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1.3基因工程的应用 教案
【教学目标】
1、知识与技能
（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。
2、过程与方法
（1）搜集有关基因工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流；
（2）培养和提高学生的语言表述能力和实验设计能力。
3、情感态度与价值观
（1）参与小组合作交流，体验合作学习的乐趣；
（2）认同基因工程理论研究与技术开发之间的关系。
【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。
【课时安排】
1课时
【教具准备】
教学课件
【教学过程】
1、 新课导入
【情景导入】展示图片，吸引同学注意。
同学们再看这几张图片感到好奇的同时可能会 ( http: / / www.21cnjy.com )有疑问，这是不是真的？的确，这是电脑的合成图，只是人们想象的产物而已。但是，在几十年前貌似只是想想而已的梦而今却实现了。比如说鱼的基因会跑到番茄里，牛奶中可以生产药物。基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的30年间，得到飞速的发展，目前已经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，也展现出美好的前景。我们今天就一起来展示和分享一下它的成果吧！
二、新课学习
【问题探讨】同学们阅读教材P17-19内容，思考讨论解决下列问题：
1.目前用于杀虫的转基因抗虫植物基因有哪些 ( http: / / www.21cnjy.com ) 进行转基因抗虫植物的研究有什么优点？（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。减少对环境的污染，降低生产成本）21世纪教育网版权所有
2.抗病转基因植物所采用的基因,使用最多的 ( http: / / www.21cnjy.com )是什么 （病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因，抗真菌转基因植物中可使用几丁质酶基因、抗毒素合成基因）21教育网
3. 在抗盐碱和抗干旱作物 ( http: / / www.21cnjy.com )中使用了什么基因？使烟草、番茄的耐寒能力提高措施是什么 （调节细胞渗透压的基因；将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草、番茄，使其耐寒能力提高）
4. 豆类中哪种必需氨基酸较少 大米、 ( http: / / www.21cnjy.com )玉米、小麦中哪种必需氨基酸较少 举例说明科学家如何提高氨基酸的含量 （豆类食品中，含蛋氨酸比较少，大米、玉米、小麦中含赖氨酸较少。科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物，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。）21·cn·jy·com
5.转基因矮牵牛的目的基因是什么？（植物花青素代谢有关的基因）
阅读后，总结得出答案进行小组内交流、讨论，由代表与大家分享观点，老师指导同学们相互交流，并点评、补充。www.21-cn-jy.com
【总结】一、植物基因工程硕果累累
1.抗虫转基因植物
2.抗病转基因植物
3.抗逆转基因植物
4.转基因改良植物的品质
【异想天开】植物基因工程的成果我们 ( http: / / www.21cnjy.com )就分享到这。轻松一下，分享一张图片。转入萤火虫萤光酶的转基因烟草，畅想未来，让学生展开想象。引导学生们大胆想象，涌跃发言。
【过渡】植物基因工程取得巨大成绩，那在动物基因工程中又有哪些成果？再带着问题学习P20-21内容。
【问题导学】
1.动物基因工程在哪些方面显示了广 ( http: / / www.21cnjy.com )阔的应用前景，举例说明。（提高动物生长速度、改善畜产品的品质、用转基因动物生产药物、用转基因动物作器官移植的供体）
2.什么是乳腺生物反应器？在乳腺生物反应器的 ( http: / / www.21cnjy.com )制作中，应将药用蛋白基因与什么重组在一起？受体细胞是什么？导入的方法又是什么？ （将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，将其送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。）2·1·c·n·j·y
3.如何运用基因工程解决器 ( http: / / www.21cnjy.com )官移植过程中的免疫排斥问题？（目前科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造，采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官）21·世纪*教育网
分析信息后进行小组内交流、讨论，由代表与大家分享观点，老师指导同学们相互交流，并点评、补充。
【总结】二、动物基因工程前景广阔
1.用于提高动物生长速度
2.用于改善畜产品的品质
3.用转基因动物生产药物
4.用转基因动物作器官移植的供体
【过渡】基因工程制药是制药行业突起的一支新军，不仅具有独特的优势，发展速度也很快。阅读以下信息，回答问题。2-1-c-n-j-y
【情景导学】1.基因工程药品——生长激素
治疗侏儒症的唯一方法，是 ( http: / / www.21cnjy.com )向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。
现可利用基因工程方法，将人的生长激素基 ( http: / / www.21cnjy.com )因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。
2.基因工程药品——干扰素
干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产 ( http: / / www.21cnjy.com )生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980－1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。 【来源：21·世纪·教育·网】
1.在传统的药品生产中，某些药品如生长激素、干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？（从生物的组织、细胞或血液中提取 ）www-2-1-cnjy-com
2.传统生产方法的缺点有何不足？（由于受原料来源的限制，价格十分昂贵）
3.可利用什么方法来解决上述问题？ ( http: / / www.21cnjy.com )（利用基因工程方法制造转基因的工程菌，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。工程菌:用基因工程方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。） 21*cnjy*com
4.基因工程药品包括哪些？（细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素-2、干扰素）、抗体、疫苗、激素等）
【总结】三、基因工程药物异军突起
（1）生产药物：细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素、干扰素）、抗体、疫苗、激素等
【过渡】我们知道人类遗传病是很难用一般药物治疗的，好消息是基因工程带来了基因治疗的曙光。
【问题导学】大家阅读教材P23-24，思考讨论并解决以下问题：
1.什么是基因治疗？（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手段。）21cnjy.com
2.基因治疗分为哪两种途径？（体外基因治 ( http: / / www.21cnjy.com )疗和体内基因治疗。体外基因治疗是从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功基因转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。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）
3.基因治疗的发展现状？（处于初期的临床试验阶段）
4.用于基因治疗的基因有哪些种类？（正常基因、反义基因和自杀基因）
【总结】四、基因治疗曙光初照
1.基因治疗：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手段【来源：21cnj*y.co*m】
2. 基因治疗的途径：体外基因治疗和体内基因治疗
3.基因治疗的基因：正常基因、反义基因和自杀基因
【课后探究】今天，我们为我们的成果而 ( http: / / www.21cnjy.com )感到骄傲，但别忘了当前世界上仍存在很多重大问题，如：粮食、环境污染、能源危机、攻克不治之症等，任选其一作为主题，对课内外知识进行重组，尝试用基因工程的方法解决，写一篇科技小论文或是有根据的科幻小论文，字数不限。【出处：21教育名师】
三、课堂小结
通过对基因工程的应用的学习，我们要能举例说出基因工程在植物、动物、药物生产、疾病治疗等方面的应用及取得的丰硕成果，同时要密切关注基因工程的发展，掌握前沿的科学知识，并将知识应用于生产实践。来源：21cnj*y.co*m】【版权所有：21教育】
四、课堂练习
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
参考答案：B
【板书设计】
一、植物基因工程硕果累累
1.抗虫转基因植物
2.抗病转基因植物
3.抗逆转基因植物
4.转基因改良植物的品质
二、动物基因工程前景广阔
1.用于提高动物生长速度
2.用于改善畜产品的品质
3.用转基因动物生产药物
4.用转基因动物作器官移植的供体
三、基因工程药物异军突起
（1）生产药物：
四、基因治疗曙光初照
1.基因治疗：
2. 基因治疗的途径：体外基因治疗和体内基因治疗
3.基因治疗的基因：正常基因、反义基因和自杀基因
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 5 页 （共 6 页） 版权所有@21世纪教育网(共35张PPT)
基因工程的应用
选修3《现代生物科技专题》第1章第3节
情景导入
把青蛙吞到喉咙里去？也许草莓青蛙就可以。
乌龟蜜瓜：你真要赞叹这一惊天动地的热带发现
新课导入
1.目前用于杀虫的转基因抗虫植物基因有哪些 进行转基因抗虫植物的研究有什么优点？
2.抗病转基因植物所采用的基因,使用最多的是什么？
3. 在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？使烟草、番茄的耐寒能力提高措施是什么
4. 豆类中哪种必需氨基酸较少 大米.玉米.小麦中哪种必需氨基酸较少 举例说明科学家如何提高氨基酸的含量
5.转基因矮牵牛的目的基因是什么？
【问题探讨】
一、植物基因工程硕果累累
1.抗虫转基因植物
2.抗病转基因植物
3.抗逆转基因植物
4.转基因改良植物的品质
抗虫棉1109
抗病毒转基因甜椒
抗病毒转基因西葫芦
耐寒、耐旱转基因水稻
耐寒粉冠王（北京.中农）
抗盐碱烟草
抗除草剂、抗虫木瓜
抗除草剂杂交玉米（滑玉12.河南）
滑玉12
转基因矮牵牛
转基因蓝玫瑰
转入荧光酶的转基因烟草苗
【异想天开】
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。
2.什么是乳腺生物反应器？在乳腺生物反应器的制作中，应将药用蛋白基因与什么重组在一起？受体细胞是什么？导入的方法又是什么？
3.如何运用基因工程解决器官移植过程中的免疫排斥问题？
【开动脑筋】
二.动物基因工程前景广阔
1.用于提高动物生长速度
2.用于改善畜产品品质
3.用转基因动物生产药物
4.用转基因动物做器官移植的供体
动物基因工程的目的：
主要是为改善畜产品的品质，不是为了获得体型
巨大的个体。
1.用于提高动物生长速度
转入外源生长激素基因的“超级小鼠”
转入生长激素基因的鱼（上）和同龄的鱼
目的基因：
生长激素基因
2、用于改善畜产品的品质
优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适
导入肠乳糖酶基因的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖含量大大降低。
即指利用动物乳腺生产高价值产品的方式
产物：
抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素
3、用转基因的动物生产药物
乳腺（房）生物反应器
将 基因与 等调控组件重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的 中，将 其 送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
乳腺生物反应器
药用蛋白
乳腺蛋白基因的启动子
显微注射
受精卵
①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）
②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）
③显微注射导入哺乳动物受精卵中
④形成胚胎
⑤将胚胎送入母体动物
⑥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）。
操作过程：
4、用转基因的动物作器官移植的供体
用转基因动物的器官做移植的供体最大的问题是免疫排斥，科学家正在试图导入某些调节因子来抑制抗原决定基因的表达或设法去掉抗原决定基因，以期培育出无免疫排斥的转基因克隆猪器官。
治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。
现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。
1.基因工程药品 —— 生长激素
【情景导学】
干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980－1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。
2.基因工程药品 —— 干扰素
1.在传统的药品生产中，某些药品如生长激素、干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？
2.传统生产方法的缺点有何不足？
3.可利用什么方法来解决上述问题？
4.基因工程药品包括哪些？
【情景导学】
三、基因工程药物异军突起
（1）生产药物：细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素、干扰素）、抗体、疫苗、激素等
1.什么是基因治疗？
2.基因治疗分为哪两种途径？
3.基因治疗的发展现状？
4.用于基因治疗的基因有哪些种类？
【问题导学】
四. 基因治疗曙光初照
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。
1.基因治疗：
原理：
把健康动物的正常基因导入含有缺陷基因的受体细胞中，存在基因缺陷的病人细胞中既含有缺陷基因，又含有通过基因工程导入的正常基因，在病人体内两种基因都能表达，正常基因的表达产物掩盖了缺陷基因的表达产物，从而治愈有了基因缺陷的疾病。
2. 基因治疗的途径：
（1）体内基因治疗：
例如：
直接向人体细胞中转移基因
囊性纤维病治疗
利用修饰的腺病毒作为载体，将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者的肺部组织中。
*
载体
＋
治疗基因
受体
细胞
重组
受体细胞
患者
体内
导入
形成
体外培养
后导入
直接导入
(2)体外基因治疗
体内基因治疗
复合型免疫缺陷症
3.基因治疗的发展现状：
处于初期的临床试验阶段
4.用于基因治疗的基因种类：
正常基因、反义基因和自杀基因
课堂小结
通过对基因工程的应用的学习，我们要能举例说出基因工程在植物、动物、药物生产、疾病治疗等方面的应用及取得的丰硕成果，同时要密切关注 基因工程的发展，掌握科学知识，并将知识应用于生产实践。
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
课堂练习
参考答案：B
★ 板书设计
一、植物基因工程硕果累累
二、动物基因工程前景广阔
三、基因工程药物异军突起
四、基因治疗曙光初照
1.抗虫转基因植物
2.抗病转基因植物
3.抗逆转基因植物
4.转基因改良植物的品质
1.用于提高动物生长速度
2.用于改善畜产品的品质
3.用转基因动物生产药物
4.用转基因动物作器官移植的供体
1.基因治疗：
2. 基因治疗的途径：体外基因治疗和体内基因治疗
3.基因治疗的基因：正常基因、反义基因和自杀基因
