第六章 第2节 基因工程及其应用(预习案)
【预习目标】
1、了解基因工程操作的基本过程
2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的成果
3、利用学案资料，关注转基因生物和转基因食品的安全性
【复习旧知】
1、DNA分子一条链上相邻的脱氧核苷酸靠 连接，两条链上相邻的脱氧核苷酸靠 连接。
2、DNA复制时连接单个脱氧核苷酸的酶是 。
3、判断：①杂交育种能够发生在动植物之间（ ） ②诱变育种能定向改变生物的性状（ ）
【新知导学】
一、基因工程
1、概念：基因工程又叫 或 ，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 里， 地改造生物的 。
2、工具：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。
①基因工程需要的工具有哪些？具体指什么？
思考：基因的“运载体”有什么作用？
3、步骤：请写出基因工程操作“四步曲”
①______ _____
②目的基因与_____ ____结合
③将目的基因导入____ ____
④目的基因的_______和________
二、基因工程的应用
基因工程技术主要应用于哪些方面？分别举一例说明
思考：抗虫基因作物的推广种植有什么意义？
三、转基因生物和转基因食品的安全性
目前对转基因生物和食品的安全性主要观点
①转基因生物和转基因食品不安全，要__________ _____。
②转基因生物和转基因食品是安全的，应该_____________。
【预习检测】
1、一种限制酶可识别多种特定的核苷酸序列（ ）
2、基因工程的运载体与物质跨膜运输所需要的载体化学本质相同（ ）
3、右图表示EcoRⅠ限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是( )
A.CTTAAG，切点在C和T之间
B.CTTAAG，切点在G和A之间
C.GAATTC，切点在G和A之间
D.GAATTC，切点在C和T之间
第六章 第2节 基因工程及其应用(课堂案)
编写人：时砚美 审核人： 王爱胜 董宁 签批人： 使用时间：2014年12月19日
【学习目标】
知识目标：理解基因工程原理、步骤与应用。
能力目标：通过模拟制作重组DNA模型，体验DNA重组技术，提高对基因工程的分析能力。
情感态度价值观：培养理论联系实际的良好学风，提高对前沿科技的学习热情。
【学习重点】基因工程的工具和基本操作步骤
【学习难点】基因工程的基本原理、步骤、工具
【学习内容】
一、基因工程的操作工具及步骤
1、怎样让热带鱼像水母一样能发出荧光？说出你的思路
2、限制酶有什么特点？
【练习】写出使用EcoRI剪切下面一段基因后形成的末端
3、作为运载体必须具备那些条件？
【模拟活动】利用所给材料模拟重组DNA分子的操作过程
4、重组DNA分子导入受体细胞后就说明完成了表达吗？目的基因表达成功的标志是什么？
【小结】基因工程的操作工具
①基因“剪刀”—
②基因“针线”—
③基因“运载体”— （常用）
基因工程的操作步骤
①提取__ ____ _____
② 与_____ ____结合
③将目的基因导入___ _____
④目的基因的_ _____和__ _____
【提升】根据基因工程的步骤和工具从以下几个方面分析基因工程技术
操作水平 操作环境
操作对象 优点
二、基因工程的应用
用本节课所学内容尝试描述抗除草剂转基因大豆（转入矮牵牛基因）的育种过程
【思考】基因工程育种与杂交育种和诱变育种相比有何优点？
【小结】基因工程应用方面
① ，如：转基因抗虫棉等
② ，如：胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等
③ ，如：转基因细菌降解有毒有害的化合物等
三、转基因生物和转基因食品的安全
【观点展示】基因工程的安全性是人们争论的热点问题，根据你对转基因食品的了解，发表你的看法
【课堂小结】自主构建知识网络
【当堂检测】
1、下列哪组均为基因工程技术中常用的基因运载工具（ ）
A、大肠杆菌、噬菌体 B、蓝藻、动物病毒 C、质粒、噬菌体 D、线粒体、质粒
2、遗传工程技术中常用的质粒其本质是什么分子？一般取自何类生物？（ ）
A、蛋白质、噬菌体 B、蛋白质、动物细胞 C、DNA、细菌细胞 D、DNA、植物细胞
3、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
4、基因工程的设计施工是在什么水平上进行的？（ ）
A、细胞 B、细胞器 C、分子 D、原子
5、在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于（ ）
A、目的基因的提取和导入 B、目的基因的提取和检测
C、目的基因与运载体的结合和导入 D、目的基因的提取和目的基因与运载体的结合
第六章 第2节 基因工程及其应用(课后案)
1．在基因工程中，切割载体和含有目的基因的DNA片段时，需使用（ ）
A.同种限制酶 B.两种限制酶 C.同种连接酶 D.两种连接酶
2．目前不常被使用的基因载体有（ ）
A．质粒 B．噬菌体 C．染色体 D．动植物病毒
3．1976年，美国科学家首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物.此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌内（ ）
A．能进行自我复制 B．能进行转录
C．能控制合成人的生长抑制素释放因子 D．能合成人的生长激素
4． 下列不属于基因工程的是（ ）
A.培养出抗烟草花叶病的番茄植株 B.在大肠杆菌中获取人的干扰素
C.培养出兼有鲤鱼与鲫鱼特点的鲤鲫移核鱼 D.利用“工程菌”生产乙肝疫苗
5下列关于限制酶的说法不正确的是（ ）
A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布
B．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C．不同的限制酶切割DNA的切点不同
D．限制酶的作用是用来提取目的基因
6．DNA连接酶的重要功能是：（ ）
A.DNA复制时母链与子链之间形成氢键 B.黏性末端碱基之间形成氢键
C.两条DNA末端之间的缝隙连接起来 D.ABC都不正确
7. 在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是（ ）
A．限制酶和连接酶 B．限制酶和水解酶
C．限制酶和运载体 D．连接酶和运载体
8、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
9、下列四条DNA分子中，彼此间具有黏性末端的一组是（ ）
① ② ③ ④
A、①② B、②③ C、③④ D、②④
10、1982年，科学家将人的生长激素基因和牛的生长激素基因分别注射到小白鼠的受精卵中，得到体型巨大的“超级小鼠”，此项研究遵循的原理是（ ）
A、DNA RNA 蛋白质 B、RNA DNA 蛋白质
C、DNA 蛋白质 RNA D、RNA 蛋白质 DNA
11、下列何种技术能有效地打破物种的界限，定向地改造生物的遗传性状，培育新的农作物优良品种？（ ）
A、基因工程技术 B、诱变育种技术 C、杂交育种技术 D、组织培养技术
★选做题★下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒A.已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌B后，其上的基因能得到表达
（1）图中质粒A与目的基因结合产生重组质粒的过程通常是在体外完成的，此过程必须用到的工具酶为_
（2）在导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，所以在基因工程的操作步骤中必须要有______________这一步骤
（3）若将重组质粒导入细菌后，目的基因在“工程菌”中表达成功的标志是什么？
《基因工程及其应用》教学设计
课题
第二节 基因工程及其应用
课型
新授课
教
学
目
标
1.知识目标：
理解基因工程原理、步骤与应用
2.能力目标：
通过模拟制作重组DNA模型，体验DNA重组技术，提高对基因工程的分析能力
3.态度、情感、价值观目标：
培养理论联系实际的良好学风，提高对前沿科技的学习热情
教学
重点
1．基因工程的主要工具
2．基因工程的基本操作步骤
教学
难点
基因工程的基本原理、步骤、工具
主要
教具
教室多媒体，手工材料及用具，
千岛酱(加工材料使用了转基因技术)
主要
教法
多媒体教学
板
书
设
计
第二节 基因工程及其应用
一．基因工程的主要步骤 二．基因工程的应用三．转基因生物和转基因食品的安全性
1. 提取目的基因 1. 作物育种
2. 目的基因与运载体结合 2. 医药研制
3. 环境保护
3. 将目的基因导入受体细胞
4. 目的基因的检测和表达
教 学 过 程
教学程序
教师活动
学生活动
设计意图
课前准备
教师到教室候课，发放学生用具
准备上课用具
为上课做准备
展示预习学案答案
用PPT展示预习学案答案
根据PPT展示内容修改个人预习学案
通过整理预习学案，学生初步了解该课自己没有理解的知识，课上重点听讲
本章导入
问题：“同学们已经学习了杂交育种、诱变育种和多倍体育种知识，现在可以算是半个育种专家了，现在有一条热带鱼找到你，它觉得自己不漂亮，但荧光水母很漂亮，你能否让它拥有热带鱼发荧光这一性状呢？”
回忆本章知识，并发挥想象力找出答案，形成本节课初步知识主线
对前面和后面知识学习起到承前启后的作用，并激发学生的学习兴趣。
正课过度
“我们知道，性状是由基因控制的，那发挥你们的想象力，怎样才能做到这一点呢？”
回答
让学生自主形成基因工程的步骤
本节导入
“这位同学描述的就是本节课我们要具体学习的内容，基因工程及其应用，请同学们阅读学习目标”
用ppt展示学习目标
阅读学习目标
让学生初步了解本节课的学习内容，以及重点和难点
知识点过度
“根据刚才那位同学的描述，我们要让热带鱼发荧光首先第一步要将荧光基因从热带鱼的DNA上获取出来，那么我们就需要一把剪刀，是这样一把剪刀吗？”展示实用剪刀
“肯定不是的，因为基因是分子水平的，我们必须用更精巧的工具，那就是限制酶”
回答
记录笔记
知识点详解：基因工程基本工具一—限制性核酸内切酶
1.存在
2. 特点
记忆存在，通过对几种限制酶的比较总结出其特点，并记录
做相应的思考题
理解限制酶的特点和存在，并对其切割特点做练习，加强理解记忆
巩固练习
“了解了限制酶的作用原理，我们来练习一下，做一下学案中的练一练”
自主练习
巩固限制酶的相关知识，作为下一个知识点的过度
知识点过度
“这样我们就将荧光基因获取出来了，下面就应该是将目的基因导入热带鱼的受精卵了。但是科学家发现，如果将这个基因直接导入它是不能表达的，必须借助一定的载体，也就是运载体”
学生浅显了解运载体的作用
过度知识点，并使学生浅显了解运载体的作用
知识点详解：基因工程基本工具一—运载体
“同学们已经预习了，那谁能告诉大家我们常用的运载体有哪些？”
“下面根据这幅图，老师来详细的跟大家介绍一下质粒”
回答
学习质粒的结构
了解常用运载体的种类，理解质粒的结构
活动——加强对运载体的认识
“根据刚才老师介绍的内容和课本的知识，大家思考以下，作为运载体必须具备哪些条件？然后将想到的答案小组讨论，完善自己的答案”
“那个小组来展示一下你们的答案”
“其他小组有补充的吗？”
“这两个小组的答案整合就是我们的标准答案，请整理”PPT展示标准答案
自主讨论
小组交流
代表展示
整理笔记
加深对做运载体条件的理解
知识点过度及知识点讲解：基因工程基本工具一—DNA连接酶
“我们有了荧光基因，也有了相应的运载体，下一步就是将这个目的基因插入到运载体上”动画展示插入过程
“虽然插入了，但两个DNA片段之间的磷酸二酯键还没有连接，我们又需要借助一种工具，那就是DNA连接酶”
观看动画
复习限制性核酸内切酶的作用部位和特点，巩固运载体的作用
活动过度
“现在我们有了这三种工具，下面我们就来模拟重组DNA的过程”
了解手中材料的用途
介绍各种材料的使用，帮助后期活动的进行
活动——加强对基因工程步骤和工具的理解
通过手头上的材料，剪刀、写有碱基对的纸环和纸条、胶带进行手工制作，模拟重组DNA过程。
小组合作
动手制作
加深对基因工程步骤和工具的理解。
展示
两名同学黑板操作
动手操作
锻炼学生动手能力
学生点评
让学生点评自己手中和黑板上学生手工制作结果，同时复习基因工程各种工具和步骤。
点评，听课，回忆基因工程工具和步骤
分析自己手工制作结果，深刻理解基因工程的工具和步骤
教师点评
发放奖品
“同学们做的都很好，我们把这个重组DNA导入到热带鱼的体内它就能发光了，感谢大家为它所做的一切”
“老师也为大家发放了相应的奖品”
学生听课
表扬学生，激发学生兴趣，发放奖品为后面的讲课内容做准备
小结
基因工程的工具有哪些？
基因工程的“四步曲”？
思考、抢答、整理笔记
复习所学知识
提升：基因工程概念
“通过刚才的学习，同学们能从以下四个方面给基因工程下一个定义吗？”
PPT展示：操作水平、操作环境、操作对象、优点
思考、阅读课本、回忆
加深对基因工程的认识，总结基因工程的概念
知识点过度
“通过刚才的学习，大家可能会觉得基因工程是一个高大上的技术，在现实生活中离我们很远，是不是这样呢？请同学们仔细观察一下老师刚才发的奖品，它的配料一栏，你发现了什么？”
回答
“加工所用的大豆油为转基因大豆”
激发学生的学习兴趣，教会学生要善于发现身边的细节
知识巩固
“这种是转入了抗除草剂基因的大豆，那谁能说出这种转基因大豆是怎样做出来的？”
思考、回答
复习基因工程的基本步骤
知识比较
“那这种技术与我们之前学的杂交育种和诱变育种相比较有什么优点呢”
思考、回答
回扣本章知识，让学生从章的角度理解本节知识
知识过度
“既然基因工程拥有如此的优势，下面就让我们来了解一下它还有那些方面的应用”
阅读课本
了解基因工程的应用
知识点讲解：基因工程的应用
举例讲解基因工程的应用
1. 作物育种
2. 医药研制
3. 环境保护
思考，讨论、理解
加深对基因工程的感性认识，了解基因工程对现代生活起到的重要作用。
知识点过度
“看来基因工程已经深入到了我们生活的许多角落，包括食品，那它是安全的吗？”
“同学们课前已经阅读了大量关于基因工程的资料，谁能谈谈你的观点？”
回答
“转基因食品安全及理由”
“转基因食品不安全及理由”
培养学生阅读资料的习惯，锻炼学生从资料中提取有用知识的能力
教师点评
“正确认识，辩证看待”
两种观点都能理性看待
教育学生对待事情要理性，认识判断事物要以科学知识为依据
课堂知识总结
学生自主构建知识网络
自主填写学案
检查学生课堂学习情况
展示
PPT实物投影展示学生答案
学生上讲台展示
培养学生积极回答问题的能力
学生点评
带领学生一起来点评
“你是否同意同学们的指正？”
学生点评
“同意”
给学生相互交流的机会
当堂检测
要求学生独立完成学案当堂检测
教师展示答案
反馈情况
自主做题
检测本节课知识学生掌握情况
课堂总结
学生总结
学生对知识、小组表现、个人表现进行课堂总结
将课堂还给学生
作业布置
“今天的作业就是课后案，其中选做题大家可以选做”
了解作业
对本节课的知识点做一个跟踪巩固
课件17张PPT。课前准备1、课本、两种颜色的笔
2、6-2预习学案与课堂案还有你的激情和热情！预习学案答案【复习旧知】
1、磷酸二酯键 氢键
2、DNA聚合酶
3、× ×
【预习检测】1、× 2、× 3、C杂交育种诱变育种能让我像荧光水母一样发光吗？学习目标
1、掌握基因工程原理、步骤
2、说出基因工程的应用6-2 基因工程及其应用（1）基因的“剪刀”①存在：主要存在微生物体内 ,种类很多一、基因工程的操作工具及步骤②特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割专一性—限制性核酸内切酶将荧光基因从水母DNA中获取出来需切几刀？会出现几个黏性末端？24（2）基因的运输工具——运载体1、种类：质粒(最常用）、噬菌体、某些动植物病毒一、基因工程的操作工具及步骤2、条件：
①能够在宿主细胞内复制并稳定保存；
②具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；
③具有某些标记基因，便于进行筛选．标记基因目的基因运载体重组DNA分子一、基因工程的操作工具及步骤（3）基因的针线—DNA连接酶模型构建要求：根据所给的材料，请你试着提取出目的基因。并切开运载体，将目的基因与运载体结合。
并思考使用的酶和涉及的化学键展示：两名同学黑板展示，其他同学小组合作完成
一名同学点评提供的工具和参考化学键不一定都有用处谢谢！小结： 基因工程的操作工具①基因“剪刀”—
②基因“针线”—
③基因“运载体”—限制酶DNA连接酶质粒、噬菌体、动植物病毒等基因工程操作“四步曲”提取目的基因①目的基因与运载体结合②将目的基因导入受体细胞③目的基因的检测与鉴定④提升：基因工程根据基因工程的步骤和工具分析基因工程技术 操作水平 . 操作环境 .
操作对象 . 优点 .
（DNA重组技术或DNA拼接技术）分子生物体外基因定向改造生物性状二、基因工程的应用 你能用本节课所学内容描述
抗除草剂转基因大豆（转入矮牵牛基因）的育种过程吗？ 与杂交育种、诱变育种相比较，基因工程育种的优点有哪些？
①克服远源杂交不亲和障碍。
②定向改造生物性状，目的性强，缩短育种时间。二、基因工程的应用基因工程与作物育种基因工程与药物研制基因工程与环境保护 ，
如：转基因抗虫棉等
，
如：胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等
，
如：转基因细菌降解有毒有害的化合物等转基因食品看起来分外诱人安全吗？正确认识，辩证看待。二、转基因生物和转基因食品的安全性课堂小结自主构建知识网络 有性生殖生物当堂检测C C D C D
