3.3 胚胎工程的应用及前景教案人教版选修3
●课标要求
1．举例说出胚胎干细胞的移植。
2．举例说出胚胎工程的应用。
●课标解读
1．结合牛胚胎移植示意图，认真理解胚胎移植的生理基础，并能叙述胚胎移植的具体操作程序。
2．根据胚胎发育各个阶段的特点，识记进行胚胎切割所需的仪器和注意事项，并能了解其实际意义。
3．依据胚胎干细胞的分离途径，知道胚胎干细胞的分类、功能和具体用途。
●教学地位
本课时内容包括胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞三个重点知识，且胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，多与基因工程、细胞工程的知识结合起来综合考查。另外，随着对胚胎干细胞研究的不断的深入和广泛的应用，近几年对其考查也有所加强，以后高考中会有更多的体现。
●教法指导
1．对于胚胎移植的基本程序和胚胎分割技术的教学，可利用多媒体课件直观地展示，以帮助学生理解掌握。
2．综合上两节知识及“课堂互动探究”中探究1和探究2的“问题导思”，阐明胚胎分割和胚胎移植的生理基础。
3．对胚胎干细胞部分的教学，教师可利用相关的生命科学研究的新成就，深入浅出的评述，以帮助学生理解。
●新课导入建议
据英国《独立报》2011年1月12日报道，美国研究人员表示，实验首次证明，使用人类胚胎干细胞研制出的血小板可修复实验鼠的受损组织，
胚胎干细胞
人类未来有望源源不断地制造出起作用的血小板，捐血有可能成为历史。
此外，研究人员还认为，用这种方式制造出的血小板并不包含任何遗传物质，这消除了癌症肿瘤可能进入受体体内的风险，因而不会给病人的健康带来危害，可以在临床治疗中大展拳脚。你知道什么是胚胎干细胞吗？它在功能上有何特点？
(2)胚胎移植的方法有：手术法和非手术法。
1．在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？
【提示】 (1)应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。
(2)同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。
1.：采用机械方法切割早期胚胎。2．应用：通过此技术可提高胚胎利用率。 3．主要仪器设备：
实体显微镜和显微操作仪。 4．选用的胚胎：应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
5．分割：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，需要将内细胞团均等分割。
2．现代畜牧业中可以通过胚胎工程人工创造双胞胎或多胞胎，它们的运用有何意义？
【提示】 (1)人工创造双胞胎或多胞胎可以通过胚胎移植、胚胎分割来实现。
(2)进行该技术操作的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能，供体只产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代，大大缩短了供体的繁殖周期，使供体可产下相当于自然繁殖数十倍的后代，大大
推动了畜牧业的发展。
简称ES 或EK 细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。
2．特点
(1)在形态上表现为：体积小、细胞核大、核仁明显。 (2)在功能上：具有发育的全能性。
(3)在体外培养条件下，可以增殖，而不发生分化，因此，可以对它进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。
3
．主要用途
(1)可以用于治疗人类的某些顽症。 (2)可以培育出人造组织器官。
(3)可以揭示细胞分化和细胞凋亡的机理。
(4)可以用于哺乳动物的个体发生和发育规律的研究。
1．胚胎移植可以使用发育到任何时期的胚胎。(×) 【提示】 用于胚胎移植的胚胎必须是早期胚胎。 2．受体对外来的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。(√) 3．胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(√)
4．胚胎分割时最好选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。(√)
5．胚胎分割时，份数越多，得到的后代就越多。(×) 【提示】 胚胎分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低，得到的后代数就减少。
6．胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于成熟个体。(×)
【提示】 胚胎干细胞只能来源于早期胚胎或原始性腺。
①胚胎移植时对供体和受体分别有哪些要求？ ②胚胎移植的实质是什么？其基本操作程序如何？ 1
．供体公、母牛和受体母牛的选择
供体公、母牛应该是人类所需优良遗传性状的个体，而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力。
2．同期发情
在胚胎移植操作中应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。
促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵，同期发情用孕激素等处理供体、受体母牛，且这种处理应在促性腺激素处理供体母牛之前。
3．冲卵
(1)时期：配种或输精后第7天。
(2)实质：将供体母畜体内的胚胎冲出来，而不是把卵子冲出来。
4．胚胎移植的实质
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 5．对胚胎移植基本程序的说明
(1)应选择遗传性能和生产性能优秀的个体作供体，有健康体质和正常繁殖能力的个体作受体。
(2)受精卵的获得既可进行体内受精，也可进行人工授精。
(3)冲卵后，对胚胎进行质量检查，胚胎应发育到桑椹
胚或囊胚阶段。收集的胚胎可直接向受体移植，也可放入－196 ℃的液氮中保存。
(4)胚胎的移植方法包括手术法和非手术法。
(2013·开封高二月考)将雌性动物的早期胚胎，
或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内。以下说法不正确的是( )
A ．这里说的同“种”是指同一“物种”
B ．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，说明移植成功
C ．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D ．哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，同种动物生殖器官的生理变化都是一样的
【审题导析】 明确以下知识是解答本题的关键： (1)理解胚胎移植的概念。 (2)明确胚胎移植的生理学基础。 (3)掌握胚胎移植的操作过程和方法。
【精讲精析】 雌性哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物生殖器官的生理变化是一样的。此处必须强调是在一段时间内。
【答案】 D
①胚胎分割的理论基础和物质基础分别是什么？ ②胚胎分割的基本操作程序如何？ 1．理论基础：细胞的全能性。
2．物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质。 3．均分数目：2、4、8、16等份数，而不是2、3、4、5、6等，与细胞有丝分裂产生的子细胞数目以及操作难易有关，即呈2的指数形式才能做到均分。
4．使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪。 5．基本操作程序
细胞是____________，在进行体外受精前要对精________处理。进行胚胎分割时，应选择发育到
理论上讲，ES 细胞可以分化成各种组织细胞，可形成各种器官。但是，目前从ES 细胞向不同组织“细胞定向”的特定条件还不十分清楚，这限制了当前ES 细胞的临床应用。
(2013·太原高二月考)干细胞是一种尚未充分分
化的未成熟的细胞，它具有再生各种组织、器官的潜能，医学家们正在尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病是成功的例证。下列说法不正确的是( )
A ．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的功能
B ．骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中，只有红骨髓具有造血功能
C ．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥反应
D ．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
【审题导析】
?
??干细胞分化程度低，具发育成各种组织器官的潜能――→应用
器官移植，有无免疫
排斥反应关键取决于自体移植还是异体移植。
【精讲精析】 骨髓移植中的供体骨髓对于受体来说为抗原，因而需要选择配型相同或相近的供体方可提供，以减弱或消除移植免疫，保证成活。
【答案】 C
本课知识小结
结论语句,1.进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。,2.胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行，因为两者生理特征相近，易于成功。,3.胚胎分割提高了胚胎的利用率，也是动物克隆的方法之一。,4.胚胎干细胞的来源不是胚胎发育的每一个时期，只能是早期胚胎(囊胚期之前)。
)
1．(2013·常州高二检测)胚胎移植主要包括以下步骤，正确的顺序是()
①配种或进行人工授精②检查③对胚胎进行移植
④移植后的检查⑤对供、受体的选择和处理⑥对胚胎的收集⑦培养或保存
A．⑤①⑥②⑦③④
B．①⑤⑥②⑦③④
C．⑤①⑥⑦②③④
D．①⑤⑥⑦②③④
【解析】胚胎移植的基本程序：(1)对供体、受体的选择和处理；(2)配种或进行人工授精；(3)对胚胎的收集、检查、培养或保存；(4)对胚胎进行移植；
(5)移植后的检查。
【答案】 A
2．下列哪项为胚胎在受体内的存活提供了可能()
A．同种动物的供体、受体生殖器官的生理变化在排卵后是相同的
B．早期胚胎在母体子宫内处于游离状态
C．供体胚胎可与受体子宫建立正常生理上和组织上的联系
D．受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
【解析】受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。
【答案】 D
3．这是2008年9月10日拍摄的世界首例胚胎分割—性别鉴定试
管水牛小公犊“明明”，在广西水牛研究所顺利诞生。利用这项技术，一枚胚胎可以产生两头甚至多头后代。关于胚胎分割时要将囊胚的内细胞团均等分割
的原因是()
A．以免影响胚胎的恢复和进一步发育
B．保证遗传物质的平均分配
C．确保胚胎发育后期营养物质的供应
D．防止分割而来的两个个体性状差异过大
【解析】胚胎分割时，要注意将囊胚的内细胞团均等分割，否则会影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育。
【答案】 A
4．表现型不同的母牛生育出基因型相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是()
A．试管动物培养B．胚胎移植
C．胚胎分割移植D．受精卵移植
【解析】若干头母牛生出基因型完全相同的小牛，这是因为这些小牛的遗传物质来自同一受精卵细胞，根据我们所学的知识可知，这是通过胚胎分割移植产生的。胚胎分割移植技术应用在奶牛厂等养殖企业，有两个明显的优势：一是提高了产仔率(特别是牛、马等大型动物，正常情况下一胎只能生一仔，通过该技术可以产若干后代)；二是容易控制后代的性别，使产生的后代大都是雌性，满足生产需要。
【答案】 C
5．(2013·长春检测)下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的一项是()
A．人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团
B．人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团
C．人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞
D．人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显
【解析】人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期——囊胚中未分化的细胞。囊胚外表是一层扁平细胞，可发育成胚胎的支持组织如胎盘等；中心的腔称囊胚腔，腔内侧有内细胞团。内细胞团在形成内、中、外三个胚层时开始分化，内胚
层分化形成肝、肺和肠等；中胚层分化形成骨骼、血液和肌肉等；外胚层分化形成皮肤、眼睛和神经系统等。由于内细胞团能发育成完整的个体，因而这些细胞被认为具有全能性。人类胚胎干细胞体积小、细胞核大、核仁明显。
【答案】 B
6．(2012·湖南师大附中高二检测)牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答问题。
(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是__________、__________和__________。
(2)过程①②③分别是____________、________和________。
(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集得到的胚胎进行________。
(4)过程②常用________和________方法进行。
【解析】本题主要考查胚胎移植的流程与识图能力。胚胎移植主要包括以下步骤：对供、受体的选择和处理→配种或进行人工授精→对胚胎的收集、检查、培养或保存→对胚胎进行移植以及移植后的检查等。
【答案】(1)优质母牛普通母牛优质公牛
(2)同期发情处理胚胎移植超数排卵
(3)胚胎分割
(4)手术非手术
新人教版高中生物选修三教学设计 专题1基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具 教学设计 一、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。 二、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。 三、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。 四、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。 五、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 六、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 八、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： （1）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） （2）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。 学生每两人为一组（可以是同桌），结合教材，思考并回答学案上的问题。 1、基因工程的概念 什么是基因工程？ 想一想，基因工程是如何发展起来的？ 2、科技探索之路（阅读课本P2—3页） （1）基因工程是在哪些学科的基础上发展起来的？ （2）哪些基础理论的突破催生了基因工程？ （3）哪些技术发明促进了基因工程的实施？ （4）你觉得，基因工程的诞生和发展能否离不开理论研究和技术创新？ 3、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” （1）从噬菌体侵染细菌的实验来看，细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源DNA
第一章基因工程 一.基本工具 (一)限制性核酸内切酶 1.分布:原核生物 2.作用:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且在特定部位 进行切割,使两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。 3.作用结果：产生黏性末端或平末端 （二）DNA连接酶 1.分类（1）E.coliDNA连接酶来源：大肠杆菌 功能：只能连接黏性末端 （2）T4DNA连接酶来源：T4噬菌体 功能：连接黏性末端和平末端 2.作用：将DNA连接起来 （三）基因进入受体细胞的载体 1.条件（1）具有多个限制酶切割位点，供外源基因插入 （2）可自我复制或整合到染色体DNA中进行同步复制。 （3）具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择 2.种类：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒、质粒 质粒：双链环状DNA分子，最常用，要人工改造 二。基本操作程序 （一）目的基因的获取 1.目的基因：编码蛋白质的基因或具有调控作用的因子 2.获取方法（1）从基因文库中获取 **基因组文库，部分基因文库 （2）利用PCR技术扩增目的基因 （3）化学方法直接人工合成：基因小，核苷酸序列已知（二）基因表达载体的构建（核心步骤） 1.目的(1)稳定存在，遗传给下一代 （2）表达和发挥作用
2.结构：启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点 **启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 **终止子：使转录在所需要的地方停止； **标记基因：鉴别受体细胞中是否含目的基因。 （三）将目的基因导入受体细胞 1.转化：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 2.将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法（2）基因枪法 （3）花粉管通道法 3.将目的基因导入动物细胞：显微注射法 4.将目的基因导入微生物细胞：Ca+处理使细胞处于感受态 **原核细胞特点：繁殖快，单细胞，遗传物质相对较少（四）目的基因的检测与鉴定 1.分子水平的检测 （1）检测受体细胞中是否插入了目的基因:DNA分子杂交技术（2）检测目的基因是否转录出了 mRNA：DNA分子杂交技术（3）检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交法 **检测成功会出现杂交带 2.个体生物学水平的鉴定：接种实验 三．基因工程的应用 1.动物、植物基因工程的成果 （1）植物：提高抗逆性、改良品质、生产药物； （2）动物：品种改良、建立生物反应器、器官移植； 2.基因工程药物：细胞因子、抗体、疫苗、激素； 3.基因治疗（1）概念： （2）方法体外基因治疗体内基因治疗 四．蛋白质工程的崛起 1.理论推测，人工合成 2.基因工程，蛋白合成（自然界没有的蛋白质）
高中生物选修三基因工程知识点 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。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （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磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果： 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，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：
（2）目的：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程： 第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链； 第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2^n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 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：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别和结合的部位，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。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，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：
高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2） 一、基因工程：按照人们的意愿，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。 一、基因工程的三大工具：限制性核酸内切酶—“分子手术刀”；DNA连接酶—“分子缝合针”；基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子？原核生物本身不含相应特异性序列；对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶：E〃coli DNA连接酶：源自大肠杆菌，只连接黏性末端；T4DNA连接酶：提取自T4噬菌体，两种末端均可连接，连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点：都是蛋白质；都能生成3'磷酸二酯键。不同：前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键，后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上；前者不需要模版，后者需要。 八、载体需要满足的条件：有一到多个限制酶切点；对受体细胞无害；导入基因能在受体细胞内复制和表达；有某些标记基因；分子大小合适。 九、质粒：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。 十、标记基因的作用：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 十一、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法：说法一：从自然界已有的物种中分体（鸟枪法、反转录法）、用人工的方法合成；说法二：从基因文库中获取（鸟枪法、反转录法）、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库：一个物种中全部个体的全部基因的总和；基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因；基因组文库：含有某种生物全部基因的基因文库；部分基因文库：只含有一种生物部分基因的基因文库；cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 十六、目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以使一些具有调控作用的因
第一节基因工程的原理 【教学目标】 知识与能力方面：[来源:Z。xx。https://www.doczj.com/doc/8617147287.html,] 简述基因工程所需三种基本工具的作用。 简述基因工程的原理及基本操作程序。 过程与方法方面： 尝试运用基因工程原理，提出一解决实际问题的方案。 情感态度、价值观方面： 关注基因工程的发展。 【教学重点】 基因工程所需三种基本工具的作用。 基因工程操作程序。 【教学难点】 基因工程操作程序。 【教学方法】 学生分组讨论展示与教师总结归纳相结合，将知识化整为零逐一解决。 【教学课时】 1课时 【教学过程】 （导入新课）师：观看课件所列两种普通玫瑰与“蓝色妖姬”的图片，思考培育“蓝色妖姬” 的方法？ 生：可以通过基因工程。 师：“蓝色妖姬”最早来自荷兰是一种加工花卉。它是用一种对人体无害的染色剂和助染剂 调合成着色剂，等白玫瑰（或白月季）快到花期时，开始用染料浇灌花卉，让花像吸水一样，将色剂吸入进行染色。 据花卉专家介绍，目前世界上极少有自然生长的蓝色玫瑰花，现在 市场上出售的“蓝色妖姬”都是人工染色后的产物。比较正规的“蓝色妖姬”是在花卉的成 长期开始染色，颜色能均匀地附着在花瓣上，看上去比较自然；部分商贩直接将普通的白玫瑰花采摘后染成蓝色，颜色不自然，也容易掉色。2008年11月1日闭幕的东京国际花卉 博览会上，全球首批真正的蓝玫瑰首次在公众面前亮相。这种蓝玫瑰是转基因玫瑰，被植入 三色紫罗兰所含一种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而自然呈现蓝色。 （提出问题）1.基因工程得以实现的条件是什么？ 2.限制性内切酶有何特点？ 3.DNA连接酶有何功能？ （学生活动）仔细阅读探究活动“走进基因工程”，分组讨论展示所得答案。 （总结归纳）1.限制性内切酶一一“基因手术刀” ①来源：有大肠杆菌等微生物体内提取而来； ②特点：识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特异的位点上切割磷酸二酯键从而把双链DNA 分子切开；限制酶识别的序列大多数为回文对称结构，切割位点在DNA两条链相对称的位置，如下图
专题二胚胎工程测试 一、选择题 1．(2010年高考江苏卷)下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是() A．对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理 B．人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割 C．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎 D．一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例 2．(2010年高考江苏卷)老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β-淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致β-淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是() A．胚胎移植技术 B．胚胎干细胞技术 C．单克隆抗体技术 D．基因治疗技术 3．下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是() A．供体母畜体内的早期胚胎能够移植 B．受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态 C．超数排卵技术要使用一定的激素 D．受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用遗传性状一般的品种 4．(2011年枣庄调研)中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，错误的是() A．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等几个阶段B．兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性 C．克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息 D．在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化 5．试管婴儿、试管苗和克隆羊这三者可以说是现代生物科技的杰出成果，下列对其生物学原理及技术的叙述，正确的是() A．都属于无性生殖 B．都属于细胞工程的技术范畴 C．都不会发生基因重组 D．都体现了分化的细胞具有全能性 6．下列关于哺乳动物受精和发育的叙述正确的是() A．雌性动物排卵后遇精子即完成受精 B．胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，这是由于基因开始进行选择性表达 C．动物卵细胞形成过程始于初情期后 D．动物的个体发育过程是：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体
专题一1.4 蛋白质工程地崛起课前预习学案、预习目标 1、简述蛋白质工程地实质及基因工程生产地蛋白质种类. 2 、解释蛋白质工程地基本原理及基本途径. 3、分析蛋白质工程将来地发展前景. 、预习内容 三、提出疑惑 同学们，通过你地自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面地表格中
一、学习目标 1. 举例说出蛋白质工程崛起地缘由. 2. 简述蛋白质工程地原理. 3. 尝试运用逆向思维分析和解决问题. 二、学习重点和难点 1. 教学重点 （1）为什么要开展蛋白质工程地研究？ （2）蛋白质工程地原理. 2. 教学难点 蛋白质工程地原理. 三、学习过程 （一）、蛋白质工程崛起地缘由：1、基因工程地实质：将一种生物地转移到另一处生物体内，后者产生它本不能产地，从而产生新性状. 2．蛋白质工程目地：生产符合人们生活需要地并非自然界已存在地. （二）、蛋白质工程基本原理 1．目标：根据人们对功能地特定需求，对结构进行分析设计. 2．原理：基因改造. 3．过程：预期蛋白质功能→设计结构→推测应有序列→找到对应地序列（基因）.（三）、蛋白质工程地进展和前景 例如：科学家通过对地改造，已使其成为速效型药品；用蛋白质工程方法制成地电子元件，具有、和地特点，因此有极为广阔地发展前景. b5E2RGbCAP 四、当堂检测 1、科学家运用基因工程技术，可以使哺乳动物本身变成“批量生产药物地工厂”，如“乳腺生 物反应器”地培养，就是将“某种基因”通过显微注射法导入哺乳动物地受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物.这里地“某种基因”是指：（）p1EanqFDPw A ．乳腺蛋白基因B．药用蛋白基因 C．药用蛋白基因和乳腺蛋白基因地启动子重组在一起D ．药用蛋白基因和细菌质粒基因重组在一起2、下列有关基因工程技术地叙述，正确地是( ) A．重组DNA技术所用地工具酶是限制酶、连接酶和运载体B．所有地限制酶都只能识别同一种特定地核苷酸序列C．选用细菌作为重组质粒地受体细胞是因为细菌繁殖快D．只要目地基因进入了受体细胞就能成功实现表达 3、PCR技术地原理类似于细胞内DNA地复制，短时间内就可以在体外将目地基因扩增放大几百万倍. 下
专题3 胚胎工程 一、体内受精和早期胚胎的发育 1.哺乳动物精子的发生是在___________内完成的。雄性动物从_________期开始，直到_________衰退。 2.精原细胞和卵原细胞是通过方式实现数量的增加。 3.精子细胞经过变形，__________变为_______的主要部分，_______发育为头部的_________，_________演变为______，__ __聚集在______的基部形成___ _。同时，其它物质浓缩为球状，叫 _。 成熟的精子外形似，分、和三大部分。不同的精子相似，大小略有不同，与动物的大小体型。 3.卵子的发生是在_________内完成的。MⅠ是在雌性动物_____ ____完成的， 其结果产生一个和，准备与精子受精。MⅡ是在________________过程中完成的。 4.一个卵泡中能形成________成熟的卵子。排卵是指卵子从____________ 排出。排除的卵子尚未完全成熟，仅完成_______________，需要在_________内进一步成熟，直到减数第二次分裂的_______期，才能与精子结合完成受精过程。 5.判断卵子是否受精的重要标志是___________________________________，受精完成的标志 6.精子和卵子在发生上的重要区别是。 7.受精是在完成的，哺乳动物的受精过程主要包括____________________、_____________、___________________。首先发生，精子穿入，再穿过，与接触。多精入卵受精的第一道屏障是________________，第二道屏障是___________________。精子入卵后另一变化：__________________充分发育，彼此接触合并，两组____________合为一组，形成________________。 二、动物胚胎发育的基本过程 1. 胚胎工程是指对动物所进行的多种显微操作和处理技术，如等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 2. 动物胚胎发育的基本过程 （1）受精场所是母体的。 （2）卵裂期： 特点：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积。（3）： 特点：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。是。（4）囊胚：（孵化） 特点：细胞开始出现（该时期细胞的）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为，将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为。（5）：特点：有了胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。 三、胚胎干细胞 1. 哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于中分离出来。 2. 具有的特性，在形态上表现为；在功能上，具有，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件
第Ⅱ卷非选择题 三．非选择题： 29．（7分）SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图所示。请根据下图回答： SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X [乙的研究] 注射 注射 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理 动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D （1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A 的血清中因为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B 。 （2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是 ，它可以通过化学的方法合成，也可以通过生物学方法—— 技术生产。 （3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。 （4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种或多种 提供科学依据。 30．（8分）聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要过程如右图所示。 （1）某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则经过PCR 仪五次循环后，将产生 个DNA 分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是 个。 （2）分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异，这些差异是 。 （3）请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处： ① 。 ② 。 循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、
选修三专题一第3节基因工程的应用 一、教学目标 1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 2.关注基因工程的进展。 3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 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 1、转基因生物与目的基因的关系 转基因生物目的基因目的基因从何来 抗虫棉Bt毒蛋白基因苏云金芽孢杆菌抗真菌立枯丝核菌的烟草几丁质酶基因和抗毒素合成基因 抗盐碱和干旱作物调节细胞渗透压的基因 耐寒的番茄抗冻蛋白基因鱼 抗除草剂大豆抗除草剂基因 增强甜味的水果降低乳糖的奶牛 甜味基因肠乳糖酶基因 生产胰岛素的工程菌人胰岛素基因人 讨论： 1、用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质（如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等）比工厂化生产的优越之处有哪些？（乳腺生物反应器的优点：①产量高；②质量好； ③成本低；④易提取。） 简介：动物乳腺生物反应器 1987年美国科学家戈登（Gordon）等人首次在小鼠的奶中生产出一种医用蛋白──tPA （组织
型纤溶酶原激活物），展示了用动物乳腺生产高附加值产品的可能性。利用动物乳腺生产高价值产 品的方式称为动物乳腺反应器。 为什么要用动物乳腺作为反应器生产高价值的蛋白质产品呢？这是因为动物乳房是一种高度分化的专门化腺体，合成蛋白质的能力非常强，尤其是一些经过长期的遗传改良，专门产奶的乳用动物品种，蛋白质合成能力更是惊人。一头优质奶牛，一年可产奶10 000 kg。即便是一只奶山羊，一年也可产奶2 000 kg。 动物乳腺生物反应器归纳起来有四大优点：①产量高，且易收获目标产品，可以随乳汁分泌而排出动物体外；②目标产品的质量好。动物乳腺组织不仅具有按遗传信息流向合成蛋白质的能力，而且具备一整套对蛋白进行修饰和加工的能力，如糖基化、羧化、磷酸化以及分子组装等，而微生物和植物系统都不具备这种全面的蛋白质后加工能力；③产品成本低；④从奶牛中提取产品，操作比较简单。 正因为利用动物乳腺生物反应器生产高附加值的产品有上述优点，目前利用动物乳腺生物反应器生产医用蛋白质已成为一种风险投资产业，受到科学家、商界和医药界的高度重视。目前瞄准的目标医药产品有：①血液蛋白质，如表1-2所示，这些血液蛋白质有巨大的经济效益，其中利用奶牛生产的凝血酶Ⅲ已通过第三期临床实验，即将投放市场。②第二代医用蛋白质，主要有抗体、降钙素、人的生长激素、胰岛素等药物蛋白，乳白蛋白、乳铁蛋白等营养蛋白，疫苗，组织修复物等。③生产“人源化牛奶”，即用成人的乳蛋白基因替代牛的乳蛋白基因，使牛奶变成像人奶的一种基因工程奶。 动物乳腺生物反应器的做法与转基因动物的操作是相同的，只是为了将目标产品在乳汁中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，即在目标产品蛋白质编码框的前面加上乳腺组织中特异表达的启动子等，构建成表达载体后通过注射导入受精卵中，再将其送入母体动物内，发育成动物个体，这个转基因动物就会在奶中产生所需要的目标产品。 2、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？ 用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程相同。 不同之处：为了将目标产品在奶中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，要在编码目的蛋白质的基因序列前加上乳腺组织中特异表达的启动子构建成表达载体。 操作过程大致归纳为：获取目的基因（例如血清白蛋白基因）→构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。
DNA重组技术基本工具的教学设计 设计思路 “DNA重组技术的基本工具”这节课位于人教版高中生物选修三第一专题第一节第二课时。基因工程是现代生物技术的核心内容，通过模拟DNA重组过程，将具体的操作程序有机联系起来，加深对这一程序的理解，有利于提高学生的认知水平和接受能力。针对重点难点对教学内容进行结构化处理，并与基因工程的实际操作练习起来；在模拟探究的过程中不断生成问题，引导学生依据载体的特点，按照相似性原理，选择和建立模型，进而对模型进行“剪”与“连”等操作，并分析操作结果。 教学分析 1．教材分析 重点：DNA重组技术的三种基本工具 难点：载体的特点及应用 2．学情分析 通过上一节课的学习，学生们已初步掌握了“DNA重组技术的基本工具”有哪些，其作用是什么。但这些基本工具在实际应用中如何发挥作用，是非常抽象的内容，仅仅靠学生的想象，很难真正理解并融会贯通；同时，中学生的心理发育特点，决定了他们更乐于通过实际动手操作来解决遇到的问题，同时对自己新发现的问题有更加强烈的探究欲望。 3．教学条件分析 对于本节课的教学设计而言，需要如下教学条件：电脑，投影仪，彩色复印纸，剪刀，双面胶。 教学目标 简述基因工程原理及基本操作程序 掌握基因工程基本操作程序的四个步骤 通过动手操作、小组合作，提高学生自主学习及合作探究的能力。 教学策略与手段 教学模式：探究式教学，通过创设问题情境，在分析问题、解决问题的过程中不断生成一系列新的问题，培养学生的自学能力，以及探究和思维能力。 教学策略：利用教学多媒体，自制教具，使抽象的问题形象化，引导学生自主动手操作，解决每一程序中的技术难点和重点。 教学手段：PPT，自制教具，投影仪等综合教学辅助工具。本节课模拟探究的是载体与目的基因的连接，所以将教材提供的碱基序列加以调整，用彩色打印纸打印，如图：
专题三胚胎工程 一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用 1、精子的发生 场所：睾丸的曲细精管 时间：从性成熟开始，到生殖机能衰退 过程：体细胞精原细胞 1个初级精母细胞 2个次级精母细胞 4个精细胞 4个精子 注：精子的变形：细胞核变成精子头的主要部分；高尔基体发育成头部的顶体；中心体演变成精子的尾；线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘；细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做原生质滴，最后脱落。 2、卵子的发生 场所：卵巢、输卵管 时间：性别分化以后（胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备），从性成熟开始，到生殖机能衰退 过程：（1）卵原细胞→初级卵母细胞（胎儿期就已形成） （2）1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（排卵前后完成） （3）1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（精子和卵子结合过程中完成）3、受精 概念：精子和卵子结合成合子（受精卵）的过程 场所：雌性的输卵管内 过程：（1）受精前的准备阶段1：精子获能：场所:雌性动物的生殖道（子宫和输卵管） （2）受精前的准备阶段2：卵子的准备：发育到减数第二次分裂中期 （3）受精阶段： a.精子穿越放射冠：顶体反应（顶体酶） b.精子穿越透明带：透明带反应（阻止多精入卵的第一道屏障） c.进入卵黄膜：卵黄膜封闭作用（阻止多精入卵的第二道屏障） d.原核形成（雄原核的体积略大于雌原核） e. 雌雄原核融合 注意：受精的标志与受精完成的标志
获能溶液或专用的受精溶液 a 受精的标志：在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时 b 受精完成的标志：雌雄原核融合 二、哺乳动物胚胎发育过程（从受精卵到幼体） 场所：输卵管、子宫 过程：整个胚胎发育可分为胚卵期、胚胎期和胎儿期 受精卵 卵裂 桑葚胚 囊胚 原肠胚 胎儿形成 场所： 输卵管 子宫 卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加，每个细胞体积减小，有机物总量减少。 桑椹胚：胚胎细胞达32个左右，每一个细胞都具有全能性 囊胚：外表是一层扁平细胞，称为滋养层，滋养层发育成胎膜和胎盘。囊胚中心的腔称为囊胚腔，腔内一侧的细胞群称为内细胞团，内细胞团将来发育成胎儿。（细胞开始分化的时期） 原肠胚：分化成三个胚层，具有原肠腔（“一腔三层”） 三、胚胎工程的主要技术与应用 1、胚胎工程的概念：是由体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术和性别控制技术等组成的现代生物技术。 2、体外受精和早期胚胎培养 （1）卵母细胞的采集和培养 要培养到键鼠第二次分裂中期才具备受精能力 （2）精子的采集和获能 获能的方法（了解）：培养法（通过获能培养液）：对于啮齿目动物、家兔和猪等动物 化学诱导法（通过肝素或钙离子载体A23187）：对于牛、羊等家畜 （3）体外受精 受精：获能的精子 ＋培养成熟的卵子 完成受精 （4）胚胎早期培养 条件：受精卵在发育培养液中培养 培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等 不同动物胚胎移植的时间不同：牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段，人的胚胎到8~16个细胞阶段移植
2021人教版高中生物选修三《基因工程的应用》word 教案 教学建议 1.本节可将教材中提供的实例列表总结,给出具体的转基因生物,指导学生整理教材中提供的信息,填写出相应的目的基因及其来源,增强学生分析、处理信息的能力。 2.将“基因工程的概念与原理”与本节内容一起学习,加强学生对基因工程概念的明白得,通过一个又一个转基因生物实例,能更好明白得“DNA分子水平”“定向改造生物性状”“基因重组”等基因工程这一概念中的关键词。既能学好概念,反过来又能关心学习基因工程的实例。 3.教材中的一些难点,如关于乳腺生物反应器、工程菌、基因治疗等,可适当讲解。关于乳腺生物反应器,其差不多过程与其他转基因动物操作过程相同,不同之处可单独提出,如需要使用乳腺组织中特异表达的启动子。关于工程菌,可结合基因工程操作程序以及微生物生长和代谢的特点,说明用其生产药物的优越性。关于基因治疗,可结合教材中的具体实例归纳出大致治疗过程。 参考资料 基因治疗 1.基因治疗的定义 基因治疗狭义上指用具有正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。而广义上指把某些遗传物质转移到患者体内,使其在体内表达,最终达到治疗某种疾病的方法。 2.基因治疗的分类 (1)基因治疗按基因操作方式分为两类,一类为基因修正和基因置换,立即缺陷基因的专门序列进行矫正,对缺陷基因精确地原位修复,不涉及基因组的其他任何改变。通过同源重组即基因打靶技术将外源正常的基因在特定的部位进行重组,从而使缺陷基因在原位特异性修复。另一类为基因增强和基因失活,是不去除专门基因,而通过导入外源基因使其表达正常产物,从而补偿缺陷基因等的功能;或特异封闭某些基因的翻译或转录,以达到抑制某些专门基因表达的目的。 (2)按靶细胞类型又可分为生殖细胞基因治疗和体细胞基因治疗。广义的生殖细胞基因治疗以精子、卵子和早期胚胎细胞作为治疗对象。由于当前基因治疗技术还不成熟,以及涉及一系列伦理学问题,生殖细胞基因治疗仍属禁区。在现有的条件下,基因治疗仅限于体细胞基因治疗。 3.基因治疗的差不多步骤 (1)目的基因的转移:在基因治疗中迄今所应用的目的基因转移方法可分为两大类:病毒方法和非病毒方法。基因转移的病毒方法中,RNA和DNA病毒都可用作基因转移的载体。常用的有反转录病毒载体和腺病毒载体。转移的差不多过程是将目的基因重组到病毒基因组中,然后让重组病毒感染宿主细胞,以使目的基因能整合到宿主基因组内。非病毒方法有磷酸钙沉淀法、脂质体转染法、显微注射法等。 (2)目的基因的表达:目的基因的表达是基因治疗的关键之一。为此,可运用连锁基因扩增等方法适当提高外源基因在细胞中的拷贝数。在重组病毒上连接启动子或增强子等基因表达的操纵信号,使整合在宿主基因组中的新基因高效表达,产生所需的某种蛋白质。 几个重要概念 1.干扰素:是指动物或人体受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,几乎能抗击所有病毒引
2008学年度职教中心选修3专题三(胚胎工程)综合测试题 班级:__________ 姓名:_____________学号:________成绩：________________ 一、选择题：本题包括30小题，每题2分，共60分。每小题只有一个选项最符合题意。 1、体外受精的场所是（） A.在水溶液中 B.在盐溶液中 C. 在获能溶液或专用的受精溶液中 D.在酒精溶液中 2、在发情期，给良种母牛注射激素，促进母牛多排卵，这是属于什么技术？（） A、同期发情 B、人工受精 C、超数排卵 D、胚胎移植 3、下列人体细胞中分化程度最低的是（） A．胚胎干细胞B．造血干细胞C．胰腺细胞D．肌肉细胞 4、干细胞是一类保持旺盛分裂能力,将来可以分化成不同组织细胞的细胞群.在高等动物胚胎 发育过程中,不能作为胚胎干细胞来源的是哪些时期的细胞（） (1)受精卵(2)卵裂期(3)囊胚期(4)原肠胚期(5)原肠胚晚期 A、(1)(5) B、(3)(4)(5) C、(1)(3)(5) D、(4)(5) 5、胚胎工程的核心技术是（） A、胚胎分割与融合 B、人工授精和胚胎移植 C、胚胎性别鉴定 D、胚胎冷冻保存技术 6、胚胎干细胞直接来源于（） A、受精卵 B、骨髓细胞 C、早期胚胎 D、肌肉细胞 7、进行胚胎分割时，应选择发育良好，形态正常的（） A.受精卵 B.原肠胚 C.胚胎 D.桑椹胚或囊胚 8、不属于胚胎干细胞的用途的是（） A、阐明细胞分化中各调节因子的作用机制 B、生产有价值的药物 C、在试管中改良创造动物新品种 D、培育超级小鼠 9、在胚胎工程中，转基因动物培育、核移植等必须用到的两项技术是（） ①动物细胞培养②克隆③减数分裂④胚胎移植 A、①② B、①④ C、②③ D、②④ 10、下列有关克隆人的说法错误的是（） A克隆人是一种无性生殖方式 B、克隆人证明了人体细胞细胞核具有全能性 C、在现有克隆技术条件下，成功率为100% D、中国政府禁止生殖性克隆人 11、胚胎干细胞的特点是（） A.在形态上，表现为体积大，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性 B.在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性 C.在形态上，表现为体积小，细胞核小，核仁不明显；在功能上不具有发育的全能性 D.在形态上，表现为体积大，细胞核小，核仁明显；在功能上具有发育的全能性 12、关于试管动物技术的概念叙述正确的是（） A.通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后， 再经过移植产生后代的技术 B.通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并通过培养发育为早期胚胎后， 再经过移植产生后代的技术
专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具 一、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。 二、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。 三、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。 四、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。 五、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 六、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 八、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： （1）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） （2）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）
胚胎工程 一、精子与卵细胞发生上的区别与联系 精子的变形: 细胞核----------精子头的主要部分; 高尔基体--------头部的顶体; 中心体----------精子的尾; 线粒体----------聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜; 细胞内其他物质浓缩为球状-----原生质滴,随精子的成熟过程向后移动,直到最后脱落. 成熟的精子分头、颈和尾三大部分。 二、受精作用--受精的标志是在透明带和卵黄膜的空隙出现第二极体。 准备阶段:精子获能；卵子的准备(当达到减数第二次分裂的中期时,才具备与精子受精的能力) 受精过程:精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜、原核形成和配子结合
三、胚胎发育 胚胎发育的过程包括卵裂期、桑葚期、囊胚期、原肠胚等时期。 卵裂期: 地点--透明带内进行 特点--有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小。 桑葚期 特点--胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。 这一阶段前的每一个细胞都具有完整胚胎的潜能,属于全能细胞 囊胚期 特点--细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，沿透明带展开和排列,个体较小的细胞,称为滋养层细胞。将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。 原肠胚：特点：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。 四、体外受精 卵母细胞的采集、精子的获取和受精 （1）卵母细胞的采集方法: 实验动物如小鼠,兔及家畜等,用促性腺激素处理,排除更多的卵子后从输卵管冲取卵子。 大家畜或大型动物：从屠宰母畜的卵巢或活体卵巢中吸取 需体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精. （2）精子的采集方法:假阴道法、手握法、电刺激法等 精子获能方法:培养法、化学诱导法 (3) 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
专题一基因工程 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。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （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磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，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 DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键 化学本质蛋白质 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 （1）获取方法：从基因文库中获取目的基因
第3节基因工程的应用 【本节重难点】 重点：1.基因工程在农业和医疗等方面的应用 难点：1.基因治疗 【知识精讲】 教材梳理 知识点一植物基因工程的应用 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 1.提高抗逆性 （1）常用抗虫基因：用于抗虫（杀虫）的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。 （2）常用抗病基因：a.抗病毒基因有：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；b.抗真菌基因有：几丁质酶基因和抗毒素合成基因 （3）其他抗逆基因：环境条件对农作物的生产会造成很大影响，并且这些影响是多方面的，因此，抗逆性基因也有多种多样，如：抗盐碱和干旱的调节细胞渗透压基因、抗冻基因、抗除草剂基因等等。 2.改良植物品质 由于人们的食品含有的营养不平衡，不能满足人们对食品的要求，这样，可以通过转基因技术，使植物能够合成某些本来不能合成的物质。如科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。 3.生产药物 基因工程不但促进了传统技术的变革，也为人类提供了传统产业难以得到的许多昂贵药品，并已形成基因工程制药业的雏形。目前诸如人胰岛素、人生长激素、人脑激素、 α－干扰素、乙肝疫苗、蛋白C、组织血纤维蛋白溶酶原激活剂等数十种基因工程药物已实现商品化。此外，还有促红细胞生成素、白细胞介素－2、肾素、心钠素等一大批珍贵药品正处于试用或临床试验阶段。 知识点二动物基因工程的应用 1.用于提高动物生长速度：由于外援生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快，将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。如：转基因绵羊和转基因鲤鱼。 2.用于改善畜产品的品质：基因工程可用于改善畜产品的品质。如：有些人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏、腹泻、恶心等不适症状，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，这样所获得的牛奶其成分不受影响，但乳糖的含量大大减低。 3.用转基因动物做器官移植的供体：目前，人体移植器官短缺是一个世界性的难题，用其它动物的器官替代，又会出现免疫排斥现象，现在，科学家正试图利用基因工程方法对一些动物的器官进行改造，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。 知识点三基因治疗 1.概念：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，这是治疗遗传病的最有效的手段。 2.方法：体外基因治疗和体内基因治疗 体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再