基因工程导学案
基因工程导学案
第6章从杂交育种到基因工程第5节基因工程及其应用（第1课时）一:课标要求:简述基因工程原理二:学习目标：1知识目标：（1）说出基因工程概念。
（2）举例说出基因工程基本工具及特点。
（3）简述基因工程的基本操作步骤。
2能力目标：通过多媒体课件展示和动手构建重组DNA模型，提高观察能力、动手实践能力以及归纳总结能力。
3情感态度价值观目标：体验自主学习，合作学习带来的乐趣。
三:学习重点难点重点：基因工程的基本工具及操作步骤难点：基因工程的操作步骤四:学习指导：请认真阅读教材P102-P103页并完成本学案，用红笔做好疑难标记，做好疑难问题的反馈，完成时间为20分钟。
自主学习一、知识内容：（一）复习旧知：常用的育种方法有，，，。
（二）基因工程的概念（阅读教材P102第二自然段）基因工程又叫做或。
通俗地说就是按照人们的意愿，把一种生物的（叫做）提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的里（叫做），向地改造生物的遗传性状。
（三）基因工程的基本工具（阅读教材P102第三自然段—P103第一和第二自然段）(1)基因的“剪刀“：①含义：（简称）②特点：③实例：EcoR I限制酶专一识别序列，并在和之间切开。
（2）基因的“针线“：①含义：②特点：连接由限制酶切开的和之间的化学键（3）基因的运载体：①作用：②常用的运载体实例：，，（最常用）③质粒：存在于，细胞中，独立于之外，能复制的很小的。
（四）基因工程的操作步骤：（阅读教材P103第三自然段）1. 2.3. 4.二、自主练习：基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公司将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如甜菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植物”增强了耐旱性、耐寒性.根据题意回答问题：（1）基因工程操作的工具中基因的剪刀是，基因的针线是。
常用的运载体是。
（2）基因工程操作步骤是，；，。
三、自主学习感悟（收获、疑惑）合作探究课堂反馈[做一做]一、 基础检测1. 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 2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3．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酶、连接酶和运载体 B.每一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C. 质粒是基因工程中的重要工具酶之一 D. 细菌的基因只存在于质粒上 4. 基因工程的正确操作步骤是:（ ）① 目的基因与运载体结合 ②将目的基因导入受体细胞③ 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 ①B. ② ④ ① ③C. ④ ① ② ③D. ③ ④ ① ② 二．能力训练1.下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是：（ ）2. 已知某种限制性核酸内切酶在一线性DNA 分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。
第一节基因工程导学案
第二章现《代生物技术》第一节《基因工程》一、明确学习目标1■举例说出基因工程的应用。
2■说出基因工程的原理及“工程菌”的培育过程。
3■关注转基因生物及其产品的安全性。
二、自主学习、合作探究探究一：基因工程的原理（一）仔细阅读课本P110-111并结合多媒体课件，了解“工程菌”的培育过程，并思考：1■人的生长激素基因在细菌细胞内得到了表达，这说明了什么问题？基因控制生物的_______________ ;人和细菌的遗传密码是可以___________________ 的2■利用“工程菌”生产人的生长激素，有哪些好处？细菌繁殖速度，产量且成本3.以科学家把人的生长激素基因导入细菌为例，简要说明“工程菌”的培育过程。
（二）通过对工程菌的了解，我们对基因工程有了一定的认识，那么，什么是基因工程呢？请同学们阅读P111第一段，找出基因工程和转基因生物的概念。
1. 基因工程：2. 转基因生物：3. 试说转基因抗冻番茄的培育过程:探究三：转基因生物的安全性学生阅读P113有关知识，结合多媒体视频，思考：你认为转基因生物都是很安全的吗？如果市场上有出售转基因食品的，你是否购买？说出你的理由。
三、当堂达标1. 科学家把美洲拟鲽抗冻蛋白质基因转入西红柿，成功培育出了抗冻西红柿。
科学家把上述基因转入西红柿所利用的生物技术是（）A.组缎培养B. 嫁接技术C. 发酵技术D. 转基因技术2■科学家研究的“乳房生物反应器”，从根本上改造的是（）A.动物的乳房B •动物的食物C •动物的基因D.动物的身体结构3■科学家经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术：基因工程。
实施该工程的最终目的是（）A.定向对DNA分子进行人工“剪切”B.在生物体外对DNA分子进行改造C.定向改造生物的遗传性状D.定向提取生物体的DNA分子4■我国生物科学家已经成功的将人的血清白蛋白基因导入奶牛的受精卵细胞中，由这样的受精卵发育成的奶牛产的奶中含有人体血清白蛋白。
《基因工程的基本工具》 导学案
《基因工程的基本工具》导学案一、学习目标1、简述基因工程的概念。
2、说出基因工程的三种基本工具及其作用。
3、理解基因工程载体需要具备的条件。
二、学习重难点1、重点（1）基因工程中三种基本工具的作用。
（2）限制酶的作用特点。
2、难点（1）限制酶和 DNA 连接酶的作用机制。
（2）基因工程载体需要具备的条件。
三、知识梳理（一）基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA 重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
（二）基因工程的基本工具1、限制性核酸内切酶（简称限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
（2）作用：能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
（3）特点：具有专一性，即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。
（4）结果：经限制酶切割产生的 DNA 片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
例如，EcoRⅠ限制酶识别的序列是 GAATTC ，切割位点在 G 和 A 之间，切割后产生的是黏性末端；SmaⅠ限制酶识别的序列是CCCGGG ，切割位点在 C 和 G 之间，切割后产生的是平末端。
2、 DNA 连接酶（1）作用：将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来，形成磷酸二酯键。
（2）种类：E·coli DNA 连接酶：只能连接黏性末端。
T4 DNA 连接酶：既能连接黏性末端，又能连接平末端，但连接平末端的效率较低。
3、基因进入受体细胞的载体（1）常用载体：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
（2）质粒的特点：是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核 DNA 之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状 DNA 分子。
质粒上有一个至多个限制酶切割位点，供外源 DNA 片段插入。
质粒上有特殊的标记基因，如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等，便于重组 DNA 的鉴定和选择。
生物选修3 专题1 基因工程导学案(高三复习)
课题：生物选修3 专题1 基因工程导学案 编写人： 审核组长： 审核主任： 温馨寄语： 【学习目标】 1．说出基因工程的概念 2．分析基因工程研究的理论基础 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 5．简述目的基因的获得、运载体的构建、目的基因的导入与检测等常用的方法及其基本原理 6．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 7．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 【知识梳理】 （一）DNA 重组技术的基本工具 1．基因工程的概念：是指按照＿＿＿＿＿＿＿，进行严格的设计，通过＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿技术，赋予生物以＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，创造出＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在＿＿＿＿＿＿＿水平上进行设计和施工的，又叫做＿＿＿＿＿＿＿。
2．DNA 重组技术的基本工具 （1）“分子手术刀”—— ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（简称：＿＿＿＿＿） ①来源：主要是从＿＿＿＿＿＿＿中分离纯化出来的。
②功能：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，因此具有＿＿＿＿性。
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＿＿＿＿＿。
（2）“分子缝合针”—— ＿＿＿＿＿＿＿ ①作用：将＿＿＿＿＿＿＿连接起来 ②两种DNA 连接酶（E ·coliDNA 连接酶和T 4DNA 连接酶）的比较： 相同点：都缝合＿＿＿＿＿＿＿键。
区别：E ·coliDNA 连接酶来源于＿＿＿＿＿＿，只能将双链DNA 片段互补的＿＿＿＿＿之间的磷酸二酯键连接起来；而T 4DNA 连接酶来源于＿＿＿＿＿＿，它能缝合＿＿＿＿＿，但连接平末端之间的效率较＿＿＿＿。
③与DNA 聚合酶作用的异同:DNA 聚合酶只能将＿＿＿＿＿＿＿加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
1.2《基因工程的基本操作程序》导学案
高二生物选修三1.2《基因工程的基本操作程序》导学案【学习目标】1 . 通过比较、分析，掌握目的基因获取的常见方法。
2. 结合模式图，学会基因表达载体构建的方法和要求。
3. 理解目的基因导入受体细胞的具体过程。
4. 掌握目的基因检测与鉴定的具体操作。
【重点难点】1基因工程操作程序的四个步骤2从基因文库中获取目的基因3利用PCR技术扩增目的基因【学法指导】从基因工程操作程序的四个步骤中掌握相关知识【知识链接】基因工程的的基本操作程序：1.2.3.4.【学习过程】一、目的基因的获取：1．目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的。
2．获取目的基因的方法(1)从基因文库中获取目的基因①基因文库：将含有某种生物不同基因的很多，导入受体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
基因组文库：含有一种生物的基因②种类cDNA文库：含有一种生物的基因③目的基因的获取根据基因的相关信息：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)利用PCR技术扩增目的基因。
①PCR：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。
②条件：已知目的基因的序列。
③过程：目的基因DNA受热形成，与结合，然后在_________的作用下实行延伸形成DNA。
④方式：指数扩增=2n(n为扩增循环的次数)(3)人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，能够人工合成。
二、基因表达载体的构建1．表达载体的组成：目的基因++ +标记基因等。
2．启动子：位于基因的 ，它是 和结合的部位，驱动基因转录产生mRNA 。
3．终止子：位于基因的 ，终止 。
4．标记基因： 受体细胞是否含有目的基因。
5．表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存有，并且 给下一代；同时使目的基因_________________和发挥作用。
6．不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上也会有所差别。
基因工程导学案
第七单元第二章现代生物动技术第一节基因工程导学提纲学习目标：1：说出基因工程的原理，简述产生人生长激素的大肠杆菌的培育过程。
2：举例说明基因工程在工农业生产和医疗等方面的应用。
3：说出转基因生物安全性，并有自己的观点。
4：通过小组交流，表达观点见解提高自己的语言表达能力。
重点、难点：基因工程的原理、大肠杆菌工程菌的培育过程。
教学过程一、（温故知新）请同学们说出什么是基因？______________基因和性状是什么关系？___________________________二.自主学习基因工程的原理：自读课本P92—P96并找出下列问题的答案：（相信你能行）1、具有遗传效应的最小片段叫做（），生物的性状是由（）控制的。
2、基因工程的原理：____________________________________________。
3、基因工程是在_____________________________水平上进行的遗传操作的。
转基因技术★（一）、大肠杆菌工程菌培育过程：1、按照预先设计好的蓝图分离出________________,2、大肠杆菌——切开大肠杆菌的环状___________将目的基因___________连接到大肠杆菌的环状__________上3、将新的环状DNA转入_______________使其性状得到表达4、挑选可以生产_________________大量培养——提出人的生长激素。
★（二）、人的生长激素基因在细菌细胞内得到成功表达，说明了a_____________________________________________________________b_____________________________________________________________。
★（三）、利用“工程菌”生产人的生长激素，有哪些好处？______________________________________________________________。
高中生物选择性必修三 3 2 1 基因工程的基本操作程序1(导学案)
第2节基因工程的基本操作程序（第1课时）学习目标1.运用系统思想解释基因工程的基本步骤和原理（生命观念）2.结合资料和示意图阐明PCR的原理，说出PCR所需的条件及其反应过程（科学思维）3.结合模式图说出基因表达载体的组成，并理解构建目的（生命观念、科学思维）课前自主探究一、目的基因的筛选与获取1．目的基因(1)概念：用于改变或获得等的基因。
(2)实例：培养转基因抗虫棉用到的目的基因是。
2．筛选合适的目的基因(1)较为有效的方法：从相关的和的基因中进行筛选。
(2)实例：在培育转基因抗虫棉之前，科学家不仅掌握了Bt基因的，也对Bt基因的表达产物——有了较为深入的了解。
(3)认识基因结构和功能的技术方法：技术、数据库、工具。
3．利用PCR获取和扩增目的基因(1)PCR的含义：PCR是的缩写，它是一项根据的原理，在体外提供的各种组分与反应条件，对进行大量复制的技术。
(2)原理：(3)条件：参与的组分在DNA复制中的作用解旋酶(体外用代替) 打开DNA双链DNA母链提供的模板合成DNA子链的原料催化合成DNA子链引物使能够从引物的端开始连接维持反应体系pH稳定（4）过程：PCR过程包括三步（填图）(5)结果：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成形式扩增(约为，其中n为数)。
提醒：①在PCR过程中实际加入的为dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP)，既可作为合成DNA子链的原料，又可为DNA的合成提供能量。
②引物既可以是DNA单链，也可以为RNA单链。
细胞内的DNA进行复制时，也需要引物，一般为RNA片段。
③真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活。
因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋。
二、基因表达载体的构建——核心1．构建基因表达载体的目的(1)使目的基因在受体细胞中，并且可以给下一代。
(2)使目的基因能够和发挥作用。
2．基因表达载体的组成[填图]3．构建过程[填图]易错易混辨析：1.目的基因就是指编码蛋白质的基因( )2.从已知结构和功能清晰的基因中筛选目的基因是获取目的基因的一种有效方法。
7.2.1《基因工程》导学案.doc
第一节基因工程【感悟目标】（时间半分钟）1.说出基因工程的原理，并说明“工程菌”的培育过程。
2.举例说明基因工程在工农业生产和医疗等方面的应用。
3.分析转基因生物的安全性。
【问题导学】快乐学习，共同参与，大家一起来！探点一：基因工程的原理一、观察“工程菌”的培育过程1.尝试以科学家把人的生长激素基因导入细菌为例，简要说明“工程菌”的培育过程。
2.人的生长激素基■因在细菌细胞内得到了成功表达，这说明了什么问题？3.利用“工程菌”生产人的生长激素，有哪些好处？二、阅读课本110页——111页，回答下列问题1.DNA含有指导生物体生命活动的,每个DNA分子包含着成百上千个基因，基因控制着的表达。
研究证实，。
2.基因工程是在，，上进行的遗传操作。
按照预先设计好的蓝图，把一种生物的分离出来，在体外巧妙的进行,然后转入另一种体内，从而改造其某些 ________________ ,最终获得我们所需要的新品种。
这种含有.的生物被称为。
探点二：基因工程的应用转基因技术有哪些方面的应用？1.利用转基因技术，我们可以定向地:0转基因技术可以提高作物的能力。
转基因技术可以用于改变作物的O'基因工程的原理2. 应用基因工程的方法，我们可以生产。
如 等。
探点三：转基因生物的安全性阅读课本113页第一自然段，回答下列问题有人说“转基因技术是人类的福音，我们尽可以大胆的利用转基因技术。
”这种说 法正确吗？【课堂小结】填写下列知识网络1、 什么是转基因技术？2、 什么是转基因生物？［基因工程的应用基因工程有哪些方面的应用？ I 转基因生物的安全性【课堂反馈检测】1. 抗虫棉在盐城地区普遍种植，这种棉花的抗虫基因来源于苏云金杆菌，抗虫 棉的培育成功是下列哪项技术的成果（） A. 嫁接 B.克隆技术 C.转基因技术 D.细胞融合技术2. 科学家利用转基因技术使大肠杆菌产生大量的胰岛素，拯救了大批糖尿病患 者，这主要是因为（）A.大肠杆菌容易寻找 B.大肠杆菌生产成本低 C.大肠杆菌繁殖速度快 D.大肠杆菌容易受人控制3. 我国科学家成功的将生长快的鲤鱼的生长激素基因导入味道鲜美但生长缓慢 的鲫鱼体内，培育出的转基因鲫鱼是（） A.味美、生长慢B.味不美、生长快C.味美、生长快D.味不美、生长慢4. 下列生物哪一个不是利用转基因技术培育出来的（）A.将抗螟虫的基因转入水稻细胞内培育.成的抗虫水稻B.将鲤鱼生长激素基因一转入鲫鱼细胞内培育成的大个鲫鱼C.将抗虫害的基因转入玉米细胞内培育成的抗虫玉米D.将青蛙的红细胞的核移入去除核.的青蛙卵中，采用细.胞融合技术培育成的蝌蚪。
《基因工程》导学案
《基因工程》导学案一、学习目标1、了解基因工程在多学科基础上发展的历程。
2、理解各个学科发展对基因工程诞生和发展的贡献。
3、培养对生物学科发展的兴趣，提高科学思维能力。
二、学习重难点1、重点掌握基因工程发展历程中的关键事件和时间节点。
理解不同学科知识在基因工程发展中的融合。
2、难点体会不同学科发展对基因工程从理论到实践的推动作用。
三、学习过程（一）导入（约10分钟）同学们，咱们来想象一下，如果我们能像搭积木一样，把生物体内的基因拿出来，然后按照我们的想法重新组合，再放回到生物体内，让生物按照我们的意愿生长或者产生我们想要的东西，那是不是超级酷呢？这就是基因工程的奇妙之处。
不过呢，这可不是一下子就冒出来的魔法，而是在好多学科的基础上慢慢发展起来的。
今天啊，咱们就来一起扒一扒基因工程背后的故事，看看它是怎么从各个学科的知识里一步步诞生的。
（二）知识讲解（约30分钟）1、早期相关学科的发展铺垫（约10分钟）在基因工程诞生之前，很多学科都在默默地做着准备工作呢。
比如说遗传学，它可是研究生物遗传和变异规律的学科。
通过遗传学的研究，人们知道了基因是遗传的基本单位，就像一个个小密码一样，决定着生物的各种性状。
这就为基因工程提供了最基本的概念，就好比我们知道了零件是什么，才有可能去组装机器一样。
还有微生物学，微生物这小家伙可不得了。
它们繁殖快、结构简单，是研究基因的好材料。
科学家们通过对微生物的研究，学会了很多操作微生物的技术，像培养微生物啊，分离微生物的基因啊等等。
这就像是我们在学习组装复杂机器之前，先学会了操作一些简单的小工具一样。
生物化学也没闲着。
这个学科主要研究生物体内的化学物质和化学反应。
通过生物化学的研究，科学家们知道了DNA、RNA、蛋白质这些东西是怎么合成的，它们之间有什么关系。
这就为基因工程中操作基因提供了化学基础，就好比我们知道了各种材料的性质，才能更好地把它们组合起来。
分子生物学就更厉害了。
基因工程的应用导学案(高二生物)
1.3 基因工程的应用一、课标解读说明:对于遗传病治疗最根本的方法是进行基因替换或修复。
基因治疗最佳时期理论上是受精卵时期,这样可以使个体的每个细胞都含有正常基因，但在现实生活中是不可能的，因为不可能人人在受精卵时期进行基因检查.其次是对患者进行相关细胞的基因替换，如：对于遗传性糖尿病患者，只对胰腺的B细胞进行基因替换，该个体就能正常分泌胰岛素，糖尿病得以治疗；但这种局部细胞的基因替换，并没有改变其它部位细胞的基因，如精原细胞，其后代很大可能还会患遗传性糖尿病。
【教材拓展】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。
【检测与反馈】考点一、植物基因工程的应用【例1】．下列说法正确的是（）A．用基因工程方法培育抗虫植物也能抗病毒B．基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体型巨大、品质优良的动物C．任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分,因此，假单孢杆菌是“超级细菌"D．基因工程在农业生产上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物【例2】.目前科学家把兔子血红蛋白基因导入到大肠杆菌细胞中，在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白。
下列所叙述的哪一项不是这一先进技术的理论依据（）A.所有生物共用一套遗传密码子B.基因能控制蛋白质的合成C.兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成,都遵循碱基互补配对原则，都具有相同的空间结构 D。
3.3基因工程的应用导学案高二下学期生物人教版选择性必修3
第三章第3节基因工程的应用姓名：班级:一、基因工程在农牧业方面的应用1．转基因抗虫植物(1)技术方法：从某些生物中分离出具有的基因，将它导入作物中，培育出具有抗虫性的作物。
(2)实例：抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。
2．转基因抗病植物(1)技术方法：将来源于、等的导入植物中，培育出转基因抗病植物。
(2)实例：转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。
3．转基因抗除草剂植物(1)技术方法：将某种除草剂的基因导入作物，可培育抗除草剂的作物品种。
(2)实例：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。
4．改良植物的品质(1)技术方法：将含量多的导入植物中，可以提高这种氨基酸的含量。
(2)实例：转基因玉米中赖氨酸的含量比对照高30%；将与植物导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有颜色变异，大大提高了它的观赏价值。
5．提高动物的生长速率(1)技术方法：将导入动物体内，提高动物的生长速率。
(2)实例：我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼，在同等养殖条件下，转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%115%。
6．改善畜产品的品质(1)技术方法：有些人由于乳糖酶分泌较少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状，这称为。
科学家将导入奶牛基因组。
(2)实例：使获得的转基因牛分泌的中，乳糖含量大大降低，其他成分不受影响。
二、基因工程在医药卫生领域的应用，使它们能够生产药物。
这些药物包括细胞因子、、和等，用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风湿关节炎。
基因工程技术，还可以让哺乳动物批量生产药物（1）技术方法：将与乳腺中特异表达的基因的等调控元件重组在一起，通过的方法导入哺乳动物的中，培育出的转基因动物通过分泌乳汁生产所需要的药物。
（2）实例：科学家已经在牛、山羊等动物中，获得了抗凝血酶、血清蛋白基因、生长激素和α抗胰蛋白酶等重要的医药产品。
3.基因工程技术还可能建立移植器官工厂的设想成为现实。
《基因工程的原理》 导学案
《基因工程的原理》导学案一、学习目标1、理解基因工程的概念和原理。
2、掌握基因工程操作的基本工具及其作用。
3、了解基因工程的基本操作步骤。
二、知识梳理（一）基因工程的概念基因工程又叫基因拼接技术或 DNA 重组技术，是指按照人们的意愿，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，定向地改造生物的遗传性状。
（二）基因工程操作的工具1、限制性核酸内切酶（简称限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
（2）作用：能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
（3）结果：产生黏性末端或平末端。
2、 DNA 连接酶（1）作用：将切下来的 DNA 片段拼接成新的 DNA 分子。
（2）种类：E·coli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶。
E·coli DNA 连接酶只能连接黏性末端，T4DNA 连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端，但连接平末端的效率较低。
3、运载体（1）常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
（2）质粒：是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核 DNA 之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状 DNA 分子。
（3）作为运载体的条件：①能在受体细胞中稳定存在并自我复制。
②具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
③具有标记基因，便于进行筛选。
（三）基因工程的基本操作步骤1、目的基因的获取（1）从基因文库中获取（2）利用 PCR 技术扩增目的基因（3）人工合成2、基因表达载体的构建（核心步骤）（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
3、将目的基因导入受体细胞（1）导入植物细胞：采用农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等。
（2）导入动物细胞：最常用的方法是显微注射法。
《神奇的基因工程导学案-2023-2024学年科学湘科版2001》
《神奇的基因工程》导学案《奇奥的基因工程》导学案一、导学目标1. 了解基因工程的定义和原理。
2. 掌握基因工程在生物学、医学、农业等领域的应用。
3. 能够分析基因工程对人类社会和生态环境的影响。
4. 培养学生对科技创新的兴趣和探索精神。
二、导学内容1. 什么是基因工程？2. 基因工程的原理和技术手段。
3. 基因工程在生物学、医学、农业等领域的应用。
4. 基因工程对人类社会和生态环境的影响。
三、导学过程1. 导入请学生观看一段关于基因工程的视频，激发学生对基因工程的兴趣和好奇心。
2. 进修讲解基因工程的定义和原理，引导学生了解基因工程是通过改变生物体的遗传物质来实现对生物体特性的改变。
介绍基因工程的技术手段，如DNA重组技术、基因克隆技术等。
3. 实践组织学生进行基因工程实验，让他们亲自动手操作，体验基因工程的奥秘和奇奥。
4. 应用请学生分组讨论基因工程在生物学、医学、农业等领域的应用，展示他们对基因工程的理解和应用能力。
5. 总结总结基因工程对人类社会和生态环境的影响，引导学生思考基因工程的伦理和道德问题，培养他们对科技创新的审慎态度。
四、导学作业1. 结合所学知识，写一篇关于基因工程的小论文。
2. 就基因工程对人类社会和生态环境的影响进行深入思考，并撰写一篇思考文章。
五、延伸拓展1. 鼓励学生自主探索基因工程的最新进展和应用领域。
2. 组织学生参与基因工程相关的科技竞争和活动，激发他们对科技创新的热情和动力。
六、导学反馈1. 收集学生对基因工程进修的反馈意见和建议，及时调整教学内容和方法。
2. 鼓励学生分享进修心得和体会，增进学生之间的交流和互动。
《神奇的基因工程》导学案-2023-2024学年科学湘科版2001
《神奇的基因工程》导学案第一课时导学目标：通过学习本文，学生将能够了解基因工程的定义、原理和应用，并且能够思考基因工程对人类社会和生物世界的影响。
导学内容：1. 什么是基因工程？2. 基因工程的原理是什么？3. 基因工程的应用有哪些？4. 基因工程对人类社会和生物世界的影响是怎样的？导学步骤：第一步：导入引导学生思考：什么是基因？基因是什么决定了我们的遗传特征？基因工程又是什么呢？第二步：了解基因工程讲解基因工程的定义：基因工程是一种利用DNA技术手段对生物进行基因的改造，使其得到新的生物特性的科学技术。
第三步：深入了解基因工程的原理详细讲解基因工程的原理：基因工程的核心技术是基因重组技术，通过将不同生物体内的基因插入到目标生物体内，实现对目标生物体的基因改造。
第四步：探究基因工程的应用介绍基因工程的应用领域：基因工程已经被广泛应用于医学、农业、工业等领域，例如基因治疗、转基因作物等。
第五步：思考基因工程的影响引导学生思考基因工程对人类社会和生物世界的影响：基因工程的发展给人类社会带来了许多机会和挑战，需要我们谨慎对待。
第六步：总结回顾总结基因工程的定义、原理、应用和影响，让学生对基因工程有一个全面的理解。
导学作业：1. 完成相关课堂作业，加深对基因工程的理解。
2. 在家自主研究一个基因工程的案例，并写一篇简短的报告。
3. 思考并写下自己对基因工程的看法及其对社会和生物世界的影响。
教学反思：通过本节课的学习，学生可以对基因工程有一个初步的了解，并且可以引发他们对这一领域更深入的思考。
同时，通过让学生参与讨论和写作，可以培养其思辨能力和表达能力。
希望在未来的课堂教学中，能够继续引导学生对基因工程进行深入探讨，培养他们对科学技术的兴趣和理解。
第二课时一、学习目标1. 了解基因工程的定义和应用领域。
2. 掌握基本的基因工程技术和方法。
3. 探讨基因工程的伦理和风险问题。
二、导学内容1. 基因工程的定义和应用- 什么是基因工程？基因工程是通过人为手段改变生物体的遗传物质的技术，包括基因的插入、删除、修饰等操作。
2024届高三生物一轮复习基因工程导学案
2024年高考生物学一轮复习基因工程导学案一、回归教材学问点1、DNA重组技术的根本工具1、限制酶——“分子手术刀〞（1）特点：能够识别双链DNA分子特定的核苷酸序列，在特定位点切开两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键（2）DNA末端：限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种形式：黏性末端、平末端。
2、DNA连接酶——“分子缝合针〞（1）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磷酸二酯键。
（2）种类：① DNA连接酶：只能“缝合〞双链DNA互补的黏性末端。
②T4DNA连接酶：既可“缝合〞双链DNA互补的黏性末端，又可“缝合〞双链DNA的平末端。
3、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车〞（1）载体种类①质粒：一种暴露的结构简洁、于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制的力量的环状DNA分子；②入噬菌体的衍生物；③动植物病毒（2）载体的特点①能够在细胞内自我复制，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行自我复制；②具有一个或多个限制酶切点，便于供外源DNA插入；③具有特别的遗传标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
【留意】（1）猎取目的基因和切割载体时一般使用两种不同的限制酶，目的是为了防止目的基因或载体的自环，以及目的基因与载体的正确连接）猎取一个目的基因需要限制酶切割两次，产生4个黏性末端或平末端。
（3）限制酶切位点的选择必需保证启动子、终止子和标记基因等的部位完整性，以便于检测。
4、与DNA有关的4种酶的比拟比拟工程限制酶DNA连接酶耐高温DNA聚合酶解旋酶RNA聚合酶逆转录酶作用底物DNA分子DNA片段脱氧核苷酸DNA分子核糖核苷酸脱氧核苷酸作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键氢键磷酸二酯键磷酸二酯键形成产物黏性或平末端重组DNA 新的DNA分子单链DNA mRNA cDNA学问点2、基因工程的根本操作步骤第一步：目的基因的筛选与猎取（1）利用PCR猎取和扩增目的基因：PCR〔聚合酶链式反响〕是利用DNA半保存复制的原理，在体外供应参加DNA复制的各种组分与反响条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
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专题五遗传的分子基础时间2０１8-２-２4第二部分基因工程一、考纲要求：1、基因工程的诞生(Ⅰ）2、基因工程的原理及技术(含PCR技术)（Ⅱ）3、基因工程的应用（Ⅱ）4、蛋白质工程（Ⅰ)二、知识网络：三、课本填空：【基因工程的概念】基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNＡ重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做ＤNA重组技术。
基因工程的原理是(一）基因工程的基本工具：限制酶、ＤＮA连接酶、载体１．“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（简称为限制酶)(1)来源:主要是从中分离纯化出来的。
（真核生物中也有,如：酵母菌）（２)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开,因此具有专一性。
大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,少数也有4、5、8个组成。
（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。
2.“分子缝合针”——ＤNA连接酶(１)两种DNA连接酶（DNA连接酶和DＮA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②不同点：E·coｌｉDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链ＤNA片段互补的末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T４DNA连接酶来源于T４噬菌体,能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
（２)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
ＤNA 连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
３.“分子运输车”——载体（1)载体具备的条件：①能在受体细胞中,或整合到染色体DNA上，随染色体DNＡ进行同步复制。
②具有一至多个,供外源DNA片段插入。
③具有，供重组DNA的鉴定和选择。
（注意:标记基因不一定都是抗性基因）（２)最常用的载体是,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核ＤNA之外，并具有自我复制能力的双链状DNA分子。
（天然质粒常需进行人工改造）(3）其它载体: 、(二)基因工程的基本操作程序:基因工程的操作程序主要包括四个步骤:、、、第一步:目的基因的获取1.目的基因主要是指: 编码的结构基因。
也可以是一些具有。
2．目的基因可以从已有的物种中分离出来,也可以用人工的方法合成。
原核基因常采取直接分离获得，真核基因常采用人工合成。
3.目前常用的获取目的基因的方法有以下几种:⑴从基因文库中获取目的基因：基因文库分为文库(含一种生物的所有基因)和文库（含一种生物的一部分基因，如：ｃDNA文库）⑵ＰCR技术扩增目的基因①原理：②过程：第一步:加热至90~9５℃ＤNA解链;(高温变性)第二步：冷却到5５～6０℃，引物结合到互补DＮA链；(低温退火)第三步:加热至7０~７5℃，热稳定DＮA聚合酶从引物起始互补链的合成。
(室温延伸）⑶此外，如果基因比较小,核苷酸序列又已知,也可以通过ＤNA合成仪用方法直接人工合成。
第二步：基因表达载体的构建1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
２．组成:五部分（1)启动子:是一段有特殊结构的DNＡ片段,位于基因的首端，是识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRＮA,最终获得所需的蛋白质。
（２）终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段 ,位于基因的尾端。
使转录在所需要的地方停止下来。
（３)标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
常用的标记基因是抗生素抗性基因。
第三步：将目的基因导入受体细胞1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
２．常用的转化方法:⑴将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是，其次还有和等。
总结：农杆菌转化法中常考点:①农杆菌在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力，如：不能感染玉米、小麦、水稻等单子叶植物。
②当植物体受到损伤时,伤口处的细胞分泌，吸引土壤农杆菌。
③农杆菌中的Ti质粒上可转移至受体细胞,并整合到受体细胞染色体的DNA上,因此通过转化作用,目的基因就可以进入植物细胞，并整合到染色体ＤＮＡ上。
⑵将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是。
此方法的受体细胞多是。
⑶将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖、多为单细胞、遗传物质相对，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是:先用处理细胞，使其成为细胞，再将重组表达载体DＮA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成过程。
第四步：目的基因的检测和表达1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用技术。
2．其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用技术（即用标记的目的基因作探针与ｍRNA杂交，如果显示出杂交带,就表明目的基因转录出了mRNA）。
３.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是。
(即从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原抗体杂交）。
4.除了上述的分子检测外，有时还需进行水平的鉴定。
（如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状,需要做实验)。
(三）基因工程的应用１.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。
2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物(如:乳腺生物反应器）、用转基因动物作器官移植的供体。
3．基因工程的药物异军突起：抗体、疫苗、激素、淋巴因子等4.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。
注意:①基因治疗并非把健康的外源基因导入患者的所有细胞中，而只是导入某些功能细胞中，且是体细胞。
②基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗。
(四）蛋白质工程的概念１.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过，对进行改造，或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
（因此蛋白质工程又称为第二代基因工程）2.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质;蛋白质工程可以生产出自然界中不存在的蛋白质。
3．蛋白质工程的基本途径：从出发,设计预期的，推测应有的序列,找到相应的（基因)如下图：举例：如，速效型胰岛素的生产四、经典高考:1.（2017年北京卷,５)为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因Ｃ（图1）,拟将其与质粒(图2）重组,再借助农杆菌导入菊花中。
下列操作与实验目的不符的是（ )Ａ.用限制性核酸内切酶EｃｏRＩ和连接酶构建重组质粒B.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞Ｃ.在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上2.（２0１7年新课标Ⅱ卷，３8)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。
通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。
回答下列问题：(１)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mＲＮＡ，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料,原因是__＿＿__＿_＿＿___＿______＿_____。
提取RＮA 时，提取液中需添加RＮA酶抑制剂，其目的是＿_＿_＿____＿___＿＿___________。
（2）以mRNA为材料可以获得cDＮＡ,其原理是__＿_＿__＿_____＿＿____＿___＿__。
(3）若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是____________＿_____＿＿_＿____（答出两点即可)。
(4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNＡ连接酶催化形成的化学键是____＿＿_________＿＿_＿＿＿＿__＿_。
(5）若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是_______＿_＿＿__＿____＿____＿＿_。
３．(201７年新课标Ⅰ卷，38)真核生物基因中通常有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。
已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白Ａ)。
回答下列问题：（1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是__＿_＿____＿＿＿____＿____。
（２）若用家蚕作为表达基因A的受体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选用________＿_____＿___＿_作为载体,其原因是＿_______＿_＿＿___＿_＿___。
（３)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。
因为与家蚕相比，大肠杆菌具有__＿____＿_______＿_(答出两点即可）等优点。
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用的检测物质是_＿＿___＿＿___＿_______（填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。
(５）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DＮA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么,这一启示是＿_____＿_____________＿＿_＿_。
4.（2017年新课标Ⅲ卷，38）编码蛋白甲的ＤNA序列(序列甲)由Ａ、Ｂ、C、D、E五个片段组成,编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。
回答下列问题:（1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙,若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DN Ａ序列(TTＣＧCTTCT……CAGＧAAGＧA)，则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是_________________＿_＿＿__＿＿_____＿____＿_。
(2）某同学在用PＣR技术获取DNA片段B或D的过程中，在ＰCR反应体系中加入了DNA 聚合酶、引物等,还加入了序列甲作为__＿______＿＿___＿_＿____,加入了＿__＿_＿＿____＿__＿_作为合成DNA的原料。
（3）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用,某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组,其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养并定期检测T淋巴细胞浓度,结果如图2。
①由图2 可知，当细胞浓度达到a时,添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖,可采用的方法是_＿_＿_＿____________。
细胞培养过程中,培养箱中通常要维持一定的ＣＯ2浓度,CO2的作用是_＿____________＿___。