020基因工程及其应用 导学案

《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。

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。

6.2 基因工程及其应用
[教学目标]：
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。

[教学重点]：
1.基因工程的基本原理；
2.基因工程的安全性问题。

[教学难点]：
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。

[教学过程]：
阅读P102问题探讨，思考：为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上？
_____________________________________________________________________ _________。

传统育种的局限性：一般只能在同种生物中进行，很难将一种生物的优良性状，
移植到另一种生物身上。

基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿直接定向地改变生物，培育出新品种。

一、基因工程的原理
1。

基因工程及其应用教学目的1.基因工程的方法（A：知道）。

教学重点、难点及疑点教学重点:基因工程的方法教学难点:基因工程的方法教学方法四步导学法教学课时1课时导学过程自主学习1、基因工程的概念：又叫________技术或DNA重组技术。

它是按照人们意愿，把一种生物的基因导入到另一种生物的细胞中，定向的改变生物性状。

2、基因操作的工具（1）基因的__________――――限制性内切酶。

（2）基因的__________――――DNA连接酶。

（3）基因的__________――运载体。

3、基因操作的基本步骤（1）提取____________________――直接分离基因和人工合成基因。

（2）目的基因与__________结合――使目的基因载入到运载体中，形成重组DNA。

（3）将目的基因导入______细胞――常采用显微注射技术和感染法（4）目的基因的________与表达――据运载体上的标记基因判断导入与否，据受体细胞表现出特定的性状，判断目的基因表达与否。

4、基因工程的成果与发展前景（1）医药卫生：生产基因工程药品；基因诊断（DNA探针）；基因治疗。

（2）农牧业及食品工业：农业上获得具抗性能力的新品种；畜牧养殖业培养优良品种的转基因动物；食品业为人类开辟新的食物来源。

（3）环境保护：环境监测；环境的净化合作探究1.基因工程三大工具的特点？2.基因工程四步骤内涵与外延？质疑讲析一、操作工具1．基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)存在：主要在微生物体内。

(2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。

(3)实例：Eco RI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片段。

(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。

2．基因的“针线”——DNA连接酶DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中，黏合脱氧核糖和磷酸之间的缺口。

第六章 第2节 基因工程及其应用 导学案学习目标知识与能力：1、知道基因工程的概念。

2、掌握基因工程操作的基本工具。

3、理解基因工程操作基本步骤。

过程与方法：1、通过对概念、原理、方法的学习，培养严谨的科学思维，通过模拟活动，加强对知识的理解和把握。

2、通过小组合作探究，培养分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。

情感态度与价值观 ：1形成结构与功能相统一的基本观点 2、培养大胆想象，敢于质疑的精神。

重难点： 1、掌握基因工程操作的基本工具。

2、理解基因工程操作基本步骤。

课前预习案一、基因工程的概念1、基因工程又叫基因___ ___技术或DNA__ ___技术.通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种________提取出来，加以修饰改造，然后放到_________生物的细胞里，_________地改造生物的_______. 2、对基因工程概念的理解：操作对象：___ ___ 操作水平：___ ___原理： ___ ___ 结果： ___ ___二、基因工程的基本工具1、基因的“剪刀”： ___ _________ （简称___ ___）（1）特性：一种限制酶只能识别一种______的核苷酸序列，并在__________上切割DNA 分子。

（2）实例：EcoR Ⅰ限制酶能专一识别___ _______序列，并在___和___之间将这段序列切开。

G A A T T C C T T A A G _____________________________（3）切割的结果：产生______个带有______黏性末端的DNA 片段。

2、基因的“针线” ___ ______其作用是连接脱氧核糖和磷酸交替连接形成的_____________上的缺口。

3、基因的运载体（1）作用：将外源基因送入 ______。

（2）种类：质粒、 ______和 ___ __ 等。

三、基因工程的步骤（1）___ __；（2）目的基因与___ 结合；（3）将目的基因导入___ 细胞；（4）___ __ __。

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____________ 。

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）、_______________________________、_______________________________、_______________________________。

第六章第2节基因工程及其应用姓名班级一、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。

二、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。

三、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。

四、学习过程（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______________等。

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____________________。

（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。

六、当堂检测1．要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（）①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③2．基因工程的正确操作步骤是（）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目的基因的表达和检测④提取目的基因Ａ．③②④①Ｂ．②④①③Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②3．科学家们经过多年努力，创立了一种新兴生物技术—基因工程，实施该工程的最终目的是（）A．定向提取生物体的DNA分子B．定向地对DNA分子进行“剪切”C．在生物体外对DNA分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状4．下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体（）A．细菌质粒B．噬菌体C．动植物病毒D．细菌核区的DNA 5．有关基因工程的叙述中，错误的是（）A．DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来B．限制性内切酶用于目的基因的获得C．目的基因须由运载体导入受体细胞D．人工合成目的基因不用限制性内切酶6、不属于基因工程方法生产的药物是（）A、干扰素B、白细胞介素C、青霉素D、乙肝疫苗7、下列哪一组生物都是通过基因工程方法培育成功的（）A、转基因奶牛与无籽西瓜B、超级小鼠与高产青霉菌C、超级绵羊与无籽番茄D、超级绵羊与抗虫棉。

第2节基因工程及其应用学习目标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。

学习过程导入新课许多特效药品的生产是从生物组织中提取的。

受材料来源限制,产量有限,其价格往往十分昂贵。

胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取,100千克胰腺只能提取4~5克的胰岛素,其产量之低和价格之高可想而知。

同学们能不能设想用容易培养的微生物,如细菌生产制造胰岛素,从而大大降低胰岛素的价格?探究新知探究一:基因工程的原理[自主学习1]按要求分析教材P102内容,并回答以下问题。

1.基因工程的概念基因工程又叫做或。

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,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的。

基因工程是在水平上进行的设计施工,需要有专门的工具。

基因工程最基本的工具有:“”“”“”。

2.基因操作的工具(1)基因的“剪刀”:。

一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列,并在的切点上切割DNA分子。

(2)基因的针线:。

“缝合”和交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。

(3)基因的运载体:目前常用的运载体有、和等。

质粒存在于中,是拟核或细胞核外能够的分子。

3.基因操作的基本步骤(1);(2);(3);(4)。

[合作探究1](1)“分子手术刀”——限制性核酸内切酶的分布在哪些部分?(2)这类酶存在于原核生物中的作用是什么?(3)限制酶的作用特点是什么?作用结果如何?举例说明。

(4)限制酶在基因工程中起什么作用?(5)试写出下列序列受Eco RⅠ限制酶作用后的黏性末端。

(6)DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位?(7)“运载体”和“载体”相同吗?探究二:基因工程的应用[自主学习2]按要求分析教材P104内容,并回答以下问题。

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;培育具有各种的作物新品种,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。

《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）基因工程在农业、医药等领域的应用。

学习难点（1）基因工程的基本原理（2）基因工程在农业、医药等领域的应用。

学习过程一、基因工程的定义【知识整合】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。

【巩固练习】%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%1为什么不同生物的DNA分子可以拼接在一起？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【知识整合】1、基因的“剪刀”：（简称）（1）存在：主要在体内。

（2）特性:，即一种限制酶只能识别（），雅（）切割DNA分子。

（3）实例：EcoR/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。

ntin（4）__________________________________________ 切割结果：产生o（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。

【合作探究一】①限制酶具体作用于DNA分子结构中的什么部位？②假如用EcoR/限制酶处理以下DNA序列，会产生几个片段？请先写出DNA序列的互补链, 然后写出限制酶处理后的结果。

CAATCGAATTCAATGCCGGAATTCGCGCT2、基因的“针，作用：连和之间的缺口。

而互补的碱基之间是通过连接的。