植物中基因种类Bt毒蛋白基因、抑制剂基因、抑制剂基因、植物凝集素基因等①抗病毒基因：病毒基因和病毒的复制酶基因②抗真菌基因：基因和抗毒素合成基因成果转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等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、番茄等意义减少了的使用，降低了生产成本，减少了环境污染，降低了对人体健康的损害2、其他抗逆转基因植物(1)抗逆基因：调节细胞的基因，提高农作物抗盐碱和抗干旱能力；鱼的基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。
(2)成果：抗盐抗旱烟草、耐寒番茄、抗除草剂玉米等。
3、转基因改良植物品质(1)优良基因：必需氨基酸含量多的基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果：富含的转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
二、探究新知二、动物基因工程的前景(阅读P20－21)项目应用基因来源成果提高动物的生长速度外源基因转基因绵羊、转基因鲤鱼改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中含量大大减低转基因动物生产药物药用基因＋乳腺蛋白基因的乳腺生物反应器转基因动物作器官移植的供体抑制或除去基因利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官三、基因工程药物及基因治疗(阅读P21－24)1、基因工程药物(1)概念：基因工程药物是指利用生产的药物。
(2)原理：通过基因工程技术，使外源基因在工程菌细胞内高效表达。
(3)成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
高中生物《基因工程的应用》教案新人教版选修
1、3基因工程的应用（2课时）[教学目标]：1. 基因工程基本操作的“四步曲”是什么？PCR扩增过程2．基因表达载体的组成及各自作用3．将目的基因导入植物细胞、动物细胞、微生物细胞的常用方法4．目的基因的检测与鉴定的步骤[教学重难点]1．基因工程基本操作的“四步曲”。
2．将目的基因导入植物细胞、动物细胞、微生物细胞的常用方法3．目的基因的检测与鉴定的步骤[教学过程]一、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其他抗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二、新课教学导入：根据所学内容，试概括写出基因工程解决哪些生活、生产中难以解决的问题。
提示：基因工程可以生产人类需要的药物，如胰岛素、干扰素等。
我们吃的某些食品如番茄、大豆等也可以是基因工程产品。
农业生产中抗虫棉、抗病毒烟草、抗除草剂大豆等都已进入商品化生产，上述产品有些是常规方法难以生产的或者生产成本过高。
知识拓展1.利用微生物生产药物的优越性何在?所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因，构建成表达载体后导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。
与传统的制药相比有以下优越性：（1）利用活细胞作为表达系统，表达效率高，无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品。
（2）可以解决传统制药中原料来源的不足。
例如，胰岛素是治疗糖尿病患者的药物，一名糖尿病患者每年需用的胰岛素需要从40头牛或50头猪的胰脏中才能提取到。
1978年科学家用2 000 L大肠杆菌发酵液得到100 g胰岛素，相当于从1 000 kg猪胰脏中提取的量。
又如，生长素是治疗侏儒症患者的药物，治疗一名侏儒症患者每年需要从80具尸体的脑下垂体中提取生长素。
利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获取原料。
（3）降低生产成本，减少生产人员和管理人员。
高中生物《基因工程的应用》学案1 新人教版选修3
高中生物《基因工程的应用》学案1 新人教版选修3【学习要求】1、举例说出基因工程的应用举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景2、关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进生产力的提高【知识结构】转基因生物：是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的、能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。
运用基因工程改良动植物品种，最突出的优点是能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。
【自主学习】1、植物基因工程（1）抗虫转基因植物（2）抗病转基因植物（3）其他抗逆转基因植物（4）改良植物的品质2、动物基因工程（1）提高动物生长速度（2）改善畜产品的品质（3）用转基因动物生产药物（4）用转基因动物作器官移植的供体3、基因工程药物4、基因治疗表转基因生物与目的基因的关系转基因生物目的基因目的基因的来源抗虫棉抗真菌立枯丝核菌的烟草抗盐碱和干旱作物耐寒的番茄抗除草剂大豆增强甜味的水果生产胰岛素的工程菌转基因生物的安全问题与生物武器问题：转基因植物的安全性方面，除了要考虑转基因植物的食用安全性问题外，还需考虑其对生态系统的影响。
例如转基因植物的扩散对生物多样性有无影响；导入的目的基因是否会扩散到其他物种而导致自然界的混乱；若大面积种植转基因植物，其残体分解物、根际分泌物等是否会对生态环境造成大规模的负面效应等。
转基因动物也存在着一定的安全性问题如对人体健康的影响和对生态环境的影响等。
生物武器的危害性：利用转基因技术，在一些不致的微生物体内插入致病基因，或在一些致病的细菌或病毒中插入能对抗普通疫苗或药物的基因，就会培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的致病微生物。
这些微生物可能被制造成容易储存、便于携带、毒性更强的生物武器。
此外，人类基因组计划的完成也为生物武器的研制创造了条件。
【例题分析】酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可作食用、药用等，是提取核苷酸、三磷酸腺苷等多种生化产品的原料，还可用于生产维生素、氨基酸等。
2020高中生物 第一章 基因工程 1.3 基因工程的应用学案(无答案)新人教版选修3
1.3 基因工程的应用【导学目标】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。
【自主学习】一、植物基因工程硕果累累植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力、改良农作物的品质、利用植物生产等方面。
二、动物基因工程及基因工程药物2.基因工程药物(1)方式：利用基因工程培育“”来生产药品。
(2)成果：利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
三、基因治疗1.概念：把导入病人体内，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．类型：基因治疗和基因治疗。
3．成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋巴细胞，治疗。
思考交流通过基因治疗的患者体内是否还存在与该病有关的缺陷基因？正误判断1．基因工程育种与传统育种相比并无优势。
( )2．通过植物基因工程可以减少农药的使用量。
( )3．利用乳腺生物反应器生产的蛋白质与天然的蛋白质不同。
( )4．所有遗传病都可以通过基因治疗彻底治好。
( )【合作探究】1．基因检测与基因治疗的比较例1继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。
最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
请回答下列问题：(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方法是________________。
(2)进行基因转移时，通常要将外源基因转入________中，原因是____________________________。
(3)通常采用____________技术检测外源基因是否插入到小鼠的基因组。
(4)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的________细胞中特异表达。
【答案】(1)显微注射法 (2)受精卵(或早期胚胎) 受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞中表达 (3)DNA分子杂交 (4)膀胱上皮【达标检测】课堂达标1．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是( )A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因C．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因D．耐寒的番茄——抗冻基因2．抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是( )A．抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒B．抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性C．抗病毒转基因植物可以抗害虫D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异3．21世纪被认为是生物学的世纪，目前基因芯片可以在很短的时间内观察到病变细胞，并分析出是因哪个基因变异而引起的疾病。
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1.3 基因工程的应用
【导学目标】
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。
【自主学习】
一、植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力、改良农作物的品质、利用植物生产等方面。
二、动物基因工程及基因工程药物
2.基因工程药物
(1)方式：利用基因工程培育“”来生产药品。
(2)成果：利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
三、基因治疗
1.概念：把导入病人体内，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．类型：基因治疗和基因治疗。
3．成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋巴细胞，治疗。
思考交流
通过基因治疗的患者体内是否还存在与该病有关的缺陷基因？
正误判断
1．基因工程育种与传统育种相比并无优势。
( )
2．通过植物基因工程可以减少农药的使用量。
( )
3．利用乳腺生物反应器生产的蛋白质与天然的蛋白质不同。
( )
4．所有遗传病都可以通过基因治疗彻底治好。
( )
【合作探究】
1．基因检测与基因治疗的比较
例1继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。
最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
请回答下列问题：
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方法是________________。
(2)进行基因转移时，通常要将外源基因转入________中，原因是____________________________。
(3)通常采用____________技术检测外源基因是否插入到小鼠的基因组。
(4)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的________细胞中特异表达。
【答案】(1)显微注射法 (2)受精卵(或早期胚胎) 受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞中表达 (3)DNA分子杂交 (4)膀胱上皮
【达标检测】
课堂达标
1．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是( )
A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因
B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因
C．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因
D．耐寒的番茄——抗冻基因
2．抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是( )
A．抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒
B．抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性
C．抗病毒转基因植物可以抗害虫
D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异
3．21世纪被认为是生物学的世纪，目前基因芯片可以在很短的时间内观察到病变细胞，并分析出是因哪个基因变异而引起的疾病。
以下与基因芯片有关的叙述中，不正确的是( )
A．利用基因芯片可以进行基因鉴定 B．利用基因芯片可以改造变异基因C．利用基因芯片可以检测变异基因 D．基因芯片技术能识别碱基序列4．“工程菌”是指( )
A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系
B．用遗传工程的方法，把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到的新细胞株系
C．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系
D．从自然界中选取的能迅速增殖的菌类
5．近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗，下列做法不正确的是 ( )
A．用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症
B．用DNA探针检测病毒性肝炎
C．用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症
D．用基因替换的方法治疗21三体综合征
6．番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。
但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐储藏。
为满足人们的生产、生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。
操作流程如下图，请回答下列问题。
抗软化番茄的培育过程示意图
(1)过程①需要的工具酶有_____________________。
(2)构建基因表达载体时，除了要在重组DNA中插入外源基因外，还需要有___________________________。
(3)提取目的基因采用的限制性核酸内切酶的识别序列和切点是—↓GATC—。
在目的基因的两侧各有1个酶的切点，请画出目的基因两侧被限制酶切割后形成的黏性末端的过程示意图。
(4)在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做________________。
目的基因能在植物体内稳定遗传的关键是___________________________。
(5)从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接导致了______无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。
课外强化
1．转基因技术在植物品种改良方面应用广泛，其中一项基因工程就是改造CO2固定酶。
其目的是( )
A．提高光合作用效率 B．延长果实的储藏期
C．培育新作物品种 D．提高植物的抗性
2．抗病毒转基因植物所采用的基因，使用最多的是( )
①病毒外壳蛋白基因②几丁质酶基因
③抗毒素合成基因④病毒的复制酶基因
A．①②③ B．③④ C．②③④ D．①④
3.转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西红柿、转基因草莓等，涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，上图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。
下列关于转基因大豆的叙述不正确的是( )
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低
D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
4．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细胞
A．①②③④ B．①③④ C．②③④ D．①②④
5．科学家将含有人的α－抗胰蛋白酶基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育的羊能分泌含α－抗胰蛋白酶的奶。
这一过程不涉及( )
A．DNA按照碱基互补配对原则自我复制
B．DNA以其一条链为模板合成RNA
C．RNA以自身为模板自我复制
D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
6．1976年，美国的H·Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌体内，并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物。
上述的“表达”是指该基因在大肠杆菌体内( )
A．能进行DNA的复制 B．能进行转录
C．能合成人的生长激素 D．能控制合成人的生长抑制素释放因子
7．下列不属于利用基因工程技术制取的药物是( )
A．从大肠杆菌体内制取白细胞介素 B．在酵母菌体内获得干扰素
C．利用青霉菌获取青霉素 D．在大肠杆菌内获得胰岛素
8．某研究小组进行了甲型H1N1流感病毒的疫苗研制工作，下图为他们前期研究工作的简要操作流程图：
(1)实验步骤①所代表的反应过程是________；在步骤②之间扩增H基因常采用的方法是________________________________________________________________________ ________。
(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用的酶是
______________________________。
(3)构建重组表达载体时，一般需要将H基因与载体结合，常用作基因工程载体的是________；在检测受体细胞中是否已经导入目的基因时，常常要借助载体上________的表达。
(4)某志愿者接种甲型H1N1流感病毒的疫苗后，第15天感染甲型H1N1流感病毒，则体内________细胞将迅速增殖分化形成________细胞，从而产生大量抗体；当该病毒侵入人体细胞后所引起的免疫反应是________与宿主细胞紧密接触并使其裂解。
(5)机体能合成数百万种特异性抗体，抗体种类如此多的原因是其结构中的
________________________________________________________________________。