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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。
1.3基因工程的应用基础巩固1转基因动物是指( )A.提供基因的动物B.基因组成中转入了外源基因的动物C.能产生白蛋白的动物D.能表达基因遗传信息的动物2若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,其在环境保护上的重要意义是( )A.减少氮肥使用量,降低生产成本B.减少氮肥生产量,节约能源C.避免因施用氮肥过多引起的环境污染D.改良土壤的群落结构、海华水”,化引起淡水“赤洋,污染环境。
利用现象”“潮基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,可减少氮肥施用量,避免水体富营养化,保护环境。
3下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用?( )A.提高农作物的抗逆性B.生产某些天然药物C.改良农作物的品质D.作器官移植的供体项为动物基因工程技术的重要应用。
4基因治疗是指( )A.把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的B.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后恢复正常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疗,其基本方法都是把相应的正常基因导入有基因缺陷的相关细胞中,从而使病人恢复正常。
5科学家运用转基因技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到大白菜细胞中,培育出抗虫效果很好的优质大白菜,减少了农药的使用量,保护了环境。
下列说法正确的是( )A.抗虫基因中含有终止密码子B.抗虫基因能在大白菜细胞中正常表达C.转基因技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体D.限制酶识别的序列一定是GAATTC于终止密码子存在,子mRN不同的限制酶识别的序A,上。
载体不是酶。
限制酶有多种列大都不相同。
6以下关于抗病转基因植物成功表达抗病毒基因后的说法,正确的是( )A.可以抵抗所有病毒B.对病毒的抗性具有局限性或特异性C.可以抵抗害虫D.可以稳定遗传,不会变异,毒并不是所有病,也不可以抗虫。
抗病毒基因也会发生变异。
毒7下列不属于利用基因工程技术制取药物的是( )A.从大肠杆菌体内获取白细胞介素B.从酵母菌体内获得干扰素C.利用青霉菌获取青霉素D.从大肠杆菌体内获得胰岛素等如大肠杆菌、酵母菌(胞)中并使,该基因得到高效表达以产生药物,然后通过培养微生物来获得药物的一种技术。
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：__________ _____________________。
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。
【优化设计】2018-2019 学年高中生物 1.3 基因工程的应用课后课时演练·促提升1.A.黑麦与六倍体普通小麦杂交,杂种通过秋水仙素或低温处理得到八倍体小黑麦B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株C.用紫外线照射青霉菌,使其 DNA 发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其 DNA 整合到细菌 DNA 上解析:A 选项八倍体小黑麦的培育利用的是染色体变异。
C 选项利用的原理是基因突变。
D 选项属于基因重组,但是发生在自然条件下,不符合基因工程“按照人们的愿望,进行严格的设计”的概念。
答案:B2.下列关于基因工程的说法中,正确的是( )A.基因工程的设计和施工是在细胞水平上进行的B.基因工程都是在生物体外完成的C.基因工程是对蛋白质进行的操作D.基因工程能打破物种间的界限,定向改造生物性状解析:基因工程是 DNA 分子水平上进行设计和施工的。
DNA 重组技术是在生物体外完成的,目的基因的表达是在细胞内完成的。
答案:D3.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是( )①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出抗虫棉③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒A.①B.①②C.①②③D.②③解析:自然界的基因重组发生在减数分裂过程中,同源染色体的两条非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体间的自由组合都可以发生基因重组;人工的基因重组就是基因工程。
在题目给出的选项中:①袁隆平利用杂交技术培育出的超级水稻,其原理是自然界的基因重组。
②将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出的抗虫棉,属于通过基因工程进行的基因重组,该方法将目的基因移植到某种生物,整合到该生物的 DNA 分子中,并使目的基因得以表达,其最大优点就是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
③是利用宇宙射线,诱发种子发生基因突变,从而培育出太空椒。
第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具 ............................................................................ - 1 - 第2节基因工程的基本操作程序............................................................................ - 22 - 第3节基因工程的应用............................................................................................ - 46 - 第4节蛋白质工程的原理和应用............................................................................ - 65 -第1节重组DNA技术的基本工具必备知识·素养奠基一、基因工程的诞生和发展判一判:基于基因工程相关基础理论的突破和技术的创新,判断下列说法的正误。
1.1953年,沃森和克里克建立了DNA分子双螺旋结构模型,并用实验证明了DNA分子的半保留复制。
(×)提示:DNA分子半保留复制是梅塞尔森和斯塔尔用实验证明的。
2.1970年,在细菌体内发现了第一个限制酶,后来又发现了多种限制酶、DNA连接酶等。
(√)3.1972年,伯格首先在体外进行DNA改造,并构建了第一个体外重组DNA分子。
(√)4.1983年,科学家采用花粉管通道法培育了世界上第一例转基因烟草。
(×)提示:第一例转基因烟草是用农杆菌转化法培育的。
5.1984年,我国科学家朱作言领导的团队培育了世界上第一条转基因鱼。
(√)6.基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的。
(√)二、限制性内切核酸酶——“分子手术刀”1.来源:主要来自原核生物。
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。
导学案课题：基因工程的应用编制人：张传龙审核人：领导签字：【学习目标】1.举例说出基因工程的应用及取得的成果。
2．关注基因工程的新进展。
3．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。
【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】【预习自测】1．继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胧生物反应器的研究也取得了一定进展。
最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胧上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
请回答：(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方法是_______________。
(2)进行基因转移时，通常要将外源基因转人___________中，原因是________________。
(3)通常采用__________技术检测外源基因是否插人了小鼠的基因组。
(4)在研制膀胧生物反应器时，应使外源基因在小鼠的___________细胞中特异表达。
2．基因治疗是指（）A．把健康的外源基因导人有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，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产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【我的疑惑】【课内探究案】探究点一动、植物及徽生物基因工程的成果基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的30年间，得到了飞速的发展，目前已成为生物科学的核心技术。
基因工程在实际应用领域－—农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面，也展示出美好的前景。
阅读教材相关内容填写下列表格。
1．植物基因工程的应用2.动物基因工程的应用3.生物反应器与工程菌在实际应用中的比较探究点二 基因治疗的原理、过程及途径1990年9月，美国对一名患有严重复合型免疫缺陷症的4岁女童，实施了基因治疗。
1.3 基因工程的应用一、选择题题型一植物基因工程的应用1．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是( )A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因C．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因D．耐寒的番茄——抗冻基因答案 B解析抗病毒转基因植物常使用的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因，几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌转基因植物的目的基因，B错误。
2．我国转基因技术发展态势良好，下列关于转基因抗冻番茄和转基因水稻的叙述，不正确的是( )A．转基因抗冻番茄的目的基因来源于鱼B．转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用，减轻了环境污染C．转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可通过饲养卷叶螟进行检测D．转基因抗虫水稻的外源基因是几丁质酶基因答案 D解析转基因抗冻番茄的目的基因来自于鱼的抗冻基因，转基因抗虫水稻的外源基因是Bt毒蛋白基因，而几丁质酶基因是抗真菌转基因植物常用的基因，A正确，D错误；转基因抗虫水稻减少了农药的使用，减轻了环境污染，同时降低了农业生产的成本，B正确；检测目的基因是否表达最简便的方法是进行个体水平的检测，故检测转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可通过饲养卷叶螟进行检测，C正确。
3．以下有关基因工程应用的说法正确的是( )A．用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒B．转基因矮牵牛只能变异为自然界已存在的颜色类型C．基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物D．科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中，或者改变这些氨基酸的合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量答案 C解析基因工程培育的抗虫棉只能抗某种虫害，不能抗病毒，A错误；转基因矮牵牛通过转入与花青素代谢有关的目的基因，可以使其呈现出自然界没有的颜色变异，B错误；想要提高植物的氨基酸含量，应将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，D错误。
题型二动物基因工程的应用4．下列有关乳腺生物反应器的说法中，不正确的是( )A．利用转基因哺乳动物乳腺的分泌功能生产产品B．构建的基因表达载体应该含有乳腺蛋白基因的启动子C．分泌的乳汁中含有目的基因D．乳腺生物反应器是将目的基因转入哺乳动物受精卵获得的答案 C解析利用转基因哺乳动物乳腺的分泌功能生产产品，获得高产量的外源蛋白质，A正确；表达载体含有乳腺蛋白基因的启动子才能保证目的基因只在乳腺细胞中表达，B正确；分泌的乳汁中含有目的基因控制合成的蛋白质，但不会含有目的基因，C错误；乳腺生物反应器是通过基因工程技术，将目的基因转入哺乳动物受精卵获得的，D正确。
生物选修3 1.3基因工程的应用教学设计一、教学目标知识目标：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。
情感目标：认同基因工程的应用促进生产力的提高。
二、教学重难点教学重点：基因工程在农业和医疗等方面的应用。
教学难点：基因治疗。
三、学习过程导入：以课件图片展示并介绍基因工程的成果，引起学生学习的兴趣，进入新课学习。
课件中以表格形式展示本节课的学习内容，明确学习目标。
学生以小组形式自主学习，然后请一些小组交流展示学习成果。
最后师生共同作小结。
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．抗虫转基因植物方法：从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因，将其导入作物中，使其具有抗虫性。
杀虫基因：主要有Bt毒蛋白基因、蛋白酶抵制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。
成果：转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等优点：减小生产成本，减少环境污染2．抗病转基因植物方法：将抗病基因导入植物抗病基因：使用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；抗真菌转基因：植物中可使用的基因有几丁质酶基因抗毒素合成基因。
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3．其他抗逆转基因植物：抗逆基因：调节渗透压的基因（使植物细胞渗透压升高以适应盐碱或干旱环境）、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因。
作用：以提高植物对环境适应能力。
成果：抗盐抗旱烟草、耐寒番茄、抗除草剂玉米4．利用转基因改良植物的品质举例：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，以提高植物氨基酸含量。
二、动物基因工程前景广阔1．用于提高动物生长速度（生长激素基因）2．用于改善畜产品的品质3．用转基因动物生产药物（乳腺生物反应器）优点：产量高；质量好；成本低；易提取。
缺点：只能是雌性个体在泌乳期时才行。
第三届全国“教学中的互联网搜索”优秀教案评选高二年级生物选修三第一章《基因工程的应用》（人教版）诸城市第一中学生物学科卢炳兵一、教案背景1、面向学生：高中2、学科：生物3、课时： 1课时4、课前准备：a.老师准备：提前下发课前预习学案，通过百度搜索关于基因工程的图片，视频等资料，制备关于基因的教学课件，模型。
b.学生准备：填好预习学案，上网查阅资料，通过百度搜索有关基因的工程应用及进展。
二、教学课题：高中生物选修三《现代生物科技专题》第一章：基因工程的第三节：基因工程的应用三、教材分析：基因工程的应用是基因工程基本操作程序的一个必然结果。
如果本节只作为成果的学习，那么就显得思维力度不足了。
为此，建议加强指导学生收集和处理信息这一环节，让学生上网，利用百度搜索基因工程的最新资料，激发学生学习生物的兴趣。
具体做法如下：无论是学习转基因植物方面的应用，还是学习转基因动物方面的应用，乃至转基因工程菌生产药物方面的应用，首先必须寻找目的基因。
教师可利用表格形式，指导学生整理课本中提供的信息，填写表格。
这样做既可以调动学生学习的积极性，也增强了他们分析和处理信息的能力。
(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）：教学方法：自主学习、小组合作四：教学过程：第一环节：教师指导引课：时间5分钟课前利用时间，在网上用百度搜索我国基因工程发展的视频，感受我国生物科技发展所取得重大成就，充分理解科技是第一生产力。
上课一开始，教师就利用多媒体放映一段用百度搜索的基因工程的视频（/v?ct=301989888&rn=20&pn=0&db=0&s=25&word=基因工程）通过视频引发学生思考,什么基因工程?基因工程有哪些应用?从而引出本节课.多媒体展示本节课的学习目标，学生记忆一下。
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。
1．3 基因工程的应用1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。
(重点) 2.了解基因工程的进展。
3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。
(难点)一、植物基因工程的成果(阅读教材P17～P20)植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
1.抗虫和抗病转基因植物抗虫转基因植物抗病转基因植物基因种类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(1)抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；(2)抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合成基因成果水稻、棉花、玉米、马铃薯、番茄等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、番茄等意义减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染等2.抗逆转基因植物(1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、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植物基因工程成果表现“三抗一优良”，三抗是指“抗虫”“抗病”和“抗逆”，一优良是指转入的优良基因表达的性状表现优良。
二、动物基因工程的前景(阅读教材P20～P21)应用项目基因来源成果提高动物的生长速度外源生长激素基因转基因绵羊、转基因鲤鱼改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少转基因动物生产药物药用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的启动子乳腺(房)生物反应器转基因动物作器官移植的供体抑制或除去抗原决定基因利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官三、基因工程药物(阅读教材P21～P23)1.药物来源：转基因的“工程菌”。
2.成果：重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
四、基因治疗(阅读教材P23～P24)1.概念：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。
2．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者淋巴细胞中，治疗复合型免疫缺陷症。
3．方法(1)体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴细胞，进行培养。
然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。
(2)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。
连一连判一判(1)转基因抗虫棉的Bt毒蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌。
(×)(2)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。
(×)分析：转基因植物是指细胞中被转入了外源基因的植物，并非出现新基因。
(3)(2018·宿迁高二检测)基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是受精卵。
(×)(4)利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素。
(√)(5)(2018·绵阳高二期末)直接在患者组织细胞中，进行改造致病基因的方法为体内基因治疗。
(×)(6)基因治疗又叫基因诊断。
(×)三种转基因生物的生产过程探究1转基因植物生产过程图解探究2转基因动物生产过程图解(以转基因牛生产过程为例)探究3转基因微生物生产过程图解(以可生产干扰素的酵母菌的培育过程为例)转基因作物中的目的基因(1)目的基因都是来自其他生物的能表现出优良性状的外源基因，并不都是来自细菌、病毒等微生物，如抗冻蛋白基因来自鱼类。
(2)有的目的基因通过控制蛋白质的合成，直接控制生物的某种性状，这反映了基因与性状的直接关系；有的目的基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，这体现的是基因和性状的间接关系。
(3)注意“抗虫”和“抗病”的区别，二者可以分别通过害虫接种和病毒接种来进行个体水平的检测。
1．(2018·扬州高二检测)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。
下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，下列有关叙述正确的是()A．过程①是获取抗冻基因的过程，用到的酶只有限制酶B．在重组质粒上，抗冻基因首端和末端一定具有启动子和终止子，启动和终止翻译的进程C．过程②用到的质粒是农杆菌的Ti质粒，要将重组质粒转入农杆菌才能进行筛选D．根据抗冻基因制作的DNA探针，可以用来检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在[解析]选D。
据题图可知，该转基因技术操作中，获取目的基因的方法是利用抗冻基因(目的基因)的mRNA进行人工化学合成，需要的酶是逆转录酶和限制酶，A项错误；目的基因首端和末端的启动子和终止子均是DNA片段，分别启动和终止转录的进程，B项错误；重组质粒转入农杆菌的目的是通过农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞中，C项错误；检测目的基因是否导入受体细胞，通常是用DNA探针进行检测，即DNA分子杂交技术，D 项正确。
2．(2018·广东潮南实验学校月考)干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5 μg，所以价格昂贵。
美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。
从如图所示方式中可以看出，该公司生产干扰素运用的方法是()A．个体间的杂交B．基因工程C．细胞融合D．器官移植[解析]选B。
该过程将淋巴细胞中的干扰素基因转移到酵母菌中，并使其成功表达，是转基因技术。
基因工程应用中的“一、二、三、四”一：一个目的基因。
二：二种工具酶，二种末端，二个基因(目的基因和标记基因)。
三：三种工具，三种受体细胞，转基因植物三种转化方法，分子检测的三个方面。
四：四个步骤，基因表达载体的四个组成元件，检测的四个方面。
乳腺(房)生物反应器与基因治疗探究1乳腺生物反应器资料：应用重组DNA技术和转基因技术，将目的基因转移到尚未分化的动物胚胎细胞(或受精卵)中，经胚胎移植，得到能在乳腺中表达转基因产品的个体，其乳腺组织可分泌生产“目的产品”，如具有药用价值的蛋白，这些蛋白进入乳汁中，再通过回收含转基因蛋白的动物乳汁，就可以提取有重要药用价值的生物活性蛋白。
结合上述资料完善其操作过程：(1)培育转基因动物，为什么不选用体细胞而选用受精卵作为受体细胞？提示：动物已分化的体细胞全能性受到限制，而受精卵分化程度低，全能性容易表达。
(2)基因工程药物与传统意义上的药物有什么区别？提示：基因工程药物生产效率高、针对性强、成本低、价格便宜。
探究2基因治疗的过程及途径(1)完善下面体外基因治疗过程(2)完善体外基因治疗与体内基因治疗的异同体外基因治疗体内基因治疗不同点从患者体内获取某种细胞→体外完成基因转移→筛选细胞扩增培养→回输患者体内直接向患者体内组织细胞中转移基因相同点都是将外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因，目前两种方法都处于初期临床试验阶段乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较项目乳腺生物反应器工程菌含义指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系受体基因结构与人类基因结构的差异动物基因结构与人类的基因结构基本相同细菌和酵母菌的基因结构与人类有较大差异基因表达合成的药物蛋白与天然蛋白质相同细菌合成的药物蛋白可能没有活性受体细胞动物受精卵微生物细胞目的基因导入方式显微注射法感受态细胞法药物提取从动物乳汁中提取从微生物细胞或其培养液中提取基因诊断与基因治疗项目方法目的基因诊断制作相应探针，利用______________原理检测人类某种遗传病基因治疗把健康的外源基因导入有__________的细胞中治疗疾病[答案]DNA分子杂交基因缺陷1．阅读材料，回答问题：材料一：科学家将蜘蛛丝蛋白基因转入山羊体内，然后从羊奶中提取蛋白质，抽成丝后坚如钢铁。
材料二：继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。
科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
(1)检测受体细胞是否含有目的基因的技术方法是_______________________。
(2)为使目的基因在后代中长期保存，应将目的基因导入____________中。
(3)从分离蛋白质的角度分析，乳腺和膀胱哪一个作为转基因动物的生物反应器更好？________。
原因是__________________________________________________________。
[解析]目的基因整合到细胞核中DNA分子上，能使目的基因在后代中长期保存。
从分离产物的角度分析：乳汁中含有较多的蛋白质，这样就给分离带来一定的麻烦，而正常的尿液中几乎不含有蛋白质，分离蛋白质的过程就会变得非常简单，另外，雌雄动物都产生尿液，而只有雌性动物能产生乳汁，所以用膀胱反应器更好。
[答案](1)DNA分子杂交技术(2)细胞核(3)膀胱正常尿液中蛋白质含量很少，所以从尿液中更容易提取分离产物，而且不受性别限制乳房生物反应器与膀胱生物反应器乳房生物反应器是利用转基因动物的乳汁生产药用蛋白，而膀胱生物反应器是利用转基因动物的尿液生产药用蛋白，二者的优点是：收集药用蛋白比较容易，且不必对动物造成伤害。
但乳房生物反应器需是处于生殖期的雌性动物才可生产药用蛋白，而膀胱生物反应器则是任何生长期的雌雄动物均可生产。
2．《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。
基因治疗是指() A．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常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[解析]选A。
基因治疗只是将正常的外源基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未得到修复，基因治疗不是切除病变基因或诱发其突变。
关于基因治疗的几个问题(1)基因治疗的现状——目前处于初期的临床试验阶段。
(2)用于基因治疗的基因种类：从健康人体分离得到正常的基因、反义基因、编码可以杀死癌细胞的蛋白酶基因。
(3)由于正常基因只是导入某些功能细胞中，且是体细胞，所以获得的性状不会遗传给下一代。
(4)基因治疗只是导入正常的基因，并未替换原来的基因，原有的致病基因与导入的正常基因都能表达。
如果导入的正常基因是作为显性基因存在，则有疗效，也就是说，基因治疗只可治疗隐性遗传病。
核心知识小结[要点回眸] [答题必备]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)，改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
动物基因工程技术可以提高动物的生长速度、改善畜产品的品质，用转基因动物生产药物，还可以用转基因动物作器官移植的供体。
