第6章从杂交育种到基因工程
第2节基因工程及其应用
一、教学目标
知识目标
1、简述基因工程的基本原理（概念、工具、步骤）。
2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。
能力目标
1、通过对书中以及ppt课件中的插图、图片的观察，学会科学的观察方法，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。
2、利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，培养自主学习能力。
情感态度与价值观
1、关注转基因生物和转基因食品的安全性。
2.、通过学习了解我国基因工程的发展，培养爱国主义情感，树立努力学习科学知识造福社会的决心。
重点
1、基因工程的概念；
2、基因工程工具的特点和功能；
3、基因工程的基本操作步骤。
难点
1、基因工程工具的特点和功能
2、基因工程基本操作步骤
知识点
1、基因工程的基本原理（概念、工具、步骤）。
2、基因工程的应用。
考试点基因工程的基本原理。
能力点通过对概念、原理、方法的理解和掌握，逐步形成分析、综合等思维能力，具备运用学到的知识解决实际问题的能力。
自主探究点基因工程操作的基本步骤。
易错易混点基因工程的工具和基因工程的工具酶。
训练点基因工程的工具、基因工程操作的基本步骤。
拓展点转基因生物和转基因食品的安全性讨论。
二、教法学法
多媒体教学直观教学法小组讨论法教具：多媒体、ppt课件、动画三、教学过程
总结基因工程的工具：限制性核酸内切酶
播放flash动画引导学生思考并总结限制酶
的特点
关注小组讨论过程及时给与学生适当地评价
小组分别展示
讨论结果
得出结论
2、基因工程操作的第二步设疑：提取的荧光基因怎样进入猫的体内
总结基因工程操作的第二步：
2.目的基因与运载体结合
引出运载体的概念
提问：请同学们自行阅读课本，找到运载体的
概念及常用的运载体有哪些
进一步提问：怎样将运载体和荧光基因结合到
一起
引出基因工程的针线：DNA连接酶
播放flash动画展示DNA连接酶的作用过程
深度提问：这一步除了要用到以上两种工具
还要用到哪种工具（提示质粒是环状DNA分
子，荧光基因无法被“缝合”上去）
认真听取分析
并小组讨论回
答问题
总结基因工程操
作的第二步及工
具
基因工程操作的第三步和第四步讲解基因工程操作的第三步：
3.将目的基因（如重组质粒）导入受体细胞。
工具：运载体---质粒、动植物病毒等
设疑将荧光基因导入猫的受精卵中就完成了
吗总结基因工程的第四步：
4．目的基因的表达和检测
观察思考并回
答问题
总结基因工程操
作的第三四步及
工具
小结与练习引导学生认识基因工程就像是一种“剪刀加
浆糊”式的“嫁接”又有些像生活中的裁缝做
衣。
请学生总结基因工程的四部曲：
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.目的基因的检测与鉴定
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还原酶
Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④
Ｄ．②③
讨论思考回答
问题
总结基因工程的
操作工具及过程
⒉基因工程的正确操作步骤是（C ）
①使目的基因与运载体结合
②将目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
Ａ．③②④①Ｂ．②④①③Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②
三、基因工程的应用
1.基因工程与作物育种展示番茄炒蛋的
图片，引导学生思考北方冬天要怎样吃到番茄
炒蛋
展示抗虫棉等图片巩固基因工程的应用 1
总结：基因工程与作物育种的密切关系。人们
利用基因工程的方法获得了转基因抗虫棉，耐
贮存的番茄，耐盐碱的棉花，抗除草剂的玉米、
油菜、大豆等。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。
2、基因工程与药物研制
展示糖尿病并发症图片，引导学生思考糖尿病
是由于缺乏胰岛素引起的，进一步展示胰岛素
的来源少，价格昂贵，展示基因工程生产胰岛
素的成果，小结基因工程的应用—基因工程与
药物研制
利用基因工程生产的药物有胰岛素、干扰
素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子，以及
预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾的疫苗等。基因
通过PPT获取
信息
通过基因工程的
应用进一步理解
基因工程。
工程生产药品的优点是效率高、成本低、品质好。
3、基因工程与环境保护
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。
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。
四、转基因生物和转基因食品的安全性
转基因生物和转基因食品的优点：解决粮
食短缺问题；减少农药使用，从而减少环境污
染；节省生产成本，降低粮食售价；增加粮食
营养，提高附加价值；增加食物种类，提升食
物品质；促进生产效率，带动相关产业发展。
转基因生物和转基因食品的缺点：可能
产生新毒素和新过敏原，可能产生抗除草剂
的杂草，可能使疾病的散播跨越物种障碍，
可能威胁其他生物的生存，可能干扰生态系
统的稳定性。
学生阅读课本
获取信息
让学生关注转基
因生物和转基因
食品的安全性。
课后探究课题：利用网络资源并结合教材中的资料分
析,就“转基因生物和转基因食品的安全性”
以小论文的形式发表个人见解。
课后探究
让学生主动关注
科学、关注社会。
总结升华
本节课我们主要学习了基因工程的原理、
操作工具和步骤，进一步的理解了现代生物新
技术。科学与我们的日常生活紧密联系，息息
相关，请同学们要珍惜在校的学习过程，脚踏
认真听取思考
使学生理解科学
的实用性并激发
实地，把基础打好，将来有更多好的创意和发现，为社会做出更多贡献。他们投身科学的热情
四、当堂达标
1、下列关于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.所有限制酶都只能识别同一种按规定的核苷酸序列
C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快
D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
2、以下说法正确的是（）
A. 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B．质粒是基因工程中惟一的运载体
C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复
3、实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的（）
A．高效性 B.专一性
C．多样性 D.催化活性受外界条件影响
4、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（）
A.提供基因的动物
B.基因组中增加外源基因的动物
C.能产生白蛋白的动物
D.能表达基因信息的动物
5、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步骤是（）
A．人工合成基因 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
解析：
1、考察对基因工程原理的理解运用，只要理解基因工程的工具、步骤，即可正确的作出判断。
2、考察对基因工程原理的理解运用，只要理解基因工程的工具、步骤，即可正确的作出判断。
3、将基因工程的工具与酶的特性结合起来，考察学生的学科内综合运用的能力。
4、考察对基因工程的灵活运用的能力。
5、从遗传原理的角度，考察学生对基因工程的理解。
【答案】
五、板书设计
基因工程及其应用
一、基因工程的原理
1.原理：基因重组
2.工具：
剪刀——限制性核酸内切酶
针线——DNA连接酶
运载体——质粒、动植物病毒等
3.基本步骤：
（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）目的基因的检测和表达
二、基因工程的应用
三、转基因生物和转基因食品的安全性
六、教学反思
由于基因工程是在分子水平上进行的生物工程，在高中阶段不可能直接让学生进行相关实验和操作，所以应在备课时作充分准备，如准备相关的课件通过电脑动画来表现这一动态过程。本节课以基因工程操作步骤为主线，穿插基因工具的结构特点和功能，通过启发式的提问，调动学生的学习兴趣以及思维。
由于时间的限制，对基因工程的操作的基本步骤的细节讲解较少。
结合生活中的一些基因工程例子来学习基因工程的应用，学生们很有兴趣。