高中生物：专题一基因工程学案中图版选修
新人教版高中生物选修三专题1基因工程教学设计
新人教版高中生物选修三教学设计专题1基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具教学设计一、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。
二、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。
三、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。
四、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。
五、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、布置预习六、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课时八、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：（1）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）（2）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。
高二生物选修3专题一基因工程的应用导学案
⑵成果：转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少。
3、用转基因动物生产药物
⑴基因来源：药用蛋白基因+乳腺蛋白基因+启动子。
⑵成果：乳房生物反应器。
4、用转基因动物作器官移植的供体
⑴器官供体：抑制或去除抗原决定基因。
⑵成果（预期）：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。
【课内探究2】（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。）
【我的疑惑1】(将自己不理解的问题用红色笔写下来)
【学后反思1】(回顾已学内容并将重点问题整理在学案上)
【我的疑惑2】(将自己不理解的问题用红色笔写下来)
【学后反思2】(回顾已学内容并将重点问题整理在学案上)
【我的疑惑3】(将自己不理解的问题用红色笔写下来)
【学后反思3】(回顾已学内容并将重点问题整理在学案上)
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。
⑵成果：转基因玉米、转基因的延熟番茄和转基因矮牵牛。
【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。
答：培育抗虫、抗病、抗逆转基因植物，转基因改良植物品质；举例：抗虫的棉花、马铃薯；抗病的甜椒、番茄；抗寒的烟草番茄；转基因的优良玉米等。
生物选修3 专题1 基因工程导学案(高三复习)
课题：生物选修3 专题1 基因工程导学案 编写人： 审核组长： 审核主任： 温馨寄语： 【学习目标】 1．说出基因工程的概念 2．分析基因工程研究的理论基础 3．说出DNA 重组技术所需的三种基因工具的作用 4．简述基因工程基本操作程序的四个步骤 5．简述目的基因的获得、运载体的构建、目的基因的导入与检测等常用的方法及其基本原理 6．举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景 7．关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进生产力的提高 【知识梳理】 （一）DNA 重组技术的基本工具 1．基因工程的概念：是指按照＿＿＿＿＿＿＿，进行严格的设计，通过＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿技术，赋予生物以＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，创造出＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在＿＿＿＿＿＿＿水平上进行设计和施工的，又叫做＿＿＿＿＿＿＿。
2．DNA 重组技术的基本工具 （1）“分子手术刀”—— ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（简称：＿＿＿＿＿） ①来源：主要是从＿＿＿＿＿＿＿中分离纯化出来的。
②功能：能够识别双链DNA 分子的某种＿＿＿＿的核苷酸序列，并且使每一条链中＿＿＿部位的两个核苷酸之间的＿＿＿＿＿＿＿断开，因此具有＿＿＿＿性。
③结果：经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式：＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
（2）“分子缝合针”—— ＿＿＿＿＿＿＿ ①作用：将＿＿＿＿＿＿＿连接起来 ②两种DNA 连接酶（E ·coliDNA 连接酶和T 4DNA 连接酶）的比较： 相同点：都缝合＿＿＿＿＿＿＿键。
区别：E ·coliDNA 连接酶来源于＿＿＿＿＿＿，只能将双链DNA 片段互补的＿＿＿＿＿之间的磷酸二酯键连接起来；而T 4DNA 连接酶来源于＿＿＿＿＿＿，它能缝合＿＿＿＿＿，但连接平末端之间的效率较＿＿＿＿。
③与DNA 聚合酶作用的异同:DNA 聚合酶只能将＿＿＿＿＿＿＿加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
高中生物第一单元生物技术与生物工程第一章基因工程和蛋白质工程第2节基因工程的应用学案中图版选修3
高中生物第一单元生物技术与生物工程第一章基因工程和蛋白质工程第2节基因工程的应用学案中图版选修31、举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。
(重点)2、了解基因工程在农业和医学等方面的应用。
(难点)基因工程在农业上的应用1、抗虫棉(1)目的基因：苏云金杆菌的毒蛋白基因。
(2)培育过程：通过基因工程的四步操作将毒蛋白基因导入棉花细胞并且在棉花细胞内成功表达出毒蛋白。
(3)意义：抗虫作物的培育和种植，不但降低了作物的生产成本，使作物能稳产、高产，还降低了农药的使用，减少对环境的污染。
2、金米(1)目的基因：有关胡萝卜素合成的酶的基因。
(2)培育过程：通过基因工程的四步操作将有关胡萝卜素合成的酶的基因导入水稻细胞中，并诱导它们在水稻细胞内得以表达，使水稻中的双香叶素二磷酸转化成β胡萝卜素。
(3)作用：人们食用“金米”后，其中的β胡萝卜素在人体内转化成维生素A，为深受维生素A缺乏症之苦的人们带来了“金色希望”。
科学家通过基因工程的方法，将苏云金杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉。
其过程大致如下图所示。
探讨：Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有TDNA中是利用TDNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上。
探讨：Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为什么？提示：转化。
探讨：将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的方法是什么？提示：农杆菌转化法。
探讨：目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是什么？提示：目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上。
1、抗虫转基因植物(1)方法：将从某些生物中分离出的具有杀虫活性的基因导入农作物中，使其具有抗虫性。
(2)杀虫基因种类：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。
(3)成果：抗虫棉、抗虫水稻等。
(4)意义：减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低了对人类健康的损害。
高中生物专题一 基因工程学案新课标选修三
选修三 专题1 基因工程【考点解读】1、基因工程的诞生；2、基因工程的原理及技术；3、基因工程的应用；4、蛋白质工程。
【基础知识回顾】1．1 DNA 重组技术的基本工具1、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外和 ，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。
由于基因工程是在 水平上进行设计和施工的，因此又叫做 。
2、限制性核酸内切酶（1）切割DNA 的工具是 ，又称 。
（2）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。
（3）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（简称限制酶）。
（4）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 。
3、DNA 连接酶——“分子缝合针”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coli E ⋅DNA 连接酶。
coli E ⋅DNA 连接酶只能将 连接起来，不能将双链DNA 片段平末端之间进行连接。
另一类是从 分离出来的，称为T 4DNA 连接酶。
T 4DNA 连接酶既可以“缝合”双链DNA 片段互补的 ，又可以“缝合”双链DNA 片段的 ，但连接 之间的效率比较低。
4、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”（1）基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。
（2）现在通常使用的载体是 ，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA 之外的环状DNA ，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。
（3）质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以 复制，也可整合细菌拟核DNA 中，随着拟核DNA 的复制而复制。
（4）其他载体还有 和 等。
高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序检测选修3教案
高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序检测选修3教案第一篇：高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序检测选修3教案专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序1．基因工程常用的受体细胞有()①大肠杆菌②枯草杆菌③支原体④动植物细胞 A．①②③④C．②③④B．①②③ D．①②④解析：支原体太小了，细胞中唯一可见的细胞器是核糖体，而基因工程要求基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达；因为支原体结构的限制，其所具有的功能不能满足基因工程对细胞的要求，故支原体不能作为受体细胞。
答案：D 2．检测转基因生物是否转录出mRNA，应通过何种分子杂交方法实现()A．DNA—DNA杂交B．DNA—RNA杂交C．RNA—蛋白质杂交 D．蛋白质—蛋白质杂交解析：A、B、D三项分别是在复制、转录和翻译水平上检测基因工程是否成功，C项所述分子杂交方法是不存在的。
答案：B 3．应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到探测疾病的目的。
基因探针是指()A．用于检测疾病的医疗器械B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子C．合成β球蛋白的DNA D．合成苯丙羟化酶的DNA片段解析：基因探针是具有特定序列的单链DNA，作用是能检测是否含有目的基因，运用了DNA分子杂交技术；基因探针＝目的基因＋放射性同位素标记。
答案：B 4．检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因的常用方法是()A．DNA分子杂交技术 C．放射性同位素标记技术B．荧光分子标记技术D．显微注射技术解析：检测目的基因常采用DNA分子杂交技术，即在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等进行标记，以此作为探针，并使探针与基因组DNA杂交，若显示出杂交带，则表明目的基因已插入染色体DNA中。
答案：A 5．(2016·海南卷)基因工程又称为DNA重组技术，回答相关问题：(1)在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即________和从________中分离。
人教版高二生物选修3教案：专题1 基因工程 Word版含答案 Word版含答案
专题1 基因工程20世纪70年代诞生的基因工程，已经成为生命科学中最具活力的前沿领域之一。
在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识，本专题在必修课基础上，引导学生深入了解基因工程的基本原理和技术流程，了解基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景，以拓展学生的科技视野，提高他们对生物科学技术的兴趣。
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。
高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用学案选修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P 17～P 20) 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(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P 20～P 21)21231.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。
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专题一基因工程
1.1 DNA重组技术的基本工具
一、预习与质疑（课前完成）
1、预习内容
选修3 P1—P7
2、预习目标
①简单描述基因工程的概念及目的。
②说出DNA重组技术的三个工具及各工具的特点和用途。
③利用DNA重组技术的工具解答有关题目。
3、预习重难点
重点：DNA 重组技术所需要的三种基本工具的作用；
难点：基因工程载体需要具备的条件
4、预习检测（会解答以下问题）
知识回顾：
●DNA分子的结构特点是什么？
●噬菌体侵染细菌的实验
●原核生物的结构特点是什么？
知识点一：基因工程的概念
注意：对本概念应从以下几个方面理解：
知识点二：基因工程的三个基本工具：
1.限制性核酸内切酶---“分子手术刀”
1)来源：
2)功能：
3)切割方式：2.DNA连接酶——“分子缝合针”
1)分类: 和
2)作用及作用部位：
3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
1）分子运载车的分类：常用的是
其他载体
2）运载体使用的目的：
3）作为运载体必须具备的条件：1
2
3
4
逆向思维：假如运载体不具备这些条件会怎样？
二、讨论与研究
1）注意：你知道DNA水解酶、DNA解旋酶、DNA连接酶、DNA聚合酶的区别吗？
（1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基（2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。
注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。
（3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。
（4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。
注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。
三、检测与反馈
考点一、基因工程的概念
例1．（2005高考）以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
点评：正确理解基因工程的概念是解题的关键。
考点二、基因工程的基本工具
例2.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
点评：考察有关限制酶的题目，主要是考察限制酶的特点，这一点一定要牢记。
例3．在基因工程中用来完成基因的剪接的工具是（）
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
点评：本题注意审题，剪接是既剪又接。
例4．有关基因工程的叙述正确的是（）
A．限制酶只在获取目的基因时才用 B．重组质粒的形成是在细胞内完成的
C．质粒都可以作为运载体
D．蛋白质的氨基酸排列顺序可以为合成目的基因提供线索
点评：解答本题时要综合考虑基因工程的基本工具的特点、条件、适用范围。
例5．下列哪项通常不被用作基因工程的运载体（）
A．细菌质粒 B．噬菌体
C．动植物病毒 D．细菌核区的DNA
点评：牢记作为运载体必须具备的3个条件是解答本题的关键。
例6.不属于质粒被选为基因运载体的理由是（）
A．能复制 B．有多个限制酶切点
C．具有标记基因 D．它是环状DNA
考点三、限制酶所识别序列的特点
例7．［2005天津］（1）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后形成的黏性未端。
___________________________
②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后形成的黏性未端。
_____________________
③在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性未端能否连接起来？为什么？________________________________________________________
点评：限制酶所识别的是特定的碱基序列，并在特定部位进行切割，限制酶不同，所识别的碱基序列不同，黏性末端不同。
但不同的粘性末端有时是可以进行拼接的，如：黏性末端。
两者不要混淆。
四、评价
1、学生评价
2、教师评价
五、教学设计思路与反思。