人教版高中生物选修3 1.3《基因工程的应用》教案
高中生物教案：了解基因工程的应用
高中生物教案：了解基因工程的应用一、基因工程的概述基因工程是现代生物学的重要分支，它利用技术手段对生物体的遗传物质进行人为操作和改变，以实现特定目的。
基因工程的应用范围广泛，对于人类生活和医学健康有着重要的影响。
本文将介绍基因工程的应用以及对于高中生物教育的意义。
二、基因工程在医学领域的应用1. 基因诊断与治疗基因工程的一个重要应用是基因诊断与治疗。
通过检测个体的基因组中是否存在有害突变，可以及早发现并预防一些遗传性疾病。
此外，基因治疗技术也被广泛研究，例如使用载体将正常基因导入细胞中，来治疗某些遗传性疾病，为疾病的治疗提供了新思路。
2. 转基因生物的研究与应用基因工程技术还可应用于转基因生物的研究与应用。
转基因技术通过将外源基因导入生物体中，使其获得新的性状或改善原有性状。
在农业领域，转基因作物能够抵抗害虫、耐受恶劣环境、提高产量和品质，为粮食安全和生态环境保护提供了有效途径。
三、基因工程在环境保护中的应用1. 生物修复技术基因工程技术在环境保护中有着重要的应用价值。
生物修复技术利用转基因微生物来降解污染物，如石油污染、重金属污染等，可以有效减少环境污染物的危害，保护生态环境。
2. 基因荧光标记技术基因工程还可应用于环境中物种的鉴定和保护。
基因荧光标记技术可以通过引入荧光基因或标记基因，对物种进行标记，辅助进行保护和研究。
这对于保护濒危物种和生态系统的稳定具有重要意义。
四、基因工程对高中生物教育的意义1. 培养科学素养基因工程是现代科学技术的重要代表之一，教授基因工程的概念和应用，可以帮助学生了解生物学的前沿科技，培养学生的科学素养和创新思维。
2. 激发学习兴趣基因工程应用领域广阔，包含医学、农业、环境等多个领域，这为学生带来了更多的学习兴趣。
教师可以通过有趣生动的案例，引导学生深入探索基因工程的应用领域，激发学生对生物学的兴趣。
3. 培养实践能力基因工程是一个实践性强的学科，教学过程中可以设置生物实验，让学生亲自操作，并培养学生的操作和思考能力。
2023年人教版高中生物选择性必修3第3章基因工程第3节基因工程的应用
第3节基因工程的应用【课程标准】举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。
【素养目标】1.科学思维:基于基因工程在农牧、医药和食品等行业应用的实例,说明基因工程给社会带来的巨大进步。
2.社会责任:基于基因工程在各方面发展的前景,理性看待基因工程的安全性。
你听说过转基因鲤鱼吗?转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%~115%,它在142天后平均体重达到648 g。
除生长速度快,转基因鲤鱼对饵料的利用率也非常高,这两个因素使得转基因鲤鱼的养殖经济效益比非转基因鲤鱼提高125%。
观看视频《快速生长的转基因黄河鲤鱼》。
思考:1.提高鲤鱼生长速度的目的基因是什么?2.你还知道哪些转基因生物?基因工程有哪些方面的应用?一、基因工程在农牧业方面的应用连一连:基于基因工程在改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等方面的应用,将下列转基因生物和选用的目的基因连线。
【警示】转基因抗虫植物与转基因抗病植物是不同的,转基因抗病植物可以抵抗病毒、真菌等,但不能抗虫。
二、基因工程在医药卫生领域的应用判一判:基于基因工程在医药卫生领域的成果和应用,判断正误。
①对微生物或动植物的细胞进行基因改造,使它们能够生产药物。
(√)②乳腺生物反应器是将药用蛋白基因导入动物的乳腺细胞中。
(×)提示:需将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子重组在一起后导入受精卵中。
③转基因动物需要进入泌乳期才能成为“乳腺生物反应器”。
(√)④用转基因动物做器官移植的供体时,只能通过抑制供体动物抗原决定基因的表达来解决免疫排斥的问题。
(×)提示:还可以设法除去抗原决定基因。
思考:作为乳腺生物反应器的动物,对性别有怎样的要求?提示:应为雌性动物。
三、基因工程在食品工业方面的应用1.基因工程菌:用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类。
2.选一选:以下叙述属于基因工程在食品工业方面应用的是①③。
选修3 专题1 1.3 基因工程的应用学案(陆德平)
1.3 基因工程的应用——学案编者：陆德平一、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：主要有、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）其他抗逆转基因植物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。
例1、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．①③④C．②③④D．①②④二、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+ 蛋白基因的启动子。
2．成果：乳腺生物反应器或反应器。
（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。
例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。
人教版高中生物选修三：1.3《基因工程的应用》ppt课件
转基因克隆猪器官
提示:生长激素基因
启动子
免疫排斥
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2.动物乳腺生物反应器的原理、生产流程及优点是怎样的? 提示:(1)原理:利用基因工程,把动物的乳腺作为生产工具,使目的 基因在其内表达,在分泌的乳汁中获得人类需要的生物产品。 (2)生产流程:
(3)优点: ①产量高,易获得目标产品; ②目标产品质量好,因为乳腺组织具有一整套全面对蛋白质进行 合成和加工的能力; ③产品成本低; ④从乳汁中提取产品,操作简单。
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四、基因治疗曙光初照
1.基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥 功能,从而达到治疗疾病的目的。可分为体外基因治疗和体内基因治疗 两种。 2.无论哪一种基因治疗,目前都处于初期的临床试验阶段。
预习交流
1.患者通过基因治疗后,其后代还患遗传病吗?为什么? 提示:其后代很可能还患有这种遗传病。对患者进行相关细胞的基 因替换,但这种局部细胞的基因替换,并没有改变其他部位细胞的基因, 如精原细胞。其后代很可能还会患遗传病。 2.基因治疗现在应用于临床治疗了吗? 提示:基因治疗的很多技术还不成熟 ,目前只是处于临床试验阶段。
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2.抗病转基因植物 (1)引起植物生病的微生物称为病原微生物,主要有病毒、真菌和细 菌等。 (2)目的基因:病毒外壳蛋白基因、 病毒复制酶基因、 几丁质酶基因、 抗毒素合成基因。 (3)意义:能够获得杂交育种无法获得的抗病毒的新品种。 3.抗旱、抗盐碱植物 (1)原理:干旱和盐碱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关。 (2)目的基因:调节细胞渗透压的基因。 (3)成果:抗盐抗旱烟草等。 4.利用转基因改良植物的品质 (1)应用范围:可以提高植物中氨基酸的含量、延长贮存时间、改变 花色等,从而提高作物品质。 (2)提高氨基酸含量和种类的方法:将某些氨基酸含量多的蛋白质 编码基因导入植物;改变氨基酸合成途径中某种关键酶的活性,提高氨 基酸的含量。
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。
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。
高中生物选择性必修三 第3章 第3节 基因工程的应用
学习目标
1.举例说明基因工程在农牧业、医药卫生及食品工业 的应用。 2.举例说出日常生活中的转基因产品,理性看待基因工 程给我们的生产和生活带来的影响。
一、基因工程在农牧业方面的应用 1.转基因抗虫植物 (1)方法:从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因,将其导入作物 中。 (2)成果:转基因抗虫棉花、玉米、水稻等。 (3)意义:减少化学杀虫剂的使用,降低生产成本,减少环境污染。 2.转基因抗病植物 (1)方法:将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中。 (2)成果:转基因抗病毒甜椒、番木瓜等。 (3)意义:能获得用常规育种方法很难培育出的抗病的新品种。
答案D 解析萤火虫与烟草的遗传物质都是双链DNA,这是完成基因重组的 基础,①正确;自然界的所有生物几乎都共用一套遗传密码,②正确; 萤火虫的荧光素基因导入烟草细胞使得该转基因植株通体光亮,可 见荧光素基因在该植株中成功表达,即烟草体内合成了荧光素,③ 正确;萤火虫与烟草细胞合成蛋白质的方式基本相同,都是以mRNA 为模板,在核糖体上,经氨基酸脱水缩合形成蛋白质,④正确。
探究点一
探究点二
答案C 解析重组质粒形成后需要通过农杆菌转化法等方法导入棉花的叶 肉细胞;如果抗虫基因导入棉花叶肉细胞的细胞质中,转基因棉花 的花粉中不含该基因,如果导入细胞核基因中,该转基因植株相当 于杂合子,后代会发生性状分离;抗虫棉的选择作用使具有抗性突 变的棉铃虫生存下来,经过长时间积累,棉铃虫的抗性会增强。
2.科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞并获得高水平 的表达。长成的烟草植株通体光亮,堪称自然界的奇迹。这一研究 成果表明( ) ①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同 ②萤火虫与烟草共用一套遗传密码 ③烟草体内合成了荧光素 ④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同 A.①③ B.②③ C.①④ D.①②③④
生物人教版选修三优化课件：专题1 1.3 基因工程的应用
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2022/4/152022/4/15April 15, 2022
1．在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作正确的是( ) A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B．用 DNA 连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C．重组 DNA 分子只能导入烟草的受精卵 D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞属于细胞水平的检测
解析：限制酶一般只切割 DNA 分子双链，而烟草花叶病毒是 RNA 病毒，A 项错误；DNA 连接酶连接目的基因和载体，构建基因表达载体(即重组 DNA 分子)，B 项正确；作为目 的基因的受体细胞，可以是烟草的受精卵，也可以是一般的体细胞或烟草的原生质体，C 项错误；D 项应该属于个体水平的检测，D 项错误。 答案：B
3．抗病转基因植物 (1)引起植物生病的微生物称为病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌等。 (2)目的基因 抗病毒：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因； 抗真菌：几丁质酶基因和抗毒素合成基因。 (3)意义：能够获得杂交育种无法获得的抗病毒新品种。 4．抗逆转基因植物 (1)原理：干旱和盐碱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关。 (2)目的基因：调节细胞渗透压的基因。 (3)成果：抗盐抗旱烟草、抗寒番茄、耐除草剂玉米等。
1．3 基因工程的应用
[课标解读] 1.列举基因工程在植物、动物方面的具体应用及取得的丰硕成果(重点)。 2.列举基因工程在医疗方面的具体应用及取得的丰硕成果(重点)。3.举例讨论并用流程图 表示几种转基因生物的培育过程(重点)。4.尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问 题的方案。5.关注基因工程的发展。
高中高中生物选修3教案全套教案
专题1基因工程本专题教材分析一、教学目的要求知识方面1.简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。
2.简述基因工程的原理及技术。
3.举例说出基因工程的应用。
4.简述蛋白质工程。
情感态度与价值观方面1. 关注基因工程的发展。
2. 认同基因工程的应用促进生产力的提高。
能力方面1.运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。
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.通过讨论、进展追踪等活动，提高收集资料、处理资料、撰写专题综述报告的能力。
基因工程属于生物科技前沿的内容，这一专题的教学，首先要考虑基础性。
高中阶段的教学不是培养专家，而是要全面提高学生的科学素养，因此，着力点应瞄准对学生的发展起根本作用的知识、能力、思想情感上。
忽视了这一点，而一味追求知识的深和透，就会本末倒置，影响学生的全面发展。
本专题教学的另一个重要原则就是要在学生原有的知识、经验基础上提升。
违背了渐进性，易使学生认为“基因工程难学”而产生“危乎高哉”的想法，望而却步。
紧密联系学生已有的经验、生活阅历，尽量紧密联系必修课中的基础知识，一步步引领学生登上这一科技前沿的舞台，学生们才会心驰神往地投入到学习中来。
在学习本专题内容时，不能忽视知识与能力、情感态度与价值观的有机结合。
情感态度与价值观是学习的动力，要利用国际上重大科技成果的素材，开阔学生的视野，增强他们奋发图强的紧迫感；利用国内重大科技成果的素材，培养他们自强不息的民族精神，从而唤起他们学习的积极性。
二、教学内容的结构和特点（一）教学内容的特点本专题的内容由题图、《科技探索之路》和四节内容构成。
题图为学习者创设了一个意境。
沃森和克里克对DNA双螺旋结构的重大发现和随后的技术创新孕育了基因工程。
在复制的DNA双螺旋结构上展示的转基因工程菌、牛、羊、鱼、番茄、甜椒、牵牛等，代表了基因工程在三个重要方面的研究成果：转基因微生物、转基因动物和转基因植物。
在上述画面的基础上，点出基因工程的主题：“基因工程是按照人们的愿望，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。
人教版教学教案生物选修3基因工程DNA重组技术
质粒
2基因工程的
本操作程序
为什么要获得目的基因 为什么要把目的基因 与载体结合 受体细胞是指什么
为什么要进行检测
步骤知序列：人工合成
利用PCR技术扩增 聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)
原核细胞的基因结构
编码区
能够转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合 成，也就是说能够编码蛋白质的区段 位置 编码区上游紧靠着转录起点 启动子
不能编码蛋 非编 白质的区域， 码区 调控遗传信 息的表达 终止子
功能 引导RNA聚合酶与基因的 正确部位结合 位置 编码区下游紧靠着转录的 终点的位置 功能 阻碍RNA聚合酶的移动， 并使其从DNA模板链上脱 离下来
AGGTCACGTCG TCCAGTGCAGC RNA聚合酶
一 原核细胞的基因结构
与RNA聚合酶 结合位点
AGGTCACGTCG TCCAGTGCAGC AGGU CACGU CG
RNA聚合酶
一 原核细胞的基因结构
与RNA聚合酶 结合位点
AGGTCACGTCG TCCAGTGCAGC AGGUCACG UC G
一、原核生物的基因结构
非编码区
编码区 非编码区
RNA聚合酶 结合位点
原核细胞基因结构示意图
一 原核细胞的基因结构
非编码区
编码区
非编码区
与RNA聚合酶 结合位点
RNA聚合酶是一种蛋白 质，能识别并与调控序 列中的结合位点结合， 能催化DNA转录为RNA
一 原核细胞的基因结构
与RNA聚合酶 结合位点
组成原核基因的核苷酸序列可以分为不同的区段， 有的能转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成， 这样的区段叫编码区，有的区段不能转录为相应的信使 RNA，也就是不能编码导蛋白质，这样的区段叫非编码 区。非编码区是由编码区上游和编码区下游组成的，在 非编码区上有调控遗传信息表达的核苷酸序列，其中最 重要的是位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点。 RNA聚合酶是由多个肽链构成的蛋白质，它的作用 是催化DNA转录为RNA，RNA聚合酶能够识别调控序列中 的结合位点，并与之结合。转录开始后，RNA聚合酶沿 DNA分子移动，并以DNA分子一条链作为摸板合成RNA， 转录完毕后，RNA链释放出来，RNA聚合酶从DNA模板链 上脱落下来。
人教版教学课件3.1.3基因工程的应用
• 什么叫显微注射技术？
• 基因工程在环保方面有什么应用？
1）用于环境监测。
2）用于被污染环境的净化。 • 通过基因工程方法怎样进行环境监测？ 例如：用DNA探针可以检测饮用水中 病毒的含量。
特点：是快速、灵敏，1吨水中有10 个病毒也能检测出来。
• 通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？
1）“超级细菌” ——分解石油，可以大大提高 细菌分解石油的效率。 方法：将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都 转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造 出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。 2）“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌，以及 能够净化镉污染的植物。 3）杀虫剂：通过基因重组构建新的杀虫剂，取 代生产过程中耗能多、易造成环境污染的农药， 并试图通过因 血清蛋白基因 动物 生产药物的工程菌 胰岛素基因
干扰素基因
人
一、植物基因工程硕果累累
阅读书P17页
转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力, 以及改良弄作物的品质和利用植物生产药物等方面.
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
我国在抗逆基因的分离、克隆和转化 等方面的研究已取得一定进展，克隆了 耐盐碱相关基因，通过遗传转化已获得 了耐1％NaCl的苜蓿，耐 O．8％NaCl的 草莓，耐2％NaCl的烟草。 抗逆基因工程作物已进入田间试验 阶段。我国科学家刘岩等获得了耐盐性 明显提高的转基因玉米植株。我国科学 家张荃等获得了耐盐性提高的转基因番 茄。
治疗乙型肝炎
• 基因工程药品 —— 生长激素
治疗侏儒症的唯一方法：是向人体注射 生长激素。 传统生产方法：需解剖尸体，从大脑的 底部摘取垂体，并从中提取生长激素。 基因工程方法，将人的生长激素基因导 入大肠杆菌中，使其生产生长激素。 人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的 生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。
人教版高中生物学选择性必修3现代生物科技专题精品课件 1.3 基因工程的应用
赖氨酸含量高的玉米、 耐储存番茄、新花色 矮牵牛
课堂篇探究学习
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
动物基因工程的应用
问题导引
用基因工程建立动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的?其优
越性有哪些?
观察下列生产流程图,回答问题。
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
(1)在构建重组DNA分子的过程中,插入的药物蛋白基因前要加
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
特别提醒利用基因工程培育生物新品种,打破了常规育种中难以突 破的生殖隔离,实现了不同物种之间的基因交流,从而大幅度改良 生物的遗传特性。
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于其缺少控制蓝色色素合成的基 因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工 程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是( )
抗病毒烟草、抗病毒 小麦、抗病毒番茄、 抗病毒甜椒
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
成果
抗逆转基 因植物
改良品质 的转基因 植物
外源基因类型及举例
成果举例
抗 抗逆冻基蛋因白基:调因节、细抗胞除渗草透剂压基基因因、抗草草盐剂、碱的抗和 大寒抗 豆番干 和茄旱 玉、的 米抗烟除
优良性状基因:提高必需氨基酸 含量的蛋白质编码基因、控制 番茄成熟的基因、与花青素代 谢有关的基因
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
3-3 基因工程的应用(教学课件)——高中生物人教版(2019) 选择性必修3
5.目前大量生产干扰素的方法是什么？
用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内获得 6.我国批准生产的第一个基因工程药物的名称叫什么？用 于治疗哪些疾病？ 重组人干扰素α-1b 主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等
2、让转基因哺乳动物批量生产药物
乳腺生物反应器或乳房生物反应器
转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所 需药品。
从社会中来
胰岛素是治疗糖尿病的特效药物。传统生产 胰岛素的人使用一年的胰岛素需 要上千头牛，生产的成本非常高。
1978年，科学家将编码人胰岛素的基因导入大 肠杆菌细胞中，使大肠杆菌表达重组人胰岛素。
我国拥有自主知识产权的基因工程物---重组 人胰岛素已经研制成功并得到广泛应用。
三、基因工程在食品工业方面的应用
利用基因工程菌除了可以生产药物，还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。
1、基因工程菌
概念
：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类。
获得方法;
细菌拟核 质 粒
质粒
核酸切割 插入质粒
重组 质粒
送入 细胞
重组 细菌
基因工程菌生产的优点： 基因工程获得的工业用酶纯度更高，生产成本显著降低，生 产效率较高。 实例： ①阿巴斯甜——一种普遍使用的甜味剂，主要由天冬氨酸和苯丙 氨酸形成，这两种氨基酸可通过基因工程实现大规模生产。 ②加工转化糖浆需要的淀粉酶，加工烘烤食物需要的脂酶等也可 通过构建基因工程菌，结合发酵技术大量生产。 ③凝乳酶——奶酪-生产需要凝乳酶来凝聚固化奶中的蛋白质。
有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DD21T等毒害物质。
1. 将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新导入大肠杆菌的细胞内，再通 过发酵工程就能大量生产人生长激素。下列相关叙述正确的是 ( ) C A. 转录生长激素基因需要解旋酶和DNA连接酶 B. 发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初生代谢物 C. 大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传 D. 大肠杆菌质粒标记基因中腺瞟吟和尿囉曉的含量相等
《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。
人教版高中生物选择性必修教学设计第2册 基因工程的应用
教学设计
再依次分析其应用原理：
1、转基因抗虫植物
思考1：转基因抗虫植物导入的是什么基因？具有什么优势？
从某些生物中分离出抗虫基因导入作物，使之具有抗虫性状。
举出典例：转基因抗虫棉、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。
2、转基因抗病植物
同理推导出转基因抗病植物是将源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入作物，培育出抗病作物。
举出典例：抗病毒转基因甜椒、番木瓜和烟草等
【活动任务二】自主阅读P90-91，总结医药卫生领域的应用主要包括哪3个方面
一、构建本节课的概念图
二、【课后调查】
转基因技术的安全性
转基因技术自诞生以来，发展迅
速，研究对象已涵盖至少35科、
200多种的植物，涉及大豆、玉
米和棉花等重要作物，以及牧草、。
人教版高中选修三生物1.3基因工程的应用-学案(附答案)
专题1 §1.3 基因工程的应用知识目标：举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
能力目标：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。
学习重点：基因工程在农业和医疗等方面的应用。
学习难点：基因治疗。
预习导学：一、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产生等方面。
（一）抗虫转基因植物1、杀虫基因：、、、。
2、成果：抗虫植物如水稻、棉、玉米、马铃薯、番茄等。
3、好处：减轻、有利人类、可以降低生产等。
练习：转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的也应当。
在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。
这种做法的主要目的是（）A、维持棉田物种多样性B、减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度C、使食虫鸟有虫可食D、维持棉田生态系统中的能量流动（二）抗病转基因植物1、病原微生物：、、等。
2、抗病基因种类：（1）抗病毒基因：、等。
（2）抗真菌基因：、等。
3、成果：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。
（三）抗逆转基因植物1、抗逆基因：调节细胞的基因使作物抗碱、抗旱；鱼的使作物耐寒能力提高；使作物抗除草剂等。
2、成果：具抗寒能力的烟草、番茄，具抗除草剂的大豆、玉米等。
练习：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，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（四）利用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等。
2、成果：转基因玉米、转基因延熟番茄、转基因矮牵牛花等。
二、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、转基因鲤鱼等。
（二）改善畜产品的品质1、优良基因：肠基因。
2、成果：转基因奶牛分泌的牛奶中减少。
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1.3 基因工程的应用
一、教学目标
1.通过阅读文本、观察图片，能够举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.通过查阅资料、观看图像，关注基因工程的进展。
3.通过资料分析、师生交流，能概括出基因治疗的原理及过程并说出基因芯片的概念。
二、教学重点和难点
1.教学重点
基因工程在农业和医疗等方面的应用
2.教学难点
基因治疗
三、教学过程
知识一：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抗逆能力、改良农作物的品质、利用植物生产药物等方面。
1．抗虫和抗病转基因植物
2.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。
3．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：富含赖氨酸的转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
[思考交流]
1．抗虫的基因能抗病吗？为什么？
【提示】不能。
因为每一种基因都有其特定的结构和功能。
知识二：动物基因工程及基因工程药物
1.动物基因工程应用的几个方面
2.基因工程药物
(1)方式：利用基因工程培育“工程菌”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。