2019-2020年高中生物苏教版选修3教学案：第一章 第一节 基因工程概述(含答案)
高中生物选修3教案 第1章 基因工程
专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具1、教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节，本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具，是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。
2、教学目标1．知识目标：（1）简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。
（2）简述DNA重组技术所需的三种基本工具。
2．能力目标：运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。
3．情感、态度和价值观目标：（1）关注基因工程的发展。
（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。
3、教学重点和难点1、教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2、教学难点基因工程载体需要具备的条件。
4、学情分析学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识，对于本部分内容已经有了初步了解，所以学习起来应该不会有太大的困难。
5、教学方法1、学案导学：见学案。
2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习6、课前准备1．学生的学习准备：预习《DNA重组技术的基本工具》，初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时一、教学过程(一) 预习检查、总结疑惑。
检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师首先提问：A.我们以前在哪部分学习过基因工程？（必修二从杂交育种到基因工程）B.回想一下，转基因抗虫棉是怎样培育出来的？经过了哪些主要步骤？（实质是基因工程的基本操作程序：目的基因的获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定）从这节课开始，我们将深入学习基因工程，今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。
我们来看本节课的学习目标。
（多媒体展示学习目标，强调重难点）（三）合作探究、精讲点拨。
高中生物 第一章 基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3【课标要求】简述基因工程的诞生简述基因工程的原理及技术举例说出基因工程的应用【教学目标】1、简述基因工程所需3种基本工具的使用。
2、学习运用知识解决相关问题的能力。
3、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
【教学过程】知识点一、基因工程的诞生和发展（一）诞生和发展理论铺垫：艾弗里证明了；沃森和克里克阐明了；尼伦贝格等（二）基因工程的概念基因工程是指在通过人工“ ”和“ ”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入并使重组基因在中表达，产生。
包括、以及。
基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果二、基因工程的工具“分子手术刀”（1）这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。
（2）由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称_______）。
（3）DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段，末端通常有两种形式，即和。
【例1】下列关于限制酶的说法正确的是（）A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键2、DNA连接酶“分子缝合针”拓展：根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为Ecoli DNA连接酶。
Ecoli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平口末端之间进行连接。
另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。
T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平口末端，但连接平口末端之间的效率比较低。
【例2】下图为DNA分子的切割和连接过程。
苏教版高中生物选修3 1.1《基因工程概述》导学案
第一节基因工程概述一、基因工程的诞生和发展：基因工程的诞生和发展经历了三个时期：1973—1976年为______ ，1977—1981年为，1982年以后为。
1973年，美国科学家等将两种不同来源的DNA分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的表达，创立了的新技术——基因工程。
二、基因工程的概念：是指在通过等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入并使重组基因在受体细胞中表达，产生人类所需的的技术。
因此，基因工程又称为。
（1）操作环境：；（2）操作对象：；（3）操作水平：；（4）基本过程：剪切→拼接→导入→表达；（5）结果：人类需要的基因产物。
三、基因工程的工具及作用（一）限制性核酸内切酶（简称限制酶）——“”1、来源：主要是从生物中分离纯化出来的。
2、作用：能够识别双链DNA分子的，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。
3、特点：具有专一性，表现在两个方面：①识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列。
②切割特定序列中的特定位点。
4、结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：末端和末端。
例1、下列有关基因工程中限制内切酶的描述，错误的是（）A.一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列；B.限制性内切酶的活性受温度的影响；C.限制性内切酶能别和切割RNA；D.限制性内切酶可从原核生物中提取。
思考：限制性核酸内切酶的本质是什么？限制酶与解旋酶有什么区别？（它的本质是蛋白质，它也具有高效性、专一性、温和性等酶的基本特点。
限制酶主要作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而解旋酶主要作用于碱基对之间的氢键）（二）DNA连接酶——“”1、分类：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类2、作用：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的。
【阅读】▲两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：（1）相同点：都缝合磷酸二酯键（2）区别：E.coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能使黏性末端之间连接；T4DNA 连接酶来源于T4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低。
苏教版选修三 1.1基因工程概述 教案 (2)
2
学生回答： 原核生物繁殖速 度快。 【拓展】 2．将目的基因导入动物细胞：一般采用显微注射技术。常用的动物细胞为受精 卵。再将注射了目的基因的受精卵，经胚胎早期培养一段时间后，再移植到雌 性动物的输卵管或子宫内，使其发育成为具有新性状的动物。 3. 将目的基因导入微生物细胞： （1）早期基因工程操作一般都采用细菌等原核细胞作为受体细胞，其主要原因 是什么？ DNA 分子杂交的原理 【分析】原核生物具有繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等，因此，早 就是碱基互补配对原 期的基因工程操作都用原核生物作为受体细胞， 其中以大肠杆菌应用最为广泛。 则。 （2）在将目的基因导入到细菌细胞时，一般要用 CaCl2 处理，为什么？ 【分析】用 Ca2+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，这种细胞称为感受态细胞，在一定温度下更易吸收重组 DNA 分子。
程
学生活动： 阅读课本第 13 页 图 1—6，总结土壤农 杆菌转化法的过程。
三、将目的基因导入受体细胞：
1. 将目的基因导入植物细胞：一般采用农杆菌转化法。其操作的方法是将目的 基因插入到土壤农杆菌的 Ti 质粒的 T—DNA 上，通过农杆菌的转化作用，使 目的基因进入植物细胞， 并将其插入到植物细胞中染色体的 DNA 上， 使目的基 因的遗传特性得以稳定维持和表达（如图所示） 。 思考 3： 在将目的基因导 入动物细胞时，一般 为什么采用受精卵2）原理：PCR 是利用双链 DNA 复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以 复制，使其数量呈指数方式增加。利用 PCR 技术扩增目的基因的前提，是要有 一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。 （3）过程：目的基因 DNA 受热变性后解旋形成 DNA 单链，引物与单链相应互补 序列结合，然后在 DNA 聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次。 3．此外，如果基因片段比较小，核苷酸序列又已知，也可以利用 DNA 合成仪用 化学方法直接人工合成。
2019高中生物苏教版选修3课件：第一章 第一节 基因工程概述
3．DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
项目
相同点
DNA连接酶
DNA聚合酶
作用实质相同，都是催化两个核苷酸之间形 成磷酸二酯键 不需要 双链 需要 单链
2．下图所示过程是哪类酶作用的结果？该酶识别的碱基序 列及切点是什么？这体现了该类酶具有什么特性？
提示：该类酶为限制性核酸内切酶。识别的碱基序列为： GAATTC，切点在G和A之间。该过程体现了该类酶的特异性。
3．观察下图，分析黏性末端和平口末端是如何形成的。 (1)EcoRI(在G与A之间切割)：
(2)SmaI(在G与C之间切割)：
提示：由图示可知，限制性核酸内切酶在它识别序列的中心 轴线两侧将DNA两条单链分割开，就形成黏性末端；而从识别序 列的中心轴线切开就产生平口末端。
4．在基因工程中，为什么要用同一种限制性核酸内切酶切 割两种DNA分子？ 提示：便于产生相同的黏性末端或平口末端。 5．切割后的片段可以连接成几种DNA分子？[只考虑两种 片段(a，b)的连接] 提示：3种。分别为a—a；a—b；b—b。
双螺旋 结构。 (2)沃森和克里克阐明了DNA分子的_______
遗传密码 。 (3)尼伦贝格等破译了_________
2．基因工程工具的相继发现
DNA连接酶 。 限制性核酸内切酶 和___________ (1)工具酶：_________________
质ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 等。 (2)载体：_____
(3)逆转录酶。
5．每种限制性核酸内切酶只能识别特定 的核苷酸序列，并在合适的条件下切 割 DNA 分子。 6．常见的载体有质粒、噬菌体及一些动、 植物病毒。 7．基因工程的一般过程：获取目的基因 →构建基因表达载体→导入目的基因 →检测和鉴定目的基因。
苏教版选修三1.1基因工程概述学案
第一章基因工程第一节基因工程概述【课程标准】简述基因工程的原理及技术。
【学习目标】1．通过知识回顾，能说出传统生物育种方法和运用基因工程育种的差异；2．通过相关实例的分析归纳和教材内容的梳理，能说出获取目的基因常用的方法和技术操作；3．通过图解分析，能初步认识基因表达载体的组成及构建的必要性。
4．通过“积极思维”中的实例分析及其他材料的研读，认识导入目的基因的一般方法、检测和鉴定目的基因的不同层次。
【教学过程】【活动1】传统的生物育种常采用哪些方法？它们依据的原理分别是什么，有什么特点？若运用基因工程来培育新品种，则有什么明显的优势？三、基因工程的实施过程：（一）获取目的基因【活动2】阅读教材P13 页相关内容，回答下列问题：（1）什么是目的基因，什么是供体生物、受体细胞？试举一实例加以说明。
（2）获得目的基因的方法有哪些？（3）什么是基因文库？什么是部分基因文库？怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？（4）浏览教材P14 “知识海洋”，归纳PCR技术依据的原理、操作过程和结果，指出这项技术在基因工程中的主要作用。
(5)什么情况下可考虑选择通过化学方法直接人工合成目的基因?【小结】：1.通过基因文库获取目的基因：-基因组文库：含有一种生物的_______________ 基因①种类-部分基因文库：含有一种生物的_______________ 基因②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.通过PCF技术扩增目的基因：(1)______________________________________________________ PCR勺含义：。
(2)目的：获取大量的目的基因(3)原理：。
2019-2020学年苏教版生物选修三新素养同步学案：第一章 第一节 第2课时 基因工程的实施过程 Word版含答
第2课时基因工程的实施过程学习导航明目标、知重点难点简述基因工程的一般过程。
(重点)理解基因工程每个步骤的原理、方法和过程。
(重、难点)阅读教材P13～18完成基因工程的实施相关问题基因工程涉及多种技术操作，主要包括获取目的基因，构建基因表达载体，将目的基因导入受体细胞，以及目的基因的检测和鉴定等步骤。
1．获取目的基因(1)通过基因文库获取目的基因。
(2)通过PCR技术扩增目的基因。
(3)通过化学方法直接人工合成目的基因。
2．构建基因表达载体(1)是实施基因工程的核心步骤，其操作过程是将目的基因与质粒、λ噬菌体或一些动植物病毒等在体外进行重组。
(2)一个基因表达载体除了目的基因外，还应包括启动子、终止子和标记基因等。
(3)启动子是位于目的基因上游的一段核苷酸序列，是RNA聚合酶识别、结合的部位。
(4)终止子是一段特殊的DNA片段，是载体上终止目的基因转录的核苷酸序列。
3．导入目的基因(1)将基因表达载体导入受体细胞是实施基因工程的重要步骤。
(2)将目的基因导入植物细胞的常用方法——农杆菌转化法。
(3)将目的基因导入动物细胞的常用方法——显微注射法。
(4)将目的基因导入微生物细胞的方法——转化法，用Ca2＋处理，使大肠杆菌等成为一种能够吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞。
4．检测和鉴定目的基因用DNA分子杂交法进行DNA水平和RNA水平检测，采用抗原—抗体杂交从蛋白质水平检测，有时还需要从个体水平对其生物学特定性状进行检测。
判一判(1)所有的目的基因都可从基因文库中直接获得。
(×)(2)标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(√)(3)启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位。
(√)(4)抗虫或抗病的接种实验属于分子水平的检测。
(×)连一连目的基因的获取与基因表达载体的构建基因工程涉及多种技术操作，首先需要获取目的基因，构建基因表达载体。
2019_2020学年高二苏教版生物选修三课件：1.1.3 导入、检测和鉴定目的基因
第一章 第一节 基因工程概述第3课时 导入、检测和鉴定目的基因学习导航1.理解目的基因导入受体细胞的方法。
2.掌握检测与鉴定目的基因的方法。
重难点击1.目的基因导入受体细胞的方法。
2.检测和鉴定目的基因的方法。
课堂导入方式一 通过前面的学习，我们了解了基因工程中目的基因的获取及基因表达载体的构建。
在目的基因与载体连接成重组DNA分子以后，下面的重要工作主要是将其导入受体细胞进行扩增和筛选，获得大量的重组DNA分子，这就是外源基因的无性繁殖，即克隆(cloning)。
由于外源基因与载体构成的重组DNA分子性质不同、宿主细胞不同，将重组DNA导入宿主细胞的具体方法也不相同。
方式二 目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测和鉴定才能知道。
这是基因工程的第四步工作。
以上步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。
因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。
检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。
重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。
内容索引一、导入目的基因二、检测和鉴定目的基因当堂检测一、导入目的基因受体细胞植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法___________法法法过程将目的基因插入Ti 质粒的上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞染色体的 上→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→ →受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca 2＋处理细胞→____细胞→重组的基因表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收_________基础梳理将目的基因导入受体细胞的方法和过程DNA T －DNA 感受显微注射态DNA 分子农杆菌转化感受态细胞显微注射问题探究1.农杆菌转化法的分析(1)将基因表达载体导入农杆菌细胞时，应怎样处理农杆菌细胞？答案 基因表达载体(重组质粒)导入农杆菌细胞时，要用Ca2＋处理农杆菌细胞，使其处于感受态，利于重组质粒的导入。
苏教版生物选修三《 现代生物科技专题》《基因工程概述》教案-新版
第一节基因工程概述一、设计说明建构主义者认为学习环境是开放的、充满着意义解释和建构的情境，该学习环境由情境、协作、会话和意义建构四大要素构成，其中情境是意义建构的基本条件，教师与学生之间、学生与学生之间协作和会话是意义建构的过程，本节课结合基因工程药物胰岛素的生产过程创设学习情境进行教学，充分发挥学生的主观能动性，让学生主动地参与到教学的全过程，教师适当的点拨，形成一个师生互动的教学氛围，让学生们心驰神往地投入到本节课的学习中来。
二、教学目标1、说出基因工程的概念2、简述基因工程的诞生历程3、说出DNA重组技术所需的三种基因工具的作用4、简述基因工程基本操作程序的四个步骤三、教学重点和难点教学重点举例说出基因工程的工具，简述基因工程的一般过程与技术。
教学难点简述基因工程的一般过程与技术。
四、教学过程1、情境导入多媒体展示：一般临床上给病人注射用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取出4～5g胰岛素。
用这种方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远远不能满足社会的需要。
学生思考：胰岛素是如何产生的？教师总结：胰岛B细胞中胰岛素基因特异性表达产生胰岛素。
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？如，让微生物生产出人的胰岛素。
这样既节省了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。
回答是可以的。
通过科学家们的不断努力，在20世纪70年代终于创立了一种能定向改造生物的新技术—基因工程。
现在通过基因工程生产的胰岛素已经投入临床使用。
根据具体实例引入情境，提出假设，引导学生思考，激发学生求知、探究的欲望，同时引出本节课题：基因工程概述。
2、基因工程的概念师：多媒体展示转基因生物图片，创设学习情境，引导学生思考基因工程的概念。
生：阅读教材理解基因工程概念。
教师引导学生完成下表3、基因工程工具（1）限制性内切酶师：动画展示胰岛素生产过程中限制性内切酶切割胰岛素基因和质粒产生黏性末端的过程。
苏教版选修3第1章第1节基因工程的概述学案
第一节 基因工程的概述课前•预习导学KEQ1AN Y VXIDAOX U E敏詮学航：：：：：：：：：：：：：：：：働钞导引：：：：：：：：、基因工程的诞生和发展1 •基因工程的理论基础(1) _____________________________ 艾弗里证明了 DNA 是 _____________________________ ;沃森和克里克阐明了 DNA 分子的 _____________ ; 尼伦贝格等破译了 _____________ 。
(2) ________________ 限制性 _________ 酶和 ________________________________ 酶等工具酶、质粒等载体和 _______________ 酶的发现， 直接促使了基因工程的诞生。
(3)基因工程的诞生和发展经历了三个时期：1973〜1976年为 ___________ , 1977〜1981年为 _________ , 1982 年以后为 ______________________________ 。
_1973年，美国科学家 ________ 等将两种不同来源的 DNA 分子进行体外重组，并首 次实现了重组 DNA 分子在大肠杆菌中的表达，创立了 _______________________ 的新技术一一基因工 程。
2. 基因工程基因工程是指在体外通过人工“ ________ ”和“ _______ ”等方法，对生物的基因进行和 ,然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中,产生人类需要 的 的技术。
因而，基因工程又称为 。
基因工程是在基因水平上操作、改变生物的 __________ 的技术。
预习交流根据基因工程的概念分析，基因工程的操作对象、操作环境、操作水平和基本方法分别 是什么？ 酶与载体-分子手术刀 限制性核酸内切酶。
每种限制性核酸内切酶只能识别 ，并在特定的位点上切割 DNA 分子。
苏教版选修三1.1基因工程概述教案
3 •切割的结果:【分析】大部分限制酶在切开DNA双链时，切口处的两个末端都带有伸出的由若干个特定核苷酸组成的单链，这种单链称为“黏性末端”；还有部分限制酶在切割DNA后产生的末端称为“平末端”（如图所示）。
GAA nc'I'S lUTTCcriAA CCCiGGG（-!-（；：（ U（：＜X-U；1；etc4 •限制酶与解旋酶有什么区别？【分析】限制酶主要作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而解旋酶主要作用于碱基对之间的氢键（如图所示）°a处为限制酶作用位点，b处则为解旋酶作用位点。
5. DNA连接酶的作用是什么？它与DNA聚合酶的区别是什么？【分析】（1）DNA连接酶将限制酶切割所产生的DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
它与限制酶作用的位点相同。
（2）DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来，而DNA聚合酶是将许多单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸长链。
【拓展】DNA的种类主要有两种：E?coli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来；而T4DNA连接酶既可以缝合双链DNA片段互补的黏性学生活动3:阅读课本第10〜12 页，思考并讨论这些问题。
思考2 :分析课本图1 —2，画出限制酶切割DNA 的示意图。
思考3:根据上图分析这两种限制酶识别的核苷酸序列和切割的位点分别是什么？回答：1.识别的序列为GAA TTC ,切割的位点在G 与A之间。
2.识别的序列为CCCGGG，切割的位点在C与G之间。
DNA连接酶DNA聚合酶作用实质连接DNA片段间的磷酸二酯键将单个核苷酸与DNA 单链通过磷酸二酯键连接起来连接部位将两个DNA片段通过磷酸二酯键连接起来。
将单个脱氧核苷酸加到已经存在的核酸片段的Q/特甘卜1是否需要模板—不需要需^<6•载体具有什么作用？在基因工程操作中，常用的载体有哪些？【分析】载体的作用是将外源基因导入受体细胞并使其在受体细胞内稳定遗传并表达。
高中生物 第一章 基因工程 1.1 基因工程概述(1)导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1 基因工程概述（1）导学案苏教版选修3第一章基因工程第一节基因工程概述（1）【课程标准】1、简述基因工程的诞生。
2、简述基因工程的原理及技术。
【学习目标】1、通过观看视频和阅读教材文本资料，能简述基因工程的诞生和发展历程；2、借助相关实例的分析归纳，能说出基因工程的概念；3、通过材料分析和模拟实验，初步认识基因工程三大工具的具体作用和特点。
【教学过程】一、基因工程的发展历程：【活动1】阅读教材P7-P8相关资料，尝试用自己的语言简述基因工程的诞生及发展过程。
【活动2】结合相关实例，阅读教材相关信息，思考：如何准确理解基因工程概念的含义？操作环境操作对象操作水平基本过程结果二、基因工程的工具酶和载体【活动3】分析利用基因工程培育抗虫棉的简要过程图解，思考：在培育抗虫棉过程中哪些步骤特别关键？解决这些关键步骤需要哪些特别的工具？【活动4】阅读教材P9-P10有关内容，尝试分析回答以下问题：（1）为什么把限制性核酸内切酶称为基因工程的“分子手术刀”？它的具体作用是什么？有什么特点？（2）限制酶在DNA的任何部位都能将DNA切开吗？它所识别的序列往往有什么特点？（3）什么叫黏性末端？【小结】关于限制性核酸内切酶：（1）作用：能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开。
（2）特点:具有专一性，表现在两个方面：①识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列。
②切割特定序列中的特定位点。
（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。
【活动5】参阅教材P12“边做边学”动手模拟限制酶和DNA连续酶的作用过程：…CTCTTGATGGAATCTCAGAATTCAGTCTGTGAATC…甲…GAGAACTACCTTAGAGTCTTAAGTCAGACACTTAG… …ACTTCGATGGAA TTCAGAACTTCTCCAATC…乙…TGAAGCTACCTTAAGTCTTGAAGAGGTTAG…模拟活动：（1）在所供上图中分别找出EcoR I所识别的序列；（2）用剪刀模拟EcoR I在甲、乙两片段上切割，形成DNA片段；（3）分别从切割甲、乙产生的片段中选择一个，用胶带模拟DNA 连接酶将两片段的黏性末端连接起来。
2019-2020学年高中生物苏教版选修3教学案：第一章 章末达标验收 Word版含答案
一、知识达标|用课标之要求自检所学知识课标要求1简述基因工程的诞生[知识回顾]1．基因工程的诞生与哪些理论突破有关？2．哪些技术发明使基因工程的实施成为可能？课标要求2简述基因工程的原理及技术[知识回顾]1．基因工程的操作环境、对象、水平及结果分别是什么？2．基因工程的基本工具有哪些？3．基因工程中使用的载体有哪几类？载体的必备条件有哪些？4．基因工程的基本操作程序是什么？5．什么是目的基因？获取目的基因的方法有哪些？6．基因表达载体的组成包括哪几部分？构建基因表达载体的目的是什么？7．将目的基因导入植物、动物及微生物细胞常用的方法分别是什么？8．目的基因的检测与鉴定的方法有哪些？课标要求3举例说出基因工程的应用[知识回顾]1．植物基因工程的应用主要有哪些方面？2．动物基因工程的应用有哪些方面？3．基因治疗的原理是什么？基本过程是怎样的？课标要求4关注生物技术的安全性问题[知识回顾]1．对转基因植物应考虑哪些安全性问题？2．举例说出几种可作生物武器的微生物。
3．为什么说科学技术是一把“双刃剑”？课标要求5简述蛋白质工程[知识回顾]1．蛋白质工程的概念和一般过程是什么？2．改造蛋白质的方法有哪些？5．蛋白质工程在哪些方面发挥重要作用？二、能力达标|在综合检测中评价自我(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(每小题2分，共50分)1．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是()A．重组DNA技术所用的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体B．所有的限制性核酸内切酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C．只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体D．载体必须具备的条件之一是有一个或多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因进行连接解析：选D载体不属于酶。
不同的限制性核酸内切酶识别不同的核苷酸序列。
天然质粒大多不符合要求，要进行改造。
2．由于转β胡萝卜素基因的水稻产生的米粒富含β胡萝卜素，被称为“金色大米”。
- 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)。
1.现代生物技术开始兴起的标志是重组DNA技术的建立。
2．现代生物科学的三大基石是细胞学说、生物进化论和遗
传理论。
3．人类基因组计划的完成标志着生物科学新时代的开始。
4．评价一篇科学论文水平和价值的指标是发表这篇论文的
刊物的水平。
5．21世纪生物科学的发展趋势是对生命现象及其本质的
研究不断深入和扩大，并向着微观与宏观、基础理论与
开发应用等方面全方位发展。
对应学生用书
P2
2019-2020年高中生物苏教版选修3教学案：第一章第一节基因工程概述(含答案)
2．判断某一学科重要性的依据
(1)从事这一学科的工作人数，这主要体现在发表的有价值的高水平科学论文的总数上。
判断某科学论文水平价值高低的依据：
刊物的“影响因子”越高→刊物的水平越高
→在该刊物发表的科学论文的水平和价值越高
(2)一个时期内科学上的重大突破，如获诺贝尔奖的成果等。
1．什么是热门学科？什么是前沿领域？
提示：①有大量科学家涌入，并且发表了大量有价值的科学论文的学科必然是热门学科。
②不断出现重大突破的领域必然是前沿领域。
2．评价一篇科学论文的水平和价值的指标是什么？
提示：发表这篇论文刊物的水平，即刊物的“影响因子”。
1．生物科学是21世纪最活跃的学科之一的理由
(1)从事生物学科的工作人数较多，主要体现在发表的有价值的高水平科学论文总数较多。
(2)一个时期内在生物科学上有重大突破：不断出现重大突破的领域必然是前沿领域，生物学科领域十分活跃，影响越来越大，在21世纪所占有的地位越来越重要。
2．活跃的生物学科
(1)分子生物学(包括分子遗传学)、细胞生物学、神经生物学与生态学被列为当前生物科
学的四大基础学科。
遗传学(主要是分子遗传学)不仅当前是生物科学的带头学科，在今后多年还将保持其在生命科学中的核心作用。
(2)由于分子生物学、细胞生物学与遗传学的结合，必然促进发育生物学的蓬勃发展，从而提出发育生物学将成为21世纪生命科学的“新主人”。
(3)神经科学或脑科学的崛起将代表着生命科学发展的下一个高峰，然后将促进认知科学与行为科学的兴起。
(4)生态学可能是最直接为人类生存环境服务，并对国民经济持续与协调发展起重要作用的学科。
1．21世纪生物科学的发展趋势
对生命现象及其本质的研究不断深入和扩大，并向着微观与宏观、基础理论与开发应用等方面全方位地发展。
2．具体发展方向
1．利用发酵罐生产药品、食品等实例能够说明生物科学的发展方向是什么？
提示：说明生物科学向着基础和应用研究统一的方向发展，将研究成果转化为生产力。
2．已经完成的人类基因组计划、水稻基因组计划和正在进行的人类蛋白质组计划，均与现代数学、物理、化学等有重要关系，更离不开现代信息技术。
这一现象说明的主要道理是什么？
提示：生物科学正向着多学科交叉与融合的方向发展。
3．用同位素示踪法探究分泌蛋白合成和运输过程的事例表明生物科学向什么方向发展？
提示：这一事例表明生物科学将继续探究微观世界、深入研究分子、细胞并综合分析它们是如何相互作用而形成复杂生命系统的。
即表明生物科学向着分析与综合统一的方向发展，也表明了生物科学向着日益深入生命本质的方向发展。
1．生物科学发展的趋势
(1)生物科学向着分析与综合统一的方向发展。
(2)生物科学向着日益深入生命本质的方向发展。
(3)生物科学向着多学科交叉与融合的方向发展。
(4)生物科学向着基础和应用研究统一的方向发展。
[特别提醒]生物科学与其他多个学科形成的是一种大综合、大交叉，将在不同侧面、从不同层次揭开生命之谜。
例如，利用物理学原理产生的显微镜，使我们深入到了细胞水平；利用化学的同位素标记使我们了解了元素的行踪；利用数学统计及建立模型的方法解决了许多生物知识；利用信息技术等帮我们全面地去认识生物领域所涉及的知识。
2．生物科学在21世纪的应用
(1)21世纪人类将更加关注自己的生存和健康，这就要求我们从不同的结构层次上来认识人体生命活动的规律。
(2)人口爆炸所带来的吃饭问题要求生物科学为粮食增产提供相应的理论方法。
(3)工业化所带来的环境污染、资源危机，需要在生物科学理论指导下，运用生物工程的方法，借鉴自然界生态系统的生产模式，建立保证人类社会可持续发展的生产模式。
(4)由于人类社会所面临的许多重大问题的解决都离不开生物科学的理论和技术，所以说21世纪生物科学仍将是整个自然科学领域中最为活跃的学科。
对应学生用书
[例1]下列事实不能说明生物科学是21世纪最活跃的学科之一的是()
A．在数、理、化、天、地、生六大分支学科中，生物科学刊物占很大比例
B．在“影响因子”位列前10位的刊物中，生物科学领域中的刊物占大多数
C．生产、生活中生物科学成果的广泛应用
D．科学家们愿意研究生物科学的某一分支
[精讲精析]判断某一科学领域是否活跃的标志首先看从事这一学科的工作人数，主要体现在发表有价值的高水平论文总数上，进入该学科的科学家越多，发表的论文越多，选项A、B能够说明；其次参考一个时期内科学上的重大突破，并能转化为生产力，选项C能够说明；科学家愿意研究生物科学的某一分支不能作为生物科学是否活跃的标志。
[答案] D
[例2]科学家把苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入到棉花细胞中，培育出抗虫棉。
这一科技成果是现代生物科学在哪一方向发展的具体事例()
A．分析与综合统一的方向
B．多学科交叉与融合的方向
C．日益深入生命本质的方向
D．基础和应用研究统一的方向
[精讲精析]抗虫棉培育成功，是生物科学基础研究成果转化为生产力的过程，说明生物科学向着基础和应用研究统一的方向发展。
[答案] D
对应学生用书
[课堂回扣练习]
1．下列各项说法不．正确的是()
A．16～18世纪，生物科学的一些分支学科先后建立和发展
B．19世纪是生物科学全面发展的世纪，在此期间创立了生物科学的三大基石
C．进入20世纪后，生物科学发生了巨大变革，DNA分子双螺旋结构的建立标志着生物科学新时代的开始
D．21世纪生物科学是最活跃的学科之一
解析：选C进入20世纪后，生物科学发生了巨大变革，人类基因组计划的完成标志着生物科学新时代的开始。
2．刊物的水平通常是根据刊物的“影响因子”来判断的。
“影响因子”是指() A．这种刊物对全世界的影响
B．这种刊物对人们生活的影响
C．在全世界范围内对这种刊物所发表的论文的引用情况
D．这种刊物在人们心目中的地位
解析：选C“影响因子”指在全世界范围内对某种刊物所发表的论文的引用情况，是判断一篇论文水平和价值高低的标志。
3．现代生物科学的三大基石是()
①细胞学说②胚胎学③能量守恒定律④生物进化论⑤生理学⑥遗传理论
A．①⑤⑥B．①④⑤
C．③④⑥D．①④⑥
解析：选D19世纪是生物科学全面发展的世纪，在这期间创立的细胞学说、生物进化论和遗传理论被称为现代生物科学的三大基石。
4．近几年来，许多生物科学家深入研究基因、分子和细胞，并综合分析它们是如何相互作用而形成复杂生命系统的。
这种研究形式较好地体现了当代生物科学的发展方向为()
A．日益深入生命本质
B．分析与综合统一
C．基础和应用研究统一
D．多学科交叉与融合
解析：选B分别深入研究基因、分子和细胞属于个性分析，横向研究基因、分子与细胞三者间的相互联系、相互作用，属于综合性研究，故B项符合题意。
5．下列属于生物科学向着多学科交叉与融合的方向发展的事例的是()
A．科学家进行人类基因组测序
B．带有荧光标记的人类染色体
C．应用X射线晶体衍射法测定蛋白质结构
D．利用发酵罐生产药品、食品等
解析：选C用X射线晶体衍射法测定蛋白质结构，是物理学方面的原理在生物科学上的应用，体现了生物科学与物理等学科的大综合、大交叉，是生物科学向多学科交叉与融
合的方向发展的实例。