基因工程的应用(导学案)

1.3 基因工程的应用导学案班级学号姓名【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。

【学习重点】基因工程在农业和医疗等方面的应用。

【难点预测】基因治疗。

【自主预习1】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中的相应位置用横线标注。

)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、植物基因工程硕果累累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。

⑵成果：__________________________ ___________________________。

【课内探究1】（结合已学知识，思考以下问题。

将不能完成的问题用红笔画出来，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。

）1、植物基因工程主要应用于那些方面？并举例说明取得的相应成果。

2、利用基因工程培育抗盐碱、抗干旱作物，这些抗性基因实际上是什么基因？【自主预习2】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。

)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：__________ _____________________。

第七单元第二章第一节基因工程（导学案）教师寄语：功夫天天练，素质日日增；养成良好习惯，收获美好明天。

一、学习目标：1、能够举例说出基因工程的原理和转基因技术的应用。

2、关注基因工程对人类生活的影响。

二、重点、难点：基因工程的工作原理及操作过程。

一、学习方法：师为主导，生为主体，自主探索，合作交流。

四、教学过程：（一）自主探究：（学习时顺带把这些题给做了，试试看，你会很棒的！）1、基因工程的原理：2、“工程菌”的培育步骤（以生长激素的生产为例）3、人的生长激素基因在细菌细胞内得到了成功表达，这说明了什么问题？4、利用“工程菌”生产人的生长激素有哪些好处？（二）自主探究：基因工程的应用（三）课堂练习（重点难点都在这里了，课堂上就把它们解决吧）典题引路：1、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20%，这项技术属于（）A、转基因技术B、克隆技术C、杂交技术D、组织培养技术解析：解答本题须理解基因工程，即转基因技术。

是人们把一种生物的基因分离出来（外源基因）直接导入另一种生物的细胞或受精卵内，`并在这些细胞内表达从而改变某些遗传性状的技术叫做转基因技术。

2、我国生物科学家已经成功的将人的血清白蛋白基因导入奶牛的受精卵细胞中，由这样的受精卵发育成的奶牛产的奶中含有人体血清白蛋白。

这事实说明（）A细胞中的基因有显隐性之分B细胞中的基因是成对存在的C生物的性状是由基因控制的D基因存在于细胞的染色体上解析：此题主要考查对遗传物质、染色体、基因与性状的关系。

细胞的控制中心是细胞核，细胞核中有染色体，染色体中有DNA。

DNA上有控制生物性状的基因，在生物传种接代过程中，传下去的是控制性状的基因。

3下图为“工程菌”的培育过程，根据图回答：（1）这项先进的生物科学技术在生物学上称为，这项技术是在水平上进行的遗传操作。

（2）人的生长激素基因在细菌细胞内得到成功表达，这说明了a,b 。

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。

1.3 基因工程的应用一、课标解读 导学指导 检测与课堂展示一、植物基因工程硕果累累 阅读教材P17相关内容，思考并讨论： 1、进入大规模商业化应用阶段的四种转基因作物分别是____________________________________，我国的转基因作物种植面积居世界第_________。

2、植物基因工程技术主要用于提高农作物的____________（如抗除草剂、抗早虫、抗病、抗干旱、抗盐碱等），以及改良___________________和利用植物_________________等方面。

（一）抗虫转基因植物阅读教材P17——18相关内容，思考并讨论：1、用于培育转基因抗虫植物的杀虫基因主要有哪些？2、转基因抗虫棉是转入何种抗虫基因？来自哪种生物体内？3、抗虫棉的抗虫原理是什么？为什么对人体无毒害作用？4、抗虫转基因植物有何意义？ （二）抗病转基因植物阅读教材P18相关内容，思考并讨论：1、引起植物生病的病原微生物主要有哪些？2、抗病转基因植物所含有的基因有哪些？ ①抗病毒转基因植物：_____________________、_____________________ ②抗真菌转基因植物：_____________________、_____________________ （三）抗逆转基因植物阅读教材P18——19内容1、调节细胞渗透压的基因，提高农作物的__________和__________的能力。

2、例举抗逆转基因植物的实例： （四）利用转基因改良植物的品质阅读教材P19相关内容，思考并讨论： 1、如何获得富含赖氨酸的转基因玉米？ 2、怎样获取转基因延熟的番茄？ 3、怎样获得原本没有的花色变异的转基因牵牛？二、动物基因工程前景广阔 阅读教材P20—21相关内容 （一）用于提高动物的生长速度（二）用于改善畜产品的品质 （三）用于转基因动物生产药物（四）用转基因动物作器官移植的供体 1、动物基因工程在哪些方面显示了广阔的应用前景，举例说明。

专题1.3 基因工程的应用【学习目标】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【重点难点】1．基因工程在农业和医疗方面的应用。

2.基因治疗【自主预习与检测】阅读课文P17~P25，完成练习册P12【自主预习】内容，并回答思考问题【合作探究】1.Bt毒蛋白基因能在棉花体内表达形成毒蛋白，说明了什么？2.什么是乳腺生物反应器？它的操作过程是怎样的？3.什么叫工程菌？基因工程生产药物时受体细胞为什么常常选择微生物细胞？4.基因治疗的原理及过程【课堂练习】1．基因治疗是指（）A.对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗的目的B.把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的2．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. 采用基因疗法替换致病基因D.利用辐射或药物诱发致病基因突变3．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4．基因工程生产胰岛素的主要原因是（）A.工艺简单，容易操作B.生产量大，价格较低C.所生产的胰岛素可以用于口服D.所生产的胰岛素疗效大大提高5．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【课后练习】完成练习册P15【课后反思】。

高一生物第6章第2节《基因工程及其应用》导学案班级：组别：组名：姓名：【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。

【重点难点】重点：（1）基因工程的基本原理。

（2）基因工程的安全问题。

学习：（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【学法指导】讲授启发，直观教学【知识链接】生物的性状是由基因控制的。

基因是有遗传效应的DNA片段。

某生物体DNA分子上的某种基因可用限制性内切酶切割下来。

在DNA连接酶的作用下，整合到运载体上，然后通过运载体将该基因导入到受体细胞中，使受体细胞（如细菌）或受体细胞发育而成的生物体（如抗虫棉）表达出该基因的性状产生出人类所需的基因产物。

【学习过程】阅读P102问题探讨，思考：（1）为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上？（2）推测这种“嫁接”怎样才能实现？（3）这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？传统育种的局限性：一般只能在______________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。

______________的出现使人类有可能_______________________，培育出新品种。

一、基因工程的原理（一）、基因工程的概念：基因工程：又叫_______________或__________________。

通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因__________出来，加以修饰改造，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“___________”、“____________”、“______________”。

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。

（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。

导学案课题：第2课时 基因工程的基本操作程序编制人：张传龙 审核人： 领导签字：【学习目标】1.简述基因工程原理及基本操作程序。

2．尝试设计某一转基因生物的研制过程。

【学习重点】【学习难点】【教学建议】先研读教材，并从教材中勾画出要点，然后根据学案助读中的问题提示，思考并回答，遇有疑难，再查阅教材，加深理解，最后完成自测题。

课前预习案：【问题导学】1．DNA 复件过程示意图DNA 复制是一个边解旋边复制的过程，以解开的每一段母链为______，在____________等酶的作用下，利用细胞内游离的_____________为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链，复制结束后，一个DNA 分子就形成了两个完全相同的DNA分子。

【预习自测】1．下列属于获取目的基因方法的是 （ ）①利用mRNA 反转录形成 ②从基因文库中获取 ③从受体细胞中提取 ④利用PCR 技术扩增 ⑤利用DNA 转录 ⑥人工合成A ．①②③⑤B ．①②⑤⑥C. ①②③④D. ①②④⑥2．将目的基因放人PCR 扩增仪中，其他条件都具备的情况下，循环30次，合成的目的基因的个数为 （A ．30B ．60C ．292D ．302【我的疑惑】【课内探究案】探究点一 目的基因的获取1．目的基因的获取获取目的基因是实施基因工程的第一步，随着科学技术的发展，目前获取目的基因的常用方法有以下几种。

阅读教材相关内容，结合提供的资料，完成下面的思考。

（l ）目的基因主要是指___________________________________。

(2) 目的基因获取方法有直接分离和人工合成两种。

①直接分离：从自然界中____________中分离，如从_______________中获取。

a.基因文库：将含有某种生物不同基因的许多____________片段，导人受体菌的群体中_______，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因。

第2节基因工程的基本操作程序（第2课时）学习目标1.基于实例分析，掌握目的基因的导入和检测方法（科学思维）2.结合聚合酶链式反应（PCR)扩增DNA片段并完成电泳鉴定实验，掌握实验原理和操作（科学探究）课前自主探究一、将目的基因导入受体细胞（注意：只有该步骤没涉及到碱基互补配对现象）1．转化：目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内和的过程。

2．目的基因导入受体细胞的方法(1)目的基因导入植物细胞①法Ⅰ.用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入中。

Ⅱ.在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借花粉管通道进入。

②农杆菌转化法Ⅰ.农杆菌的特点：农杆菌自然条件下侵染植物和植物；农杆菌的Ti质粒上的能够整合到所侵染细胞的上。

Ⅱ.转化方法：将目的基因插入农杆菌中，让农杆菌侵染植物细胞。

(2)目的基因导入动物细胞①常用方法：法。

②常用受体细胞：。

(3)目的基因导入微生物细胞①方法：用处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态，然后将基因表达载体导入其中。

②常用受体细胞：原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌)。

二、目的基因的检测与鉴定1．分子水平的检测(1)通过等技术检测受体细胞染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出mRNA。

(2)从转基因生物中提取蛋白质用相应的抗体进行杂交，检测目的基因是否翻译成了蛋白质。

2．个体生物学水平的鉴定包括抗虫、抗病的接种实验，以确定是否有抗性及抗性程度。

基因工程产品需要与天然产品活性进行比较等。

三．DNA片段的扩增及电泳鉴定1.实验基础①PCR原理：利用了原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。

②电泳：DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。

在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷的电极移动，这个过程就是电泳。

③PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。

在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的等有关。