2-6-2基因工程及其应用
生物高中必修2第六章第二节教学设计2
“生物高中必修2第6章第2节基因工程及其应用”教学设计一、课标解读：1、本节教学内容的三维目标：（1）知识性目标：a、简述基因工程的基本概念；b、简述基因工程的基本工具；c、简述基因工程的基本操作步骤；d、举例说出基因工程在农业、医药、环境保护等领域的应用。
（2）能力性目标： a 、通过对课本插图的观察，培养学生科学的观察方法；b、培养学生收集“转基因生物的转基因食品的”相关信息的能力；c、培养学生科学处理信息的能力、获取新知识的能力、逻辑推理的能力。
（3）情感目标：a、通过基因工程的简介，鼓励学生积极探索新知和科学创新；b、通过了解基因工程的成果及发展前景，激发学生学习兴趣，关注科学技术在社会中的相互作用；c、关注转基因生物和转基因食品的安全性。
2、本节教学内容的重难点：（1）教学重点：基因工程的基本原理（概念、工具、操作步骤）；基因工程的安全性问题。
（2）教学难点：基因工程的基本原理；转基因生物与转基因食品的安全性。
3、教师对课标的分析与理解：在学习第1节“杂交育种与诱变育种”之后，学生已经了解的培育生物新品种的不少的方法，但第1节所介绍的方法均有一个约束：那就是物种的限制。
所以本节内容“基因工程及其应用”为学生开创的一片新的想象空间，通过学习能较好地激发学生积极探索科学真知的兴趣。
通过分析本节课标和教学重难点，但本节内容涉及面较广，教师在教学中应很好地把握深度和广度，对有更多兴趣的学生可让其在选修3中进一步学习。
对此，我认为本节内容学习层次以识记层次为主，少数知识为理解和应用：（1）识记层次：包括基因工程概念、基本工具、基本操作步骤；能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等。
（2）理解和应用层次：基因工程这一科学技术对社会可能造成的影响，理解科学技术是一把双刃剑，可能造福人类也可能为人类带来危害。
即关注转基因生物与转基因食品的安全性问题。
二、教材分析：基因工程是现代四大生物工程之一。
基因工程及其应用教学设计(优秀7篇)
基因工程及其应用教学设计(优秀7篇)6.2基因工程及其应用教学设计案例篇一一、教学目标的确定课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是：关注转基因生物和转基因食品的安全性，这也是本节要达成的主要教学目标。
课程标准并未明确指出本章要讲述基因工程的内容，考虑到本章教材知识体系的完整性，以及学生达成上述目标所需要的知识基础，本节还将简述基因工程的基本原理，举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用作为教学目标。
二、--思路第一课时--流程图如下。
第二课时--流程图如下。
三、教学实施的程序教师组织引导学生活动教学意图教师通过图片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等，引入课题。
教师利用问题探讨，提出问题，组织学生讨论、交流看法。
·为什么能把一种生物的基因嫁接到另一种生物上？·推测这种嫁接怎样才能实现？·这种嫁接对品种的改良有什么意义？教师小结：从杂交育种的局限性切入，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。
说明本节教学目标。
教师肯定学生合理的想法，引发思考。
你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？教师用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具：剪刀、针线、运载体等。
并用问题启发学生：你能想像这种‘剪刀加浆糊’式的‘嫁接’工作在分子水平的操作，其难度会有多大吗？用同一种限制性内切酶切割后的dna片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图6?4）。
这样剪切拼接就可以形成重组的dna分子。
将学生分成4个人一组，发给所需材料，可将构建模型的文字指导（参见选修3《现代生物科技专题》p.6重组dna分子的模拟操作），复印后发给各组。
教师提出问题：1.在制作模型时用到的工具（剪刀和不干胶）各代表什么？比较剪切后的dna片断的末端切片，你发现有什么特点呢？2.回顾在模型构建过程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的产品，你对重组dna 的操作有什么新的理解？教师启发学生思考重组后的dna分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。
人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》 课件 (共38张PPT)
A.同种限制酶
B.两种限制酶
C.同种连接酶
D.两种连接酶
2、DNA连接酶的主要功能是
（）
A.DNA复制时母链与子链之间形成的氢键
B.粘性末端碱基之间形成的氢键
C.将两条DNA末端之间的缝隙连接起来
D.将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来
3、下列有关质粒的叙述，正确的是（ A.质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状
DNA聚合酶：DNA复制时分别以DNA的两 条链为模板形成磷酸二酯键合成新的脱氧 核苷酸链。
逆转录酶：以RNA为模板形成磷酸二酯键 合成新的脱氧核苷酸链
限制酶：切割DNA，断开磷酸二酯键
DNA连接酶：连接两个DNA片段，形成磷 酸二酯键。
（三）基因的运载体
常见种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等
质粒
存在于许多细菌以及酵母菌 等生物的细胞中，是拟核或 细胞核外能够自主复制的很 小的环状DNA分子。
运载体特点： 1、能自主复制并能够转移到
受体细胞并稳定保存 2、有限制酶切位点 3、有标记基因 4、对受体细胞无害
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因 目的基因与运载体结合
B.质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型 环状DNA C. D.质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地 进行
4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、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
A.① B.
C.①②③ D.②③④
再见！
C.DNA
D.RNA
6.2基因工程及其应用
6.2基因工程及其应用学习目标：简述杂交育种的概念，说明杂交育种方法的优点和不足。
举例说出诱变育种在生产中的应用。
自学指导：基因工程原理阅读课本P102-103，思考下列问题：1、基因工程的概念是什么？需要注意什么？2、基因的“剪刀”指什么？粘性末端有什么特征？3、基因的“针线”指的是什么？4、基因的运载体有哪些？有何特征？5、基因工程的步骤有哪些？基因工程应用及安全性阅读课本P102-103，思考下列问题：1、基因工程在农牧业、医疗卫生业及环境保护中有何应用？2、基因工程的发展产生的转基因作物和食物给人类带来什么影响？课堂训练：1.科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术—基因工程，实施该工程的最终目的是（）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2.实施基因工程的第一步是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性核酸内切酶。
从大肠杆菌中提取的一种限制性核酸内切酶Eco RI，能识别DNA分子中的GAATTC序列，切点在G与A之间。
这是应用了酶的（）A.高效性B.专一性C.多样性D.催化活性3.下列关于基因工程成果的概述，错误的是（）A.在医药卫生方面，主要用于生产药品和诊断治疗疾病B.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4.具有很强抗药性的害虫，体内酯酶活性很高，该酶可催化分解有机磷农药。
近年来，科学家已将控制酯酶合成的基因分离出来，并将其导入细菌体内，经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖，导入基因能不断地得到表达。
该成果的重要意义是（）A.用于杀灭害虫B.处理农药残留污染C.保护害虫天敌D.促进植株生长5.生物工程技术可实现基因在微生物、动物和植物之间的转移，甚至可将人工合成的基因导入植物体内，培育出自然界没有的新类型。
6-2基因工程及其应用
第6章· 第2节
红对勾系列丛书
养基上，能够生长的就是导入了质粒或重组质粒的，
反之则没有。使用这种方法鉴别的依据是 ________________________________________________ __________________________。
第6章· 第2节
红对勾系列丛书
个核苷酸 之间切开。
专一性 。 (3)作用特点：
第6章· 第2节
红对勾系列丛书
2．基因的运载体 (1)概念： 能将 外源基因 送入受体细胞的专门运输工具。 (2)条件： ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有 多个限制酶切位点，以便于外源基因连接。③有标记基因， 以便进行筛选。 (3)常用的运载体： 质粒、噬菌体、动植物病毒。
有高效性、专一性和活性受温度、酸碱度影响等特点。 限制性内切酶能识别和切割DNA而不是RNA。 答案：C
第6章· 第2节
红对勾系列丛书
12．下列关于基因工程安全性的说法中不正确的是
( ) A．转基因作物的外源基因可通过花粉扩散到它的 近亲作物上，可能出现对农业不利的“超级植物” B．导入的目的基因或运载体所携带的基因所表达 的产物可能会对人畜有害
第6章· 第2节
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二、简答题(共26分)
13．(10分)番茄在运输和储藏过程中，由于过早成
熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果
实成熟激素的合成能力，可使番茄储藏时间延长，培育 成耐储藏的番茄新品种，这种转基因番茄于1993年在美 国上市。请回答： (1)促进果实成熟的重要激素是________。
第6章· 第2节
红对勾系列丛书
↓
将目的基因导入受体细胞：重组 DNA 分子导入受体细胞
四川省塔山中学新人教高中生物必修二《6.2 基因工程及其应用》学案
6.2 基因工程及其应用[教学目标]：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。
[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。
[教学过程]：阅读P102问题探讨，思考：为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上？______________________________________________________________________________。
传统育种的局限性：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。
基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿直接定向地改变生物，培育出新品种。
一、基因工程的原理1. 基因工程的概念：基因工程就是按照___________，把一种生物的某种基因提取出来，并加以___________，然后放到另一种生物的细胞里，___________地改造生物的________________。
2. 基因工程最基本的工具：___________________、___________________、___________________。
（1）基因的“剪刀”是指_________________________。
一种该物质能识别________种核苷酸序列，并在切点上切割DNA分子。
大肠杆菌中的一种叫EcoRI的限制酶，能够专一识别_______________的序列，并在G和A之间将这段序列切开。
（2）基因的“针线”即____________，可以“缝合”__________和_________交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。
（3）基因工程中，目前常用的运载体有________、________和______________等。
（4）质粒存在于许多细菌及酵母菌等生物中，其本质是细胞染色体外的，能够________的很小的___________________分子。
基因工程及其应用教案
基因工程及其应用教案一、教学目标1. 了解基因工程的概念、原理和基本操作步骤。
2. 掌握基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用。
3. 探讨基因工程技术的伦理和法律问题。
4. 培养学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 基因工程的概念：基因、DNA、基因重组等。
2. 基因工程的原理：DNA重组技术、基因表达载体的构建等。
3. 基因工程的基本操作步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、转化宿主细胞等。
4. 基因工程的应用：农业（转基因作物、抗病虫害育种）、医药（基因治疗、药物生产）、环境保护（生物降解、生物修复）等。
5. 基因工程技术的伦理和法律问题：基因歧视、生物安全、生物多样性保护等。
三、教学方法1. 讲授法：讲解基因工程的基本概念、原理和应用。
2. 案例分析法：分析具体的基因工程应用实例，引导学生思考和讨论。
3. 小组讨论法：分组讨论基因工程技术的伦理和法律问题。
4. 实践操作法：安排实验室实践活动，如基因表达载体的构建、转化宿主细胞等。
四、教学资源1. 教材：基因工程及其应用。
2. 课件：基因工程的原理和应用。
3. 视频资料：基因工程技术的实际应用案例。
4. 实验室设备：PCR仪、电泳仪、转化系统等。
五、教学评价1. 平时成绩：课堂参与度、小组讨论表现等。
2. 书面作业：基因工程应用案例分析和伦理法律问题论述。
3. 实验报告：基因表达载体的构建和转化实验。
4. 期末考试：基因工程及相关知识的选择题、填空题和简答题。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，其中理论课24课时，实验课8课时。
2. 教学计划：第1-4课时：基因工程的基本概念和原理。
第5-8课时：基因工程的基本操作步骤。
第9-12课时：基因工程在农业领域的应用。
第13-16课时：基因工程在医药领域的应用。
第17-20课时：基因工程在环境保护领域的应用。
第21-24课时：基因工程技术的伦理和法律问题。
第25-28课时：实验室实践活动，包括基因表达载体的构建、转化宿主细胞等。
6-2《基因工程及其应用》导学案
第六章第二节《基因工程及其应用》导学案高一生物组撰稿人：高江辉2009年4月23日【自学导航】1.学习目标：（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。
2.学习重点：（1）基因工程的基本原理。
（2）基因工程的安全性问题。
3.学习难点：转基因生物与转基因食品的安全性。
4.学习建议：（1）本节学习的重点是基因工程的基本原理和大致过程。
在理解基因工程的基本原理的基础上，记住限制酶和质粒的特点以及基因工程的操作过程：用“工具”对目的基因进行“提、剪、拼、接、导、检”。
从而进一步明确基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的基因提取出来，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。
（2）对几种常用育种方法进行列表比较，总结从杂交育种到基因工程发展的历程（见第一节表）。
（3）在了解基因工程各种应用的基础上，理解基因工程应用的利与弊。
并搜集有关资料，进行思考，以分析、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。
5.学习内容：一、基因工程的原理1．基因工程的概念基因工程：又叫做技术或技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到的细胞里，地改造生物的遗传性状。
2．基因工程的基本内容（1）基因的操作工具基因操作的两种工具酶属于基因的操作工具范畴。
①基因的剪刀：。
注意：a.化学本质与专一性识别与切割；b.主要存在存在于中。
②基因的针线：。
注意：作用的部位是。
③基因的运输工具：。
常用的运载体是。
（2）基因操作的基本步骤：①提取目的基因②目的基因与运载体结合：a.用切割质粒和目的基因，加入，形成分子；b.物质基础是目的基因与运载体的化学组成单位与空间结构相同。
③将目的基因导入受体细胞④目的基因的检测和表达a．检测：根据受体细胞是否具有某些判断目的基因是否导人。
(人教版)高中生物必修二：6.2《基因工程及其应用》同步练习(含答案)
一、选择题1．中国新闻网报道，阿根廷科学家近日培育出了世界上第一头携带有两个人类基因的牛，因此有望生产出和人类母乳极其类似的奶制品。
下列叙述正确的是()①该技术将导致定向变异②DNA连接酶将目的基因与运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A．①②③④B．③④C．②③④D．①③④解析：转基因导致的变异都属于定向变异。
DNA连接酶连接起来的是目的基因和运载体黏性末端的磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，而不是碱基对之间的氢键。
由蛋白质中的氨基酸序列可逆推出相应mRNA可能的碱基序列，进而为人工合成目的基因提供资料。
动物的受精卵具有全能性，是理想的受体。
答案： D2．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。
在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是()A．人工合成目的基因B．目的基因与运载体结合C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测与鉴定答案： C3．下列关于限制酶和DNA连接酶的理解，正确的是()A．其化学本质都是蛋白质B．DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键C．它们不能被反复使用D．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶解析：限制酶与DNA连接酶的化学本质都是蛋白质，A正确；DNA连接酶连接的是两个DNA片段间相邻两个核苷酸间的磷酸二酯键，B错误；酶在化学反应前后其数量、性质、功能均不发生改变，因此可以反复利用，C错误；DNA聚合酶只能连接单个核苷酸，不能催化两个DNA片段连接，不能替代DNA连接酶，D错误。
答案： A4．人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说法正确的是()A．苏云金杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达B．抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传粉、受精的方法，使抗虫性状遗传下去C．标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因D．种植转基因抗虫棉，棉铃虫不会产生抗性，这样可以有效消灭棉铃虫答案： C5．要将目的基因与运载体连接起来，在基因操作上应选用()A．只需DNA连接酶B．同一种限制酶和DNA连接酶C．只需限制酶D．不同的限制酶与DNA连接酶解析：要将目的基因与运载体连接起来，应选用同一种限制酶切割目的基因和运载体，两者暴露出相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时，相邻两个脱氧核苷酸之间在DNA连接酶的作用下形成化学键。
高中生物必修2课件：6-2 基因工程及其应用
[解析] 目的基因导入植物细胞的方法包括农杆菌转化 法、基因枪法和花粉管通道法，质粒不能直接进入植物细胞 内起基因表达载体的作用，A项错误。抗虫基因导入棉花叶 肉细胞中，并插入到植物细胞的染色体DNA上，才能使目的 基因遗传特性得以稳定维持和表达，B项错误。棉铃虫抗性 的产生与否是不定向的，与作物无关，D项错误。
2．提示：例如，可以向客户说明农场具备相应的安全 检测设施和措施，已经领取了农业转基因生物安全证书，产 品中所含有的成分都是自然界天然存在的物质，产品经过试 用表明对人体无害等。 3．提示：例如，“转基因土豆——肝炎患者的希 望！”等。
课前预习导学
自 主 预 习
一、基因工程的原理 1．含义 (1)操作对象：________。 (2)目的：可以按照人类的意愿________改变生物，培育 出新品种________。
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．基因工程中常用的运载体质粒在动植物细胞中广泛 存在
[解析] 限制性内切酶，每种 — 剪刀 → 限制酶识别特定序列 — 针线 → DNA连接酶，连接 质粒和目的基因 基因 → 工程 质粒，存在于细菌、酵 — 运载体 → 母菌等生物的细胞中 细胞繁殖快，适于 — 受体细胞 → 作为受体细胞
教材问题释疑
(一)问题探讨 提示：此节“问题探讨”以基因工程菌的实例，引导学 生思考基因工程的原理。为启发学生思考，教师可引导学生 回忆前面学过的遗传学知识，如不同生物的DNA在结构上的 统一性，几乎所有的生物都共用一套遗传密码等。
(二)练习 基础题 1．基因工程的操作通常包括以下4步：(1)获得目的基因 (外源基因)；(2)目的基因与运载体结合，形成重组DNA分 子；(3)将重组DNA分子导入受体细胞；(4)目的基因的检测 与表达。
6.2基因工程及其应用(动画公开课用)
作用：
其作用与限制性内切 酶相反，作用点相同
DNA连接酶的作用过程
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3、基因工程的
目的基 因
质粒、噬菌体和动、植物病毒等 常用的运载体：
它们的共同特点是：
都有侵染或进入 宿主细胞的能力
标记基 因，便 于进行 检测。
其中质粒存在于许多细 菌和酵母菌等生物中,是拟 核或细胞核外能够自主复 制的很小的环状DNA分子.
C
A
B
4.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、耐寒性的基本操作步骤是：
海藻糖合成酶基因的获取
①
③
②
目的基因与运载体结合 目的基因的表达和检测
环境监测
利用基因工程培育的“指示生物”能十分 灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污 染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物 。
环境污染治理
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。
通常一种假单孢 杆菌只能分解石油中 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。 科学家还培育出能吞食转化汞、镉等重金属，分 解DDT等毒害物质的细菌。
二、基因操作的工具
1、性核酸内切酶 ”
一种限制酶只能识别一种特定的 核苷酸序列,并在特定切点切割
这个特点说明了：酶具有专一性
限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程
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2：基因工程的
“ ”
指“DNA连接酶”
与DNA聚合 酶区别？
DNA类似于梯子，能连 接“梯子”断口的“扶手”， 而非“梯子”中间的“踏 板”。
高中生物优质课赛课6-2基因工程及其应用优秀课件
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
2、基因的针线——DNA连接酶 连接位置： 磷酸与脱氧核糖间的化学键 〔磷酸二酯键〕
黏性末端的黏合：互补的碱基形成氢键连接 黏性末端的连接： DNA连接酶连接缺口
3、基因的运载工具——运载体：
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 体来制造蛛丝的方 法。
资料二：细菌是在自然 界分布最广、个体数量 最多的生物。细菌具有 代谢旺盛，繁殖能力强 的特点。
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两 种酶是( )A
①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④复原酶 Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
2、基因工程技术中的目的基因主要来源于A
A.自然界现存在生物体内的基因 B.自然突变产生的新基因 C.人工诱变产生的新基因 D.科学家在实验室中人工合成的基因
以下关于基因工程的表达中,正确的选项
AATTCTAACCGG GATTGGCCTTAA
• 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶 进行切割，然后将切割以后的片段混合在一 起结果会怎样呢？
会产生相同的黏性末端，相同的粘性末 端之间可以通过碱基互补配对原那么形成氢 键。
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
是:
A.限制酶只用于提取目的基因 B.细菌体内的环状DNA均可作运载体
6-2基因工程及其应用
6-2基因工程及其应用一、选择题(每小题2分，共30分)1．我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。
下列叙述不．正确的是()A．基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少B．重组DNA分子中增加一个碱基对不一定导致毒蛋白的毒性丧失C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的解析：基因只有保持完整性，才能表达；重组DNA分子中增加一个碱基对，如果对抗虫基因没有造成破坏，转录翻译出的蛋白质照样具有生物活性；转基因抗虫棉是否具有抗虫特性，可通过让害虫吞吃抗虫棉后观察效果即可，与抗生素抗性是两回事。
答案：D2．以下有关基因工程的叙述，正确的是()A．基因工程是细胞水平上的生物工程B．基因工程的产物对人类全部是有益的C．基因工程产生的变异属于人工诱变D．基因工程育种的优点之一是目的性强解析：基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造(目的性强)和重新组合(基因重组)，然后导入体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。
但并不是所有的基因产物对人类都是有益的。
答案：D3．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解析：本题考查限制酶的来源、特性及作用部位。
具体分析如下：4．为了培育节水高产品种，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．基因分离解析：应用重组DNA技术，人们可以把某个目的基因，通过运载体送入生物细胞中，并且使新的基因在细胞中正确表达，从而达到定向改变生物性状的目的。
【名师精讲】2023高中生物精题特练 6-2 基因工程及其应用
新人教版必修2高中生物精题特练 6-2 基因工程及其应用1．质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是( )①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”A．①③⑤⑦B．②④⑥C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦解析：基因工程中的运载体作用是与目的基因结合，将目的基因导入受体细胞，并能在受体细胞中稳定存在，通过自身的复制扩增目的基因。
答案：C2．科学家们经过多年的努力，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解析：基因工程是通过对生物体的基因进行修饰改造，使之按照人们的意愿表现出人们所需要的性状，产生人类所需要的基因产物，可见基因工程的目的是要定向改造生物的遗传性状。
答案：D3．图中的四条DNA分子，黏性末端彼此间能配对的一组是( )A．①②B．②③C．③④D．②④解析：②与③黏性末端能碱基互补配对。
答案：B4．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。
下列叙述不．正确的是( )A．常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达解析：限制性内切酶和DNA连接酶是构建重组质粒必需的工具酶，而不需要RNA聚合酶。
答案：B5．下列应用中不属于基因工程的是( )A．转基因抗虫棉的成功培育B．利用工程菌生产胰岛素C．用紫外线处理青霉菌以提高青霉素的产量D．用奶牛生产人干扰素解析：用紫外线处理青霉菌是利用基因突变。
答案：C6．干扰素是一种糖蛋白，过去从人的血液中的白细胞中提取，产量很低。
我国的科研人员侯云院士等一批人，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。
高中生物必修2第6章第2节基因工程及其应用导学案及答案
1、作用：将外源基因送入
2、应具备的条件：
①对宿主细胞生存没有作用，且能够在宿主细胞中并稳定地保存；
②具有限制酶的切点（便于与多种外源目的基因连接而运载多种基因）；
③具有某些（便于对目的基因进行筛选和检测）；
3、种类、和等。其中最常用的是。
4、质粒存在于许多等生物的细胞中，是拟核或细胞外能够的很小
1.基因工程与作物育种
（1）目的：获得的农作物，培育出具有各种作物的新品种
（2）实例：的转基因抗虫棉，不仅减少了，大大降低了，
而且还减少了农药对
（3）优点可克服的障碍；目的性强，能的改造生物的性状。
（4）缺点：可能引起生态危机，技术难度大
2.基因工程与药物研制
（1）实例：用基因工程方法生产、、等。
（2）过程：人体内能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子，并且在大肠杆菌内获得成功的
当堂检测
1、DNA连接酶催化的反应是()
A．DNA复制时母链与子链之间形成氢键B．黏性末端碱基之间形成氢键
C．两个DNA片段黏性末端之间的缝隙的连接D．A、B、C都不正确
2、运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是（）
A．①②③④B．①④③②C．①④③⑤D．①④③③
10、随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加。但害虫的抗药性也不断增强，对农作物危害仍然很严重。如近年来，棉铃虫在我国大面积暴发成灾，造成经济损失每年达100亿以上。针对这种情况，江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地将某种细菌产生抗虫毒蛋白的抗虫基因导人棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80％以上。就以上材料，分析回答：
(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
2-6.2生物必修2课堂教学课件—基因工程及其应用
治疗烫伤、胃溃疡 治疗某些癌症 治疗癌症或病毒感染
预防病毒性肝炎 治疗心血管病 （心脏病）
基因工程的应用
3. 环境保护
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。
基因工程的应用
利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地 反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡， 甚至还可以吸收和转化污染物。
基因工程的概念
基因工程及其应用
原 理：
基因重组 定向地改造生物的遗传性状， 获得人类所需要的品种。
目的基因 受体细胞 获得新性状
操作水平： DNA分子水平 结 果：
供体细胞
基因工程的原理
基因工程的工具
1.基因的“剪刀”──限制性核酸内切酶
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。
生长快、肉质好的转基因鱼(中国)
抗虫害的玉米
2013-2-23
转基因鲑鱼
获得高产、稳产和 具有优良品质的农作物 和具有抗逆性的作物新 品种。
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
转鱼抗寒基因 的番茄
乳汁中含有人生长激素的转基因 牛(阿根廷)
基因工程的应用
2. 基因工程与药物研制
我国生产的部分基因 将合成的胰岛素基因导 工程疫苗和药物 入大肠杆菌生产胰岛素！
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
2013-2-23
2012年10月
基因工程及其应用
基因工程：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 通俗的说，就是按照人们的意愿，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。
如何让大肠杆菌生产人胰岛素？
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切开DNA
用DNA连接酶连接
重组DNA
将重组DNA导入受体细胞
增殖
基因产物
基因产物
§6—2
·基因工程的原理
基因工程及其应用
【基础1】简述基因工程操作的几个步骤。 【基础2】假如用限制性内切酶 Eco RI 处理以下的DNA序列，会 产生几个片段？请先写出下面的DNA序列的互补链，然后标出酶切位 点。 ↓
讨论：你认为应该如何对待转基因生物和转基因食品的安全性问题？
§6—2
基因工程及其应用
·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的安全性
课外实践 调查转基因食品的发展现状
去超市调查，仔细看食品包装上的标签和说明，看看哪些是转基因食品。 去有关部门调查，了解我国转基因食品的研发和推广情况。 通过媒体调查等途径，了解我国或其他国家在对待转基因生物及转基因食 品上有哪些法律规定，并解释这些法规所针对的安全性或其他问题，结合自己 的观点，写一篇综述。
§6—2
基因工程及其应用
【拓展2】如果你是一个生产基因工程产品的农场的经营者，你 将如何向客户解释你的产品，并让他们放心地购买你的产品？ 【拓展3】设计并制作一则关于转基因作物和转基因食品安全性 的公益广告，形式不限。
自我检测
一、概念检测 1.连线
1.基因工程中剪切基因的工具 2.人工诱变常用的处理手段 3.基因工程中拼接基因的工具 4.杂交育种利用 A.细菌在发酵罐内发酵 B.限制性内切酶 C.辐射 D.基因的自由组合原理
§6—2
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
基因工程及其应用
＊基因工程与动、植物育种： ＊基因工程与药物研制： ＊基因工程与环境保护：
有毒工业废水生物处理工程
能净化镉污染农田的籽粒苋
能降解TNT的转基因烟草
§6—2
基因工程及其应用
·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的安全性
普通棉
抗虫棉
§6—2
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
基因工程及其应用
＊基因工程与动、植物育种： 获得高产、稳产、质优、抗逆的
农作物和动物新品种。
转基因高赖氨酸玉米
抗病毒的转基因西葫芦
耐盐碱的转基因棉
耐贮存的转基因番茄
抗冻的转基因草莓
抗除草剂的转基因小麦
§6—2
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
四、思维拓展 既然基因工程与传统的杂交育种和诱变育种相比有许多优势，为什 么现在仍有许多人搞杂交育种和诱变育种的研究呢？
(转入人胰岛素基因的大肠杆菌)
§6—2
·基因工程的原理
基因工程及其应用
＊基因工程 (基因拼接技术，DNA重组技术)：就是按照人们的意
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。 传统育种方法一般只能在同一种生物中进行，很难将一种生物的 优良性状，移植到另一种生物身上。基因工程的出现，使人类有可能 按照自己的意愿，直接定向地改变生物，培育出新品种。
自我检测
一、概念检测 3.画概念图
画出基因工程操作的常规方法流程图。
用限制性内切酶切割目的基因和运载体DNA 用DNA连接酶连接目的基因和运载体 将目的基因导入受体细胞 获得转基因生物
目的基因检测
二、知识迁移
列举生产实践中用杂交育种、诱变育种和基因工程育种改良农作物 或畜禽品种的实例。有条件的话，请调查这种育种方法的经济效益或增 产效果。 三、技能应用 仔细观察下面这幅卡 通图。运用你学过的基因 工程的知识，分析并评价 这幅图的寓意。
↑
【基础3】将外源基因导入受体细胞时，常用的运载体有哪些？
【拓展1】细菌和人是差异非常大的两种生物，为什么通过基因 重组后，细菌能够合成人体的某些蛋白质呢？
§6—2
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
基因工程及其应用
＊基因工程与动、植物育种： 获得高产、稳产、质优、抗逆的
农作物和动物新品种。
资料 转基因抗虫棉
§6—2
·基因工程的原理
＊基因工程： ＊基因工程的工具：
基因工程及其应用
⑴基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶： 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。 大肠杆菌中的Eco RI限制酶，能 够专一识别GAATTC序列，并在G、A之 间将这段序列切开。
EcoRI限制酶
基因工程及其应用
＊基因工程与动、植物育种： 获得高产、稳产、质优、抗逆的
农作物和动物新品种。
转 基 因 超 级 鼠
转生长激素基因的鲤鱼
转人乳清蛋白基因的奶牛
转生长激素基因的超级绵羊
§6—2
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
基因工程及其应用
＊基因工程与动、植物育种： ＊基因工程与药物研制：能够高效率地生产出各种高质量、低成
基因工程及其应用
＊基因工程与动、植物育种： ＊基因工程与药物研制： ＊基因工程与环境保护：
资料 能清除石油污染的“超级细菌”
石油污染的清除难度极大。 假单孢杆菌能够分解石油，但是，一种假单孢杆菌只能分解其中的某一 种成分。 超级细菌 1975年，科学家用基因 工程的方法，把能分解三种烃类的基因 都转移到一种假单孢杆菌内，创造出了 能同时分解四种烃类的“超级细菌”。
EcoRI限制酶
DNA连接酶
DNA连接酶
§6—2
·基因工程的原理
＊基因工程： ＊基因工程的工具：
基因工程及其应用
⑴基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶： ⑵基因的“针线”——DNA连接酶： ⑶基因的运载体： 是将外源DNA送入受体细胞的运输工具。目前 常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒。 质粒DNA 质粒是细菌、酵母菌等细胞的拟 拟核DNA 核（或细胞核）以外的，能够自主复 制的，很小的环状DNA。
§6—2
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
基因工程及其应用
＊基因工程与动、植物育种： ＊基因工程与药物研制：能够高效率地生产出各种高质量、低成
本的药品。
( 组利 织用 纤生 溶物 酶反 原应 激器 活生 物产 溶转 血基 栓因 剂药 品
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
5.搬运目的基因的运载工具
6.大量表达目的基因常用的手段
E.DNA连接酶
F.细菌质粒或噬菌体
自我检测
一、概念检测 2.判断
⑴将两匹奔跑速度快、耐力持久的种马交配，所生小马一定能继承 “双亲”的特征，不仅跑得快，而且耐力持久 (× )
⑵选择育种是一种古老的育种方法，它的局限性在于进展缓慢，可 选择的范围有限 (√ ) ⑶人工诱变是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法，它突 出的优点是可以提高突变率，加速育种工作的进程 (√ ) ⑷对于基因工程或分子生物学实验室向外排放转基因细菌等必须严 加管制 (√ )
1993年，中国农业科学院成功培育出抗棉铃虫的转基因抗虫棉。抗虫基因来 自苏云金杆菌。 苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白质晶体， 能使棉铃虫等鳞翅目害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质 的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。如今，科 学家已利用这一基因成功地培育了抗虫的烟草、玉米、水稻和 棉等多种作物。 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。
§6—2
·基因工程的原理
＊基因工程： ＊基因工程的工具：
基因工程及其应用
⑴基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶： ⑵基因的“针线”——DNA连接酶： DNA连接酶能“缝合”脱氧核 糖与磷酸交替连接而成的DNA骨架上的缺口。 两种来源不同的 DNA ，用同种限制酶 切割后，末端可以相互黏合。但只能使互 补的碱基连接起来，而不能弥合 DNA 骨架 上的缺口。
资料分析 转基因生物和转基因食品的安全性
当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生物、创造生物的能力时，也感到了不安与困惑。人类是否有权按照自己的 意愿操纵地球上的生命？人类创造的转基因生物、转基因食品是否会危害整个生物圈，包括人类自身？这些问题曾引起 了全球范围的大辩论，而辩论的起因源于对老鼠的实验。 1998年，英国一位生物学家在电视节目中宣布：老鼠食用了转基因马铃薯后，肾、脾和消化道都出现了损伤，体重 和器官重量减轻，免疫系统遭到破坏。电视播出后，引起了人们对转基因食品的极度恐惧。尽管审查表明这一实验存在 明显的漏洞，结果不可信，但仍无法消除人们的疑虑。 一种观点 转基因生物和转基因食品不安全，要严 格控制 1.一个简陋的小实验室，就能把艾滋病病毒与感冒 病毒组装到一起，使艾滋病病毒像感冒一样，大范围地 传播。 2.1999年5月20日的《自然》杂志报导：帝王蝶的 幼虫在吃了某种转基因玉米的花粉粘染过的牛奶草叶子 后，近一半的个体死亡，幸存的也不能正常发育。 3.某些公司曾利用基因工程技术让细菌生产牛的生 长激素(BST)，然后定期给奶牛注射BST，使奶牛分泌更 多的乳汁。但注射BST的奶牛，乳房感染更为频繁，必 需用抗生素治疗，结果导致乳汁中含有抗生素。„„ 另一种观点 转基因生物和转基因食品是安全的， 应大范围推广 1.转基因食品的构成与非转基因食品一样，都是由 氨基酸、蛋白质和碳水化合物等物质组成的，从理论上 分析是安全的。 2.对转入苏云金杆菌基因的西红柿进行毒性分析表 明，这种转基因西红柿对人体健康没有影响。 3.转基因作物能使贫穷国家的亿万人口摆脱饥饿， 同时还能减少使用农药引起的环境污染。 4.对于一种转基因食品，只要不能证明它不安全， 就应该视为安全。否则就可能因为无休止的争论，而耽 误了科学技术发展的时机。„„
§6—2
基因工程及其应用
与生物学有关的职业 生物技术产业的研发人员
基因工程技术的飞速发展和广泛应用，使许多与之有关的产业正在悄然发 生改变。其中最显著的要数制药工业、农业和食品工业。各种基因工程药物如 激素、疫苗等研制成功，使千百万患者受益，“生物医学工程师”随之应运而 生。在日本，种植业和养殖业的从业人员中，也出现了“生物工学农夫”等高 新技术从业者；在我国的现代农业生产基地，对生物技术人才的需求也越来越 大。在食品工业中，转基因食品的开发、生产和销售正在占有越来越大的市场 份额。基因工程技术与这些传统产业的结合，催生了一种新兴产业的产生—— 生物技术产业。 生物技术产业的研发人员一般都须具有较高 的学历，掌握生命科学和生物工程技术的基本知 识和操作技能，具有较强的实践能力和创新能力。 这些新兴职业虽然现在还难以给出准确的名称， 却已经显示出它的魅力和前景。 像信息技术革命的突飞猛进一样，新的生物 技术产业群体正等待着聪明的你去开拓。你做好 生物技术产业的研发人员 准备了吗？