《基因工程》及其应用---学案
基因工程及应用教案
基因工程及应用教案教案标题：基因工程及应用教案教案目标：1. 了解基因工程的基本概念和原理；2. 掌握基因工程在农业、医学和环境保护等领域的应用；3. 培养学生的科学素养和创新思维。
教案内容和步骤：一、导入（5分钟）1. 引入基因工程的概念，简要介绍基因工程的历史和意义；2. 提问学生对基因工程的了解和认识，激发学生的学习兴趣。
二、基因工程的基本原理和技术（15分钟）1. 讲解基因工程的基本原理，包括基因的克隆、DNA测序和基因编辑等；2. 介绍常用的基因工程技术，如PCR、限制性酶切和DNA连接等；3. 展示相关实验操作视频，帮助学生理解基因工程技术的具体步骤。
三、基因工程在农业领域的应用（15分钟）1. 介绍基因工程在农作物改良中的应用，如转基因作物的培育和抗虫、抗病等性状的改良；2. 分析转基因作物的优势和争议，引导学生进行讨论；3. 提供相关案例，让学生了解转基因作物在实际应用中的效果和影响。
四、基因工程在医学领域的应用（15分钟）1. 介绍基因工程在医学领域的应用，如基因治疗和基因诊断等；2. 解释基因治疗的原理和方法，列举相关疾病的治疗案例；3. 引导学生思考基因治疗的优势和挑战，展开讨论。
五、基因工程在环境保护中的应用（10分钟）1. 探讨基因工程在环境保护中的应用，如生物修复和生物传感器等；2. 分析基因工程在环境保护中的潜在风险和可持续发展问题；3. 引导学生思考如何平衡基因工程应用的利与弊。
六、小结（5分钟）1. 总结基因工程的基本概念、原理和应用；2. 强调基因工程的重要性和潜力；3. 鼓励学生积极参与科技创新，关注基因工程的发展。
教案评估方式：1. 提供基因工程相关问题，让学生进行思考和回答；2. 设计小组讨论活动，让学生展示对基因工程应用的理解和思考；3. 布置作业，要求学生撰写一篇关于基因工程的应用论文或设计一个基因工程项目。
教案扩展：1. 邀请相关领域的专家来校进行讲座或工作坊，深入了解基因工程的最新进展和应用；2. 组织学生参观科研机构或实验室，亲身体验基因工程实验操作；3. 开展基因工程相关的科学竞赛或创新项目，培养学生的实践能力和创新思维。
《基因工程及其应用》教案设计
《基因工程及其应用》教案设计一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解基因工程的概念、原理和操作步骤。
（2）掌握基因工程的基本工具，如限制酶、DNA连接酶和运载体。
（3）了解基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用。
2. 过程与方法：（1）通过观察模型和动画，理解基因重组的过程。
（2）学会使用基因工程工具，进行简单的基因拼接和转化实验。
（3）调查和分析基因工程在实际生活中的应用案例。
3. 情感态度价值观：（1）培养对基因工程的兴趣和好奇心，认识其在生物科学中的重要性。
（2）了解基因工程伦理问题，提高学生的道德观念和社会责任感。
二、教学内容1. 基因工程概述（1）基因工程的定义和发展历程。
（2）基因工程的基本原理和操作步骤。
2. 基因工程的工具（1）限制酶的作用和应用。
（2）DNA连接酶的作用和应用。
（3）运载体及其选择。
3. 基因重组的过程（1）基因的提取和纯化。
（2）基因的切割和连接。
（3）重组子的转化和筛选。
4. 基因工程的应用（1）基因工程在农业方面的应用。
（2）基因工程在医药方面的应用。
（3）基因工程在环境保护方面的应用。
5. 基因工程伦理问题（1）基因改造的人造生命。
（2）基因治疗和基因诊断。
（3）基因资源的保护和利用。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）基因工程的基本原理和操作步骤。
（2）基因工程的工具及其应用。
（3）基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用。
2. 教学难点：（1）基因重组的过程和操作技巧。
（2）基因工程伦理问题的理解和讨论。
四、教学方法与手段1. 教学方法：（1）采用讲授法，讲解基因工程的基本概念和原理。
（2）采用演示法，展示基因工程的实验操作和应用案例。
（3）采用小组讨论法，探讨基因工程伦理问题。
2. 教学手段：（1）使用多媒体课件，展示基因工程的原理和应用。
（2）使用模型和动画，直观地展示基因重组的过程。
（3）提供基因工程的实验材料和工具，让学生亲自动手操作。
《基因工程及其应用》学案教案.doc
《基因工程及其应用》学案张建尚/;江苏【学习目标】站得高——明确学习目标。
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。
【重点和难点】重点：1.基因工程的基本原理；2.基因工程的安全性问题。
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。
【学法提示】1.动手画出限制性核酸内切酶对特定核苷酸序列的切割及切割片段的连接，认识粘性末端，理解限制性核酸内切酶、DNA连接酶的特点和作用。
2.根据重组DNA技术的一般过程图解，逐一理解各步骤的方法、作用。
3.通过小组讨论，总结出基因工程在农业、医药等领域的应用，举例说明转基因生物和转基因食品的安全性。
【课前预习】起步稳——知识源于生活。
1.基因工程又叫做①或②。
就是按照人们的意愿，把一种生物的基因提取出来，加以③，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的④。
基因工程的基本工具中“基因剪刀”是指⑤，“基因针线”是指⑥，运输工具是⑦。
2.限制性核酸内切酶的作用是①，DNA连接酶的作用是②，运载体的作用是③，常用的运载体有④、⑤和动植物病毒等。
3.基因工程的操作一般要经历①、②、③和④。
4.转基因抗虫棉的抗虫基因来自①，该基因能产生②的蛋白质晶体，使棉铃虫等害虫瘫痪死亡。
抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的使用，降低生产成本，而且还减少了③。
传统上生产胰岛素是从动物的④中提取，产量低，价格昂贵，远远不能满足需求。
可科学家将⑤与大肠杆菌的⑥重组，并在大肠杆菌体内成功表达，获得高质量、低成本的胰岛素。
5.一位生物学家宣布：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。
这说明转基因生物和转基因食品是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组成的，从理论上分析转基因生物和转基因食品是②。
答案1.①基因拼接技术②重组DNA技术③修饰改造④遗传性状⑤限制性核酸内切酶⑥DNA 连接酶⑦运载体2.①识别特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割DNA分子②连接DNA骨架上的缺口③将外源基因导入受体细胞④质粒⑤噬菌体 3.①提取目的基因②目的基因与运载体结合③将目的基因导入受体细胞④目的基因的表达和检测 4.①苏云金芽孢杆菌②毒性很强的③农药对环境的污染④胰腺⑤胰岛素基因⑥DNA分子5.①不安全的②安全的【课堂探究】走得欢——探索成长快乐。
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。
基因工程及其应用教案
基因工程及其应用教案第一章：基因工程概述1.1 基因工程的定义引导学生了解基因工程的定义，即通过改变生物体的基因组成，实现对生物体的遗传特征进行改造的技术。
1.2 基因工程的发展历程介绍基因工程的发展历程，包括重组DNA技术的发展、基因测序技术的进步以及基因编辑技术的出现。
1.3 基因工程的重要性和应用领域强调基因工程在医学、农业、环境保护等领域的应用和对人类社会的贡献。
第二章：基因工程技术2.1 重组DNA技术介绍重组DNA技术的基本原理和步骤，包括DNA的提取、切割、连接和转化等。
2.2 基因克隆与表达解释基因克隆的概念，介绍基因表达载体的构建和转化，以及目的基因在宿主细胞中的表达过程。
2.3 基因编辑技术介绍基因编辑技术，如CRISPR/Cas9系统，以及其在基因功能研究和基因治疗中的应用。
第三章：基因工程在医学中的应用3.1 基因治疗介绍基因治疗的概念和原理，包括体外基因治疗和体内基因治疗，并举例说明其应用案例。
3.2 基因诊断与基因检测解释基因诊断的概念，介绍基因检测的技术和方法，以及其在遗传病筛查和个性化医疗中的应用。
3.3 基因工程药物与生物制药介绍基因工程药物的制备原理和过程，如重组蛋白药物和抗体药物，以及生物制药行业的发展趋势。
第四章：基因工程在农业中的应用4.1 转基因作物介绍转基因作物的概念和原理，包括转基因作物的培育过程和转基因作物的优点与争议。
4.2 基因工程动物介绍基因工程动物的概念和应用，如转基因动物模型和生物反应器动物。
4.3 植物基因编辑技术介绍植物基因编辑技术，如CRISPR/Cas9系统在植物基因改造中的应用，以及其在作物育种和植物功能研究中的前景。
第五章：基因工程在环境保护中的应用5.1 基因工程微生物介绍基因工程微生物的概念和应用，如基因工程菌在生物降解和生物修复中的作用。
5.2 基因工程与生物燃料解释基因工程在生物燃料生产中的应用，如转基因植物和基因工程微生物在生物乙醇和生物柴油生产中的作用。
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6.2 基因工程及其应用一、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.知道转基因生物和转基因食品的安全性二、自主学习指导：自学指导一:请仔细阅读课本P102-118内容，认真思考下列问题。
6分钟后检测：1.理解并识记基因工程的定义、原理、工具、操作过程。
2.举例说出基因工程的应用。
3.知道转基因生物和转基因食品的安全性。
三、检测（一）、基因工程的原理1．基因工程的定义基因工程：又叫做技术或技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，。
2．基因工程的基本内容（1）基因的操作工具与工具酶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：能专一性识别与切割。
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（可用显微注射的方法）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。
b．表达：受体细胞表现出性状。
二、基因工程的应用1、基因工程育种优点：可以定向的改变生物的性状，克服远缘杂交不亲和的障碍。
缺点：成本高，过程复杂。
2、基因工程与作物育种①抗虫棉的抗虫基因来自：②抗虫棉在环保上的重要作用是：③人们培育出的转基因作物和转基因动物主要有_______________________3、基因工程与药物研制转基因药物有：__ _____等四、当堂训练：1.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。
在基因操作的基本步骤中，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．目的基因的检测和表达2．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分子⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”A.①③⑤⑦B.②④⑥C.①③⑥⑦D.②③⑥⑦3．1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源（）A.普通棉花的基因突变B.棉铃虫变异形成的致死基因C.寄生在棉铃虫体内的线虫D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因4．下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是( )A.CTTAAG，切点在C和T之间B.CTTAAG，切点在G和A之间C.GAATTC，切点在G和A之间D.GAATTC，切点在C和T之间5．切取牛的生长激素和人的生长激素基因，用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中，从而获得了“超级鼠”，此项技术遵循的原理是( )A.基因突变：DNA→RNA→蛋白质B.基因工程：RNA→RNA→蛋白质C.细胞工程：DNA→RNA→蛋白质D.基因重组：DNA→RNA→蛋白质6.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（）A．口服化学药物B．注射化学药物C.利用辐射或药物诱发致病基因突变D.采用基因疗法替换致病基因7．科学家将含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。
高中生物人教版必修2基因工程及其应用 学案
基因工程及其应用学案基础知识梳理一、基因工程⒈含义⑴操作对象：_______________。
⑵过程：提取某种基因→体外____________→导入另一种生物的细胞。
⑶目的：按照人们的意愿，_______改造生物的遗传性状。
⒉原理：基因重组。
⒊特点⑴可以在________生物间进行，即可以将________生物的优良性状移植到________生物身上。
⑵可以按照人们的意愿直接__________改变生物，培育出新品种。
⒋基本工具⑴基因的“剪刀”：指______________（简称__________），具有特异性，即一种限制酶只能识别一种_________的核苷酸序列，并在_______的位点上切割DNA分子。
如EcoRI限制酶，只能识别____________的序列，切割位点在_________之间。
⑵基因的“针线”：指________，它能在__________与________之间形成一定的化学键，将两条DNA片段连接起来，而互补的碱基之间通过_________连接的。
⑶基因的运载体：常用的运载体有质粒、______、______等。
质粒主要存在于许多____和_______等生物中，其作用是将______送入受体细胞。
⒌基本步骤⑴过程：_____________→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→____________。
⑵成功的标志：获得_______________。
二、基因工程的应用⒈基因工程与作物育种⑴成果：人们利用基因工程的方法，获得了______、稳产和具有______的农作物，培育出了具有各种______的作物新品种。
⑵实例：科学家已经利用基因工程成功培育出了抗虫的______、______、______和______等；耐贮存的______；耐盐碱的______；抗锄草剂的______、______、______等。
在畜牧业上培育出了______、______等转基因动物。
基因工程及其应用教案
《基因工程及其应用》教案【教学目标】知识目标掌握基因工程的概念、原理；基因操作的工具及其操作过程。
能力目标培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。
德育目标培养学生实事求是的科学态度从现象到本质的科学的研究方法.【教学重点】基因工程的基本原理，基因操作的工具，基本步骤及其应用。
【教学难点】基因工程的基本原理，基因工程的应用及其安全性。
【课时安排】1课时【教学过程】一、情境创设提问：各种生物间的性状千差万别这是为什么呢?引导：生物体的不同性状是通过基因特异性表达而形成的。
列举：几种生物的不同性状:够吐出丝；豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气;青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素.提问:人类能不能改造性状？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？引导：让禾本科植物能够固定空气中的氮气；能否让细菌“吐出”蚕丝;让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物。
（这种设想能实现吗?）定向改造生物的新技术——基因工程。
二、师生互动(1）基因工程的原理指导学生阅读教材P102页第二段，通过提问的方式指导学生找出概念中的关键词语,并让学生理解基因工程概念,引导学生独立完成。
最后归纳列表，便于学生的记忆.概念: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和重新组合，然后导入受体细胞进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出所需要的基因产物。
（2）基因操作的工具利用多媒体课件演示抗虫棉培育过程示意图，同时提出讨论问题,进行分组讨论,最后交流讨论结果，教师进行归纳总结。
思考：在以上的基因工程培育的过程中，关键步骤或难点是什么？引导:关键步骤的完成过程中都要用到基因操作工具，并使学生形象地记忆“工具"的作用. A基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）。
通过演示多媒体动画，将限制酶的作用过程进行动态演示，使学生理解抽象的知识内容。
①存在：主要是存在于微生物细胞中。
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. 理解基因工程技术的发展对人类社会的影响。
二、教学重点与难点1. 基因工程的概念、原理和操作步骤。
2. 基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用。
3. 基因工程技术的发展对人类社会的影响。
三、教学方法1. 采用案例分析法，以具体的基因工程应用为例，引导学生了解和掌握基因工程的原理和方法。
2. 利用多媒体教学，展示基因工程的操作过程和应用实例，增强学生的直观感受。
3. 开展小组讨论，让学生探讨基因工程技术在实际应用中可能遇到的问题和解决方案。
四、教学准备1. 多媒体教学课件。
2. 相关案例资料。
3. 小组讨论问题。
五、教学内容1. 基因工程的概念：介绍基因工程的定义，解释基因重组、DNA重组技术等基本概念。
2. 基因工程的原理：讲解基因重组的原理，包括限制酶、DNA连接酶等的作用。
3. 基因工程的操作步骤：详细介绍基因工程的基本操作流程，如目的基因的获取、基因表达载体的构建、转化等。
4. 基因工程在农业的应用：举例介绍基因工程在农作物抗病虫害、提高产量等方面的应用。
5. 基因工程在医药的应用：讲解基因工程在药物生产、疾病治疗等方面的应用，如重组蛋白药物、基因治疗等。
六、教学内容6. 基因工程在环境保护的应用：探讨基因工程在生物降解、环境监测等方面的应用，以及其在解决环境污染问题中的潜力。
七、教学内容7. 基因工程技术的发展趋势：分析基因工程技术的未来发展方向，包括基因编辑技术如CRISPR/Cas9等的发展和应用。
八、教学内容8. 基因工程伦理问题讨论：引导学生思考基因工程在食品安全、生物安全、伦理道德等方面可能引发的问题，并进行讨论。
九、教学内容9. 基因工程实验操作演练：安排实验室实践活动，让学生亲自操作基因工程的基本实验步骤，增强实践能力。
十、教学内容10. 课程总结与展望：回顾整个课程内容，强调基因工程的重要性和应用前景，鼓励学生继续探索和学习相关领域的知识。
基因工程及其应用 导学案
转基因药物有：________、________、________、________、________、________、________、________、________。
三、转基因生物和转基因食品的安全性
两种观点是：__________________________________和
b．表达：受体细胞表现出性状。
二、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种
分析我国科学家利用基因工程成功培育抗棉铃虫的转基因抗虫棉的关键步骤：
该科技成果在环保上的重要作用是：
人们培育出的转基因作物和转基因动物主要有
___________________________ ___ _____
____________________________________
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。
【反思小结】
沁源三中高一生物必修2导学案
主备人：郭志霞审核人：编号：017课题：基因工程及其应用
【学习目标】
1.举例说出人类遗传病的主要类型。
2.进行人类遗传病的调查。
3.探讨人类遗传病的监测和预防。
4.关注人类基因组计划及其意义。
学习笔记
【学习重难点】
学习重点:人类常见遗传病的类型以及遗传病的监测和预防。
《基因工程及其应用》教案设计
《基因工程及其应用》教案设计第一章：基因工程概述1.1 基因工程的定义1.2 基因工程的发展历程1.3 基因工程的研究方法及技术手段1.4 基因工程的应用领域第二章：基因重组技术2.1 基因重组的概念及原理2.2 基因重组技术的方法及步骤2.3 基因重组技术的应用案例2.4 基因重组技术的优缺点分析第三章：基因克隆与表达3.1 基因克隆的概念及原理3.2 基因克隆的步骤及方法3.3 基因表达与调控3.4 基因克隆与表达的应用案例第四章：基因编辑技术4.1 基因编辑的概念及原理4.2 基因编辑技术的方法及步骤4.3 基因编辑技术的应用案例4.4 基因编辑技术的优缺点分析第五章：基因治疗与基因药物5.1 基因治疗的概念及原理5.2 基因治疗的类型及步骤5.3 基因药物的分类及特点5.4 基因治疗与基因药物的应用案例及前景展望第六章：生物制药与基因工程6.1 生物制药的概念及特点6.2 基因工程在生物制药中的应用6.3 重要的生物制药案例6.4 生物制药的发展趋势及挑战第七章：基因工程在农业领域的应用7.1 基因工程在植物育种中的应用7.2 基因工程在动物繁殖中的应用7.3 基因工程在农业生物技术中的应用案例7.4 基因工程在农业领域应用的展望第八章：基因工程与疾病治疗8.1 基因治疗的基本原理8.2 基因治疗的应用案例8.3 基因治疗面临的挑战及解决方案8.4 基因治疗的未来发展趋势第九章：基因工程与生物反应器9.1 生物反应器的概念及类型9.2 基因工程在生物反应器中的应用9.3 重要的生物反应器案例9.4 生物反应器的发展前景及挑战第十章：基因工程与环境治理10.1 基因工程在环境治理中的应用10.2 基因工程技术在生物降解中的应用10.3 基因工程在生物修复中的应用案例10.4 基因工程与环境治理的未来发展方向第十一章：基因工程伦理与社会问题11.1 基因工程伦理问题的基本概念11.2 基因工程在人类生活中的伦理争议11.3 基因工程与生物多样性保护11.4 基因工程伦理教育的意义与方法第十二章：基因工程的安全性问题12.1 基因工程生物安全的基本概念12.2 转基因作物的环境释放与风险评估12.3 基因工程与食品安全12.4 基因工程安全管理与国际法规第十三章：基因工程在医学领域的应用13.1 基因工程在诊断与检测中的应用13.2 基因治疗与遗传疾病的治疗13.3 基因工程药物的研发与应用13.4 基因工程在个性化医疗中的应用第十四章：基因工程在生物信息学中的应用14.1 生物信息学的基本概念14.2 基因序列分析与基因表达数据分析14.3 生物信息学工具与数据库的应用14.4 生物信息学在基因工程研究中的应用案例第十五章：基因工程的未来发展趋势15.1 基因工程技术的发展趋势15.2 基因编辑技术的创新与应用15.3 基因工程在合成生物学中的应用15.4 基因工程与人类健康、可持续发展的未来重点和难点解析本文教案设计涵盖了基因工程的基本概念、技术手段、应用领域、伦理和安全问题以及未来发展趋势。
二第六章《基因工程及其应用》导学案
第六章第2节基因工程及其应用课前预习学案一、预习目标预习基因工程及其应用，初步掌握基因工程的原理、工具及操作步骤。
二、预习内容（一）基因工程的原理1.基因工程的概念：基因工程又叫技术或技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的提取出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，地改造生物的。
基因工程是在上进行的水平的设计施工，需要有专门的工具。
基因工程最基本的工具有：“”、“”、“”。
2•基因工程的工具（1）、基因的“剪刀”：___________ （简称 _________ ）（2）______________________________ 、基因的“针线”：（3）、基因的：基因工程中，目前常用的运载体有 __________ 、________ 和_______________3.基因工程的操作步骤：基因工程操作的一般步骤为：_______________________ 、目的基因与 ___________ 结合、将目的基因导入 __________________ 、目的基因的________ 和 _________ 。
（二）、基因工程的应用1、抗虫基因作物的使用，不仅减少了_____________ ，大大降低了生产成本，而且还减少了 __________ 。
2、基因工程生产药品有等。
3、目前关于转基因生物和转基因产品的安全性，有两种观点，一种观点是转因生物和转基因食品不安全， _______________________ ;另一种观点________________________三、提出疑惑一、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。
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。
学习难点：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。
二、学习过程（一）基因工程的原理1.基因工程育种与杂交育种、诱变育种相比，主要优点是什么？其原理是什么?2•限制酶有什么特点？3.目的基因能否直接导入受体细胞？4 •切割运载体和目的基因往往是用同一种限制酶还是两种？5.基因工程的操作步骤？（二）、基因工程的应用举例说明基因工程在作物育种、药物研制、环境保护中的应用。
《基因工程及其应用》教案设计
《基因工程及其应用》教案设计一、教学目标1. 了解基因工程的概念、原理及其应用范围。
2. 掌握基因工程的基本操作步骤和技术手段。
3. 能够分析基因工程在生物技术和农业生产中的重要性。
二、教学内容1. 基因工程概述：基因工程的定义、历史与发展。
2. 基因重组技术：基因重组的概念、工具酶及其作用。
3. 基因表达载体的构建：表达载体的组成、构建方法及选择。
4. 基因转移技术：转化、转染和感染等基因转移方法的比较。
5. 基因工程的应用：生物技术、农业、医学等领域的应用实例。
三、教学方法1. 讲授法：讲解基因工程的基本概念、原理和操作步骤。
2. 案例分析法：分析基因工程在实际应用中的具体案例。
3. 小组讨论法：分组讨论基因工程技术的优势和局限性。
4. 实验操作法：进行基因转移实验，加深对基因工程技术的理解。
四、教学资源1. 教材：《基因工程及其应用》相关章节。
2. 多媒体课件：基因工程的基本概念、原理和操作步骤。
3. 实验材料：基因转移实验所需的试剂和设备。
4. 网络资源：相关基因工程研究的学术论文和新闻报道。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对基因工程基本概念的理解。
2. 小组讨论报告：评估学生在小组讨论中的表现和思考深度。
3. 实验报告：评价学生在实验操作中的技能和理解程度。
4. 课后作业：巩固学生对基因工程知识的掌握。
六、教学安排1. 第1-2课时：介绍基因工程的基本概念、原理及其应用范围。
2. 第3-4课时：讲解基因重组技术，包括工具酶的作用和应用。
3. 第5-6课时：学习基因表达载体的构建方法及其选择。
4. 第7-8课时：学习基因转移技术，比较转化、转染和感染等方法。
5. 第9-10课时：通过案例分析，了解基因工程在生物技术和农业生产中的应用。
6. 第11-12课时：进行基因转移实验，巩固理论知识。
7. 第13-14课时：讨论基因工程技术的优势和局限性。
8. 第15课时：进行课堂问答、小组讨论报告、实验报告和课后作业的点评。
《基因工程及其应用》公开课学案
必修二第6章从杂交育种到基因工程第二节基因工程及其应用第1课时导学案一、知识梳理（一）基因工程的概念按照人们的意愿，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，__________地改造生物的遗传性状。
又称为____________________或____________________。
（二）基因工程的基本工具1、基因的“剪刀”——___________________（1）简称：___________________（2）化学本质：___________________（3）存在：___________________（4）作用：将人需要的基因从DNA分子上切割下来。
一种限制酶只能识别__________，并在__________切割DNA分子。
据此特性推测，同一种限制酶切割不同的DNA分子将会产生__________（填相同或不同）的末端；不同种限制酶切割同一个DNA将会产生__________填相同或不同）的末端。
（5）切割结果：产生2个能进行碱基互补配对的末端2、基因的“针线”——___________________（1）作用：像针一样将两个不同的DNA分子缝合起来。
（2）化学本质：__________思考：与DNA有关的酶有哪些？各自的作用以及区别？3、基因的运载体（1）作用：将基因送入受体细胞（接受基因的细胞）。
（2）常用的运载体：______________________________________________。
（3）存在：质粒存在于_____________________________________________。
（4）化学本质：________________________________________________。
4、基因工程操作的基本步骤提取目的基因（即人需要的基因）、_______________________________、_______________________________、_______________________________。
《基因工程及其应用》学案
《基因工程及其应用》学案学习目标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学习重点基因工程的基本原理和安全性问题学习难点基因工程的基本原理和转基因生物与转基因食品的安全性导学过程知识点观察与思考归纳与结论基因工程的概念基因工程又叫—————操作水平———————目的是————————操作环境———————1、基因工程又叫通俗的说，基因工程就是按照人们的意愿，把基因工程的原理阅读教材。
然后思考并回答右面问题1、在以上的基因工程培育抗虫棉的过程中，关键步骤或难点是什么？2、目的基因和运载体能够结合的结构基础是？3、检测目的基因是否导入的依据是？4、检测是否表达的依据是？1、基因工程最基本的工具：基因的“剪刀”：“剪刀”特点：举例说明基因“剪刀”特点：基因的针线：基因的运输工具：种类有运载体必备的条件——————————————————————————————————————————————————3、基因操作的基本步骤（1）工具是：（2）工具是：（3）工具是：（4）基因工程的应用你见到过转基因生物或者使用过基因工程药品吗？结合身边的例子思考基因工程应用前景1、基因工程与作物育种①分析我国科学家利用基因工程成功培育抗棉铃虫的转基因抗虫棉的关键步骤：②该科技成果在环保上的重要作用是：③人们培育出的转基因作物和转基因动物主要有__________________________________________________________________________________________2、基因工程与药物研制转基因药物有：________、________、________、________、________、________、________、________、________。
3、转基因生物和转基因食品的安全性①两种观点是：__________________________________和_____________________________________________②你认为应该如何对待转基因生物与转基因食品的安全性问题：。
学案4：1.3 基因工程的应用
1.3 基因工程的应用导学案学习目标：1.基因工程的原理和应用。
2.尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案。
3.通过了解我国基因工程的前景及成果，激发学生对生物知识的兴趣，开阔学生的思路。
课前预习案一、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，以及改良农作物的______ __和利用植物生产等方面。
1、抗虫转基因植物⑴杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、、、植物凝集素基因等。
⑵成果：_______ _____、______ ________等。
2、抗病转基因植物⑴植物的病原微生物：、和细菌等。
⑵抗病基因种类①抗病毒基因：病毒基因和基因。
②抗真菌基因：______ _______基因和基因。
⑶成果：抗烟草花叶病毒的烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
3、抗逆转基因植物⑴抗逆基因：调节细胞基因使作物抗碱、抗旱；鱼的使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。
⑵成果：具有抗寒能力的烟草、番茄。
4、利用转基因改良植物的品质⑴优良基因：、控制番茄成熟的基因等。
二、动物基因工程前景广阔1、用于提高动物的生长速度⑴基因：外源基因。
⑵成果：__________ _____________________。
2、用于改善畜产品的品质⑴优良基因：_________ ________。
⑵成果：转基因牛分泌的乳汁中_____ ____含量少。
3、用转基因动物生产药物⑴基因来源：药用基因+ 蛋白基因+启动子。
⑵成果：______________ _________________。
4、用转基因动物作器官移植的供体⑴器官供体：抑制或去除基因。
⑵成果（预期）：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。
三、基因工程药物异军突起1、来源：转基因。
2、工程菌：。
3、成果：_________等。
可用来预防和治疗，如等。
四、基因治疗曙光初照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。
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及其基本原理。
2. 掌握基因工程的基本操作步骤。
3. 了解基因工程的应用领域和意义。
4. 能够分析基因工程技术在实际问题中的应用。
二、教学内容1. 基因工程的概念：介绍基因工程的定义，解释基因重组、基因编辑等基本概念。
2. 基因工程的基本原理：介绍基因工程的基本原理，包括DNA重组技术、载体选择、转化等。
3. 基因工程的基本操作步骤：介绍基因工程的基本操作步骤，包括目标基因的获取、载体构建、转化和表达等。
4. 基因工程的应用领域：介绍基因工程在农业、医学、生物制药等领域的应用实例。
5. 基因工程的意义：讨论基因工程技术在科学研究、疾病治疗、生物产业发展等方面的意义和影响。
三、教学方法1. 讲授法：讲解基因工程的基本概念、原理和操作步骤。
2. 案例分析法：分析基因工程在实际问题中的应用案例。
3. 小组讨论法：分组讨论基因工程的意义和潜在问题。
4. 实验操作法：安排实验室实践活动，让学生亲身体验基因工程的基本操作。
四、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对基因工程概念和原理的理解程度。
2. 小组讨论报告：评估学生在小组讨论中的参与情况和思考深度。
3. 实验报告：评估学生在实验操作中的技能和理解能力。
4. 期末考试：设计有关基因工程的选择题、填空题和简答题，评估学生的综合掌握程度。
五、教学资源1. 教材：推荐使用《基因工程》等相关教材，提供详细的知识点和案例分析。
2. 实验室设备：提供实验室设备，如PCR仪器、电泳仪等，供学生进行实验操作。
3. 多媒体教学资源：使用PPT、视频等教学资源，生动展示基因工程的基本原理和应用实例。
4. 在线资源：推荐学生访问相关的科研机构和公司的官方网站，了解基因工程的最新研究进展和应用情况。
六、教学活动设计1. 导入新课：通过播放基因工程相关的科普视频，激发学生的兴趣，引出基因工程的概念。
2. 知识讲解：利用PPT展示基因工程的基本原理和操作步骤，边讲解边展示相关图片和示例，帮助学生理解和记忆。
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基因工程及其应用学案编写审核：高一生物组第周学习目标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、关注转进因生物和转基因食品的安全性。
学习重点（1）基因工程的基本原理。
（2）基因工程的安全问题。
学习难点（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学习过程一、基因工程的定义1、基因工程又叫__________。
它是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因__________出来，加以饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，__________生物的遗传性状。
这是在DNA上进行的__________水平的设计施工。
基因工程需要的基本工具有“__________”、“__________”、“__________。
2、基因工程的优点是：可以按照人们的意愿直接__________改变生物的性状，培育出新品种。
【讨论展示】1、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都是有益的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2、为什么不同生物的基因可以相互转移？转基因生物是否产生了新基因和新型蛋白质？二、基因工程的基本工具1、基因的“剪刀”：__________（简称__________）（1）存在：主要在微生物体内。
（2）特性：一种限制酶只能识别（），并在（）切割DNA分子。
（3）实例：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。
（4）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。
（5）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。
【讨论展示】下列关于限制酶的说法不正确的是（）A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布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的切点不同D．限制酶的作用是用来提取目的基因2、基因的“针线”：__________，作用：连接__________和__________之间的缺口。
DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中，缝合脱氧核糖和磷酸之间的缺口。
如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。
【分析拓展】DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接成DNA片断；DNA连接酶把DNA片连接成DNA分子，两者都是连接脱氧核糖和磷酸之间的磷酸二酯键。
3、基因的运载体（1）作用：将外源基因送入__________。
（2）种类：质粒、__________等。
质粒：存在于许多__________以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够__________的__________。
（3）条件①能在宿主细胞稳定保存并大量复制②有多个限制酶切点，以便于外源基因相连。
③有标记基因，便于筛选。
【讨论展示】1、下列关于基因工程的叙述不正确的是（）A、基因工程的生物学原理是基因重组B、通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状C、基因的针线是DNA连接酶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2、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、①③⑥⑦D、②③⑥⑦三、基因工程的步骤①提取目的基因②目的基因与运载体结合：用切割质粒和目的基因，加入，形成分子。
③将目的基因导入受体细胞④目的基因的检测和鉴定【讨论展示】目的基因和质粒为什么要用同一种限制酶切割？限制酶和DNA连接酶作用的位点相同吗？【分析拓展】不同D NA分子能够拼接在一起的原因：（1）都具有相同的物质组成，都具有规则的双螺旋结构。
（2）都遵循碱基互补配对的原则【讨论展示】1、基因工程的操作步骤：①使目的的基因与运载体相结合②将目的的基因导入受体细胞③检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。
正确的操作顺序是（）A、③②④①B、②④①③C、④①②③D、③④①②2、下列能说明目的基因完成了表达的是（）A、棉株中含有杀虫蛋白基因B、大肠杆菌中具有胰岛素基因C、土豆含有抗病毒的基因D、从酵母菌中提取到了干扰素四、基因工程的应用1、作物育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育各种抗逆性作物新品种。
如抗虫棉等。
抗虫基因作物的使用，不仅减少了__________，大大降低了生产成本，而且还减少了__________。
2、药物研制：利用基因工程的方法，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种__________、__________的药品。
如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。
3、环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害化合物，吸收环境重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。
五、转基因生物和转基因食品的安全性目前关于转基因生物和转基因产品的安全性，有两种观点，一种观点是转因生物和转基因食品不安全，____________________；另一种观点____________________。
通过学习，要认识到科学技术是一把双刃剑，认识到生命中许多事实还有待于人类去探索，科学发展中仍有许多问题有争议。
【课堂检测】1、下列有关基因工程的叙述，正确的是（）A、DNA连接酶可将两个黏性末端的碱基连接起来B、目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变C、目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外D、常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等2、下列关于质粒的叙述，正确的是（）A、质粒是广泛存在于细胞中的一种颗粒状细胞器B、质粒是细菌细胞中能自主复制的小型环状DAN分子C、质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制D、细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的3、基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作步骤中，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中D、目的的基因的检测和表达4、下列关于DNA连接酶的叙述正确的是（）①催化相同黏性末端的DNA片断之间的连接②催化不同黏性末端的DNA片断这间的连接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间键的形成A、①③B、②④C、②③D、①④5、依图示有关工具酶功能的叙述，不正确的是（）A、连接b处的酶为RNA聚合酶B、连接a处的酶为DNA连接酶C、切断b处的酶为解旋酶D、切断a处的酶为限制性核酸内切酶6.下列黏性末端属于同一种限制性内切酶切割的是（）A．①②B．①③C．②④D．③④7、下列四条DNA分子，彼此间具有粘性末端的一组是（）A．①②B．②③C．③④D．②④8．下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是（C）9．在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于（）A．目的基因的提取和导入B．目的基因的导入和检测C．目的基因与运载体结合和导入D．目的基因的提取和与运载体结合参考答案：1-5 DBCDA 6-9 CD CD【课下作业】1、限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后形成的黏性未端。
___________________________②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后形成的黏性未端。
_____________________2、P106 练习（一）【课外阅读】我国转基因生物的利用现状1981年，科学家第一次成功地将外源基因导入动物胚胎，创立了培育转基因动物的技术。
1982年，科学家获得转基因小鼠。
1983年，又获得转基因烟草、马铃薯。
目前，国际上获得的转基因植物已达100种以上。
以下列举了我国转基因生物的利用情况。
基因工程药物基因工程药物主要来自三个方面：一是微生物基因工程，即把目的基因导入大肠杆菌等工程菌中，通过微生物表达目的基因的产物；二是细胞基因工程，即用哺乳动物细胞株表达目的产物；三是转基因动物，即将目的基因直接导入鼠、兔、羊、猪体内，使目的基因在哺乳动物体内表达，从而获得目的产物。
下表（表14）列举了部分利用基因工程技术研制的药品。
产品名称菌株或细胞应用人胰岛素大肠杆菌治疗糖尿病人生长激素（GH）大肠杆菌治疗生长缺陷症表皮生长因子（EGF）大肠杆菌治疗烫伤、胃溃疡等肿瘤坏死因子大肠杆菌杀死某些肿瘤细胞白细胞介素-2（IL-2）大肠杆菌治疗某些癌症尿激酶原大肠杆菌治疗心脏病α-干扰素酵母菌治疗癌症或病毒感染乙型肝炎疫苗酵母菌预防病毒性肝炎组织溶纤酶原激活剂（tPA）哺乳动物细胞治疗心脏病放射性物质等）对生态环境的破坏，已成为威胁人民生活的严重问题。
生物技术在环境治理上发挥着不可替代的作用。
美国培育的基因工程“超级菌”，几小时就可降解自然菌种需1年才能降解的水上浮油；日本将嗜油酸单胞杆菌的耐汞基因转入腐臭单胞杆菌，使该菌株既能有效处理环境中汞污染，又能将汞回收利用。
目前，已成功培植出一种能高效地吸收重金属的转基因烟草，它对土壤中重金属具有很强的抵抗能力和吸附能力，如果把转基因的烟草种于被污染的土壤，就能利用它来吸收和排除土壤中的重金属。
动物乳腺生物反应器动物乳腺生物反应器是20世纪90年代出现的利用转基因动物的乳房作为生物发酵工厂,大规模生产某些急需的生物活性物质或药用蛋白的高新技术。
目前利用动物乳腺生物反应器生产医用蛋白质已经受到高度的重视。
荷兰用转基因牛生产乳铁蛋白；英国成功研制转基因羊，从其乳汁中提取抗胰蛋白酶；我国研制出五头转基因羊，乳汁中含有治疗血友病的凝血因子。