沪科版高二生物-6.3.2《基因工程与转基因生物》教案1
最新沪科版高中生命科学第二册6.3《基因工程与转基因生物》教案.doc
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。
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。
沪科版生物高中第二册6.3《基因工程与转基因生物》课件(共26张PPT)
3、运载体——“分子运输车”
• 目的基因(如胰岛素基因)怎样才能导入受体 细胞(如大肠杆菌)？
1、作为运载体须具备的条件： • 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；
• 具有限制酶切点，以便与外源基因连接；
• 具有合适的选择标记（标记基因，如抗生素的抗性基因） 便于重组DNA的鉴定筛选。 2、类别： 质粒（常用）、病毒等
先尝试 再验算
2、DNA连接酶——“化学浆糊”
连接的部位：磷酸二酯键 思考：DNA连接酶连接的两个DNA片段的黏性末 端有何关系？
相同
思考：DNA连接酶和DNA聚合酶的有何区别？
DNA连接酶 的作用示意图 DNA聚合酶 的作用示意图
在两个DNA片段之 间形成磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸加 到已存在的核酸片段 上形成磷酸二酯键
1、限制性核酸内切酶—— “化学剪刀”
酶切结果的推导 酶切图谱的构建
2、DNA连接酶—— “化学浆糊”
酶切方法的选择
3、运载体——“分子运输车”
限制酶的选择
思考：
1、不同生物的DNA分子为什么能拼接？
• DNA的基本单位都是脱氧核苷酸 • DNA的结构都是规则的双螺旋结构
2、外源目的基因在受体正确表达的原因是什么？
• 生物界共用一套遗传密码子。
1、限制性核酸内切酶—— “化学剪刀”
2、DNA连接酶—— “化学浆糊”
3、运载体——“分子运输车”
基因工程的基本工具
应用3、酶切方法的选择
GAATTC CTTAAG GAATTC CTTAAG
质粒
EcoRⅠ酶
AATTC G G CTTAA
EcoRⅠ酶
AATTC G
目的基因
G CTTAA
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50张PPT)
-A G G A A T T C T C-T C C T T A A G A G-
-A G G A A T T C T C-T C C T T A A G A G-
二、基因工程的基本过程：
获取目的基因 目的基因与载体 重组 重组DNA导入受 体细胞 筛选含目的基因 的受体细胞
三、转基因技术的应用：
科学实验预示，可将半乳糖酶的基因通过载体导入患者体 细胞中，使之产生半乳糖酶，从而使症状好转或消失。
基因检测
• 疾病重在预防 • 预防重在预知 • 预知从基因检测开始
• 针对性预防：防止其发生，延缓其发生 • 辅助临床诊断 • 预防性诊断，判断疾病的演变状况 • 指导个性化用药和治疗
基因治疗
• 甲基丙二酸尿症
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/272021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月27日星期五2021/8/272021/8/272021/8/27 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/272021/8/27August 27, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/272021/8/272021/8/272021/8/27
一、基因工程：
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 类所需产物，或创造出新的生物类型的现代生物 技术。（p.57)
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】。
高中生物 6.3《基因工程与转基因生物》课件(1) 沪科版第二册
（2008上海高考生物巻）39、以重组DNA技术为核心的基因工
程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。 （1）获得目的基因的方法通常包括 和 。 （2）切割和连接DNA分子所使用的酶分别是 和 。 （3）运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或 ， 后者的形状成 。 （4）由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率 ，所以 在转化后通常需要进行 操作。 （5）将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生 产的胰岛素在功能和 序列上是相同的。
（二）基因操作的工具
• 解决胰岛素生产的关键步骤需要哪些工具？ 关键步骤一的工具： 分子手术刀——限制性内切酶 关键步骤二的工具： 分子缝合针——DNA连接酶 关键步骤三的工具： 分子运输车——运载体
重难点剖析
基因工程的“专用工具”
黏性末端
1、限制性核酸内切酶
EcoRI
黏性末端
来源：主要从原核细胞分离 作用： 限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，一种限制性内
一 基因工程的概念
• 基因工程生产胰岛素简要过程：
人的细胞
提取
胰岛素基 因
与运载体DNA拼接 导入
细菌(含胰岛素基因) 生产胰岛素
• 上述生产胰岛素的关键步骤是什么？
一 基因工程的概念
基因工程生产胰岛素的关键步骤： 关键步骤一： 胰岛素基因的获取 关键步骤二：胰岛素基因与运载体DNA连接 关键步骤三：胰岛素基因导入受体(大性核 酸内切酶（限制酶） DNA连接酶（连接酶） （3）质粒 小型环状（双链 环状、环状） （4）低 筛选 （5）氨基酸
（2007，山东理，8分）继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后， 膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培 育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激 素并分泌到尿液中。请回答： （1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法 是 显微注射法。 （2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入 受精卵（或早期胚胎） 中， 原因是 受精卵（或早期胚胎细胞）具有全能性，可使外源基因在相 。
高中生物沪科版第二册教学案(无答案)：6.3基因工程和转基因生物
高二生命科学学案班级：学号：姓名：日期：第3节基因工程与转基因生物一、教学目标：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二、教学重点和难点：重点：基因工程的概念基因工程的基本步骤转基因生物难点：限制酶和DNA连接酶重组DNA基因工程的基本步骤三、预习与笔记1、你在生活中接触过的转基因生物或生物制品有。
2、你对基因工程、转基因生物的了解或困惑。
3、基因工程是指预先的蓝图，用人工方法将，接合到另一种生物的中并使其，使后者获得新的，产生出人类所需要的产物，或创造出新的的现代生物技术。
4、基因工程需要的三种工具是、和。
5、能特异性识别“GAATTC”序列的限制酶将G和A之间的脱氧核苷酸之间化学键切断，请写出该种限制酶作用于序列为“-CAGAATTCGT-”的DNA分子序列后产生的两个片段的碱基序列，并在片段中-GTCTTAAGCA-标示出“粘性末端”。
-CAGAATTCGT- 限制酶-GTCTTAAGCA-6、能将具有相同碱基序列的粘性末端的两个DNA分子连接起来的是酶。
7、质粒成为基因的运载体的原因是。
8、下图为基因工程示意图，请据图回答：如图所示，外源基因为，质粒是图中（用字母表示）来自，图中○6过程需要酶切割，A分子也需要被（同种/不同种）酶切。
过程○7需要酶连接，图中C是。
过程○8为，受体细胞是。
此图所示为（微生物/植物/动物）基因工程。
据图所示，此例获得目的基因的方法是。
9、请用第8题图中的数字说明转基因工程的四个基本步骤：→（数字）为获取目的基因；（数字）为与重组；（数字）为重组DNA分子导入受体细胞；（数字）为筛选含目的基因的受体细胞。
10、重组DNA分子导入受体细胞后为什么需要筛选？。
11、微生物基因工程的优点是、和，主要用于生产。
12、植物基因工程目的是提高作物抵抗病虫害和不良自然环境因素的能力，已分离出了、、、等基因；目前科学家正在研究利用植物基因工程产生植物疫苗。
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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||。
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：
转基因生物
难点：
转基因生物产品的安全性
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复习引入上节课我们介绍了基因工
程及其基本过程||，对基因工程
已经有了一定的了解||。
复习提问：
1、基因工程的三种必要工具是什么？
2、基因工程的基本步骤有哪些？
转折||，开始讨论上节课遗留的两个问题：1、基因工程在哪些领域已经得到了应用？2、转基因生物产品安全吗？回答：限制性内切酶、DNA 连接酶、质粒||。
回答：获取目的基因；目的基因与运载体的重组；重组DNA分子导入受体细胞；筛选含目的基因的受体细胞||。
一、转基因技术的应用1、微生物基因工程[来源:Z*xx*]
2、植物基因工程
讲述：微生物繁殖迅速、结
构简单、遗传操作较容易||，所
以微生物基因工程具有技术成
熟、研制周期短、||，可通过发
酵大量生产等优点||。
鼓励学生介绍微生物基因
工程的例子||。
讲述：植物基因工程也飞速
发展||，科学家已经分离出了抗
虫、抗病、抗除草剂、抗旱、抗
学生介绍：
许多药品的生产是从
生物组织中提取的||。
受材料
来源限制产量有限||，其价格
往往十分昂贵||。
微生物生长
迅速||，容易控制||，适于大
规模工业化生产||。
若将生物
合成相应药物成分的基因
导入微生物细胞内||，让它
们产生相应的药物||，不但能
解决产量问题||，还能大大降
低生产成本||。
胰岛素从猪、牛等动物
的胰腺中提取||，100Kg胰腺
只能提取4-5g的胰岛素||，
其产量之低和价格之高可
想而知||。
将合成的胰岛素基
因导入大肠杆菌||，每2000L
培养液就能产生100g胰岛
素！使其价格降低了
30%-50%!
[来源:1ZXXK]
3、动物基因工程盐碱、抗冻、改变花色及提高作
物产量或品质的基因||。
动物基因工程通常以动物
的受精卵作为受体细胞||，用显
微注射的方法将目的基因导入
动物的受精卵中||，再使受精卵
发育成个体而获得转基因动物
||。
最早的转基因动物是英国
的科学家实验成功的转基因鼠
||。
（出示转基因鼠动画）
介绍：在美国||，转基因技术
是历史上被接受最快的一
项农业技术||。
2019年批准
种植第一代转基因作物以
来||，已成为美农作物的主流
||。
2019年||，转基因玉米达
32％||，转基因大豆占74％||，
转基因棉花71％||。
这些转
基因作物使得控制杂草的
费用年度减少2.16亿美元||，
除草剂用量减少845万公斤
||。
此外||，由于种植了不用
除草剂的转基因大豆||，使
2.47亿吨表层土壤免受侵蚀
||。
美国的转基因作物已接
近4000种||。
二、转基因生物产品的安全性
转折引入转基因生物产品
的安全性：
问：为什么很多国家反对转基因
技术?
归纳：宗教因素；公众缺乏对现
代科学技术的理解；瑞典的一个
民意测验结果表明||，60％的人
认为普通食物中没有基因；生态
学家们出于生态平衡的考虑；对
未知的彷徨；贸易壁垒的需要||。
那么||，转基因生物本身是
[来源:]
学生从正反两个方面进行
否会对生态系统造成不利影响？转基因生物产品是否会对人类健康造成损害呢？论述||，转基因生物产品的安全性||。
三、总结几个要正确理解的问题：“基因”
本无害；很多植物有毒是进化的
结果；其实所有作物都被长期
改良过；吃转基因植物不会被转
基因；食物链会富集有害物质；
人类活动带来的危害要大得多
||。
[来源学§科§网]
新的科学技术的出现总有
它的两面性||，基因工程也不例
外||，有好的一面和不好的一面
||，我们仍要关注转基因生物产
品可能出现的负面问题||，完善
有关转基因生物产品安全性的
政策法规||。
每一位同学都有机
会在将来研究转基因生物产品
的安全性问题||，为人类谋福利
||。
辩证的看待现代生物技术||。