高中生物 第六章 第2节 基因工程及其应用 新人教版必修2

(一)问题探讨 提示：此节“问题探讨”以基因工程菌的实例，引导学生 思考基因工程的原理。为启发学生思考，教师可引导学生回忆 前 面 学 过 的 遗 传 学 知 识 ， 如 不 同 生 物 的 DNA 在 结 构 上 的 统 一 性，几乎所有的生物都共用一套遗传密码等。 (二)练习 基础题 1．基因工程的操作通常包括以下4步：(1)获得目的基因 (外源基因)；(2)目的基因与运载体结合，形成重组DNA分子； (3) 将 重 组 DNA 分 子 导 入 受 体 细 胞 ； (4) 目 的 基 因 的 检 测 与 鉴 定。
二、基因工程的应用及转基因生物和转基因食品的安全性 1．基因工程的应用
实例
意义
作物育 抗棉铃虫的 种方面 __转__基__因__抗__虫__棉__
药物研 利用大肠杆菌生产 制方面 _胰__岛__素___
减少了_农__药__的__用__量___，降低 了生产成本，减少了 __农__药__对__环__境__的__污__染
高效率地生产高___质__量___、 低___成__本___的药品
环境保 利用转基因细菌
吸收环境中的重金属，分解
护方面 _降__解__有__毒__有__害__化__合_ 物 泄漏石油，处理工业废水
2.转基因生物和转基因食品的安全性 (1)两种观点： ①转基因生物和转基因食品不安全，要__严__格__控__制___； ②转基因生物和转基因食品是安全的，应该 ____大__范__围__推__广__________。 (2)我国的态度：十分重视转基因生物及其食品的安全性 问题。
b．在下图中标出剪切位点：
(2)基因的“针线” ①名称：___D_N_A_连__接__酶__________。 ②作用：连接___脱__氧__核__糖_____和___磷__酸___之间的缺口。 (3)基因的运载体 ①作用：将外源基因送入___受__体__细__胞_____。 ②种类：____质__粒______、噬菌体、动植物病毒等。 ③质粒 a．分布：__细__菌____及酵母菌等生物的细胞中。 b．特点：能够___自__主__复__制_____。 c．本质：环_状__D_N_A_分__子__________。 3．基因工程的步骤：提__取__目__的__基__因__→目的基因与__运__载__体_ 结合→将目的基因导入__受__体__细__胞___→目的基因的检__测__与__鉴__定_。
学习目标定位
目标导航： 1．说出基因工程的原理。 2．简述基因工程的工具及作用。(重、难点) 3．了解基因工程的应用及转基因生物和食品的安全性。 情境导入： “抗虫棉”的发明，给我国广大的棉农带来了福音，它不 仅降低了生产成本，提高了棉花的产量和质量，还减少了农药 的使用，降低了环境污染。 问题探究：抗虫棉是怎样培育而成的？ 提示：通过基因工程(转基因技术)培育而成。
2.
3．常用的运载体有质粒、噬菌体、农杆菌、动植物病毒 等。
(三)拓展题 1．提示：这是因为在基因水平上，人和细菌的遗传机制 是一致的。细菌和人的遗传物质都是DNA，都使用同一套遗传 密码子，都遵循中心法则。因此，通过基因重组，细菌能够合 成人体的某些蛋白质。 2．提示：例如，可以向客户说明农场具备相应的安全检 测设施和措施，已经领取了农业转基因生物安全证书，产品中 所含有的成分都是自然界天然存在的物质，产品经过试用表明 对人体无害等。 3．提示：例如，“转基因土豆——肝炎患者的希望！” 等。
思维激活
1.转基因抗虫棉对人体有毒害作用吗？ 2．不同的限制酶所识别的核苷酸序列相同吗？为什么？ 提示：1.没有，转基因抗虫棉表达出的“毒蛋白”只特异 性的对鳞翅目的昆虫有毒害作用，不对人体产生毒害作用。 2．不相同。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序 列，所以不同的限制酶所识别的序列也不同。
教材问题释疑
成才之路 · 生 物
人教版 · 必修2
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
从杂交育种到基因工程 第六章
第2节 基因工程及其应用 第六章
1 本节主攻要点
2 学习目标定位
6 思维创新升华
3 课前自主探究 4 教材问题释疑
7 方法技巧探究 8 课堂知识构建
5 课堂合作探究
9 课时作业
本节主攻要点
1．基因工程的原理是基因重组。 2．基因工程的操作工具有限制酶、DNA连接酶和运载体。 3．限制性核酸内切酶具有特异性，能识别特定的核苷酸 序列，并在特定位点上切割DNA分子。 4．DNA连接酶的作用是将目的基因和运载体连接成重组 DNA分子。 5．常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。 6．基因工程的四个步骤是：提取目的基因、目的基因与 运载体结合，将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴 定。
2．基因工程操作的基本工具 (1)基因的“剪刀” ①名称：限__制__性性：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。 ③实例及剪切位点：
a．实例：大肠杆菌中的EcoRⅠ限制酶。
课堂合作探究
基因工程的原理 要点归纳
1.基因工程的概念 基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 注意：基因工程也是基因重组的一种。
2．基因操作的工具
3．基因操作的基本步骤
作为运载体必须具备三个条件：(1)能在宿主细胞中保存 下来并大量复制。(2)有多个限制酶切点，而且每种酶的切点 最好只有一个，如大肠杆菌pBR332就有多种限制酶单一识别位 点，可适于多种限制酶切的DNA插入。(3)有一定的标记基因， 便于进行筛选。如大肠杆菌pBR332质粒携带氨苄青霉素抗性基 因和四环素抗性基因，就可以作为筛选的标记基因。一般来 说，天然运载体往往不能满足上述要求，因此需要根据不同的 目的和需要，对运载体进行人工改建。现在所使用的质粒运载 体几乎都是经过改建的。
课前自主探究
预习导学
一、基因工程的原理 1．基因工程的概念 (1)别名：_基__因__拼__接__技__术__或__D_N_A_重__组__技__术__________。 (2) 操 作 思 路 ： 提 取 某 种 生基物因的 ______修__饰→改加造以 ________→放到另一细种胞生物的_____定__向_中地→改_造___________生物 的遗传性状。