基因工程及其应用说课稿讲稿思维导图知识点归纳总结
高中生物-专题-第节-基因工程的应用课件-新人教版选修
[答案] B
金茶花是中国特有的观赏品种，但易被有害真菌感染得 枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎 病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据 图回答：
(1)将②连接到①上并形成③，常用到的酶有______。 (2)抗枯萎病的金茶花培育成功，从变异的角度来说，属于 ________。 (3)通过检测，被③侵染的金茶花叶片细胞具备了抗病性， 这说明②已经________。抗病基因是否表达可以从个体水平上 做________实验，简述实验过程______________________。
三、基因治疗 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．基因治疗种类和方法 (1)体外基因治疗：先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，再筛选成功转移的细胞扩增培养 ，最后重新输入患者体内。如腺苷酸脱氨酶基因的转移。 (2)体内基因治疗：用基因工程的方法，直接向人体组织细 胞中转移基因。
高中生物 专题 第节 基 因工程的应用课件 新人
教版选修
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023年5月11日星期四
专题一 第三节 基因工程的应用
1 目标定位
2 预习导学 3 要点精析 4 思维升华
5 知识构建 6 应用探究 7 课时作业
目标定位
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。
受体生物
备注
①抗虫但不抗病 毒、细菌、真菌 等；
②培育抗虫作物 的优点：减少环 棉花、水 境污染、降低生 稻等 产成本；
高中生物基因工程知识点总结
高中生物基因工程知识点总结一、基因工程的概念基因工程，又称为重组 DNA 技术，是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外 DNA 重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
二、基因工程的工具1、限制性核酸内切酶（限制酶）限制酶能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割 DNA 分子。
2、 DNA 连接酶DNA 连接酶的作用是将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来，形成磷酸二酯键。
常用的 DNA 连接酶有 E·coli DNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶。
3、载体常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
载体需要具备的条件包括：能够在宿主细胞中稳定保存并自我复制；具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有标记基因，便于进行筛选。
三、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取目的基因可以从自然界已有的物种中分离出来，也可以通过人工合成的方法获得。
常用的方法有从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增目的基因、通过化学方法人工合成等。
2、基因表达载体的构建基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。
目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。
一个基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分。
3、将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞的方法因受体细胞的不同而有所不同。
例如，将目的基因导入植物细胞可以采用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞通常采用感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，需要进行检测与鉴定。
基因工程及其应用【可编辑PPT】
E. coli B含有EcoB核酸酶和EcoB甲基化酶
当λ(k)噬菌体侵染E. coli B时，由于其DNA中 有EcoB核酸酶特异识别的碱基序列，被降解掉。 而E. coli B的DNA中虽然也存在这种特异序列， 但可在EcoB甲基化酶的作用下，催化S-腺苷甲硫 氨酸（SAM）将甲基转移给限制酶识别序列的特 定碱基，使之甲基化。 EcoB核酸酶不能识别已甲 基化的序列。
基因重组DNA技术是指将一种生物体（供体）的基因 与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受 体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或 新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。
供体、受体和载体是重组DNA技术的三大基本元件。
基因工程的目的：
分离、扩增、鉴定、研究、整理生物信息资源 大规模生产生物活性物质 设计、构建生物的新性状甚至新物种
反应必须ＡＴＰ和Ｍｇ２＋，具有特异性识别部位 并切割。 如EcoR I、Hinf III III 型限制酶的基本特点：
可以识别特定碱基顺序，并在这一顺序的3’端2426bp处切开DNA，切割位点没有特异性。
2、限制性核酸内切酶的命名原则
第一个字母：大写，表示所来自的微生物的属名的第一 个字母。 第二、三字母：小写，表示所来自的微生物种名的第一、 二个字母。 其它字母：大写或小写，表示所来自的微生物的菌株号。 罗马数字：表示该菌株发现的限制酶的编号。
⑶核酸内切限制酶对生物基因组的消化作用
小分子量的片断-----少 （电泳-容易分离目的片 断）cheria coli RY13的第一个限制
酶。
3、限制性内切酶作用后的断裂方式
形成粘性末端； 形成平末端；
粘性未端：切开后的两段DNA各留下一个尾，这2 个尾的核苷酸顺序完全一样，方向相反。它们之 间是互补的，在适当条件下可以再连接一起。
基因工程技术与应用知识点
基因工程的定义：按照预先设计好的蓝图，利用现代分子生物学技术，特别是酶学技术，对遗传物质DNA直接进行体外重组操作与改造，将一种生物（供体）的基因转移到另外一种生物（受体）中去，从而实现受体生物的定向改造与改良。
基因工程的基本过程：切、接、转、增、检基因工程理论依据：a) 生物的遗传物质是DNA。
b) DNA的双螺旋结构和半保留复制机理。
c) 遗传信息的传递方式（中心法则）和三联体密码子系统的建立遗传工程：指以改变生物有机体性状为目标，采用类似工程技术手段而进行的对遗传物质的操作，以改良品质或创造新品种。
包括细胞工程和基因工程等不同的技术层次。
克隆。
指由同个祖先经过无性繁殖方式得到的一群由遗传上同一的DNA分子、细胞或个体组成的特殊生命群体。
限制性核酸内切酶。
是一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列，并使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶。
限制性内切酶由三个基因位点所控制：hsd R---限制性内切酶，hsd M---限制性甲基化酶，hsd S---控制两个系统的表达。
Hsd S －识别特定DNA序列，Hsd M－甲基化，Hsd R－限制性内切酶功能。
命名法：例如Haemophilus influenzue）d 株中分离的第三个酶：Hin d III同裂酶:不同来源的限制酶具有相同的识别位点和切割位点。
同尾酶：来源不同、识别序列不同，但产生相同粘性末端的酶粘性末端：DNA末端一条链突出的几个核苷酸能与另一个具有突出单链的DNA末端通过互补配对粘合，这样的DNA末端，称之。
酶活性单位。
在合适的温度和缓冲液中，在50μl反应体系中，1小时内完全切割1微克DNA所需的酶量为1个酶活性单位U。
星活性：指限制性内切酶在非标准条件下，对与识别序列相似的其它序列也进行切割反应，导致出现非特异性的DNA片段的现象。
引起星活性原因：若使用buffer不当, 会有star activity，而star activity是指限制酶对所作用的DNA及序列失去专一性, 当酶辨认切割位置的能力降低，导致相似的序列或是错误的辨认序列长度也会作用，而产生错误的结果。
《基因工程说课》课件
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目 录
• 基因工程简介 • 基因工程的基本技术 • 基因工程实验操作流程 • 基因工程的安全与伦理问题 • 未来展望
01
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基因工程简介
基因工程的定义
基因工程是指通过人工操作将外源基因导入细胞或生物体内，以改变其遗传物质， 从而达到改良生物性状、生产生物制品或治疗遗传性疾病目的的技术。
基因工程是生物工程的一个重要分支，它利用分子生物学和分子遗传学的原理和技 术，对生物体的遗传物质进行操作和改造。
基因工程的基本操作包括基因克隆、基因转移、基因表达和基因沉默等，这些技术 为人类提供了强大的工具来探索和利用生命系统的奥秘。
基因工程的历史与发展
基因工程的起源可以追溯到20世纪70 年代初期，当时科学家们开始探索限制 性内切酶和DNA连接酶等基本工具，
健康风险
基因工程可能对人类健康产生负面 影响，如基因治疗中的副作用。
安全风险
基因工程可能被用于制造生物武器 或生物恐怖主义。
基因工程的伦理问题
人类基因编辑
基因资源与知识产权
基因工程应用于人类胚胎编辑可能引 发一系列伦理问题，如设计婴儿等。
基因资源属于全人类共享的遗产，涉 及知识产权和利益分配问题。
为基因操作奠定了基础。
1973年，美国科学家斯坦利·柯恩和赫 伯特·博耶利用限制性内切酶和DNA连 接酶，成功地将SV40病毒的DNA切割 并重新连接，从而实现了第一个重组
DNA分子。
自此以后，基因工程技术不断发展，逐 渐形成了完整的理论体系和技术体系， 并在医学、农业、工业和基础研究中得
到了广泛应用。
基因歧视
基因信息可能被用于歧视某些人群， 如保险、就业等方面。
基因工程思维导图(1)
是编码产生蛋白质或RNA 等具有特定功能产物的DNA 片段，是控制生物性状的基本遗孟德尔——遗传因子Yohannsen ——基因摩尔根——基因位于染色体上 遗传物质的基础是核酸（DNA ） 三联子密码转录与翻译控制生物形状是指对基因进行分离、分析、改造、重组、转移、检测和表达等操作的简称获得目的基因基因与克隆载体连接，形成重组子 基本步骤 重组子转化受体细胞，获得转化子转化子检测和筛选目的基因在受体中被表达，获得所需的遗传性状或产物 基因操作的剪刀：限制性内切酶 基因操作的针线：连接酶 基因操作的载体：质粒与病毒基因操作的车间：细菌(大肠杆菌）、真菌（酵母）和病毒基因具有相同的物质基础基因是可切割和可粘合的基因是可转移的 多肽与基因之间有对应关系 遗传密码通用基因可以复制遗传基因操作来定向改变或修饰生物体，并具有明确应用目的的活动。
1973年（基因工程元年）生物感应器遗传改良基因治疗DNA分子内部某种特殊的核苷酸序列，限制性内切酶第一个字母：取宿主属名首字母，大写斜体。
第二、三个字母：取宿主种名前两个字母，小写斜体第四个字母：为宿主的株号，正体第五个字母：发现顺序号，大写罗马字体，正体现象限制与修饰 1型种类 2型3型识别长度：4-8个碱基，最常见6个碱基限制酶识别序列识别序列结构:回文结构切割位置：在识别位置的内部或两侧平末端黏末端不同或相同末端的限制性内切酶。
即不同来源的限制性内切酶可切割相同的序列。
限制酶产生的末端同序同切酶（完全同裂酶）同序异切酶（非完全同裂酶）同尾酶：指来源各异，识别靶序列各不相同，但切割产生相同末端的限制性内切酶。
同尾酶切割DNA得到的产物可进行互补连接。
DNA末端长度对限制酶切的影响位点偏爱星星活性缓冲液酶切反应条件反应温度反应时间终止酶切方法：EDTA螯合镁离子，加热，苯酚抽提去除蛋白质或试剂盒纯化DNA影响限制酶活性因素：DNA样品浓度，甲基化程度，分子结构，缓冲液性质，酶切温度时间概念：催化3'羟基和5'磷酸基之间形成磷酸二酯键，使断开的DNA连接起来的酶。
基因工程说课
几种常见育种方法的比较
育种 方法 基本 原理 方法 优点 缺点 杂交 育种
基因重组 杂交→自交 →选优
单倍体 育种
染色体变异 花药离体培 养、秋水仙 素诱导加倍
多倍体 育种
染色体变异
诱变 育种
基因突变
基因工 程育种
基因重组
秋水仙素处 物理或化学方 将一种生物特定 理萌发的种 法处理动植物 基因转移到另一 种生物体内 子、幼苗 、微生物
能发荧光的热带斑马鱼
抗虫害的玉米
转鱼抗寒基 因的番茄
转基因鲑 鱼
类比不同衣服花纹图片的剪割和缝贴， 以及搭车进北京事件
小组讨论基因工程到底是怎么回事？ 如何可以办到前边例子提到的情况？
此过程教师 加以必要的引导，学生自 己的思维起主导作用
如此基因工程的大致过程就出来了：
提取目的基因 运载目的基因
有利变异少， 需要处理大量 实验材料，具 有不确定性
可能引起生 态危机，技 术难度大 转基因抗 虫棉
实例 杂交水稻 中国荷斯坦牛
无籽西瓜
青霉菌高产菌 株的培育 黑农五号大豆
•思维目标的落实分析
在本阶段的设计当中，主要达到了一个知识 的水平检验巩固，理解再加深以及突破现状的再 展示和再应用，再分析对照，这自然就对应用性 思维和创造性思维，进行了不同程度的培养，可 以了评价，可以了对知识的扩展，最重要的还有 充分体会到了科学技术在社会当中的重大作用， 在学生的思维认知水平上上升了一个很大的台阶。
五
教学总体分析
本节教学设计当中充分调动学生的自主思考， 把学生针对生活当中遇到的具体的有关事例作为引 子，如此学生在突破解决生活中现象的解释的同时， 对知识有了深刻的理解，自己对知识进行不断规整 的过程当中有分析、应用、创造思维的发展，体现 思维探究环，将各种思维活跃的应用到知识的寻得 和应用过程当中,真正好的教学设计，就应该使学生 自己在教师创建的头脑风暴的氛围中，自己一点点 的得出自己想要的知识，本思维环想要做到就是这 些，但设计体现的还是不使特别的突出，有待加深。
基因工程及其应用PPT说课稿PPT讲稿思维导图知识点归纳总结[PPT白板课件]
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二：教学策略与学法
1.教学方法
引导思维探究与学生自主学习相结合。 利用多媒体课件，创设形象生动的教学氛围；同时
应用讲述法、谈话法、比较法、指导读书法等， 发挥学生的主观能动性；配合知识内容，电脑演 示相应软件，解决知识上的难点，激发学生学习 兴趣、增加课容量。
二：教学策略与学法
2. 学法
自主学习、观察与比较、思考与讨论、 分析与归纳
三、导学稿设计与学习过程
2.角色扮演活动：
导学稿
模拟听证会：
议题：近来，一些市民和媒体纷纷向市政府反映了他们 对转基因农产品或转基因食品安全性的担忧，呼吁市 政府制定条例对转基因生物及转基因食品的生产和销 售加以控制。请你作为A-F中的任一角色参加听证会， 就是否应当对转基因生物与转基因食品加以限制发表 你的看法。
全性。培养学生们严谨的科学态度和热爱科学的兴趣。 ②引领学生进入“自主—合作—探究”新课程理念氛围，让学生真正成为学习的主人。
4、教学重点、教学难点
(1)、教学重点 基因工程的基本原理。 基因工程的安全性问题。 (2)、教学难点 基因工程的基本原理。 转基因生物与转基因食品的安全性。
学生讨论，回答问题并列举自己知道的基因工程产品及利用 的例子。
教学意图
从具体的事例出发，集中学生注意力。通过实例，激发学生 想像，引起学生兴趣。引出基因工程的概念。
三、导学稿设计与学习过程
教师组织引导
学生活动 教学意图
教师用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需 要的工具：剪刀、针线、运载体等。并用问题启发学生： “你能想像这种‘剪刀加浆糊’式的‘嫁接’工作在分子水 平的操作，其难度会有多大吗？” 以EcoR I为例，构建重组DNA分子模型，体会基因的剪切、 拼接、缝合的道理。教师交代清楚EcoR I是已发现的500多种 限制性内切酶中的一种，它是一种从细菌中发现的能在特定 位置上切割DNA分子的酶。它的特殊性在于，它在DNA分子 内部“下剪刀”，专门识别DNA分子中含有的“GAATTC”这 样的序列，一旦找到就从G和A之间剪断（参考教科书插图63）。