沪科版高中生物-第二册6.3.1《基因工程与转基因生物》教案
高中生物第二册第6章遗传住处的传递和表达6.3基因工程与转基因生物课件1沪科版
3、将目的基因导入受
体细胞并使之扩增 要让目的基因表达，必
须将它导入受体细胞并进行
扩增。
导入
为获得目的基因的表达
产物时，通常以大肠杆菌等
无害易得的细菌为受体。为
扩增
改进某种生物时，将欲改进
的生物细胞为受体。
为使重组的DNA分子更容易进入受体细胞，
通常还要用一些物质对受体细胞进行处理，使
受体细胞具有更大的通透性。
含有胰岛素
的牛奶 含有人胰岛素基因的奶牛
3.转基因生物产品的安全性
转基因生物及食品的安全 1993 年提出实质等同性原则。就是说看这个转基 因生物是不是安全，要看它与传统的非转基因产品的区 别及比较。如果食品的成分大体上跟传统的食品基本相 同，就认为是安全的。但是很多专家对这个原则发生质 疑，认为不仅仅要对主要的营养成分来评估，而且需要 对所有的常量的和微量的营养元素、抗营养元素、植物 内毒素、次级代谢物以及致敏原等基本浓度都要进行分 析之后，才能够说是安全还是不安全。实质等同原则还 是值得怀疑的。
转基因羊 具有生长快、
毛质、肉质好、疾 病少及耐粗饲料等 优点。
通过研究“基因敲 除”的耗子将帮助研究 人类的癌症、糖尿病和 高血压等慢性疾病与遗 传的关系。
在猴子的未受精卵中加入 附加基因，并利用它成功培育 出健康活泼的小猴“安迪”。
通过对“安迪”的研究我 们可以简单地引进如老年性痴 呆病的基因、帕金森病基因等， 加快针对这类疾病疫苗的开发 研究。
因连接 C、具有某些标记基因，便于进行筛选，
经常使用的运载体有质粒、噬菌体和 动植物病毒
质粒
严紧型质粒（相对质量较大，1—2个） 松弛型质粒（相对质量较小，20个左右）
重组DNA实验常用的两组质粒运载体
沪科版生物高中第二册6.3《基因工程与转基因生物》课件(共20张PPT)
。
2．已知在质粒pZHZl中，限制酶G切割位点距限制酶E切割位点0．8kb，限制酶H切 割位点距限制酶F切割位点O．5kb。若分别用限制酶G和H酶切两份重组质粒pZHZ2样
品，据表4所列酶切结果判断目的基因的大小为1.2 kb
限制酶1：——G↓GATCC——
限制酶2：——T ↓ GATCA—— 限制酶3：——↓GATC——
限制酶4：——A ↓ AGCTT——
基因工程需要三种必要的工具
辨一辨：分析这四种限制酶的识别序列、切割位点及切割 后产生的产物 ？
限制酶1：——G↓GATCC——
限制酶2：——T ↓ GATCA—— 限制酶3：——↓GATC——
因（YR）。其中XR内部含有限制酶KasI识别序列，YR内部含有限制酶FseI 、HpaII、NaeI、NgoMIV识别序列，五种酶的识别序列如图28B（▼表示切 割位点），且这些识别序列在整个质粒上均仅有一处，目的基因内部不存在 这些识别序列。
• 1．若要将结构如图28C所示的目的基因直接插入到YR内形成重组质粒
基因工程
1 基因工程基本过程
（1）获取目的基因
【直接分离/人工合成】
（2）目的基因与运载体重 组
[通常用同种限制酶切割
运载体；DNA连接酶拼接]
2
（3）重组DNA分子导入受
体细胞
3
【微生物/动物/ 植物细胞】 （4）筛选含目的基因的受体
细胞
4
【成功表达目的基因产物】
基因工程需要三种必要的工具
1、化学剪刀——限制性核酸内切酶
重组DNA:1.6+3.1=1.2+3.5=4.7
基因工程-沪科版高中第二册教案
基因工程-沪科版高中第二册教案一、知识概述基因工程，又称遗传工程，是利用分子生物学、细胞生物学和基因组学等现代生物学技术对目标生物进行基因操作和基因改造的一种技术活动。
基因工程可以用于基因组定位、基因功能研究、基因诊断、基因治疗、育种改良、转基因食品和转基因生物等领域。
二、教学目标1.掌握基因工程的概念及其基本原理；2.了解基因工程在生物学、农业、医学、工业等方面的应用；3.能够运用基因工程的方法改良作物和畜禽的品质和产量；4.能够分析基因工程的优缺点。
三、教学重点和难点重点1.基因操作和基因改造的技术原理；2.转基因技术与其在农业、医学等领域的应用；3.基因工程的优缺点。
难点1.对基因工程技术原理的深入了解；2.对基因工程的优缺点形成全面、客观的认识。
四、教学内容和方法1. 基因工程技术原理的讲授1.分子克隆技术的概念、原理和方法；2.基因合成和基因编辑技术；3.基因载体的构建及其应用；4.转基因技术的原理和方法；5.基因表达调控技术。
2. 基因工程在农业、医学等领域的应用1.基因工程在农业、医学中的应用；2.转基因作物的育种和应用；3.基因治疗在现代医学中的应用。
3. 分组讨论学生分成不同的小组，针对某一具体问题进行讨论，例如转基因食品的利与弊、基因工程对农业发展的影响等。
4. 实验设计教师可以指导学生设计某种基因工程实验，从而提高学生科研能力和基因工程实践操作技能。
五、教学评价1.课程测试：对学生进行基础知识和应用能力的能力测试；2.课堂讨论：以小组讨论为主，通过讨论某个具体问题，检验学生对基因工程的认识程度和应用能力；3.实验报告：对学生进行实验操作和结果分析的考核，评价其实验技能和科学研究能力。
沪科版高二生物-6.3.2《基因工程与转基因生物》教案1
第六章遗传信息的传递和表达第三节基因工程与转基因生物第二课时转基因生物一、设计意图本节内容在上个版本的新教材的基础上做了修改||，老版本的教材在介绍基因工程时||，知识性的介绍了基因工程的概念、操作步骤及应用前景||，比较枯燥||，而这一次新教材对该内容做了很大的改变||，利用各种实例把基因工程这个枯燥的概念进行了生动的描述||，知识的可接受性更强||，教师在教学过程中也减轻了教学的难度||。
另外||，在转基因技术的应用这方面||，具体的介绍微生物、植物、动物基因工程||，开阔了学生的眼界||，使学生了解了我国生物技术的发展水平||，感悟生命科学的发展对生物技术发展的推动作用||，同时||，通过对转基因生物的安全性问题的讨论||，使学生感悟科学技术是“双刃剑”||。
课标建议教学分2课时完成||，可以“基因工程及其基本过程”一课时||，“转基因技术的应用和转基因生物产品的安全性”一课时||。
由于基因操作的基本步骤比较抽象和微观||，理解起来有一定的难度||，需要将复杂的问题简化||，使学生直观地理解抽象事物||。
在教学中为了使学生对基因操作的基本步骤有一个宏观的了解和认识||，可以先让学生观看基因操作步骤的有关录像或flash资料||，在观看过程中教师要提出相应的思考问题启发学生思维||，加深对基因操作步骤的理解||。
在讲解转基因技术的应用和转基因生物产品的安全性时||，可以结合实例||，同时结合教材上的“阅读与思考”、“发现之路”||，或者学生课后自己收集资料进行学习||，使学生感受现代生物技术的灿烂前景||，同时培养学生收集和获取最新生物技术信息的能力||。
二、教学目标知识与技能理解基因工程的应用及其可能带来的安全性问题过程与方法1、从网络和报刊杂志上搜索并关注基因工程对人类经济、生活和科学发展的贡献||，及其发展前景和可能带来的安全性问题2、开展“科学技术是双刃剑”的思考和讨论||。
情感、态度与价值观1、全面思考基因工程所带来的巨大社会效益和经济效益||，以及社会伦理和安全性问题||，树立正确的科学价值观||。
沪科版高中生命科学第二册6.3《基因工程与转基因生物》ppt课件4
3 目的基因导入受体细胞的原理： 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
4、目的基因导入受体细胞的方法
生物种类 植物细胞
位于基因的首端,是 mRNA结合位点
位于基因的末端,终 止转录
d、标记基因 检测目的基因是否导入受体细胞
它们有什么作用？
注意!
①载体与表达载体的区别：均有标记基因和复制 原点两部分DNA片段。表达载体比载体增加了目的 基因、启动子、终止子三部分结构。
②用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用 到DNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用 的化学键都是磷酸二酯键。 ③启动子、终止子对于目的基因表达必不可少。
④目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表达 载体的方式携带进去。
3.基因表达载体的构建过程
质粒
DNA分子
同一种 限制酶处理
一个切口 两个黏性末端
两个切口 四个黏性末端
DNA连接酶
基因表达载体 （重组DNA分子或重组质粒）
三、将目的基因导入受体细胞
1 转化：（1）概念：目的基因进入受体细胞内， 并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 （2）实质：基因重组。
mRNA
基因
目的
的氨基 推测 酸顺序
核苷酸 序列
推测
DNA的 核苷酸序
合成
基因
列
DNA合成仪
总结：获取目的基因的三种方法应用
1、若未知目的基因的核苷酸序列，可采用 从__基__因___文__库__获__取___的_ 方法 1、若知道目的基因两端的核苷酸序列，且 基因比较大，可采用P_C_R__技__术__扩___增_
高中生物 第二册 第6章 遗传住处的传递和表达 6.3 基因工程与转基因生物学案(1)沪科版
第三节基因工程与转基因生物一：学习目标1.阅读基因工程中抗虫棉的获取过程，理解基因工程的概念，感受科学实验探究的过程，感悟科学家在实验中严谨的科学态度。
2．理解基因工程的基本过程也就是四个基本操作步骤。
3．理解基因工程的应用以及可能带来的安全问题。
二、学习重点：1．基因工程概念中的例子（抗虫棉的获取过程）2. 基因工程的基本过程也就是四个基本操作步骤(人生长激素制造的过程)3. 转基因生物（微生物、植物、动物基因工程成果展示）三、学习难点：1. 限制酶和DNA连接酶2. 重组DNA3. 基因工程的基本步骤四、知识精要1、基因工程的概念：基因工程是指依据预先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因，接合到另一种生物的基因组DNA中并使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。
2、抗虫棉的获取过程所需要的三种工具:(1)是切割DNA分子获得抗虫基因的酶，俗称“化学剪刀”；(2)是连接抗虫基因和运载体的酶，俗称“化学浆糊”；(3)是将重组DNA导入细胞中的运载体，俗称“分子运输车”。
3、基因工程中的四个基本操作步骤：(1)获取目的基因；(2)目的基因与运载体重组；(3) 重组DNA导入受体细胞；(4)筛选含目的基因的受体细胞。
4、转基因技术的应用：(1)微生物基因工程；(2) 植物基因工程，“抗病毒烟草”等；(3) 动物基因工程，“巨型小鼠”等。
5、转基因生物产品的安全性：(1)转基因生物本身是否会对生态环境造成不利的影响；(2) 转基因生物产品是否会对人类的健康造成损害。
五、学习过程指导1、基因工程的概念在学习新知识时，，先复习旧知识（基因的概念？DNA是如何传递遗传信息的？中心法则的内容？）再思考问题：是否可以将一种生物的基因转移到另一种生物的基因组中，并使其表达出具有特定用途的产物或创造出新的生物类型呢？（用实验事实证明）●怎样解决农民棉花虫害问题？●抗虫棉的获取过程●基因工程中的三种操作工具：①；②；③。
基因工程与转基因生物-教学设计
课题：基因工程与转基因生物【教学设计说明】本节课为高中《生命科学》教材第二册第六章第三节“基因工程与转基因生物”的第一课时，在上海市中学生命科学课程标准中知识要求为理解（B级），知识的背后充分体现了中学生命科学课程中实施科学、技术、社会相结合的基本理念，同时与人生活健康息息相关，学生倍加关注。
由于基因工程是分子水平的操作，内容非常抽象，看不见摸不着，学生不易接受。
因此，教师创设情境，结合实例—创造“合成人胰岛素的大肠杆菌”帮助学生搭建框架，并运用PPT展现图文、动画以及让学生利用纸模型动手模拟分子水平的操作，化抽象为具象，帮助学生理解基因工程的三个必需工具及四个主要步骤。
我校为区示范性高中，但学生从图文等资料中获取信息、分析问题和解决问题的能力有待加强。
学生不善于独立思考、自主探究；学生习惯了“听”而不善于“说”，更不善于动手“做”。
于是本节课，教师层层问题相扣，任务驱动学生去思考，鼓励学生表达自己的观点和看法，主动建构知识。
【教学目标】1、知识与技能（1）理解基因工程的概念（2）理解基因工程的基本过程2、过程与方法通过结合实例—创造“合成人胰岛素的大肠杆菌”帮助学生搭建框架，并运用PPT展现图文、动画以及让学生利用纸模型构建重组DNA分子，化抽象为具象，帮助学生理解基因工程的三种必需工具和四个主要步骤。
3、情感态度与价值观（1）体会基因工程所带来的巨大社会效益和经济效益；（2）体会基因工程技术实施过程的复杂，渗透科学家严密的科学思维和不懈地探索精神。
【重点与难点】重点：基因工程的概念，基因工程的基本过程难点：限制酶和DNA连接酶，构建重组DNA分子的过程【教学用具】《生命科学》教材、多媒体课件、DNA片段和质粒的纸模型【教学反思】。
沪科版高中生命科学第二册6.3《基因工程与转基因生物》ppt课件2
•
低着头，心情就放松了，但那种放松对学习一点好处也没有，之所以会放松，就是因为觉得即便是自己开小差，老师也不知道。如果你往前看，不时地和老师眼神交会一下，注意力必然会集中起来。和老师眼神交汇的那种紧张感会让你注意力集中，并充
实地听完整堂课。
•
3、课前预习
•
课前预习新课内容，找出不理解的地方标记下来。预习后尝试做课后练习题，不要怕出错，因为老师还没有讲，出错也是正常的。
转基因技术的应用
1.微生物基因工程 ◆ 环境保护方面
基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多 种污染环境的物质。
通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程 培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化 合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等
转基因技术的应用
2.植物基因工程
2、 基因的“浆糊”——
作用：
将互补配对的两个黏性末端连接起 来，使之成为一个完整的DNA分子。
DNA连接酶的作用过程
G AA TT C C TT AA G
作用位点： 相邻的两个脱氧核苷酸的切口。
抗虫基因
GAA TT C
运载体基因
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
用同种限制酶切割
没有抗虫基因
虫没有死 没有表达
的棉植株
棉铃虫
有抗虫基因的 棉植株
虫被杀死 目的基因表达
基因工程的基本过程
四个步骤：
◆ 获取目的基因 ◆ 目的基因与运载体重组 ◆ 重组DNA分子导入受体细胞 ◆ 筛选含目的基因的受体细胞
随 练习
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是
（Ａ）
①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶 Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
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第六章遗传信息的传递和表达
第三节基因工程与转基因生物
第一课时基因工程
一、设计意图
本节内容在上个版本的新教材的基础上做了修改，老版本的教材在介绍基因工程时，知识性的介绍了基因工程的概念、操作步骤及应用前景，比较枯燥，而这一次新教材对该内容做了很大的改变，利用各种实例把基因工程这个枯燥的概念进行了生动的描述，知识的可接受性更强，教师在教学过程中也减轻了教学的难度。
另外，在转基因技术的应用这方面，具体的介绍微生物、植物、动物基因工程，开阔了学生的眼界，使学生了解了我国生物技术的发展水平，感悟生命科学的发展对生物技术发展的推动作用，同时，通过对转基因生物的安全性问题的讨论，使学生感悟科学技术是“双刃剑”。
课标建议教学分2课时完成，可以“基因工程及其基本过程”一课时，“转基因技术的应用和转基因生物产品的安全性”一课时。
由于基因操作的基本步骤比较抽象和微观，理解起来有一定的难度，需要将复杂的问题简化，使学生直观地理解抽象事物。
在教学中为了使学生对基因操作的基本步骤有一个宏观的了解和认识，可以先让学生观看基因操作步骤的有关录像或flash资料，在观看过程中教师要提出相应的思考问题启发学生思维，加深对基因操作步骤的理解。
在讲解转基因技术的应用和转基因生物产品的安全性时，可以结合实例，同时结合教材上的“阅读与思考”、“发现之路”，或者学生课后自己收集资料进行学习，使学生感受现代生物技术的灿烂前景，同时培养学生收集和获取最新生物技术信息的能力。
二、教学目标
知识与技能
1、理解基因工程的概念
2、理解基因工程的基本过程
3、理解基因工程的应用及其可能带来的安全性问题
过程与方法
1、通过学习和阅读基因工程发展过程中的重要事件和研究成果，加深理解基因工程的
原理和一般操作过程。
2、从网络和报刊杂志上搜索并关注基因工程对人类经济、生活和科学发展的贡献，及
其发展前景和可能带来的安全性问题
3、开展“科学技术是双刃剑”的思考和讨论。
情感、态度与价值观
1、全面思考基因工程所带来的巨大社会效益和经济效益，以及社会伦理和安全性问题，
树立正确的科学价值观。
2、从基因工程的发展历程中，感悟生命科学的发展对生物技术发展的推动作用。
三、教学重点与难点
重点：
1、基因工程的概念
2、基因工程的基本步骤
3、转基因生物
难点：
1、限制酶和DNA连接酶
2、重组DNA
3、基因工程的基本步骤
四、教学准备
多媒体课件
教学内容教师行为学生活动教学说明
新课引入一则报道引入：
一场没有硝烟的“高科技大战”
问：我国的科学家是怎样赢得这
场没有硝烟的战争的呢？
转折引入主题：转基因抗虫棉是
怎样设计出来的呢？
我们知道生物的性状是由
基因决定的，棉花本身没有抗虫
基因，不能表达抗虫性状。
如果
能够把其他生物体内的抗虫基
因转移给棉花，并且使它能表达
出来，那么棉花就能表现抗虫性
状。
这在几十年前根本是很难想
象的事情，现在我们就能够做
到，就是靠基因工程技术的帮
助。
本节课就和大家一起学习
新课“基因工程和转基因生
物”。
读一读报道
思考并讨论：科技是第
一生产力，要赢得转基因抗
虫棉的市场份额，就必须要
有生产转基因抗虫棉的科
学技术，即基因工程技术。
激发爱国热情，产生对
本节课内容的学习的兴趣。
出示“一场
没有硝烟的
‘高科技大
战’”PPT
一、基因工程
1、基因工程三种必要的工具问：我国自主知识产权的转基因
抗虫棉是怎样创造出来的呢？
问：如何“获取”、“拼接”、“导
入”呢？
阅读书本，了解转基因抗虫
棉的产生过程。
回答：从具有抗虫性状的细
菌DNA分子中获取抗虫基
因；将抗虫基因与运载体拼
接成为重组DNA；将重组DNA
导入选育棉花细胞内，使基
因在其中得到表达。
回答：切割DNA分子获得抗
虫基因的酶——“化学剪
播放基因工
程简介（三
归纳：实现这一精确的操作过程，至少需要三种必要的工具：第一，切割DNA的工具是限制性核酸内切酶。
（展示PPT）
问：限制性内切酶是如何切割DNA分子的？
归纳演示：限制酶能识别DNA 分子切点两端特定的碱基序列，对DNA分子进行交错切割，形成的DNA片段末端带有数个碱基的单链“尾巴”。
问：这样切割有什么好处？
第二，将两个DNA片段“粘连”起来拼接成新的DNA分子的是DNA连接酶。
（展示PPT）
问：DNA连接酶在将两个DNA片段“粘连”起来拼接成新的DNA 分子时根据的是什么原则？
第三，用质粒作为运载体，将基因送入细胞中。
（展示PPT）问：为什么要用质粒将目的基因送入细胞中？质粒是什么？
归纳：只有质粒能够将外源基因送入细胞，它的环状DNA分子有一段抗生素的抗性基因，是筛选重组DNA的必要条件。
刀”；连接抗虫基因和运载
体的酶——“化学浆糊”；
将重组DNA导入细胞中的运
载体——“分子运输车”。
回答：切断特定部位两个脱
氧核苷酸之间的键。
回答：这样在“拼接”时就
起到了重要的作用。
回答：根据碱基互补配对原
则。
回答：通常外源基因无法进
入另一种生物的细胞，即使
人工注入也会被细胞内的
核酸酶分解，所以一般用质
粒作为载体，将外源基因送
入细胞。
它是一种能自主复
制的双链闭合环状DNA分
子，可在细胞内自主复制，
或者接合到染色体DNA上随
其同步复制。
种操作工
具）
演示限制性
核酸内切酶
的作用。
展示DNA连
接酶的作用
归纳：有了这三样工具，我们就可以依据预先设计的蓝图，用
人工方法将某种生物的基因，接合到另一种生物的基因组DNA 中并使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型，这也就是所谓的基因工程。
理解基因工程的概念。
展示基因工
程的概念。
二、基因工程的基本过
程
1、获取目的
基因
2、目的基因与运载体的
重组
转折引入基因工程的基本过程
的学习：基因工程并不像我们刚
才学习的那么简单，它是十分复
杂精细的过程。
它的基本步骤是
怎样的呢？下面我们以转基因
抗虫棉的产生过程为例来学习
基因工程的基本过程。
问：什么是目的基因？这里的目
的基因指的是什么？
问：获得目的基因的方法有哪
些？
归纳：从生物细胞中分离目的基
因，要先确定目的基因在DNA分
子中的位置，然后用三个工具中
的限制酶切出该目的基因，即抗
虫基因。
用与切取目的基因相同的限制
酶将质粒切开，在DNA连接酶的
作用下，使抗虫基因与质粒结
合成环状的重组DNA分子（重组
质粒）。
问：为什么要用相同的限制酶切
割目的基因和质粒？
归纳：具备互补配对的条件后，
一定要有连接酶才能使目的基
因和质粒重组成功。
回答：这里指的是抗虫基
因。
回答：从某种生物体细胞中
分离或者通过化学方法人
工合成。
思考后回答：酶具有专一
性，用相同的限制酶切割
后，目的基因与质粒切开的
单链部分是互补的，可以配
对结合成重组DNA，而不用
相同的限制酶切割，会导致
目的基因与质粒切开的部
演示flash
动画转基因
棉花的产生
过程。
演示从生物
细胞中分离
目的基因。
演示目的基
因与运载体
重组的过程
3、重组DNA 分子导入受
体细胞
4、筛选含目的基因的受
体细胞归纳：只有将重组质粒导入活的
受体细胞，才能是目的基因所含
的遗传信息得以表达。
问：是不是所有的重组DNA分子
都能成功导入受体细胞？为什
么要进行筛选含目的基因的受
体细胞？
问：怎样进行筛选呢？
归纳：那么成功导入受体细胞的
目的基因就会在受体细胞内得
到表达，也就是说抗虫基因在棉
花植株中得到表达，一旦有棉铃
虫来侵蚀棉花植株时，它很快就
会死亡。
分无法互补配对结合。
回答：重组质粒导入受体细
，
7-
10
胞的概率很低，一般在
为了得到成功导入的受体
细胞，就要进行筛选。
阅读P57和P59的“广角
镜”。
回答：利用质粒中的抗生素
抗性基因，将受体细胞放在
含有抗生素的培养基中生
长，成功导入目的基因的受
体细胞含抗生素基因，不会
死亡，而未成功导入目的基
因的受体细胞将在培养基
上停止生长而死亡。
三、总结生物学还有很多奥秘值得
我们去探求，不久的将来，在座
的各位将会升入更高一层学府
深造，如果同学们有幸学习了生
物学，希望你们在这个生物学科
的前沿领域中有所收获。
激励学生进一步探究四、练习展示PPT 完成ppt上的练习。