第一节基因工程导学案
基因工程导学案
《 3.3 基因工程简介》导学案【学习重难点】重点：①基因工程的工具；②基因工程的操作步骤；难点：①基因工程的工具；②基因工程的操作步骤；【使用说明】1. 结合学习目标，阅读课本，用笔标注出重点和疑惑点，在整体把握本节知识结构后独立完成预习案2. 与基因的结构、基因的表达、DNA的复制等知识相互联系起来，加深对本节课的理解。
课前预习案【旧知链接】1、原核生物的基因分为__________和___________，其中编码区是连续的；真核生物的基因也分为编码区和非编码区，但其编码区是不连续的，间隔的。
真核生物的编码区分为_______和内含子，其中________是不能编码蛋白质的序列片段。
2、在编码区______游的非编码区中含有RNA聚合酶的结合位点，能调控编码区的表达。
【基础知识梳理】一、基因工程的概念1、基本概念：基因工程是一种技术，这种技术是在生物体_______，通过对DNA分子进行人工的“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行_________和___________，然后重新导入受体细胞内进行________繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因________。
2、通俗概念：就是按照人们的一员，把一种生物的____________复制出来，加以____________，然后放到____________生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
二、基因工程的操作工具1、基因剪刀指的是________________________，简称限制酶主要存在于____________中，一种限制酶只能识别一种特定的_____________，并在特定的位点上切割__________，形成完全相同的_______________。
目前已经发现的有200多种限制酶，不同的限制酶切点____________。
2、基因针线指的是_____________，它的作用是连接两条DNA链粘性末端之间的磷酸二酯键，也就是把两条____________之间的缝隙“缝合”，从而形成一个DNA分子3、基因的运输工具--------_________，与目的基因结合，并进入受体细胞中，使其表达（1）必须具备的条件：能够在宿主细胞中___________并_________________，且不影响宿主细胞的生存；具有多个________________，便于与外源基因连接；具有某些_____________，便于筛选（2）常用的运载体：___________、_______________、___________________质粒：存在于许多______________________等生物中，是细胞拟核外能够自主复制的很小的环状DNA，是最常用的运载体，最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。
第七单元第二章第一节基因工程
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 。
高中生物 第一章 基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3【课标要求】简述基因工程的诞生简述基因工程的原理及技术举例说出基因工程的应用【教学目标】1、简述基因工程所需3种基本工具的使用。
2、学习运用知识解决相关问题的能力。
3、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
【教学过程】知识点一、基因工程的诞生和发展（一）诞生和发展理论铺垫：艾弗里证明了；沃森和克里克阐明了；尼伦贝格等（二）基因工程的概念基因工程是指在通过人工“ ”和“ ”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入并使重组基因在中表达，产生。
包括、以及。
基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果二、基因工程的工具“分子手术刀”（1）这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。
（2）由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称_______）。
（3）DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段，末端通常有两种形式，即和。
【例1】下列关于限制酶的说法正确的是（）A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少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后都会形成黏性末端D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键2、DNA连接酶“分子缝合针”拓展：根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为Ecoli DNA连接酶。
Ecoli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平口末端之间进行连接。
另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。
T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平口末端，但连接平口末端之间的效率比较低。
【例2】下图为DNA分子的切割和连接过程。
高三生物一轮复习 基因工程导学案 新人教版
第一单元基因工程【重难点突破】一、如何理解基因工程的概念和原理1、操作环境是生物体外，典型过程是基因表达载体的构建。
2、基因工程的优点（1）克服了远缘杂交不亲和的障碍。
基因工程和植物体细胞杂交一样，突破了有性生殖的局限。
（2）定向改造了生物性状。
与诱变育种相比较克服了诱变育种的突变的不定向性。
3、原理是基因重组。
4、操作层次：是分子水平。
是获取某生物的DNA分子片段，把它与另一个DNA分子片段结合成一个DNA分子。
5、实质：A种生物的某个基因通过一定方式导入B种生物体内并能进行基因表达。
基因没有改变，蛋白质没有改变，只是转录和翻译吃场所发生改变。
6、目的基因和载体能够形成重组DNA分子的基础是（1）物质组成相同，都是四种脱氧核苷酸组成。
（2）空间结构相同，都是规则的双螺旋结构。
（3）结构和功能单位相同，基因是控制生物性状的结构和功能单位。
性状都是蛋白质表现的。
（4）遵循的基因表达原则相同，基因表达包括了基因的复制，转录和翻译，都遵循中心法则。
（5）遗传密码相同，所有生物共用一套遗传密码。
【典题演示】1、（2011温州十校）采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。
但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。
以下有关叙述，正确的是（）A．如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用人工合成的方法获得该目的基因B．人体细胞中凝血因子基因进入羊受精卵细胞后，其传递和表达不再遵循中心法则C．在该转基因羊体内，人凝血因子基因存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中D．人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA【答案】A【解析】掌握基因工程的原理是突破口。
当已知某种基因的核苷酸序列，可以进行人工合成；目的基因的表达仍然遵循中心法则；由于目的基因是导入受精卵，所有体细胞都含有目的基因，只有在乳腺细胞中表达，是因为目的基因连接了乳蛋白的基因的启动子；转录需要的酶是RNA聚合酶。
w-第1章 第1节 基因工程概述2 基因工程的一般过程与技术 导学案2
高二生物选修3 导学提纲23-1-1 基因工程概述2 基因工程的一般过程与技术导学案【学习过程】基因工程的基本过程一、获得目的基因（目的基因的获取）1.获取方法主要有两种：（1）、从自然界中已有的物种中分离出来，如可从基因文库中获取。
①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导人受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
提示：受体菌在培养基上以菌落形式存在，每一个菌落都由一个细胞繁殖而来，携带着同种基因，可以利用目的基因的有关信息，找到目的基因所在菌落，然后再进行提取。
基因组文库：含有一种生物的所有基因②种类cDNA文库：含有一种生物的部分基因，可由mRNA反转录而来③目的基因的获取根据基因的有关信息：基因的序列、基因在上的位置、基因的产物mRNA、基因的产物蛋白质等特性获取目的基因。
脱氧核苷酸染色体转录翻译（2）、用人工的方法合成。
★获得原核细胞的目的基因可采取直接分离，获取真核细胞的目的基因一般是人工合成。
★人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
例1 下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )①从基因文库中获取目的基因②利用PCR技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A．①②③④B．①②③C．②③④D．②③2.利用PCR技术扩增目的基因（1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
（2）目的：获取大量的目的基因（3）原理：DNA双链复制（4）原料：模板DNA；RNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；离子（5）方法：DNA受热变性解旋为单链、冷却后RNA引物与单链相应互补序列结合、DNA聚合酶作用下延伸合成互补链。
（6）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链；第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。
高中生物 第一章 基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3基因工程是一门涉及生命科学、工程学和化学等多学科交叉的科学技术，它的发展对于人类社会和生物领域的进步具有重要意义。
本文将从基因工程的概念、起源、发展和应用等方面进行探讨。
一、基因工程的概念和起源基因工程，又称基因工艺、基因技术，是指通过对生物体内的基因进行操作和改造，使其具有新的功能或特性的一种技术手段。
它是以DNA 为基础，通过人工手段对DNA分子的序列进行编辑和改造，实现对生物体的基因组进行精准操纵和设计。
基因工程起源于20世纪70年代，当时科学家发现可以将DNA从一种生物体转移到另一种生物体中，从而改变目标生物体的遗传特性。
这一发现引发了科学界对基因工程的浓厚兴趣，世界各地的科研机构开始投入大量资源进行相关研究和实践。
二、基因工程的发展基因工程经过几十年的发展，已经取得了显著的成果。
首先，基因工程技术的研究手段不断完善，包括基因克隆、DNA测序、基因编辑等技术的出现，大大提高了对基因进行操作的效率和精确度。
其次，基因工程在农业领域的应用取得了重要进展。
通过基因工程技术，科学家们成功培育出抗病虫害、耐逆性强的转基因作物，为农业生产提供了有效的手段。
转基因作物不仅可以提高产量和品质，还可以减少农药的使用，降低对环境的污染。
此外，基因工程在医学领域的应用也取得了突破。
通过基因工程技术，科学家们成功研发出多种基因治疗药物，并在一些遗传性疾病的治疗中取得了显著效果。
基因工程还可以用于生物制药、肿瘤治疗等领域，为人类健康事业做出了重大贡献。
三、基因工程的应用前景基因工程在农业、医学以及环境等领域具有广阔的应用前景。
在农业领域，基因工程可以为传统农业带来巨大的改变，提高粮食产量、改良食品品质、提升作物的抗逆性等。
这将有助于解决全球粮食安全问题，提高农业可持续发展能力。
在医学领域，基因工程有望开启个性化医疗的新时代。
通过基因检测和基因治疗手段，可以针对个体特征进行精准诊断和治疗，提高疾病的早期发现和治愈率。
初中生物_第一节 基因工程教学设计学情分析教材分析课后反思
课题第一节基因工程导学案学习目标：1、说出基因工程的原理，并说明“工程菌”的培育过程。
2、举例说明基因工程在工农业生产和医疗等方面的应用。
3、分析转基因生物的安全性。
预习导航：一、观察思考根据课本92--93页观察思考，小组内讨论完成下列思考题：1、以科学家把人的生长激素基因导入细菌为例，简要说明“工程菌”的培育过程。
2、人的生长激素基因在细菌细胞内得到了成功表达，说明了什么问题？3、利用“工程菌”生产人的生长激素，有哪些好处？二、基础知识1、DNA含有指导生物体生命活动的，每个DNA分子包含着成百上千个基因，基因控制着的表达。
研究证实，遗传密码在动物、植物和微生物之间是的。
2、基因工程是在上进行的遗传操作。
按照预先设计好的蓝图，把一种生物的分离出来，在体外巧妙的进行，然后转入另一种体内，从而改造其某些，最终获得我们所需要的新品种。
这种含有的生物被称为。
3、科学家利用转基因技术，使大肠杆菌产生大量的胰岛素，拯救了大批糖尿病患者，这主要是因为。
科学家利用大肠杆菌合成胰岛素的技术叫做。
4、利用转基因技术，我们可以定向改良。
5、应用基因工程方法，我们可以生产，如胰岛素、生长激素、干扰素等，基因工程可以大大，。
三、联系实际你认为转基因生物都是很安全的吗？如果市场上有出售转基因食品的，你是否购买？说出你的理由。
绿色通道一、夯实基础1、巨型小鼠比普通小鼠长的大是因为（）。
A．巨型小鼠比普通小鼠吃的食物多 B．巨型小鼠注射了大鼠生长激素C．普通小鼠的体细胞内注射了大鼠的生长激素基因D．普通小鼠的受精卵内注射了大鼠的生长激素基因2、巨型小鼠的培育成功是下列哪种生物技术的产物？（）A．细胞工程 B．酶工程 C．基因工程 D．发酵工程3、基因工程中，科学家常将细菌等微生物作为受体细胞，原因是（）。
A．结构简单，操作方便 B．遗传物质含量少C．形态稳定，变异少 D．繁殖速度快，成本低4、下列关于生物技术的说法错误的是（）A．生物技术已经在工业、农业、环境保护、医药领域发挥着重要的作用B．利用生物技术可以克隆人的某些器官，为人类造福C．现在生物技术正在引发新的技术革命D．人类应大力发展生物技术，因为它“有百利而无一害”二、拓展提高1、你知道转基因抗虫烟草内的杀虫毒素来自下列哪项吗？（）A.普通烟草B.抗虫烟草C.苏云金杆菌D.农药DDT2、1978年，美国科学家吉尔伯特等人把鼠的胰岛素基因转移到大肠杆菌细胞中，并使大肠杆菌制造出了鼠胰岛素，请据此回答：（1）该资料中作为生物反应器的生物是，选择它作为生物反应器的好处是。
基因工程导学案1
2016级高二《基因工程1》导学案
：是限制性核酸内切酶在识别序列的切开时形成的，如图所示。
________________、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有
分子。
它有一个至多个_____________________，供外源
的质粒进入受体细胞后，停留在细胞中进行________，或者整合到染色体
____________，如抗四环素、氨苄青霉素等标记基因，供重组。
在基因工程中所使用的运载体除质粒外，还有_________________、________________
、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源DNA
核生物之所以长期进化而不绝灭，有什么保护机制？由此可知，限制酶可以从哪些生物中分离出来？
，指出限制酶能破坏那个磷酸二酯键。
．载体必备的条件之一是：具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接
．有多个限制酶切点
、科学家选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（）。
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第二章现《代生物技术》第一节《基因工程》
一、明确学习目标
1■举例说出基因工程的应用。
2■说出基因工程的原理及“工程菌”的培育过程。
3■关注转基因生物及其产品的安全性。
二、自主学习、合作探究
探究一：基因工程的原理
（一）仔细阅读课本P110-111并结合多媒体课件，了解“工程菌”的培育过程，并思考：1■人的生长激素基因在细菌细胞内得到了表达，这说明了什么问题？
基因控制生物的_______________ ;人和细菌的遗传密码是可以___________________ 的2■利用“工程菌”生产人的生长激素，有哪些好处？
细菌繁殖速度，产量且成本
3.以科学家把人的生长激素基因导入细菌为例，简要说明“工程菌”的培育过程。
（二）通过对工程菌的了解，我们对基因工程有了一定的认识，那么，什么是基因工程呢？请同学们阅读P111第一段，找出基因工程和转基因生物的概念。
1. 基因工程：
2. 转基因生物：
3. 试说转基因抗冻番茄的培育过程:
探究三：转基因生物的安全性
学生阅读P113有关知识，结合多媒体视频，思考：你认为转基因生物都是很安全的吗？如果市场上有出售转基因食品的，你是否购买？说出你的理由。
三、当堂达标
1. 科学家把美洲拟鲽抗冻蛋白质基因转入西红柿，成功培育出了抗冻西红柿。
科学家
把上述基因转入西红柿所利用的生物技术是（）
A.组缎培养
B. 嫁接技术
C. 发酵技术
D. 转基因技术
2■科学家研究的“乳房生物反应器”，从根本上改造的是（）
A.动物的乳房B •动物的食物C •动物的基因D.动物的身体结构3■科学家经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术：基因工程。
实施该工程的
最终目的是（）
A.定向对DNA分子进行人工“剪切”
B.在生物体外对DNA分子进行改造
C.定向改造生物的遗传性状
D.定向提取生物体的DNA分子
4■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
5■分析下列材料，回答相关问题：
甘薯（地瓜）是我国重要的能源作物之一，是许多地区生产燃料酒精的主要原料。
甘薯主要成分淀粉的品质决定着它工业应用价值的大小。
2009年10月，我国科学家
成功培育出淀粉品质改良的转基因甘薯，而且田间种植试验获得成功。
请简要写出转基因甘薯的培育过程：
五、通过本节课的学习，你对转基因技术有了一定的了解，你有哪些收获呢?
探究二：基因工程的应用
学生阅读课本P112-113部分知识，再结合调查活动搜集的资料，小组内交流归纳说出转基因技术的优点。
六、假若你是因为生物技术人员你能否让细菌“吐出”蚕丝?
《第一节基因工程》预习性作业班级_______ 姓名__________ 等级
（一）预习目标
1、能简述“工程菌”的培育过程。
2、调查基因工程产品在生活中的应用。
3、明确基因工程的原理、优点。
（二）预习过程
1、结合课本P111 “工程菌”的培育过程能简述“工程菌”的培育过程。
第一节《基因工程》巩固性作业班级__________ 姓名
等级
1将鼠体内能够产生胰岛素的基因导入大肠杆菌的细胞中，使大肠杆菌能够产生胰岛素，这种导入外源基因，改变细胞的遗传性能的方法利用了（）A克隆技术B转基因技术C胚胎移植技术D细胞融合技术
2■下列不属于应用基因工程方法生产药物的是（）
A青霉素B胰岛素C生长激素D干扰素
（挑战中考题，试一试你的能力）
3■图是科学家利用先进的生物科学技术，培育能产生人乳铁蛋白的奶牛
3、每个DNA分子包含着成百上千个基因，基因控制着___________________ 的表达。
研究证实，遗传密码在动物、植物和微生物之间是 ______________ 的。
（四）我的疑惑请将你在预习过程中遇到的困惑问题，在课本上标记或记录在下面。
（3）
根据图示情况，黄色丙牛产下的“牛牛”，其毛色性状表现型应该是___________ （4）
“牛牛”长大成熟后其经济价值与亲本甲牛的最根本区别是___________________ 4■巨型小鼠比普通小鼠长的大是因为（）。
A •巨型小鼠比普通小鼠吃的食物多
B •巨型小鼠注射了大鼠生长激素
C .普通小鼠的体细胞内注射了大鼠的生长激素基因
D .普通小鼠的受精卵内注射了大鼠的生长激素基因
5■巨型小鼠的培育成功是下列哪种生物技术的产物？（
A .细胞工程B.酶工程C .基因工程D .发酵工程
2、调查基因工程产品在生活中的应用。
（1）明确目的要求、方法步骤。
（2）思考转基因生物有哪些优点？
3、你认为转基因食品可能会带来哪些影响？
（三）自我检测
1、基因工程是在__________ 上进行的遗传操作。
按照预先设计好的蓝图，把一种生
物的 _______ 分离出来，在体外巧妙的进行 ______________ ，然后转入另一种________ 体内，从而改造其某些 ________________ ，最终获得我们所需要的新品种。
这种含有
_____ 的生物被称为_______________ 。
2、禾U用转基因技术，我们可以定向的________________________ ，转基因技术可以提高作物的 ___________________ ，例如___________ ;转基因技术也可以用于改变作物的的过程图解。
根据图分析回答:
丙牛（雌）B过程
"牛牛“
（!）这项先进的生物科学技术在生物学上称为___________________
（2）图中“ A过程”和“ B过程”的操作方法在生物学上分别被称为:
“牛牛”
6■基因工程的原理是什么?。