基因工程（精選17篇）
基因工程 篇1
教學
過程
教學
內容
教學手段
和方法
預期
目標
1.創設情境，引入對基因重組技術工具的學習。
2.學習 “分子手術刀”──限制酶。
3.學習“分子縫合針”──dna連接酶。
4.學習“分子運輸車”──基因進入受體細胞的載體。
5.布置作業。
師：1973年轉基因微生物──轉基因大腸桿菌問世；1980年第一個轉基因動物──轉基因小鼠誕生；1983年第一例轉基因植物──轉基因煙草出現，實現了一種生物的某些性狀在另一種生物中的表達。
同學們，性狀的表達與我們從前學過的什么過程有關？
生：與基因控制蛋白質的合成有關。
師：假若這是一個dna上的能指導合成某種藥物蛋白的基因（老師用手指出紙條上的該區段），而這是一條煙草的dna（老師拿出另一紙條）。同學們分析，要實現藥物基因在煙草中的表達，提前要做哪些關鍵工作？
生：1. 要將藥物基因切割下來；
2. 要將藥物基因整合到煙草的dna上。
師：同學們說得對！但還應該實際考慮問題，這兩條紙帶所代表的dna是在同一個細胞中嗎？
生：不是。
師：所以這里就存在一個基因轉移的實際問題，誰能具體說一下？
生：就是如何將控制合成藥物的基因轉入煙草細胞的問題。
師：同學們思考的問題，正是科學家們思考的問題。剛才我們所探討的工作，都是在分子水平上進行的，切割也好，連接也好，轉移也好，無一例外。中國有句俗語叫“沒有金剛鉆兒，不攬瓷器活兒”。科學家們在實施基因工程之前，苦苦求索，終于找到了實施基因工程的三種“金剛鉆兒”，使基因工程的設想成為了現實。這三種“金剛鉆兒”，一是準確切割dna的工具，“分子手術刀”──限制酶；二是dna片段的連接工具，“分子縫合針”──dna連接酶；三是基因轉移工具，“分子運輸車”──基因進入受體細胞的載體。下面我們就來學習這方面的內容。
師：在進入對限制酶的學習時，你們可能最關心的是這種工具酶到哪里去尋找。我們不妨從以往學過的知識談起，引起思考。自然界中有各種生物，它們所處的環境不是真空。一些生物的dna可能進入另一種生物的細胞中。這種可能，同學們可用什么實例來說明？
生：噬菌體侵染細菌的實驗。
師：那么現今存在的生物為什么沒有在長期的進化過程中被外源dna的入侵而絕滅，仍能保持一種穩定狀態呢？
生：生物體有的有免疫系統，如動物；有的有保護作用的組織、器官，如植物。
師：那么作為單細胞的生物來講，怎么會有那么復雜的結構和系統？它如何來抵抗入侵的外源dna，保護自身呢？
生：只有讓外來的dna失效，才能保護自身。
師：那么怎樣才能讓dna失效？
生：用dna酶，因為在必修課本中學過。
師：用dna酶，那么生物自身的dna不也要失效了嗎？
生：一種特殊的酶，能切割外來的dna，而對自身不切割。
師：根據你們的分析可知，這種酶可能是一種不同于dna酶的、我們還沒有認識的酶。我們討論至此，同學們是否有了從哪里獲得這種酶的意向？
生：到單細胞的生物中去找。
師：科學家的基本意向也和同學們一樣。單細胞生物比多細胞生物更容易受到外源dna的侵入。在長期的進化過程中，使其必須有處理外源dna的酶。科學家們經過不懈的努力，終于從原核生物中分離純化出這種酶，叫做限制酶。迄今已從近300種微生物中分離出4 000種限制酶。這種酶與我們以前知道的dna酶的作用是不同的。請同學們看書，學習限制酶特有的作用。
師：書中告訴我們這種特殊的酶有什么作用？
生：它們能夠識別雙鏈dna分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。
師：以上這句話，說出了兩層意思。一是識別特定核苷酸序列。請同學們看圖，ecori只能識別gaattc的核苷酸序列，smai只識別cccggg的核苷酸序列。第二層意思是從特定部位的兩個核苷酸之間切開。請同學們看圖，ecori就從g和a之間切開，smai就從c和g之間切開。
師：剛才我們提到科學家們已經分離出4 000多種限制酶。由于酶的不同，它們識別的特定核苷酸序列也不同，這樣就為我們切割dna提供了多種特定的“手術刀”。但它們切割dna后形成的末端有兩種可能，請同學看圖回答。
生：一種形成黏性末端，一種形成平末端。
師：那么這兩種末端是如何形成的呢？請從書中找到答案。
生：限制酶在它識別序列的中心位置兩側將dna兩條單鏈分割開，就形成黏性末端，而從識別序列的中心位置切開就產生平末端。
師：切斷的dna片段要與受體細胞的dna連接，同學們根據以往學習的經驗，能說出用什么酶嗎？
生：用dna復制中的dna聚合酶。
師：同學們想到用dna聚合酶是很正常的，但是現在我們學習的這種連接與dna復制中的連接有所不同。請看書后議論，由同學來回答。
生：dna連接酶是將雙鏈的dna片段連接起來，而dna聚合酶則是將一個個脫氧核苷酸連接起來。
師：同學們說得對，但還不深刻。比如剛才說dna連接酶是將雙鏈的dna片段連接起來，就是說dna連接酶是同時連接雙鏈的切口，而dna聚合酶只是在單鏈上將一個個脫氧核苷酸連接起來。相同之處都是通過形成磷酸二酯鍵來連接的。請同學們在圖中正確指出其位置。
師：開始時，我們學習了限制酶切割后有兩種不同的結果，一種產生黏性末端，一種產生平末端。那么恢復它們的連接，所用dna連接酶是否可以不加選擇？同學們應從書中求得真知，自己解答這個問題。
生：應該有所選擇。因為e·coli dna連接酶只能將雙鏈dna片段黏性末端之間連接起來，不能將雙鏈dna片段平末端之間連接起來。 t4 dna連接酶既可“縫合”雙鏈黏性末端， 也可“縫合”雙鏈dna的平末端， 但平末端之間連接的效率比較低。
師：單純的dna片段是很難導入受體細胞的，所以我們將切割下來的目的基因導入受體細胞就需要有一個“分子運輸車”幫助。不是任何的“分子運輸車”都可以用來作目的基因進入受體細胞的載體的。其中的理由要從實際情況出發考慮才能清楚。下面老師提出四個問題供大家思考。
1.假如目的基因導入受體細胞后不能復制將怎樣？
2.作為載體沒有切割位點將怎樣？
3.目的基因是否進入受體細胞，你如何去察覺？
4.如果載體對受體細胞有害將怎樣？不能分離會怎樣？
生：1.導入受體細胞的目的基因不能復制，將在細胞增殖中丟失。
2.載體沒有切割位點，外源的目的基因不可能插入。
3.如果載體上有遺傳標記基因，這樣，在載體進入受體細胞后，就可通過標記基因的表達來檢測。
4.載體對受體有害，將影響受體細胞新陳代謝，進而使轉入的目的基因也無立足之地。載體不能分離，就不能獲得更多帶有目的基因的載體。
師：可見以上內容，都是在選擇合適載體時必須考慮的。請同學們閱讀課文，歸納出充當基因進入受體細胞載體的必要條件。
生：1. 能自我復制；
2. 有切割位點；
3. 有遺傳標記基因；
4. 對受體細胞無害、易分離。
師：目前通常利用的載體是“質粒”。質粒是能“友好”寄宿在細菌細胞內的小型的環狀dna。下面讓我們通過插圖一起來認識質粒，尤其要在質粒載體結構模式圖上找出剛才歸納幾個條件的具體體現。
生：找到“復制原點”──說明質粒能復制并能帶著插入的目的基因一起復制。
找到“目的基因的插入位點”──說明質粒有切割位點。
找到“氨芐青霉素抗性基因”──說明有標記基因的存在，將來可用含青霉素的培養基鑒別。
找到此質粒來自大腸桿菌──說明沒有危害，大腸桿菌是非致病菌，大腸桿菌分裂快，也便于從大量復制個體中分離出來。
1.完成書后練習題。
2.認真完成模擬制作──dna重組模型。希望大家動手、動腦協調配合，體會每一步驟在基因重組中的真實含義。最后結束時加強反思，回答書中提出的兩個問題。
拿出兩種不同顏色的等寬的紙條。
學生討論。
第三個內容不好回答，教師要引導。
贊揚也是教育的一種方式。
引導大家思考。
學生討論。
討論中及時發現有創新思維的學生，鼓勵發表意見。學生再次議論。
及時鼓勵學生。
學生看書。
教師點撥。
學生看插圖。
學生看書。
學生看書，接著議論。
教師點撥。
利用插圖。
看書學習。
將局部問題整合到實際工作的全過程中思考。
學生討論。
學生歸納。
學生結合插圖尋找。
課內與課外結合。
聯系舊知識，使學生認識到基因工程也是建立在基因控制蛋白質合成的基礎理論上的，不可割裂。
抽象變直觀，增強誘思的效果。
使學生認識到科學的發展有賴于技術的創新。
以上教學也是將三種操作工具整合到一個完整的過程之中。
將直白的教學內容變得有思維力度。
培養學生思維的創造性。
以上教學改變直白的教學方式，通過誘思，提高學生的思維能力。
引導學生與dna酶作對比，在比較中準確認識限制酶。
讓文字與插圖結合，使抽象的文字在直觀的插圖中得以體現。
聯系舊知識，提供一個比較的對象，在比較中加深對dna連接酶的認識。
提高學生思維的深刻性。
準確認識dna連接酶的作用部位。
解決本課的難點。
提出問題，誘導思考，解決難點。
培養思維的廣闊性。
培養學生的歸納能力。
利用插圖加深對載體必須具備條件的認識。
體現基礎知識的準確運用。在運用中加深對基礎知識的深層次理解。
基因工程 篇2
科學界預言，21世紀是一個基因工程世紀。基因工程是在分子水平對生物遺傳作人為干預，要認識它，我們先從生物工程談起：生物工程又稱生物技術，是一門應用現代生命科學原理和信息及化工等技術，利用活細胞或其產生的酶來對廉價原材料進行不同程度的加工，提供大量有用產品的綜合性工程技術。
生物工程的基礎是現代生命科學、技術科學和信息科學。生物工程的主要產品是為社會提供大量優質發酵產品，例如生化藥物、化工原料、能源、生物防治劑以及食品和飲料，還可以為人類提供治理環境、提取金屬、臨床診斷、基因治療和改良農作物品種等社會服務。
生物工程主要有基因工程、細胞工程、酶工程、蛋白質工程和微生物工程等5個部分。其中基因工程就是人們對生物基因進行改造，利用生物生產人們想要的特殊產品。隨著dna的內部結構和遺傳機制的秘密一點一點呈現在人們眼前，生物學家不再僅僅滿足于探索、提示生物遺傳的秘密，而是開始躍躍欲試，設想在分子的水平上去干預生物的遺傳特性。
如果將一種生物的dna中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的dna鏈上去，將dna重新組織一下，不就可以按照人類的愿望，設計出新的遺傳物質并創造出新的生物類型嗎？這與過去培育生物繁殖后代的傳統做法完全不同，它很像技術科學的工程設計，即按照人類的需要把這種生物的這個“基因”與那種生物的那個“基因”重新“施工”，“組裝”成新的基因組合，創造出新的生物。這種完全按照人的意愿，由重新組裝基因到新生物產生的生物科學技術，就被稱為“基因工程”，或者稱之為“遺傳工程”。
人類基因工程走過的主要歷程怎樣呢？1866年，奧地利遺傳學家孟德爾神父發現生物的遺傳基因規律；1868年，瑞士生物學家弗里德里希發現細胞核內存有酸性和蛋白質兩個部分。酸性部分就是后來的所謂的dna；1882年，德國胚胎學家瓦爾特弗萊明在研究蠑螈細胞時發現細胞核內的包含有大量的分裂的線狀物體，也就是后來的染色體；1944年，美國科研人員證明dna是大多數有機體的遺傳原料，而不是蛋白質；1953年，美國生化學家華森和英國物理學家克里克宣布他們發現了dna的雙螺旋結果，奠下了基因工程的基礎；1980年，第一只經過基因改造的老鼠誕生；1996年，第一只克隆羊誕生；1999年，美國科學家破解了人類第 22組基因排序列圖；未來的計劃是可以根據基因圖有針對性地對有關病癥下藥。
人類基因組研究是一項生命科學的基礎性研究。有科學家把基因組圖譜看成是指路圖，或化學中的元素周期表；也有科學家把基因組圖譜比作字典，但不論是從哪個角度去闡釋，破解人類自身基因密碼，以促進人類健康、預防疾病、延長壽命，其應用前景都是極其美好的。人類10萬個基因的信息以及相應的染色體位置被破譯后，破譯人類和動植物的基因密碼，為攻克疾病和提高農作物產量開拓了廣闊的前景。將成為醫學和生物制藥產業知識和技術創新的源泉。
科學研究證明，一些困擾人類健康的主要疾病，例如心腦血管疾病、糖尿病、肝病、癌癥等都與基因有關。依據已經破譯的基因序列和功能，找出這些基因并針對相應的病變區位進行藥物篩選，甚至基于已有的基因知識來設計新藥，就能“有的放矢”地修補或替換這些病變的基因，從而根治頑癥。基因藥物將成為21世紀醫藥中的耀眼明星。基因研究不僅能夠為篩選和研制新藥提供基礎數據，也為利用基因進行檢測、預防和治療疾病提供了可能。比如，有同樣生活習慣和生活環境的人，由于具有不同基因序列，對同一種病的易感性就大不一樣。明顯的例子有，同為吸煙人群，有人就易患肺癌，有人則不然。醫生會根據各人不同的基因序列給予因人而異的指導，使其養成科學合理的生活習慣，最大可能地預防疾病。
信息技術的發展改變了人類的生活方式，而基因工程的突破將幫助人類延年益壽。目前，一些國家人口的平均壽命已突破80歲，中國也突破了70歲。有科學家預言，隨著癌癥、心腦血管疾病等頑癥的有效攻克，在2020至2030年間，可能出現人口平均壽命突破100歲的國家。到2050年，人類的平均壽命將達到90至95歲。
人類將挑戰生命科學的極限。1953年2月的一天，英國科學家弗朗西斯•克里克宣布：我們已經發現了生命的秘密。他發現dna是一種存在于細胞核中的雙螺旋分子，決定了生物的遺傳。有趣的是，這位科學家是在劍橋的一家酒吧宣布了這一重大科學發現的。破譯人類和動植物的基因密碼，為攻克疾病和提高農作物產量開拓了廣闊的前景。1987年，美國科學家提出了“人類基因組計劃”，目標是確定人類的全部遺傳信息，確定人的基因在23對染色體上的具體位置，查清每個基因核苷酸的順序，建立人類基因庫。1999年，人的第22對染色體的基因密碼被破譯，“人類基因組計劃”邁出了成功的一步。可以預見，在今后的四分之一世紀里，科學家們就可能揭示人類大約5000種基因遺傳病的致病基因，從而為癌癥、糖尿病、心臟病、血友病等致命疾病找到基因療法。
繼xx年6月26日科學家公布人類基因組"工作框架圖"之后，中、美、日、德、法、英等6國科學家和美國塞萊拉公司xx年2月12日聯合公布人類基因組圖譜及初步分析結果。這次公布的人類基因組圖譜是在原"工作框架圖"的基礎上，經過整理、分類和排列后得到的，它更加準確、清晰、完整。人類基因組蘊涵有人類生、老、病、死的絕大多數遺傳信息，破譯它將為疾病的診斷、新藥物的研制和新療法的探索帶來一場革命。人類基因組圖譜及初步分析結果的公布將對生命科學和生物技術的發展起到重要的推動作用。隨著人類基因組研究工作的進一步深入，生命科學和生物技術將隨著新的世紀進入新的紀元。
基因工程在20世紀取得了很大的進展，這至少有兩個有力的證明。一是轉基因動植物，一是克隆技術。轉基因動植物由于植入了新的基因，使得動植物具有了原先沒有的全新的性狀，這引起了一場農業革命。如今，轉基因技術已經開始廣泛應用，如抗蟲西紅柿、生長迅速的鯽魚等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的誕生。這只叫“多利”母綿羊是第一只通過無性繁殖產生的哺乳動物，它完全秉承了給予它細胞核的那只母羊的遺傳基因。“克隆”一時間成為人們注目的焦點。盡管有著倫理和社會方面的憂慮，但生物技術的巨大進步使人類對未來的想象有了更廣闊的空間。
基因工程 篇3
所謂基因工程是指在其因水平上的操作，并改變生物遺傳性狀的技術。下面由第一范文網小編為大家帶來基因工程閱讀答案，希望對大家有幫助!
基因工程閱讀材料所謂基因工程是指在其因水平上的操作，并改變生物遺傳性狀的技術。具體地說，按照人們的需要用類似工程設計的方法將不同生物的基因(目的基因)進行分離、剪切、拼接等操作，并通過分子載體(如質粒、人噬菌、SV40及其它病毒)轉入適宜的受體細胞中而獲得復制和表達的一種分子生物技術。由該技術構建的且具有新遺傳性狀的生物稱之為“基因工程生物”，一般簡稱為“工程生物”。
1973年基因工程的誕生，標志著新的生物革命的開始。這一年，美國斯坦福大學分子生物學家S柯恩第一個建成“基因工程菌”，并創立基因工程模式，科學界把這一年定為基因工程元年，而S柯恩成為基因工程發展史上第一位創始人。然而，基因工程的誕生不是偶然的，1953年，美國生物學家沃森和物理學家克拉克，在前人發現生物遺傳物質DNA(脫氧核糖核酸，或者說基因)的基礎上，發現了DNA的雙螺旋結構，最終揭示了生物遺傳之謎;60年代確定遺傳信息傳遞方式以及“工程酶”與分子載體研究取得一系列成就有關系。這些成就為基因工程誕生做了理論和技術方面的充分準備。
以基因工程誕生為標志，20多年來，生物技術飛速發展，通過“工程微生物”生產的新藥有胰島素、荷爾蒙、干擾素、乙肝疫苗等等;還有轉基因動物生產醫藥品和優質營養品以及基因農作物抗各種病蟲害等等。1990年開始實施、至今已取得重大進展并正在加緊進行的“人體基因組計劃”，將為人類創造奇跡。這一計劃一旦完成，人體基因組圖譜繪制出來，圖解整個人體10萬種基因，并了解其功能，這將成為遺傳病診治或基因治療以及尋找醫治癌癥、艾滋病等藥物的指南。我國參與了“人類基因組計劃”的進程，如制訂了水稻基因組計劃;人體基因計劃項目在我國南方、北方均已啟動，發現了一些新基因及其功能，研究工作取得可喜進展。
基因工程閱讀題目1.對“基因工程”理解正確的一項是( )
A、基因工程是一種改變生物遺傳性狀的技術。
B、基因工程是按照工程設計的方法，將生物的基因分解后獲得一種新分子的生物技術。
C、基因工程是將不同生物的基因進行操作，然后將它轉入受體細胞，從而獲得一種新的遺傳性狀的生物技術。
D、基因工程是將不同生物的基因轉入受體細胞后，所獲得的一種新的遺傳性狀的分子生物。
2.基因工程的誕生經歷了三個階段，這三個階段突出的成就是：
50年代成就是：
60年代成就是：
70年代成就是：
3.劃線句子是一個長句，這個長句是闡述的主要意思是( )
A、這個計劃將成為指南。
B、這個計劃一旦完成，將成為指南。
C、人體基因組圖譜圖解人體基因將成為指南。
D、人體基因組將成為指南。
E、這個計劃一旦完成，將成為遺傳病診治及醫治癌癥、艾滋病等藥物的指南。
4.本文寫了三層意思，這三層意思是什么?請選出正確的選項( )
A、闡述基因工程的含義。
B、說明什么是基因工程生物。
C、基因工程誕生的意義。
D、基因工程形成的過程。
E、基因工程的誕生使生物技術飛速發展。
F、“人體基因組計劃”的實施，將為人類創造奇跡。
基因工程閱讀答案1.C
2.發現了雙螺旋結構;確定遺傳信息傳遞方式及“工程酶”;建立“基因工程菌”并創立基因工程模式
3.E
4.ADE(B是說明A;C是為D張本;F是對E的具體闡述)
基因工程 篇4
【例題解析】
例1 水稻的糯性，無子西瓜，黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆，這些變異的來源依次是（ ）。
a.環境改變、染色體變異、基因突變 b.染色體變異、基因突變、基因重組
c.基因突變、環境改變、基因重組 d.基因突變、染色體變異、基因重組
解析 水稻的糯性來源于基因突變；無子西瓜的培育利用的原理是染色體變異；黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆利用的原理是基因重組。
答案 d。
例2 下列幾種育種方法中，能改變原有基因的分子結構的是。
a.雜交育種 b.誘變育種 c.單倍體育種 d.多倍體育種
解析 基因分子結構的改變是指基因中脫氧核苷酸的順序發生改變——基因突變。雜交育種、單倍體育種和多倍體育種都是在原有基因結構的基礎上，經過重新組合、加倍等過程產生的新的性狀，基因的結構不發生變化。
答案 b。
例3 某作物的高稈(a)對矮稈(a)為顯性，感病(r)對抗病(r)為顯性。aa和rr是位于非同源染色體上的兩對等位基因。今有高稈抗病和矮稈感病純種，若希望利用雜交育種的方法在最少的世代內培育出矮稈抗病新類型。應該采取的步驟設計是：
(1) ；
(2) ；
(3) 。
解析 雜交育種能夠有目的的把不同個體的優良性狀進行重新組合，從而培育出合乎要求的新品種。這樣從開始雜交到選育出新品種至少需要3年的時間，一般還需1~2年的純化，共需4~5年的時間才能培育出一個新品種。本題培育的品種矮稈抗病類型(aarr)為隱性類型，后代不會發生性狀分離，故只需三年時間即可。
答案(1)讓高稈抗病和矮稈感病的兩個品種雜交得到f1 (2)f1自交得到f2 (3)從f2群體中選出矮稈抗病的植株
【變式訓練】
1.在一塊栽種紅果番茄的田地里，農民發現有一株番茄結的果是黃色的，這是因為該株番茄（ ）。
a.發生基因突變 b.發生染色體畸變
c.發生基因重組 d.生長環境發生變化
2.在下列敘述中，正確的是（ ）。
a.培育無子西瓜是利用生長素促進果實發育原理
b.培育八倍體小黑麥是利用染色體變異的原理
c.培育無子番茄是利用基因重組的原理
d.培育抗蟲棉高產植株是利用基因突變的原理
3.下列各項中，適宜用誘變育種的是（ ）。
a.獲得無子果實 b.培育綜合多個品種優良性狀的新品種
c.利用細菌生產胰島素 d.培育從未出現過的新品種
4.昆蟲學家用人工誘變的方法使昆蟲產生基因突變，導致酯酶活性升高，該酶可催化分解有機磷農藥。近年來已將昆蟲控制酯酶合成的基因分離出來，通過生物工程技術將它導入細菌體內，并與細菌內的dna分子結合，經這樣處理的細菌仍能分裂繁殖。請根據上述資料回答下面的問題。
（1）人工誘變在生產實踐中已得到廣泛應用，因為它能提高 ，通過人工選擇獲得 。
（2）酯酶的化學本質是 ，基因控制酯酶合成要經過 和 兩個過程。
（3）通過生物工程產生的細菌，其后代同樣能分泌酯酶，這是由于：
。
（4）請你具體說出一項上述科研成果的實際應用：
。
5.請閱讀下列幾段文字后回答問題。
a.有人把蠶的dna分離出來，用一種酶“剪切”下制造絲蛋白的基因，再從細菌細胞中提取一種叫“質粒”的dna分子，把它和絲蛋白基因拼接在一起再送回細菌細胞中。結果，此細菌就有生產蠶絲的本領。
b.法國科學家發現，玉米、煙草等植物含有類似人體血紅蛋白的基因，如加入“fe”原子，就可以制造出人的血紅蛋白，從而由植物提供醫療中所需要的人體血液。
c.瑞士科學家找到了一種與果蠅眼睛形成有關的基因，將此基因注入果蠅幼蟲不同細胞以后，果蠅的翅和其他部位都長出了眼睛。這為人造“器官”供移植使用提供了可能。
d.1991年，我國復旦大學遺傳所科學家成功地進行了世界上首例用基因療法治療血友病的臨床實驗。我國科學家還通過將高等動物生長激素基因移入泥鰍的受精卵，獲得比普通泥鰍重三倍的大泥鰍。
e.江蘇省農科院開展“轉基因抗蟲棉”的科技攻關研究，成功的將有關基因導入棉花細胞中，得到的棉花新品種對棉鈴蟲等害蟲毒殺效果高達80％～100％。
（1）所有這些實驗統稱為 工程，所有這些實驗的結果，有沒有生成前所未有的新型蛋白質? 。
（2）a段中實驗結果的細菌具有生產蠶絲的本領，說明 。
（3）b段中由玉米、煙草的基因生產人類血紅蛋白為什么要加入“fe”原子? ，植物中含類似人類血紅蛋白基因，從進化上看，說明 。
（4）瑞士科學家的實驗說明 ；我國“863”計劃15周年成果展覽中類似的實例是 。
（5）人類基因組計劃(hgp)測定了人體中 條染色體的基因序列，d段中血友病基因療法中有關的染色體是 染色體；我國科學家培育出的大泥鰍稱為 產品，你認為此類產品的研究推廣應做到 。
（6）“轉基因抗蟲棉”抗害蟲的遺傳信息傳遞可以表示為 ，該項科技成果在環境保護上的重要作用是 ，科學家們預言，此種“轉基因抗蟲棉”獨立種植若干代以后，也將出現不抗蟲的植株，此現象來源于 。
基因工程 篇5
一、教學目標的確定
課程標準中與本節內容相對應的具體內容標準是：“關注轉基因生物和轉基因食品的安全性”，這也是本節要達成的主要教學目標。課程標準并未明確指出本章要講述基因工程的內容，考慮到本章教材知識體系的完整性，以及學生達成上述目標所需要的知識基礎，本節還將“簡述基因工程的基本原理”，“舉例說出基因工程在農業、醫藥等領域的應用”作為教學目標。
二、--思路
第一課時--流程圖如下。
第二課時--流程圖如下。
三、教學實施的程序
教師組織引導
學生活動
教學意圖
教師通過圖片和音像資料展示基因工程產品，如種子、水果、疫苗或藥物等，引入課題。
教師利用“問題探討”，提出問題，組織學生討論、交流看法。
•為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上？
•推測這種“嫁接”怎樣才能實現？
•這種“嫁接”對品種的改良有什么意義？
教師小結：從雜交育種的局限性切入，人類可以利用基因工程技術按照自己的意愿直接定向改變生物。說明本節教學目標。
教師肯定學生合理的想法，引發思考。
“你的想法很好，可是用什么樣的方法才能實現你的設想呢？”
教師用類比的方法引導學生思考基因工程的大致步驟和所需要的工具：剪刀、針線、運載體等。并用問題啟發學生：“你能想像這種‘剪刀加漿糊’式的‘嫁接’工作在分子水平的操作，其難度會有多大嗎？”
以ecor i為例，構建重組dna分子模型，體會基因的剪切、拼接、縫合的道理。教師交代清楚ecor i是已發現的500多種限制性內切酶中的一種，它是一種從細菌中發現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分子內部“下剪刀”，專門識別dna分子中含有的“gaattc”這樣的序列，一旦找到就從g和a之間剪斷（參考教科書插圖6-3）。
用同一種限制性內切酶切割后的dna片斷其末端可以用連接酶來縫合（參考教科書插圖6?4）。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的dna分子。
將學生分成4個人一組，發給所需材料，可將構建模型的文字指導（參見選修3《現代生物科技專題》p.6“重組dna分子的模擬操作”），復印后發給各組。
教師提出問題：
1.在制作模型時用到的工具（剪刀和不干膠）各代表什么？比較剪切后的dna片斷的末端切片，你發現有什么特點呢？
2.回顧在模型構建過程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“產品”，你對重組dna的操作有什么新的理解？
教師啟發學生思考重組后的dna分子還需要特殊的搬運工具運載到受體細胞（如大腸桿菌、動植物細胞）中。
教師用圖片或課件動畫展示質粒的結構及特點。（教科書圖6-5）
•細胞擬核之外的小的環狀dna分子。
•借宿于細菌、霉菌、酵母菌等細胞里，對細胞的正常生活幾乎沒有影響。
•能夠自主復制。
•可以容易地從細胞中取出或放入。
這些特點使它能夠勝任運載體的工作，攜帶目的基因進入細胞。
教師用多媒體課件或與教科書插圖6-6類似的示意圖，簡要歸納基因工程操作的基本步驟和大致過程。
啟發學生思考：想像科學家在分子水平上進行這一操作的精確性。
教師小結本節內容。
布置學生課下搜集基因工程應用的事例及其價值的資料；搜集有關基因工程技術安全性方面的報道、法規等的資料。
課堂作業、課后練習：基礎題1、2、3；拓展題。
復習基因工程操作的基本步驟和重要工具。
檢查課前收集到的有關基因工程應用的資料。
導入新課：基因工程的應用。
指定幾名學生匯報，其他人補充。
學生閱讀教科書p.104的內容。
教師總結，并從具體事例引入關于轉基因生物和轉基因食品安全性的爭議，啟發學生對其安全性問題進行討論。
學生分組討論，教師強調支持某一觀點的論據要充分，要注意科學性、客觀性和邏輯性。
在學生討論的基礎上，與學生協商或按小組指派某個角色，安排角色扮演活動。
教師可將角色扮演的程序、規則和具體要求以及評價標準事先復印好，分發給各組，引導學生以小組為單位討論并形成陳述報告要點。
模擬聽證會
議題：近來，一些市民和媒體紛紛向市政府反映了他們對轉基因農產品或轉基因食品安全性的擔憂，呼吁市政府制定條例對轉基因生物及轉基因食品的生產和銷售加以控制。請你作為a-f中的任一角色參加聽證會，就是否應當對轉基因生物與轉基因食品加以限制發表你的看法。
要求：觀點正確，論據充分，注意科學性，客觀性和邏輯性。
聽證會程序：
1.決策部門的主管陳述聽證會議題及議程（規則）；
2.控辯雙方分別陳述各自的主張；
3.辯論階段；
4.法律專家代表陳述我國和世界各主要國家和地區的有關法律法規；
5.表決有關條例決議案。
師生共同總結，對活動過程和結果做出合理評價。
教師依據教科書p.107的本章小結，對本章內容進行簡要總結。
學生觀察、傳看。
學生列舉自己知道的基因工程產品及利用的例子。
學生分組討論。
學生設想用類似的方法來“改造”某種生物，使其符合人們某種特定需要，說出具體設想。各小組選派代表陳述觀點。
學生回憶并思考雜交育種的局限性以及基因工程的應用。
明確本節的學習目標。
學生頭腦中設想“嫁接”的過程。
學生跟隨教師的引導，思考基因工程的大致步驟：找到目的基因、剪切、拼接、縫合、轉移、表達、檢測，所用到的工具：基因剪刀、基因針線、基因的運載體。
試一試，動手來做一個重組dna模型。在動手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子針線”的用途和使用方法。
學生討論模型構建的具體方法，按“指導”的方法步驟、依次完成模擬制作過程。并思考教師提出的問題。
學生回答并交流對重組dna技術的理解。
學生觀看圖片或課件，了解質粒的特點及其運載體功能。
學生和教師一起歸納基因工程操作的幾個步驟。
回憶并回答教師提出的問題。
匯報并交流課前收集資料的情況。
匯報、交流。
學生分組，四人一組，對教科書p.105資料分析中的兩種觀點進行思考、討論，找出支持某一觀點的有力論據。
學生站在所扮演角色的立場上，收集證據，按規定程序陳述。
每個小組選擇其中一個角色，準備陳述提綱和辯論材料，做到尊重科學、體察民意、以理服人、客觀公正、民主決策。
學生參與總結和評價。
從具體的事例出發，集中學生注意力。
通過實例，激發學生想像，引起學生興趣。
由雜交育種到基因工程，體現了技術的發展和突破。
類比能使學生形象地理解“剪、接、導”的過程。
通過動手構建模型，加深對重組dna技術基本原理的認識。
分組操作，便于合作交流。
不僅動手做，而且要動腦想，才能突出模擬制作的教育價值。
質粒的知識比較深，教師呈現并簡要介紹，學生聽取其特點，明白為什么質粒能被用來作為基因運載體。
只要歸納其大致過程即可，不必加深擴展。
為下節課的學習和討論做準備。
掌握學生課前準備的情況。
基因工程的應用由學生自己列舉，教師總結歸納。
通過討論，激發興趣，引起學生的關注。
學生回憶并思考雜交育種的局限性以及基因工程的應用。
明確本節的學習目標。
學生頭腦中設想“嫁接”的過程。
學生跟隨教師的引導，思考基因工程的大致步驟：找到目的基因、剪切、拼接、縫合、轉移、表達、檢測，所用到的工具：基因剪刀、基因針線、基因的運載體。
試一試，動手來做一個重組dna模型。在動手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子針線”的用途和使用方法。
學生討論模型構建的具體方法，按“指導”的方法步驟、依次完成模擬制作過程。并思考教師提出的問題。
學生回答并交流對重組dna技術的理解。
學生觀看圖片或課件，了解質粒的特點及其運載體功能。
學生和教師一起歸納基因工程操作的幾個步驟。
回憶并回答教師提出的問題。
匯報并交流課前收集資料的情況。
匯報、交流。
學生分組，四人一組，對教科書p.105資料分析中的兩種觀點進行思考、討論，找出支持某一觀點的有力論據。
學生站在所扮演角色的立場上，收集證據，按規定程序陳述。
每個小組選擇其中一個角色，準備陳述提綱和辯論材料，做到尊重科學、體察民意、以理服人、客觀公正、民主決策。
學生參與總結和評價。
從具體的事例出發，集中學生注意力。
通過實例，激發學生想像，引起學生興趣。
由雜交育種到基因工程，體現了技術的發展和突破。
類比能使學生形象地理解“剪、接、導”的過程。
通過動手構建模型，加深對重組dna技術基本原理的認識。
分組操作，便于合作交流。
不僅動手做，而且要動腦想，才能突出模擬制作的教育價值。
質粒的知識比較深，教師呈現并簡要介紹，學生聽取其特點，明白為什么質粒能被用來作為基因運載體。
只要歸納其大致過程即可，不必加深擴展。
為下節課的學習和討論做準備。
掌握學生課前準備的情況。
基因工程的應用由學生自己列舉，教師總結歸納。
通過討論，激發興趣，引起學生的關注。
基因工程 篇6
一. 本周教學內容：
二. 學習內容：
本周學習基因工程的操作過程，指導進行基因工程操作時需要的基本工具：限制酶、連接酶、運載體，了解他們的特點，及其在基因工程中的應用。理解基因工程操作的基本步驟，理解如何提取目的基因，怎樣將目的基因導入受體細胞，怎樣鑒定試驗的成果等等。了解基因工程對現代社會的貢獻及基因工程應用的發展。
三. 學習重點：
1. 基因工程的概念
2. 基因工程的操作工具
3. 運載體的基本條件
4. 基因工程的基本操作步驟
5. 基因工程的應用和發展
四. 學習難點：
1. 基因工程工具：限制酶、運載體
2. 運載體的基本要求
3. 基因工程的操作步驟
4. 如何檢測基因操作
5. 基因工程應用的兩面性
五. 學習過程：
（一）概念：基因工程——又叫基因拼接技術或dna重組技術。
是指在生物體外，通過對dna分子進行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導入受體細胞內進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內表達，產生出人類所需要的基因產物。
概念要點：
1. 在dna分子水平上進行設計操作的
2. 在生物體外實現的基因改造
3. 對受體細胞進行無性繁殖
4. 重組基因最終表達獲得性狀
（二）基因操作的工具
1. 抗蟲棉的培育：將抗蟲的基因從某種生物（如蘇云金芽孢桿菌）中提取出來，“插入”到棉花的細胞中，與棉細胞中的dna結合起來，在棉中發揮作用。
2. 技術要點
首先：從蘇云金芽孢桿菌的一個dna分子上辨別出所需要的基因，并且把它切割下來
其次：將切割下來的抗蟲基因與棉的dna“縫合”起來
a. 基因的剪刀——限制性內切酶
全稱： dna限制性內切酶（以下簡稱限制酶）。
來源：主要來自于微生物中（目前已經發現了200多種限制酶）
特點：一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割dna分子
例如：從大腸桿菌中發現的一種限制酶只能識別gaattc序列，并在g和a間切開。
補充知識：
1. 限制性內切酶可以水解侵入細菌的外源性dna分子，保護細菌自身
2. 每種限制性內切酶能識別dna中4—6個核苷酸的特殊序列
3. 細菌自身相同序列被修飾（甲基化）而不被水解
4. 限制酶能產生交錯切口，形成粘性末端
b. 基因的針線——dna連接酶
黏性末端：被限制酶切開的dna兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，它們之間正好互補配對，這樣的切口叫做黏性末端。
dna連接酶：兩種來源不同的dna用同一種限制酶來切割，然后讓兩者的黏性末端通過互補的堿基黏合起來，dna連接酶在斷口處把兩條dna末端之間的縫隙“縫合”起來——形成共價鍵
c. 基因的運輸工具——運載體
作用：要將一個外源基因，送入受體細胞。
條件：
① 能夠在宿主細胞中復制并穩定地保存 進行復制、表達
② 具有多個限制酶切點 以便與外源基因連接
③ 具有某些標記基因 便于進行篩選
常用運載體：質粒、噬菌體和動植物病毒等。
質粒：是基因工程最常用的運載體，最常用的質粒是大腸桿菌的質粒
存在于許多細菌以及酵母菌等生物中，是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環狀dna分子。
特點：① 含有抗性基因：大腸桿菌質粒中常含抗藥基因，如：抗四環素的標記基因
② 基因組很小：細菌質粒的大小只有普通細菌染色體dna的百分之一
③ 質粒能夠“友好”地“借居”在宿主細胞中。一般來說，質粒的存在與否對宿主細胞生存沒有決定性的作用。
④ 質粒的復制則只能在宿主細胞內完成。
來源：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌等細菌中都有質粒。（土壤農桿菌很容易感染植物細胞，使細胞生有瘤狀物。培育轉基因植物時，常常用土壤農桿菌中的質粒做運載體。）
六. 基因操作的基本步驟
（一）取目的基因
目的基因:是人們所需要的特定基因
蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因
植物的抗病（抗病毒、抗細菌）基因
種子的貯藏蛋白的基因
人的胰島素基因、干擾素基因等
主要途徑：① 從供體細胞的dna中直接分離基因 ② 人工合成基因。
1. 直接分離基因:最常用的方法是“鳥槍法”，又叫“散彈射擊法”。
具體操作：供體細胞中的dna 切成許多片段 重組dna
受體細胞（大量復制） 基因擴增 分離含有目的基因的細胞 把帶有目的基因的dna片段分離出來
優點：操作簡便
缺點：
① 工作量大，具有一定的盲目性
② 真核細胞的基因含有不表達的dna片段，不能直接用于基因的擴增和表達
主要應用：如許多抗蟲、抗病毒的基因都可以用上述方法獲得。
2. 人工合成基因：
（1）逆轉錄法
以目的基因轉錄成的信使rna為模板，反轉錄成互補的單鏈dna，然后在酶的作用下合成雙鏈dna，從而獲得所需要的基因。
目的基因mrna 單鏈dna 雙鏈dna（目的基因序列）
（2）化學合成法
根據已知的蛋白質的氨基酸序列，推測出相應的信使rna序列，然后按照堿基互補配對原則，推測出它的結構基因的核苷酸序列，再通過化學方法，以單核苷酸為原料合成目的基因
蛋白質氨基酸序列 mrna序列 dna序列 目的基因
優點：目的性強，比較容易獲得真核基因序列
缺點：操作技術性強，不容易獲取，基因表達不容易控制
主要應用：如人的血紅蛋白基因、胰島素基因等就可以通過人工合成基因的方法獲得。
重要發展：dna序列自動測序儀對提取出來的基因進行核苷酸序列分析，擴增dna技術（也叫pcr技術），使目的基因在短時間內成百萬倍地擴增。
a. 目的基因與運載體結合
b. 將目的基因導入受體細胞
常用受體細胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌、酵母菌和動植物細胞等。
主要手段：借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑。
質粒 細菌 目的基因擴增
感受態細胞：能夠接受外源dna的細胞
將細菌用氯化鈣處理，以增大細菌細胞壁的通透性，使含有目的基因的重組質粒易進入受體細胞。
c. 目的基因的檢測和表達
1. 轉基因結果：
① 在全部受體細胞中，真正能夠攝入重組dna分子的受體細胞很少
② 重組dna轉移成功的受體細胞不一定能夠表達
③ 必須通過一定的手段對受體細胞中是否導入了目的基因進行檢測。
2. 檢測的方法
（1）抗性監測：
（2）性狀檢測：
受體細胞是否表現出特定的性狀，才能說明目的基因完成了表達過程。
基因工程的成果與發展前景
一. 基因工程與醫藥衛生
a. 生產基因工程藥品
傳統藥品生產：直接從生物體的組織、細胞或血液中提取的
原料有限，產品價格昂貴。如：豬胰島素，紫草素
工程菌生產：通過發酵工程生產
高效率、高質量、低成本的藥品。如胰島素、干擾素和乙肝疫苗等
胰島素：是治療糖尿病的特效藥。
胰島素生產 傳統方法 基因工程
來源 豬、牛胰腺提取 大腸桿菌工程菌分泌
產量 4—5克/100千克 100克/1000升培養液
比較 產量低、價格高、供不應求 產量高、工廠化生產、滿足患者需要
白細胞介素－2：是淋巴細胞產生的一種淋巴因子
本質：小分子蛋白質（分布于血清中）
功能：能促進淋巴細胞活化和增殖
應用：主要用于治療腫瘤和感染性疾病
生產：白細胞介素－2在大腸桿菌中的高效表達，發酵工程生產
干擾素：是病毒侵入細胞后產生的一種糖蛋白
本質：可溶性糖蛋白（分布于血清和組織液）
來源：被病毒感染的組織細胞產生（非病毒基因表達產物）
功能：
① 它是一種抗病毒的特效藥，對細菌和真菌感染作用不大
② 幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，如水痘、肝炎、狂犬病等病毒引起的感染，
③ 干擾素對治療乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌癥和某些白血病也有一定療效。
干擾素生產 傳統方法 基因工程方法
來源 從人血液中的白細胞內提取 大腸桿菌及酵母菌細胞內獲得
產量 1mg干擾素/300l血液 20～40mg干擾素/1kg細菌培養物
比較 基因工程方法生產產量高、效果穩定、成本低，適于工廠化生產
基因工程藥物：
蛋白質產品：胰島素、干擾素外、白細胞介素、溶血栓劑、凝血因子、人造血液代用品等
疫苗產品：預防乙肝、狂犬病、百日咳、霍亂、傷寒、虐疾等疾病的各類疫苗。
b. 用于基因診斷與基因治療
基因工程技術還可以直接用于基因的診斷和治療。
1. 基因診斷：用放射性同位素（如32p）、熒光分子等標記的dna分子做探針，利用dna分子雜交原理，鑒定被檢測標本上的遺傳信息，達到檢測疾病的目的。
基本原理：分子雜交
診斷病例：
① 病毒性疾病：利用dna探針可以迅速地檢出肝炎患者的肝炎病毒、腸道病毒、單純皰疹病毒等多種病毒。
② 診斷遺傳性疾病：用β－珠蛋白的dna探針檢測出鐮刀狀細胞貧血癥，苯丙氨酸羥化酶基因探針檢測出苯丙酮尿癥。
③ 腫瘤診斷中的應用：用白血病患者細胞中分離出的癌基因制備的dna探針，可以用來檢測白血病。
2. 基因治療：把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，達到治療疾病的目的
病例試驗：
半乳糖血癥：常染色體單基因隱性遺傳病
病理：乳糖代謝異常
由于細胞內半乳糖苷轉移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷轉移酶，因此當乳糖分解成半乳糖后，不能繼續轉化為葡萄糖，過多的半乳糖在體內積聚，會引起肝、腦等功能受損
治療：體外試驗水平
用帶有半乳糖苷轉移酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細胞，結果發現這些組織細胞能夠利用半乳糖了
結論：用基因替換的方法治療這種遺傳病是可能的
基因治療并非對致病基因進行修復
該種治療方法并不能穩定遺傳
二. 基因工程與農牧業、食品工業
1. 主要應用：培育高產、優質或具有特殊用途的動植物新品種。
（1）通過基因工程技術獲得高產、穩產和具有優良品質的農作物。
如：用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質含量。
實驗：將菜豆儲存蛋白的基因轉移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植株
前景：如果以此作為技術基礎，把大豆蛋白的基因轉移到水稻、小麥等糧食作物中，就可以提高這些作物的蛋白質含量，改善它們的品質。
（2）用基因工程的方法培育出具有各種抗逆性的作物新品種。
原理：抗性基因轉移到作物體內，將從根本上改變作物的特性。
如抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等（自然界中細菌身上幾乎可以找到植物所需要的各種抗性）
例如：抗蟲的煙草、番茄、馬鈴薯、玉米、大豆、油菜、棉等作物，抗黃瓜花葉病毒、苜蓿花葉病毒的作物，以及抗除草劑的植物等
（3）基因工程在畜牧養殖業上的應用：
病毒dna
實驗前景：
① 特殊動物：
將人生長素基因和牛生長素基因分別注射到小白鼠的受精卵，得到體型巨大的“超級小鼠”
② 乳房反應器
利用某些特定的外源基因在哺乳動物體內的表達，從這些動物的乳腺細胞中獲得人類所需要的各類物質，如激素、抗體及酶類等。
③ 開辟新的食物來源
可以用基因工程的方法從微生物中獲得人們所需要的糖類、脂肪和維生素等產品。
三. 基因工程與環境保護
1. 用于環境監測——用dna探針可以檢測飲用水中病毒的含量
方法：使用一個特定的dna片段制成探針，與被檢測的病毒dna雜交，從而把病毒檢測出來
特點：快速、靈敏
（用傳統方法進行檢測，一次需要耗費幾天或幾個星期的時間，精確度也不高。用dna探針只需要花費一天的時間，并且能夠大幅度地提高檢測精度，據報道，1t水中有10個病毒也能檢測出來。）
2. 用于被污染環境的凈化——工程菌分解環境污染物
“超級細菌”： 把能分解三種烴類的基因都轉移到能分解另一種烴類的假單孢桿菌內，創造出了能同時分解四種烴類的“超級細菌”
假單胞桿菌：異養需氧型
【模擬試題】
一. 判斷題
1. 重組dna技術所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體。（ ）
2. 限制酶的切口一定是gaattc堿基序列。（ ）
3. 一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列。（ ）
4. 目的基因是指重組dna質粒。（ ）
5. 只要檢測出受體細胞中含有目的基因，那么，目的基因一定能成功地進行表達。（ ）
6. 基因治療主要是對有缺陷的細胞進行修復。（ ）
7. 基因工程在農業上的應用主要是培育高產、穩產、品質優良和具有抗性的農作物。（ ）
8. 用基因工程方法培育的抗蟲植物也能夠抗病毒。（ ）
9. 基因工程在畜牧業上應用的主要目的是培育體型巨大、品質優良的動物。（ ）
10. 任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分，因此，假單孢桿菌是“超級細菌”。 （ ）
二. 選擇題
1. 1971年，科學家在體外做實驗，將帶有半乳糖苷轉移酶基因的噬菌體侵染半乳糖血癥患者（半乳糖苷轉移酶基因缺陷）的離體組織細胞，結果發現這些組織細胞能產生半乳糖苷轉移酶，恢復了將半乳糖轉化為葡萄糖的能力，從而能利用半乳糖能量。該材料說明（ ）
a. 半乳糖血癥為顯性遺傳病，會導致體內半乳糖積聚，進而導致肝傷害
b. 噬菌體自身攜帶有半乳糖苷轉移酶基因，能合成半乳糖苷酶
c. 實驗展示了基因治療的前景，表明能對缺陷基因進行修復達到治療疾病的目的
d. 人類已經能定位并且分離出半乳糖轉移酶基因，可以通過基因探針進行基因診斷
2. 關于基因工程的敘述正確的是（ ）
a. 限制酶只有在獲得目的基因時才用
b. 重組質粒的形成是在細胞內完成
c. 質粒都可以作為運載體
d. 蛋白質結構分析可為目的基因的合成提供材料
3. 苯丙氨酸羥化酶基因探針可以用來檢測苯丙酮尿癥，其基本原理是（ ）
a. 利用苯丙氨酸羥化酶催化反應來檢測酮尿癥癥狀
b. 利用苯丙氨酸羥化酶基因測序確定是否患苯丙酮尿癥
c. 通過標記的dna探針分子與苯丙氨酸羥化酶基因分子雜交檢測確定
d. 通過標記的dna探針分子與苯丙氨酸羥化酶rna分子雜交檢測確定
4. 關于運載體的描述中正確的是（ ）
a. 運載體的物質本質是蛋白質，能夠在不同的細胞間轉移基因
b. 運載體主要存在于細胞膜上，完成膜兩側的信息交流和物質轉運功能
c. 運載體是核酸分子，能夠與基因重組完成攜帶轉移、遺傳信息的作用
d. 運載體可以是動植物病毒，主要完成蛋白質轉運功能
5. 基因工程操作是在哪個水平上完成的（ ）
a. 染色體水平 b. 細胞水平 c. 轉錄水平 d. dna分子水平
三. 簡答題
1. β－珠蛋白是動物血紅蛋白的重要組成成分。當它的功能不正常時，動物有可能患某種疾病，如鐮刀型細胞貧血癥。假如讓你用基因工程的方法，使大腸桿菌生產出鼠的β－珠蛋白，想一想，應如何進行設計？
2. 基因工程對人類產生的影響都是有益的嗎？為什么？
3. 下圖是將人的生長素基因導入到細菌m內制造“工程菌”示意圖，所用載體質粒a，已知細菌m內不含質粒a，也不含質粒a上的基因，質粒a導入細菌m后，其上的基因能得到表達。則：
（1）人工合成目的基因的途徑一般有那兩條？寫出其過程。
（2）在分子遺傳學上c被稱為_____________，其特點是________________________。
如何根據通過a、b來構建c，請寫出簡要過程。
（3）通常用cacl2處理m，完成導入過程，其原因是什么？導入過程的效率是很低的，只有少數的m才能稱為工程菌，請問如何選擇可用于工業發酵生產的工程菌菌株。
（4）工程菌成功表達的標志是什么？
4. 利用基因工程生產蛋白質藥物，經歷了三個發展階段。第一階段，將人的基因轉入細菌細胞；第二階段，將人的基因轉入小鼠等動物的細胞。前兩個階段都是進行細胞培養，提取藥物。第三階段，將人的基因轉入活的動物體，飼養這些動物，從乳汁或尿液中提取藥物。
（1）將人的基因轉入異種生物的細胞或個體內，能夠產生藥物蛋白的原理是基因能控制 。
（2）人的基因能和異種生物的基因拼接在一起，是因為它們的分子都具有雙螺旋結構，都是由四種 構成，基因中堿基配對的規律都是 。
（3）人的基因在異種生物細胞中表達成蛋白質時，需要經過 和翻譯兩個步驟。在翻譯中需要的模板是 ，原料是氨基酸，直接能源是atp，搬運工兼裝配工是 ，將氨基酸的肽鍵連接成蛋白質的場所是 ，“翻譯”可理解為將由
個“字母”組成的核酸“語言”翻譯成由 個“字母”組成的蛋白質“語言”，從整體來看 在翻譯中充任著“譯員”。
（4）利用轉基因牛、羊乳汁提取藥物工藝簡單，甚至可直接飲用治病。如果將藥物蛋白基因移到動物如牛、羊的膀胱上皮細胞中，利用轉基因牛羊尿液提取藥物比乳汁提取藥物的更大優越性在于：處于 動物都可生產藥物。
5. 科學家通過基因工程培育抗蟲棉時，需要從蘇云金芽孢桿菌中提取出抗蟲基因，“放入”棉花的細胞中與棉花的dna結合起來并發揮作用，請回答下列有關問題：
（1）從蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲基因所用的工具是 ，此工具主要存在于 中，其特點是 。
（2）蘇云金芽孢稈菌一個dna分子上有許多基因，獲得抗蟲基因常采用的方法是“鳥槍法”。具體做法是：用 酶將蘇云金芽孢桿菌的 切成許多片段，然后將這些片段 ，再通過 轉入不同的受體細胞，讓它們在各個受體細胞中大量 ，從中找出含有目的基因的細胞，再用一定的方法把 分離出來。
（3）進行基因操作一般要經過的四個步驟是 、 、
、 。
[參考答案]
1. × 運載體不是酶，是dna分子
2. × 不同的限制酶有不同的識別位點，切割位點也各不相同
3. √
4. × 目的基因是自然界中存在的各種基因，為人類所要利用的基因
5. × 目的基因轉移成功不一定能夠表達，表達是一個受調控的復雜過程
6. × 基因治療是一種補償性治療，對原來的基因沒有做修復處理
7. √
8. × 不同的目的基因功能不同，抗蟲基因和抗病毒基因不是同一基因
9. × 轉基因動物主要是培育能產生特定蛋白質的動物
10. × 一般假單孢菌子只能分解一種烴
二. 選擇題：
1. d 2. d 3. c 4. c 5. d
三. 簡答題：
1. 提取目的基因、目的基因與運載體結合、目的基因導入受體細胞、對目的基因檢測
2. 基因工程的應用不一定都是好的：
（1）安全性問題：對人體是否真正安全
（2）生態環境問題：轉基因生物會不會導致生態平衡被破壞
（3）大眾能否接受：混淆了傳統意義上的界限，如動物蛋白和植物蛋白等
（4）社會倫理道德問題：克隆生物（人）的認可問題
3.（1）① 逆轉錄法：利用提取的目的基因的mrna逆轉錄出單鏈dna，然后合成雙鏈dna分子，獲得目的基因；② 人工化學合成法：通過分析蛋白質的氨基酸序列，根據遺傳密碼子，推導出mrna的堿基序列，根據堿基互補配對原則，推導出目的基因的堿基序列，通過化學方法合成。
（2）重組dna分子（重組質粒）；質粒上含有目的基因；用同一種限制性內切酶分別切割a、b，使a、b具有同一種粘性末端，將a、b以適當比例混合，利用dna連接酶使形成重組質粒c
（3）cacl2處理使細胞壁的通透性變大，外源dna更容易進入細菌。
利用添加青霉素的選擇培養基培養轉到細菌，如果長出菌落，表明該菌落細菌具有青霉素抗性，為轉導成功菌株，攜帶人生長素基因，可作為工業生產用的工程菌。
（4）能夠分泌人生長素
4.（1）蛋白質的合成
（2）脫氧核苷酸；a對t、g對c
（3）轉錄；mrna；trna；核糖體；多個；3個；trna
（4）不同發育時期的
5. （1）限制性內切酶；微生物；只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割dna分子
（2）限制性內切；dna分子；分別載入運載體；運載體；復制；目的基因
（3）提取目的基因；目的基因與運載體結合；將目的基因導入受體細胞；目的基因的檢測與表達
基因工程 篇7
基因工程及其應用 --案例
一、教學目標的確定
課程標準中與本節內容相對應的具體內容標準是：“關注轉基因生物和轉基因食品的安全性”，這也是本節要達成的主要教學目標。課程標準并未明確指出本章要講述基因工程的內容，考慮到本章教材知識體系的完整性，以及學生達成上述目標所需要的知識基礎，本節還將“簡述基因工程的基本原理”，“舉例說出基因工程在農業、醫藥等領域的應用”作為教學目標。
二、--思路
第一課時--流程圖如下。
第二課時--流程圖如下。
三、教學實施的程序
教師組織引導
學生活動
教學意圖
教師通過圖片和音像資料展示基因工程產品，如種子、水果、疫苗或藥物等，引入課題。
教師利用“問題探討”，提出問題，組織學生討論、交流看法。
·為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上？
·推測這種“嫁接”怎樣才能實現？
·這種“嫁接”對品種的改良有什么意義？
教師小結：從雜交育種的局限性切入，人類可以利用基因工程技術按照自己的意愿直接定向改變生物。說明本節教學目標。
教師肯定學生合理的想法，引發思考。
“你的想法很好，可是用什么樣的方法才能實現你的設想呢？”
教師用類比的方法引導學生思考基因工程的大致步驟和所需要的工具：剪刀、針線、運載體等。并用問題啟發學生：“你能想像這種‘剪刀加漿糊’式的‘嫁接’工作在分子水平的操作，其難度會有多大嗎？”
以ecor i為例，構建重組dna分子模型，體會基因的剪切、拼接、縫合的道理。教師交代清楚ecor i是已發現的500多種限制性內切酶中的一種，它是一種從細菌中發現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分子內部“下剪刀”，專門識別dna分子中含有的“gaattc”這樣的序列，一旦找到就從g和a之間剪斷（參考教科書插圖6-3）。
用同一種限制性內切酶切割后的dna片斷其末端可以用連接酶來縫合（參考教科書插圖6?4）。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的dna分子。
將學生分成4個人一組，發給所需材料，可將構建模型的文字指導（參見選修3《現代生物科技專題》p.6“重組dna分子的模擬操作”），復印后發給各組。
教師提出問題：
1.在制作模型時用到的工具（剪刀和不干膠）各代表什么？比較剪切后的dna片斷的末端切片，你發現有什么特點呢？
2.回顧在模型構建過程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“產品”，你對重組dna的操作有什么新的理解？
教師啟發學生思考重組后的dna分子還需要特殊的搬運工具運載到受體細胞（如大腸桿菌、動植物細胞）中。
教師用圖片或課件動畫展示質粒的結構及特點。（教科書圖6-5）
·細胞擬核之外的小的環狀dna分子。
·借宿于細菌、霉菌、酵母菌等細胞里，對細胞的正常生活幾乎沒有影響。
·能夠自主復制。
·可以容易地從細胞中取出或放入。
這些特點使它能夠勝任運載體的工作，攜帶目的基因進入細胞。
教師用多媒體課件或與教科書插圖6-6類似的示意圖，簡要歸納基因工程操作的基本步驟和大致過程。
啟發學生思考：想像科學家在分子水平上進行這一操作的精確性。
教師小結本節內容。
布置學生課下搜集基因工程應用的事例及其價值的資料；搜集有關基因工程技術安全性方面的報道、法規等的資料。
課堂作業、課后練習：基礎題1、2、3；拓展題。
復習基因工程操作的基本步驟和重要工具。
檢查課前收集到的有關基因工程應用的資料。
導入新課：基因工程的應用。
指定幾名學生匯報，其他人補充。
學生閱讀教科書p.104的內容。
教師總結，并從具體事例引入關于轉基因生物和轉基因食品安全性的爭議，啟發學生對其安全性問題進行討論。
學生分組討論，教師強調支持某一觀點的論據要充分，要注意科學性、客觀性和邏輯性。
在學生討論的基礎上，與學生協商或按小組指派某個角色，安排角色扮演活動。
教師可將角色扮演的程序、規則和具體要求以及評價標準事先復印好，分發給各組，引導學生以小組為單位討論并形成陳述報告要點。
模擬聽證會
議題：近來，一些市民和媒體紛紛向市政府反映了他們對轉基因農產品或轉基因食品安全性的擔憂，呼吁市政府制定條例對轉基因生物及轉基因食品的生產和銷售加以控制。請你作為a-f中的任一角色參加聽證會，就是否應當對轉基因生物與轉基因食品加以限制發表你的看法。
要求：觀點正確，論據充分，注意科學性，客觀性和邏輯性。
聽證會程序：
1.決策部門的主管陳述聽證會議題及議程（規則）；
2.控辯雙方分別陳述各自的主張；
3.辯論階段；
4.法律專家代表陳述我國和世界各主要國家和地區的有關法律法規；
5.表決有關條例決議案。
師生共同總結，對活動過程和結果做出合理評價。
教師依據教科書p.107的本章小結，對本章內容進行簡要總結。
學生觀察、傳看。
學生列舉自己知道的基因工程產品及利用的例子。
學生分組討論。
學生設想用類似的方法來“改造”某種生物，使其符合人們某種特定需要，說出具體設想。各小組選派代表陳述觀點。
學生回憶并思考雜交育種的局限性以及基因工程的應用。
明確本節的學習目標。
學生頭腦中設想“嫁接”的過程。
學生跟隨教師的引導，思考基因工程的大致步驟：找到目的基因、剪切、拼接、縫合、轉移、表達、檢測，所用到的工具：基因剪刀、基因針線、基因的運載體。
試一試，動手來做一個重組dna模型。在動手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子針線”的用途和使用方法。
學生討論模型構建的具體方法，按“指導”的方法步驟、依次完成模擬制作過程。并思考教師提出的問題。
學生回答并交流對重組dna技術的理解。
學生觀看圖片或課件，了解質粒的特點及其運載體功能。
學生和教師一起歸納基因工程操作的幾個步驟。
回憶并回答教師提出的問題。
匯報并交流課前收集資料的情況。
匯報、交流。
學生分組，四人一組，對教科書p.105資料分析中的兩種觀點進行思考、討論，找出支持某一觀點的有力論據。
學生站在所扮演角色的立場上，收集證據，按規定程序陳述。
每個小組選擇其中一個角色，準備陳述提綱和辯論材料，做到尊重科學、體察民意、以理服人、客觀公正、民主決策。
學生參與總結和評價。
從具體的事例出發，集中學生注意力。
通過實例，激發學生想像，引起學生興趣。
由雜交育種到基因工程，體現了技術的發展和突破。
類比能使學生形象地理解“剪、接、導”的過程。
通過動手構建模型，加深對重組dna技術基本原理的認識。
分組操作，便于合作交流。
不僅動手做，而且要動腦想，才能突出模擬制作的教育價值。
質粒的知識比較深，教師呈現并簡要介紹，學生聽取其特點，明白為什么質粒能被用來作為基因運載體。
只要歸納其大致過程即可，不必加深擴展。
為下節課的學習和討論做準備。
掌握學生課前準備的情況。
基因工程的應用最好由學生自己列舉，教師總結歸納。
通過討論，激發興趣，引起學生的關注。
通過角色扮演活動，擺事實、講道理，培養學生的民主意識和應用所學知識參與公共事務決策的公民意識。
體驗科學、技術對社會的影響。達到激趣、引思、導辯、表達、交流、傾聽等效果。
客觀公正的評價和總結有利于激發和調動學生參與課堂教學活動的積極性和主動性。
教師幫助學生理出本章的主線，強化sts教育。
基因工程 篇8
選修本
第12課時 ——基因工程簡介
知識精華
1、基因工程的概念：又叫________技術或dna重組技術。它是按照人們意愿，把一種生物的基因導入到另一種生物的細胞中，定向的改變生物性狀。
2、基因操作的工具
（1）基因的__________――――限制性內切酶。
（2）基因的__________――――dna連接酶。
（3）基因的__________――運載體。
3、基因操作的基本步驟
（1）提取____________________――直接分離基因和人工合成基因。
（2）目的基因與__________結合――使目的基因載入到運載體中，形成重組dna。
（3）將目的基因導入______細胞――常采用顯微注射技術和感染法
（4）目的基因的________與表達――據運載體上的標記基因判斷導入與否，據受體細胞表現出特定的性狀，判斷目的基因表達與否。
4、基因工程的成果與發展前景
（1）醫藥衛生：生產基因工程藥品；基因診斷（dna探針）；基因治療。
（2）農牧業及食品工業：農業上獲得具抗性能力的新品種；畜牧養殖業培養優良品種的轉基因動物；食品業為人類開辟新的食物來源。
（3）環境保護：環境監測；環境的凈化
例題領悟
例1、下列關于質粒的敘述，正確的是 （ ）
a、質粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀細胞器
b、質粒是細菌細胞質中能夠自主復制的小型環狀dna分子
c、質粒只有在導入宿主細胞后才能在宿主細胞內復制
d、細菌質粒的復制過程一定是在宿主細胞外獨立進行的
解析：從兩個方面分析，（1）質粒是一個小型環狀dna分子，它可以進入細菌細胞，存在于細胞內，但它不是宿主細胞的細胞器；（2）質粒是一個重要的運載體，通常利用質粒與目的基因結合，形成重組質粒。答案：b
例2、下列不屬于獲得目的基因的方法是 （ ）
a、“鳥槍法” b、轉錄法
c、反轉錄法 d、根據已知氨基酸序列合成法
解析：從兩個方面分析，（1）獲取目的基因的途徑有兩條：一條是直接分離基因；另一條是人工合成基因。直接合成基因也就是“鳥槍法”；人工合成基因又有兩條途徑，一條是“逆轉錄法”，另一條是根據已知的氨基酸序列合成基因；（2）所謂轉錄是指以dna的一條鏈為模板，遵循堿基互補配對原則合成mrna的過程，此過程不能獲得dna（基因）。答案：b
自我評價
一、選擇題
1、從浩瀚的“基因海洋”中獲得特定的目的基因的方法有 （ ）
①從供體細胞的dna中直接分離基因 ②從受體細胞的dna中直接分離基因 ③人工合成基因 ④復制
a、①② b、①③ c、③④ d、②④
2、下列說法正確的是 （ ）
a、質粒是基因工程中唯一的運載工具
b、人工合成基因可以以rna為模板
c、檢測到標記基因所表達出來的性狀，則說明受體細胞中的目的基因已成功表達
d、重組的dna分子必須含有抗藥性基因，即標記基因。
3、下列說法正確的是 （ ）
a、基因治療主要是對缺陷的細胞進行修復
b、基因工程的產品是獲得大量的目的基因
c、用苯丙氨酸羥化酶基因探針可以檢測出鐮刀型細胞貧血癥
d、用dna探針檢測飲水中病毒的含量，可精確到10個病毒每噸水
4、下列說法不正確的是 （ ）
a、基因的運載體從本質上來看是一種分子量較小的dna分子
b、蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因可以通過基因工程在棉花細胞中表達
c、基因工程的產品往往是一些蛋白質類物質
d、“工程菌”是從自然界分離出來，可作為基因工程中的受體細胞
5、基因工程中科學家常采用細菌、酵母菌等微生物作為受體細胞的原因是
a、結構簡單，操作方便 b、繁殖速度快 （ ）
c、遺傳物質含量少，易操作 d、性狀穩定，變異少
二、簡答題
6、中國科學家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因植入煙草的細胞中并“嫁接”到其dna分子上，使煙草獲得了抗病毒的能力。試分析回答：
（1）人的抗病毒干擾素的化學本質是＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在該實驗操作過程用到的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
（3）人的抗病毒干擾素基因之所以能“嫁接”到植物的dna分子上去，是因為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）煙草有了抗病毒的能力，這表明煙草體內產生了＿＿＿＿＿＿＿＿。這個事實說明，人和植物共同有一套＿＿＿＿＿＿＿＿，蛋白質的合成方式＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）這個事實也說明，現代地球上的生物是由共同的原始祖先經過漫長的地質年代進化而來,它們之間有著或遠或近的＿＿＿＿＿＿＿關系。
自我評價答案
一、1、b 2、b 3、d 4、d 5、b
二、6、（1）蛋白質
（2）限制性內切酶 dna連接酶
（3）人和植物的dna分子，具有相同的結構（雙螺旋結構）和化學組成（基本組成單位）
（4）人的干擾素基因 遺傳密碼 轉錄和翻譯
（5）親緣
基因工程 篇9
第六章第2節 基因工程及其應用
一、教材分析
本節簡要介紹了基因工程的原理，使學生對基因工程有一個基本的認識。為了避免與選修3中基因工程的內容重復，教材沒有過多地展開介紹。教材結合實例介紹了基因工程在作物育種、藥物研制、環境保護等方面的應用，最后，將重點放在對轉基因生物和轉基因食品安全性的討論上。
二、教學目標
1. 知識目標
（1）簡述基因工程的基本原理。
（2）舉例說出基因工程在農業、醫藥等領域的應用。
（3）收集基因工程所取得的成果以及發展前景。
（4）通過對書中插圖、照片等的觀察，學會科學的觀察方法，培養學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力。
2.能力目標
（1）利用課本以外的資料和信息解決課內學習中發現的問題，培養自主學習能力。
（2） 通過制作模型的活動來模擬基因工程的操作過程，使學生在理解步驟的同時，切身體會基因工程的主要過程。
（3）通過模擬聽證會的活動，引導學生主動參與，樂于辯論、積極進行交流與合作，從而培養學生對團結、互助和協調的合作精神，訓練學生思維的敏捷性、邏輯性、廣闊性及創造性，開闊學生的視野，提高學生的自學能力和良好的語言表達能力。
3. 情感態度與價值觀目標
(1) 關注轉基因生物和轉基因食品的安全性。
(2) 進行角色扮演，使學生體驗參與社會問題的討論和決策的方法。
（3）通過學習了解我國基因工程的發展前景及成果，激發學生對于生物知識的興趣，開闊學生的思路，養成學生的愛國主義熱情，樹立在學習上努力刻苦的決心。
三、教學重點和難點
1.教學重點
(1)基因工程的基本原理。
(2)基因工程的安全性問題。
2.教學難點
(1)基因工程的基本原理。
(2)轉基因生物與轉基因食品的安全性。
四、學情分析
基因操作的工具和基本步驟，學生掌握不好，甚至理解錯誤。該課的應用題較多，且難度較大不易掌握。
五、教學方法
1.講解歸納，討論交流
2.學案導學：見后面的學案。
3.新授課教學基本環節：預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發導學案、布置預習
六、課前準備
1.學生的學習準備：（1）完成預習學案，初步把握基因工程的原理和方法步驟。
（2）搜集到的有關基因工程應用的事例資料。
2.教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案，課內探究學案，課后延伸拓展學案。七、課時安排：1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。
（二）情景導入、展示目標。
演示多媒體課件列舉幾種生物的不同性狀，如下：
（1）青霉菌能產生對人類有用的抗生素——青霉素。
（2）豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮氣。
（3）人的胰島素細胞能分泌胰島素調節血糖的濃度。
〖講述〗以上幾種生物各自有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達的結果，但是人類能不能改造基因呢？能不能使本身沒有某個性狀的生物具有某個特定性狀呢？例如，讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮氣；讓微生物生產出人的胰島素、干擾素等藥物。這樣既節省了人力，又簡化了生產，同時還不會對環境造成污染。這種設想能實現嗎？回答是可以的。通過科學家們的不斷努力，在20世紀70年代終于創立了一種能定向改造生物的新技術——基因工程。
（三）合作探究、精講點撥。
探究一：基因工程的原理
教師利用“問題探討”，提出問題，組織學生討論、交流看法。
•為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上？
•推測這種“嫁接”怎樣才能實現？
•這種“嫁接”對品種的改良有什么意義？
【問1】雜交育種有哪些局限性？人類是否可以按照自己的意愿直接定向改變生物。
“你的想法很好，可是用什么樣的方法才能實現你的設想呢？”
用類比的方法引導學生思考基因工程的大致步驟和所需要的工具：剪刀、針線、運載體等。并用問題啟發學生：“你能想像這種剪刀加漿糊式的’嫁接工作在分子水平的操作，其難度會有多大嗎？”下面以ecori為例，構建重組dna分子模型，體會基因的剪切、拼接、縫合的道理。
教師交代清楚ecor i是已發現的500多種限制性內切酶中的一種，它是一種從細菌中發現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分子內部“下剪刀”，專門識別dna分子中含有的“gaattc”這樣的序列，一旦找到就從g和a之間剪斷（參考教科書插圖6-3）。
用同一種限制性內切酶切割后的dna片斷其末端可以用連接酶來縫合（參考教科書插圖6-4）。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的dna分子。
將學生分成4個人一組，發給所需材料，可將構建模型的文字指導（參見選修3《現代生物科技專題》p.6“重組dna分子的模擬操作”），復印后發給各組。
教師提出問題：
1.在制作模型時用到的工具（剪刀和不干膠）各代表什么？比較剪切后的dna片斷的末端切片，你發現有什么特點呢？
2.回顧在模型構建過程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“產品”，你對重組dna的操作有什么新的理解？
教師啟發學生思考重組后的dna分子還需要特殊的搬運工具運載到受體細胞（如大腸桿菌、動植物細胞）中。
教師用圖片或課件動畫展示質粒的結構及特點。（教科書圖6-5）
•細胞擬核之外的小的環狀dna分子。
•借宿于細菌、霉菌、酵母菌等細胞里，對細胞的正常生活幾乎沒有影響。
•能夠自主復制。
•可以容易地從細胞中取出或放入。
這些特點使它能夠勝任運載體的工作，攜帶目的基因進入細胞。
教師用多媒體課件或與教科書插圖6-6類似的示意圖，簡要歸納基因工程操作的基本步驟和大致過程。
啟發學生思考：想像科學家在分子水平上進行這一操作的精確性。
多媒體展示探究思考題。
1.基因工程育種與雜交育種、誘變育種相比，主要優點是什么？其原理是什么？
2.限制酶有什么特點？
3.如果用同一種限制酶切割不同的dna，產生的黏性末端的堿基之間有什么關系？
4.目的基因能否直接導入受體細胞？
5.切割運載體和目的基因往往是用同一種限制酶還是兩種？為什么？
6.受體細胞有哪些？
7.基因工程的操作步驟？
探究二：基因工程的應用
教師： 首先請各小組匯報課前收集到的有關基因工程應用的事例資料。
學生分組匯報并交流課前收集資料的情況。
學生1：基因工程在農業上的應用主要表現在兩方面：
（1）通過基因工程技術獲得高產、穩產和具有優良品質的農作物。
（2）用基因工程的方法可培育出具有各種抗逆性的作物新品種。現在已培育出一批分別具有抗病、抗蟲、抗除草劑、抗鹽堿、抗病毒、抗干旱等性狀的轉基因農作物。1996至xx年的短短五年，全球轉基因作物從170×104hm2發展到4420×104hm2，其推廣速度使前所未有的……。
學生2：基因工程在畜牧養殖業的應用
基因工程在畜牧養殖業上的應用也具有廣闊的前景，科學家將某種特定基因與病毒dna構成重組dna，然后，通過感染或顯微注射技術將重組dna轉移到動物受精卵中，并由這種受精卵發育成新個體，這就是我們在前面提到的轉基因動物。通過轉基因動物人們可以獲得所需要的各種優良品質。
1982年，美國科學家將人的生長基因和牛的生長素基因分別注射到小白鼠的受精卵中，借腹懷胎后，產下的小白鼠比一般的大一倍，出現了前所未有的"超級鼠"，這是世界上第一只轉基因動物。人們還用同樣的方法，陸續獲得自然界中從來就不曾有過的"超級綿羊"和"超級魚"等動物。例如：轉基因綿羊，比一般綿羊生長快30％，體型大0.5倍；又如，澳大利亞科學家培育的轉基因豬，4個月后可達 90 kg，生長速度比普通家豬提高100％。
學生3：基因工程與醫藥衛生
基因工程在醫藥衛生領域的應用主要可概括為兩個方面：
（1） 用于生產基因工程藥品
所謂基因工程藥物就是先確定對某種疾病有預防和治療作用的蛋白質，然后將控制該蛋白質合成過程的基因取出來，經過一系列基因操作，最后將該基因放入可以大量生產的受體細胞中去，這些受體細胞包括細菌、酵母菌、動物或動物細胞、植物或植物細胞，在受體細胞不斷繁殖過程中，大規模生產具有預防和治療這些疾病的蛋白質，即基因疫苗或藥物。
基因工程的方法由于不受原料的限制，可以高效率的生產出各種高質量、低成本的藥物，如胰島素、抗生素等。
（2）用于基因診斷和基因治療
①基因診斷 （展示dna分子雜交過程的動畫效果）
基因診斷：運用基因分析對疾病作出診斷的方法，是遺傳病最準確的診斷手段，也是一種威力強大的高新技術。傳統診斷方法是通過表現型來推測基因型，而基因診斷是從基因著手來推斷表現型，即繞過基因產物，通過直接探查基因進行診斷，不受細胞類型和發病年齡的限制，可用于一切遺傳病的診斷。基因診斷也稱為dna診斷或基因探針技術，即在dna水平分析檢測某一基因，從而對特定的疾病進行診斷。用放射性同位素（如p）、熒光分子等標記的dna分子做探針，利用dna分子雜交原理，鑒定被檢測標本上的遺傳信息，達到檢測疾病的目的。
癌細胞的病變過程，主要是由于基因調節控制失靈，通過基因診斷，將發生紊亂的基因加以修復，有希望根治癌癥。半乳糖血癥是一種先天性糖代謝缺陷癥，通過基因診斷，發現病人缺少一個合成半乳糖轉移酶的基因。若把半乳糖轉移酶的基因轉入缺乏這種基因的人體中，治療這種先天性疾病將成為可能。基因診斷已用于鐮刀狀紅細胞貧血癥和地中海貧血癥的診斷；對腸道病毒、皰疹病毒、腺病毒、肝炎病毒等引起的疾病，基因診斷技術已用于臨床實踐。
②基因治療
基因治療，顧名思義，是指在基因水平上對人類疾病進行治療。具體地說，它是利用基因轉移或基因調控的手段，將正常基因轉人疾病患者機體細胞內，取代致病的突變基因，表達所缺乏的基因產物。或者是通過基因調控的手段，有目的地抑制異常基因表達或重新開啟已關閉的基因，達到治療遺傳病、腫瘤、艾滋病、心血管等疾病的目的。
學生4：基因工程在食品工業中的應用
隨著人類社會的發展，糧食危機越來越威脅著人類的生存與發展，利用基因工程可以為人類開辟新的食物來源。如雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表達成功，表明人們有希望從發酵罐里生產出人類需要的卵清蛋白。同樣的，不久的將來，人們還可以從微生物中獲得人們所需要的各種營養物質。
學生5：基因工程應用于環保
基因工程應用于環保，一方面基因工程方法可用于環境監測。據報道，用dna探針可以檢測飲用水病毒的含量。具體方法：用一個特定的dna片段制成探針，與被測的病毒dna雜交，從而把病毒檢測出來。與傳統方法相比具有快速、靈敏的特點。傳統的檢測一次，需幾天或幾個星期的時間，精確度不高，而用dna探針只需一天。據報道，能從1t水中檢測出 10個病毒來，精確度大大提高。
基因工程還可用于凈化環境。隨著石油工業的迅速發展，石油這種含有多種烴類的物質對環境造成很大的污染。自然界中，假單相桿菌的細菌能夠分解石油，但是，每一種假單抱桿菌只能分解石油中的某一種成分。1975年，科學家用基因工程的方法，把能分解三種焊類的基因都轉到能分解另一種烴類的假單抱桿菌內，創造出了能同時分解四種烴類的"超級細菌"。
學生6：展望21世紀，將是基因工程迅速發展和日臻完善的世紀，它將為人類帶來巨大的效益，人們不光在基因工程的技術上取得突破，還將加速其產業化的進程。基因工程將在人類生活的方方面面發揮它舉足輕重的作用。
（四）反思總結，當堂檢測。
教師組織學生反思總結本節課的主要內容，并進行當堂檢測。
設計意圖：引導學生構建知識網絡并對所學內容進行簡單的反饋糾正。（見學案）
（五）發導學案、布置預習。
九、板書設計
基因工程的概念
基因的剪刀——限制性內切酶
基因操作的工具 基因的針線——dna連接酶
一，基因工程 基因的運輸工具——運載體
的基本內容 提取目的基因
基因操作的 目的基因與運載體結合
基本步驟 將目的基因導入受體細胞
目的基因的表達與檢測
二.基因工程的應用
1，基因工程與作物育種
2,基因工程與藥物研制
3，基因工程與環境保護
十、教學反思
1、 巧妙布置預習作業，化“復雜”為“簡約”。由于基因工程內容上的“高”與“新”，處理不好，會提高學習難度，令學生視高科技為畏途，致使教學流于形式。所以在課前以學生較為熟悉的轉基因抗蟲棉的培育過程案例為預習作業，使學生首先從整體上了解基因工的四個步驟，起到了突破難點及培養自學能力的目的。
2、巧妙運用構建模型及多媒體技術，化“抽象”為“形象”。對于基因工程，學生接觸得少，只運用文字來教學會感到很抽象。如在講授如何構建基因文庫時，教師會提供一幅非常形象的插圖，結合圖文提出相應問題，誘導學生思考，從而把學習的注意力從簡單的死記硬背引導到分析、批判、創新等有利于學生終身發展的能力上來。
基因工程 篇10
【設計理念】
根據高中生物課程標準的四個基本理念,高中生物學教學重在提高學生的生物科學素養,倡導探究性學習,培養學生的創新精神和實踐能力。新課程對生物學教師和生物學教學都提出了新的要求，面對新課程，生物學教師要通力打造一個融啟發性、創造性、自主性、交互性于一堂的生物課堂教學氛圍。在生物學教學中，如何貫徹并達成新課程倡導的教學理念呢？在教學中認真落實主體性教學，注重課堂動態生成變資源的開發與利用,以切實提高學生的科學探究能力，訓練學生科學的思維方法。
【教學目標】
1、知識與技能
(1)簡述雜交育種和誘變育種的概念，舉例說明雜交育種和誘變育種方法的優點和不足。（簡述雜交育種和誘變育種的作用及其局限性。）
(2)舉例說明雜交育種、誘變育種在生產中的應用。
(3)討論遺傳和變異規律在生產實踐中的應用。
(4)總結雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點。
2、過程與方法
(1)嘗試將你獲得信息用圖表、圖解的形式表達出來。
(2)運用遺傳和變異原理,解決生產和生活實際中的問題。
3、情感態度和價值觀
(1) 討論從雜交育種到基因工程這一科技發展歷程中，科學、技術和社會的相互作用。
(2) 通過對我國雜交育種和誘變育種成果的了解，關注我國的育種技術的發展及在國際上的競爭能力，認同育種技術的改進對解決糧食危機等問題的重要性。
(3)體會科學技術在發展社會生產力、推動社會進步等方面的巨大作用。
【教材分析】
本節在學習生物遺傳變異的基礎知識、了解遺傳變異基本規律的基礎上，而且生物育種知識是高中生物新課程教學中的重點知識，該知識內容不僅是必修2的學習主線之一，還與選修3現代生物科技專題中的基因工程專題有密切的聯系，進一步引導學生認識遺傳學的知識是怎樣用于指導生產實踐、提高和改善生產技術，最大限度地滿足人類不斷增長的物質需要的，通過該內容的分析學習，還可以訓練學生的各方面能力。
【學情分析】
初中生物課中關于人類應用遺傳變異原理培育新品種的內容，使學生對選擇育種與雜交育種有了初步的了解。在本書前幾章的學習中，學生又學習了分離定律與自由組合定律，為理解傳統育種方法所依據的遺傳學原理打下了基礎。在本節教學中，教師可以指導學生搜集我國在育種實踐方面取得成功的事例，分析其中包含的遺傳學規律，體會科學技術在發展社會生產力、推動社會進步等方面的巨大作用。
【課時安排】 1課時
【教學準備】教師根據下面幾方面制作多媒體課件
1、課前準備
教師指導學生搜集我國在育種實踐方面取得成功的事例，分析其中包含的遺傳學規律，體會科學技術在發展社會生產力、推動社會進步等方面的巨大作用。
2、情境創設
教師展示課前收集的古人馴化野生動物、栽培植物的圖片資料制成的課件，按課件圖片的順序，先向學生展示古人馴化狗、馬、牛、豬、雞，培育玉米、小麥、水稻、各種蔬菜、水果的過程；再向學生展示現在的家禽、家畜、糧食、蔬菜、水果的各種優良品種的圖片，引起學生的興趣。
3、師生互動
這些優良的品種，都是人們利用生物的變異，通過長期的選擇，汰劣留良，培育出來的優良品種。教師要提倡或維護生生、師生平等交流互動的人際關系，教師要運用各種方法，促進師生和生生的思維碰撞和情感的交流，達到《標準》對知識、情感、能力目標的要求。
【教學過程】
教師活動
學生活動
設計意圖
教師組織學生展示課前收集的關于選擇育種和雜交育種的資料（以圖片為主）
提出問題：
1.古印第安人是最早選擇和培育玉米的，最突出的貢獻是選育了果穗碩大、淀粉含量高的玉米。請分析古印第安人培育玉米的方法所隱含的遺傳學原理及其優缺點。
教師在學生閱讀教材的基礎上，組織學生交流上述問題。
【學情預設】若學生不能較好地回答上述問題，教師可以通過對問題的分解，實施進一步的引導：
（1）古印第安人培育玉米的方法稱為 。
（2）這里的“選擇”的含義是 。
（3）“用作祭祀的玉米是在隔離條件下種植的”其中“隔離”作用是 。
（4）選擇育種的優缺點是 。
選擇育種的局限性是：只能利用生物在自然環境條件下產生的有限變異，在已有的性狀組合中選育優良品種。
請同學們閱讀課本的“問題探討”并提出問題：
教師檢查，我們發現大家使用的方法都是――雜交育種，看來你們已經嘗試從理論上探索雜交育種的方法了。
學生的資料展示和交流
學生閱讀資料，學生帶著問題閱讀教材p98頁并作答。
學生作答：
（1）選擇育種
（2）汰劣留良
（3）防止質劣玉米與選擇的具有優良性狀的玉米雜交，使優良性狀得到不斷的積累。
（4）優點：技術簡單、容易操作。
缺點：選擇范圍有限，育種周期長。
分組討論。學生把設想描述出來。聽課的同學對各方案進行評價。
激發學生的探究欲望和學習興趣。
師生共同解決問題，運用現代遺傳學知識為學生闡明“選擇育種”做鋪墊。培養學生的概括能力和理解能力。
現在我們來分析各方案是否科學規范。引導學生討論并指出其優點和不足，以及自己的疑問。
教師：點撥、解答同學們的問題：
（1）雜交育種依據的遺傳學原理就是：基因的自由組合規律，即通過雜交，把生物不同品種間的基因重新組合，以便使不同親本的優良基因組合到一起、從而創造出對人類有益的新品種。
（2）選育出的新品種必須是純合子，否則其后代就會因為發生性狀分離而失去優勢。
（3）遺傳圖解有更簡潔的表示方法，即用我們在第一章所學的基因型的方式來表示。
教師以課本的兩個小麥品種雜交為例:如果小麥中，高產（a）對低產（a）是顯性，不抗病（b）對抗病（b）是顯性，我們需要的是高產抗病的純種，假定兩個親本小麥品種都是純合子，請繪出育種過程的遺傳圖解：
教師點評，并示范書寫過程如下：
p aabb x aabb
↓ ↓
配子 ab ab
↓ ↓
f1 aabb
f2 基因型 1/16 aabb 1/16 aabb
1/16 aabb 1/16 aabb
2/16 aabb 2/16 aabb
2/16 aabb 2/16 aabb 4/16 aabb
表現型 9/16高產不抗 3/16低產不抗
3/16高產抗病 1/16 低產抗病
【學情預設】：根據自由組合定律，在
f2 中高產抗病（一顯一隱）品種占總數的3/16。
思考:（1）我們得到的這種具有雜種優勢的品種可以代代遺傳嗎？
（2）如何能得到可以代代遺傳的優勢品種？
（3）我們選育出的純合子新品種aabb，在f2 所有的后代中的概率是1/16。哪么它在f2的高產抗病后代中的概率又是多少？
教師引導，總結教材p99頁的雜交育種的概念。
請舉出我國在雜交育種方面成就。
【學情預設】：與選擇育種比較，雜交育種有什么優點？
【思考與討論】：綜上所述雜交育種的優點是很明顯的，但是在實際操作中，會遇到不少困難。請從雜交后代可能出現的類型，以及育種時間等方面，分析雜交育種方法的不足。有沒有更好的育種方法來彌補這些缺點呢？
二、誘變育種
教師引導學生回憶基因突變的內容。
利用基因突變的原理應用在育種中，就發展為一種新的方法——誘變育種。
教師引導學生閱讀教材p100頁，教材列舉了哪些誘變育種的實例？
教師通過大量的圖片資料介紹了誘變育種的實例
教師總結：誘變育種的概念指什么？
教師引導，組織開展生生、師生的討論
與雜交育種相比，誘變育種有什么優點？聯系基因突變的特點，談談誘變育種的局限性。要想克服這些局限性，可以采取什么辦法？
教師小結：
兩種育種方法都為我們創造許多優良的品種，育種技術的發展為我們的社會經濟創造了許多價值，我國作為目前世界上能發射返回式衛星的三個國家之一，在作物空間技術育種方面已經進入世界先進行列。
在上一章我們已經學習了多倍體育種、單倍體育種的方法，現在請同學們列表比較：雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種在方法、原理、優缺點的異同點。
出示部分學生的遺傳圖解
學生疑問：
（1）雜交育種蘊含著哪些遺傳學規律？
（2）培育出的一個新品種，如何判斷它是否符合預期的要求呢？
（3）有沒有更簡潔的遺傳圖解呢？
學生每人都在作業本上嘗試書寫，請兩位同學在黑板上書寫。
（1）不可以，因為其中有2/16的植株是雜合體，它的下一代會出現性狀分離。
（2）要想得到可以代代遺傳的優勢品種，就必須對在f2 中所得到表現型為高產抗病（一顯一隱）的植株連續自交和育種，逐步淘汰不符合要求的植株，直到不再發生性狀分離，就是我們要選育的能夠穩定遺傳的純合子新品種――aabb。
（3）1/3。
雜交育種就是將兩個或多個品種的優良性狀通過交配集中在一起，再經過選擇和培育，就得到新品種的方法。
袁隆平的雜交水稻，中國荷斯坦牛等
能將兩個不同品種的優良性狀集中在一起，產生新的性狀組合的新品種；育種的目的性較強。
雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創造新的基因。雜交后代會出現性狀分離現象，育種進程緩縵（一般需5至7年），過程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。
學生回憶學過的知識，并交流和討論：
基因突變：誘發基因突變的因素（物理因素、化學因素和生物因素）
如黑農五號；衛星“87－2”青椒、“航育1號”水稻、“豫麥13號小麥”等；青霉菌高產菌株等。
誘變育種就是利用物理因素（如x射線、r射線、紫外線、激光等）或化學因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來處理生物，使生物發生基因突變。
誘變育種的優點是能夠提高突變率，在較短的時間內獲得更多的優良變異類型。誘變育種的局限性是誘發突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀。要想克服這些局限性，可以擴大誘變后代的群體，增加選擇的機會。
結合學生的生活經驗，引導學生思考相關的育種方法。
充分發揮學生的主觀能動性，讓學生積極參與討論。
運用自由組合定律的知識和書寫遺傳圖解的技能解釋雜交育種中的基因重組的現象。
培養學生的問題意識，給予學生發散思維、啟動已有知識的空間。培養學生運用所學的知識和技能解決實際問題的能力。
理解雜交育種在產生f1代后，還需要經過選擇和培育形成能穩定遺傳個體的過程。
培養學生提煉和歸納能力。
突出雜交育種的局限為后續學習埋下伏筆。
師生共同解決疑惑的問題，強化對概念的學習。
掌握基本概念
培養自學能力，使學生在反饋、思考中進一步突破難點。
四種育種方法的比較
雜交育種
誘變育種
多倍體育種
單倍體育種
處理
雜交
用物理、化學因素處理生物，
用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗
花藥離體培養
原理
通過基因重組，把兩個親本的優良性狀的組合在同一個后代中，從而產生符合要求的新類型。
用人工方法誘發基因實變，產生新性狀，創造新品種或新類型。
抑制細胞分裂中紡錘體的形成。使染色體的數目加倍后不能形成兩個細胞。
誘導精子直接發育成植株，再用秋水仙素加倍成純合子。
優缺點
方法簡單，容易操作。
不能創造新的基因，育種進程緩縵，過程繁瑣。
能提高變異的頻率，大幅改良某些性狀，變異性狀較穩定，可加速育種進程。
有利變異少，需大量處理供試材料，誘發突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀。
器官較大，營養物質含量高。
發育延遲，結實率底。
自交后代不發生性狀分離，可縮短育種年限（2年）。
方法復雜，成活率低。
實例
小麥高莖（易倒伏）、抗銹病的純種與矮莖（抗倒伏）易染病的純種進行雜交，培育出矮莖抗銹病小麥品種。
青霉菌經x射線、紫外線照射以及綜合處理，培育出青霉素產量很高的菌株
三倍體無籽西瓜、八倍體小黑麥。
抗病植株的育成。
【知識鏈接】
1、雜種優勢與雜交育種的區別
雜種優勢是生物界普遍存在的現象。它是指基因型不同的親本個體相互雜交產生的雜種第一代，在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產量和品質等一種或多種性狀上優于兩個親本的現象。雜種優勢具有以下特點：雜種優勢不是某一兩個性狀單獨表現突出，而是許多性狀綜合表現突出；雜種優勢的大小，取決于雙親的遺傳差異和互補程度；親本基因型的純合程度不同，雜種優勢的強弱也不同；雜種優勢在f1代表現最明顯，f2代以后逐漸減弱。雜種優勢在性狀上表現為不同類型，如營養體發育較旺的營養型、生殖器官發育較旺的生殖型和對外界不良環境適應能力較強的適應型。育種實踐上，人們常利用雜種優勢獲得較好的經濟性狀。
早在多年前，我國勞動人民就用馬和驢交配而獲得體力強大、耐力好的雜種──騾，首創了利用雜種優勢的先例。雜種優勢在植物中更是非常普遍的現象。為什么雜交種f1會有優勢呢？這是一個比較復雜的問題，人們從多個方面對其機理進行了研究。一種比較通俗的解釋是：一般來說，多數顯性基因有利于個體的生長發育，而相對的隱性基因不利于生長和發育。通過雜交，親本雙方帶入子代雜合子中的顯性（有利）基因掩蓋了隱性（有害）基因，因而表現出有利于生長發育的雜種優勢。
雜交育種通常是指把不同遺傳類型的動物或植物進行交配，使優良性狀結合于雜種后代中，通過培育和選擇，創造出新品種的方法。它是動植物育種工作的基本方法之一。在雜交育種中應用最為普遍的是品種間雜交(兩個或多個品種間的雜交)，其次是遠緣雜交(種間以上的雜交)。
生產上，常常把用雜交方法培育優良品種或利用雜種優勢都稱為雜交育種，事實上，兩者之間是有區別的。雜交育種過程就是要在雜交后代眾多類型中選留符合育種目標的個體進一步培育，直至獲得優良性狀穩定的新品種。雜交育種不僅要求性狀整齊，而且要求培育的品種在遺傳上比較穩定。品種一旦育成，其優良性狀即可相對穩定地遺傳下去。雜種優勢則主要是利用雜種f1代的優良性狀，而并不要求遺傳上的穩定。作物育種上就常常在尋找某種雜交組合，通過年年配制f1代雜交種用于生產的辦法，取得經濟性狀，而并不要求其后代還能夠保持遺傳上的穩定性。
2、太空育種簡介
太空育種主要是利用返回式衛星和高空氣球所能達到的空間環境，通過強輻射、微重力和高真空等條件誘發植物種子的基因發生變異的作物育種新技術。經歷過太空遨游的農作物種子返回地面后再進行種植，不僅植株明顯增高增粗，果型增大，而且品質也得到提高。
我國從1987年開始太空育種。1987年8月5日我國發射的第9顆返回式衛星首次搭載了青椒、小麥、水稻等一批種子，開始了我國太空育種的嘗試。至今，我國已先后8次進行了太空育種試驗。經過太空育種的青椒、番茄、黃瓜、水稻等作物，高產優質、抗病性強。美國曾進行過玫瑰的太空育種，希望獲得玫瑰油產量高的突變體；俄羅斯曾經進行過圣誕樹的太空育種，現在大面積種植在西伯利亞和哈薩克斯坦地區，從太空回來的圣誕樹長得非常高大。
【板書設計】第6章 從雜交育種到基因工程
第1節 雜交育種和誘變育種
一、選擇育種：利用自然條件下的生物變異，汰劣留良，長期選擇，培育優良品種。
二、雜交育種
三、誘變育種
【設計思路】
【教學反思】
由于很多內容學生已經學習過如基因的自由組合定律、基因突變以前都學過，所以我采用采用溫故知新—雜交育種的技術方法—誘變育種的技術方法—知識擴展—總結的方法來講授新知識。本節課的設計也能把理論與實踐充分地結合在一起，例如在雜交育種技術的學習中，教師舉例：利用高抗和矮感的小麥來設計如何出矮抗的小麥。通過學生的動手操作，使知識更能貼近生活，學以致用。課程改革的目標要求教師應具備對知識體系熟練，應對課堂教學要自如，教學中注重學生的差異性。在教學中教師能注重學生的差異性，例如在雜交育種的設計實驗中，大部分同學不太理解最后得到矮抗的比例，教師能放慢教學一步步解釋。同時，該教師教態自然、隨和，給學生以親近的感覺。
本節課有很多相似、相關知識點，學生易混淆。我提出問題引導學生對其進行比較。如 “四種育種方式的區別”。
本節課失誤也很多，在學習這兩種育種方法時應注意承上啟下，每一種育種方法有它的優點同時也存在不足，從而引出另一種育種方法;提問太多導致浪費很多時間；板書不細致；時間安排不太合理，前松后緊；學生看書時間太多；課改思想體現的不多等。
基因工程 篇11
本章包括《雜交育種與誘變育種》和《基因工程及其應用》兩節。本章從傳統的“選擇育種”開始，沿著育種的歷史發展進程對“雜交育種”、“誘變育種”、“基因工程育種”的基本原理、方法、技術和應用等知識進行了介紹。本章是前面5章關于遺傳的理論知識在科研和工農業生產實踐中的應用，也是學習第7章的基礎。
基因工程 篇12
第三節 基因工程與轉基因生物一：學習目標1.閱讀基因工程中抗蟲棉的獲取過程，理解基因工程的概念，感受科學實驗探究的過程，感悟科學家在實驗中嚴謹的科學態度。2.理解基因工程的基本過程也就是四個基本操作步驟。3.理解基因工程的應用以及可能帶來的安全問題。二、學習重點：1.基因工程概念中的例子（抗蟲棉的獲取過程）2. 基因工程的基本過程也就是四個基本操作步驟(人生長激素制造的過程)3. 轉基因生物（微生物、植物、動物基因工程成果展示）三、學習難點：1. 限制酶和dna連接酶2. 重組dna3. 基因工程的基本步驟四、知識精要1、基因工程的概念：基因工程是指依據預先設計的藍圖，用人工方法將某種生物的基因，接合到另一種生物的基因組dna中并使其表達，使后者獲得新的遺傳性狀，產生出人類所需要的產物，或創造出新的生物類型的現代生物技術。 2、抗蟲棉的獲取過程所需要的三種工具:(1)是切割dna分子獲得抗蟲基因的酶，俗稱“化學剪刀”；(2)是連接抗蟲基因和運載體的酶，俗稱“化學漿糊”；(3)是將重組dna導入細胞中的運載體，俗稱“分子運輸車”。 3、基因工程中的四個基本操作步驟：(1)獲取目的基因；(2)目的基因與運載體重組；(3) 重組dna導入受體細胞；(4)篩選含目的基因的受體細胞。 4、 轉基因技術的應用：(1)微生物基因工程；(2) 植物基因工程，“抗病毒煙草”等；(3) 動物基因工程，“巨型小鼠”等。 5、 轉基因生物產品的安全性：(1)轉基因生物本身是否會對生態環境造成不利的影響；(2) 轉基因生物產品是否會對人類的健康造成損害。 五、學習過程指導1、基因工程的概念在學習新知識時，，先復習舊知識（基因的概念？dna是如何傳遞遺傳信息的？中心法則的內容？） 再思考問題：是否可以將一種生物的基因轉移到另一種生物的基因組中，并使其表達出具有特定用途的產物或創造出新的生物類型呢？（用實驗事實證明） ● 怎樣解決農民棉花蟲害問題？ ● 抗蟲棉的獲取過程 ● 基因工程中的三種操作工具：① ；② ；③ 。 基因工程中質粒作為運載體的條件是： （1） ( 能裝載目的基因) （2） （能為受體細胞所接納） （3） (能自我復制) （4） (帶有可供識別的標志基因) ● 基因工程的操作步驟：
操作對象：
操作水平：
基本過程：結 果 ： 實 質：
基 因
dna 分子水平
剪切
重組
導入
篩選
人類需要的基因產物
基因重組● 轉基因技術的應用：● 轉基因生物產品的安全性：
鞏固性練習：（課堂完成，檢測課堂學習效果）1、生物學家通過基因工程培育出了能夠通過乳房生物反應器生產人的血清蛋白。（1）在基因工程的操作中，目的基因是怎樣獲取的？ （2）“分子手術刀” _ _ ， （3）“分子縫合針” ， （4）“分子運輸車” 。 （5）操作步驟：從人的____________獲取目的基因；目的基因與____________結合構建基因表達載體；在基因表達載體中還應插入___________和終止子。然后把基因表達載體導入牛的____________，通過發育形成的牛體細胞含人的_________________，成熟的牛產的的奶中含有___________________，證明基因操作成功。 (6)人的基因在牛體內能表達,說明人和牛___________ 2、基因操作的基本操作程序①基因操作一般要經歷四個基本步驟：① ；② ；③ ；④ 。 ②目的基因獲取的方法主要有 和 兩種。3、基因工程是dna分子水平的操作，下列有關基因工程的敘述中，錯誤的是
a. 所用的工具酶是限制酶，dna連接酶 b.載體與目的基因必須用同一種限制酶處理
c. 限制酶只用于切割獲取目的基因 d.帶有目的基因的載體是否進入受體細胞需檢測4、“轉基因動物”是指（ ） a.含有可利用基因的動物 b. 基因組中插入外源基因的動物 c.本身具有抗體蛋白類的動物 d. 能表達基因信息的動物 5、想要獲得既高產又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草劑等多重優點的農作物，以下哪種方法能做到（ ） a.細胞融合技術 b.轉基因技術 c.組織培養技術 d.人工誘變 6、下列哪項不是轉基因成果（ ） a.清除石油污染的假單抱桿菌 b.轉基因抗蟲棉 c.高產青霉素菌株 d.巨型小鼠 7、下列關于質粒的敘述，正確的是 （ ）a、質粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀細胞器b、質粒是細菌細胞質中能夠自主復制的小型環狀dna分子c、質粒只有在導入宿主細胞后才能在宿主細胞內復制d、細菌質粒的復制過程一定是在宿主細胞外獨立進行的答案：1、（1）從人的基因組文庫獲得 （2）限制性內切酶（或限制酶） （3）dna連接酶（4）基因進入受體細胞的載體 （5）基因組文庫 載體 啟動子 受精卵 血清蛋白基因 人的血清蛋白 （6）共用一套密碼子 2、略 3、c 4、b 5、b 6、c 7、b拓展性練習：（課后完成，形成知識遷移）1、下列關于各種酶作用的敘述，不正確的是（ ）
a.dna連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接
b.rna聚合酶能與基因的特定位點結合，催化遺傳信息的轉錄
c.一種dna限制酶能識別多種核苷酸序列，切割出多種目的基因
d.胰蛋白酶能作用于離體的動物組織，使其分散成單個細胞
2、根據mrna的信息推出獲取目的基因的方法是 （ ）
a.用dna探針測出目的基因 b.用mrna探針測出目的基因
c.用mrna反轉錄形成目的基因 d.用pcr技術擴增mrna3、堿基互補配對發生在下列哪些生理過程或生物技術中：（ ）
①種子的萌發 ②病毒的增殖過程 ③細菌的二分裂過程 ④目的基因與運載體的結合 ⑤dna探針的使用 ⑥分泌蛋白的加工和運輸
a.①②③④⑤ b.①②③④⑤⑥ c.②④⑤ d.②③⑤⑥
4、以下關于蛋白質工程的說法正確的是 （ ）
a.蛋白質工程只能生產天然的蛋白質 b.蛋白質工程就是酶工程的延伸
c.蛋白質工程就是用蛋白酶對蛋白質進行改造 d.蛋白質工程以基因工程為基礎5、轉基因抗蟲棉可以有效地用于棉鈴蟲的防治。在大田中種植轉基因抗蟲棉的同時，間隔種植少量非轉基因的棉花或其他作物，供棉鈴蟲取食。這種做法的主要目的是 a. 維持棉田物種多樣性 b. 減緩棉鈴蟲抗性基因頻率增加的速度 c. 使食蟲鳥有蟲可食 d. 維持棉田生態系統中的能量流動 6、試管嬰兒、試管苗和克隆羊三者均屬于生物工程技術的杰出成果，下面敘述正確的是 a 都屬于無性生殖能保持母本性狀 b 都是細胞工程的技術范圍 c 都充分體現了體細胞的全能性 d 都不會發生基因重組和變異答案：1、c 2、c 3 4、d 5、b 6、b【易錯點總結】1、 dna聚合酶與dna連接酶的區別①dna連接酶:用于連接各種dna片段，使不同基因重組。將雙鏈dna片段“縫合”起來，恢復被限制酶切開了的磷酸二酯鍵②dna聚合酶：用于合成dna片段及制備dna探針，連接部位和dna連接酶相同，但連接的對象是游離的脫氧核苷酸。訓練1：酶是生物體內具有催化作用的一類有機物，下列有關不同酶作用的敘述，正確的是（ ）a.dna連接酶能使不同脫氧核苷酸的脫氧核糖 與含氮堿基連接起來b.dna聚合酶能將兩條脫氧核苷酸鏈間的磷酸二脂鍵連接起來c.一種限制酶只能識別一種核苷酸序列，切割出兩個相同的末端d.dna連接酶和dna聚合酶作用相同，都是連接氫鍵2、切割目的基因與切割運載體用同一種限制酶 限制性核酸內切酶：用于有規律地切割dna，把提供的dna原材料切割成具有特定末端的dna片段，同種限制酶切割得到的末端相同，作用部位是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。訓練2：(xx年江蘇高考題)下列關于基因工程的敘述，正確的是（ ） a、基因工程經常以抗菌素抗性基因為目的基因 b、細菌質粒是基因工程常用的運載體 c、通常用一種限制性核酸內切酶處理含目的基因的dna，用另一種處理運載體dna d、為培育成抗除草劑的作物新品種，導入抗除草劑基因時只能以受精卵為載體3、體內dna自我復制與體外pcr的區別與聯系
解旋酶
溫度
dna聚合酶dna復制
需要
恒溫
普通dna聚合酶pcr技術
不需要，加熱解旋
溫度不斷變化
熱穩定dna聚合酶訓練3：聚合酶鍵式反應（pcr）是生物學家在實驗室以少量制品制備大量dna的生化技術，反應中新合成的dna又可以作為下一輪循環的模板。其過程如下：（1）在制備dna的反應系統中應該加入的物質是 。（2）此過程與生物體內dna的復制都需要解旋，試說明它們的不同之處 。（3）舉出此過程與轉錄的不同點（試舉兩例）① ；② 。【易錯點總結答案】： 1、c 2、b3、（1）引物、模板dna、四種脫氧核苷酸、熱穩定dna聚合酶（2）此過程所需溫度為90~95℃，不需解旋酶參與，所需dna聚合酶需耐高溫；dna復制過程是在正常全溫下進行，需dna解旋酶和普通dna聚合酶參與。（3）
項目
模板
原料
酶
pcr
dna的兩條鏈
四種脫氧核苷酸
熱穩定dna聚合酶
轉錄
dna的一條鏈
四種核糖核苷酸
解旋酶、rna聚合酶 學習性自我形成評價：1、對這節課的主要知識內容，我掌握的程度是：（ ）a、完全掌握； b、基本掌握； c、部分掌握； d、未掌握。2、對課堂作業，我完成的程度是（ ）a、獨立完成； b、討論后完成； c、只能完成小部分； d、不能完成3、這節課我的收獲與感悟： 4、我還沒弄懂的地方是：
基因工程 篇13
二 基因工程的成果與發展前景
一、課前準備
由于本課時的內容是基因工程的成果與發展前景，屬于基因工程的實際應用問題，所以教材中的大量內容是基因工程發展近幾年的成果，相對其他章節來講該內容比較新穎和超前，而且該內容是一個動態的知識體系，其內容不斷地更新、發展和變化。如果按照以往的教學手段，必然導致學生對知識的機械記憶，不利于開闊學生的思路、發展學生的思維和素質能力的提高。因此本課打破原有的教學模式，嘗試利用網絡環境進行信息化教學。這就需要教師和學生做充分的準備。
1.教師準備：
（1）教師設計并參與制作計算機教學課件，在校園網上制作網頁，查找大量資料，完善網頁內容，建立內容豐富的“基因工程知識資源庫”。
（2）熟練計算機系統、課件等的操作，為教學做好準備。
2.學生準備：
（1）學生預習教材，對教材中的內容做宏觀的了解。
（2）利用課余時間，通過看書、看報及看電視，收集有關基因工程的成果與發展前景的資料或信息，也可以走訪有關的專家學者了解該內容，有條件的學校可以請專家學者做有關基因工程知識的講座。
（3）熟悉計算機的基本操作，為本課進行做準備。
二、具體教學過程
1.情境創設：
（1）教師活動：輔導學生操作計算機進入校園網并找到相關的網頁，瀏覽本節課的有關內容。
（2）學生活動：進入相關的網頁，按照自己的興趣愛好瀏覽有關的資料和信息，進入學習情境。
2.確定課題：
（1）教師活動：教師幫助學生確立自主研究的子課題：
①在醫藥衛生方面，基因工程有哪些應用和前景？
②在農吐業和食品工業方面，基因工程有哪些應用和前景？
③在環境保護方面，基因工程有哪些應用和前景？
④你想像中未來的基因工程會有怎樣的發展趨勢？
（2）學生活動：學生按照自己搜集的資料和興趣愛好在教師時協調下分成4個小組，每個小組分別確定一個子課題作為本組研究和討論的中心內容，并且各小組研究的子課題內容不能重復。
3.自主探究：
（1）教師活動：作為學生的指導者、幫助者、咨詢者和學習伙伴，在學生上網自主探究的過程中，給予必要的幫助和指導：
①在信息技術上，指導學生如何上網、瀏覽、搜索和網上交流討論。
②在學生交流處理信息的過程中給予指導幫助。
（2）學生活動：以小組為單位，按照子課題的內容在網上搜索有關資料信息，同時可以將課前收集準備的有關資料在組內進行信息交流和討論；在交流的過程中每個小組將信息歸納、整理，建構自己的知識框架，將知識內化；通過組內的交流和討論，全組成員形成共識，將各子課題的研究成果進行概括的歸納總結，并可在網上公布。
4.交流協作：
（1）教師活動：
①組織4個小組進行組間交流，在參與交流的同時，對交流進行點評、導撥，以確保交流的正確性和有效性。
②在交流中教師組織學生討論，可以打破組的界限使同學們各抒己見。
③在交流和討論中，教師可以將有代表性的學生網頁，在學生發言時進行切換，供全體學生交流。
（2）學生活動：各小組圍繞呈現不同側面的情境所獲得的認識，展開小組討論、交流，形成分享式、合作式的學習方式，并學會利用網絡知識解決實際問題，將知識外顯化。在討論交流中，每個學生的觀點在和其他同學以及教師一起建立的協商環境中受到考察、評論，同時，每個學生也對別人的觀點、看法進行思考并做出反應。
5.歸納總結：
（1）教師活動：將學生對基因工程成果與發展前景討論的結果進行總結，并將本節課的重點內容總結成板書（屏顯），幫助學生理清知識體系。
（2）學生活動：通過本課的學習增長了見識，開拓了思路，學到了方法，調動了對生物學科的學習積極性。通過對本課知識體系的理解，對知識的掌握、技能的提高進行自我評價。
要點提示
1.由于本節的內容信息量大、專業術語較多，在教學中學生不易理解，所以在教學過程中教師要注意調動學生的積極性，通過不斷地質疑引導學生的思維，將復雜的知識簡化，讓學生直觀地、自然地接受本節的知識。
2.本節的內容涉及的概念和名稱較多，教師應指導學生對本節知識中出現的概念，名稱進行比較加以區別。例如，基因工程的概念、目的基因的概念、供體細胞與受體細胞的區別，重組質粒與重組dna分子的區別，目的基因的檢測與表達的區別等。
3.在教學中應搞好組織工作，處理好各種媒體的使用，做到恰到好處，點到為止。處理好學生的討論，交流與操作的關系，掌握好教學過程中的時間分布，做到心中有數。
4.在教學中要敢于放手，對于學生可以理解的內容盡量讓學生獨立思考和解決，教師在其中只作為教學的指導者，這樣不僅可以培養學生的創新意識和實踐能力，也可以鍛煉學生的自主學習能力，同時也有利于學生的個性發展和認知水平的提高。教學過程要體現主體性和科學性的現代教育理論和原則，使學生全員參與到教學過程的整個探究中，并在平衡——不平衡——平衡中不斷得到豐富、提高和發展。
5.在知識內容方面，由于本節的知識較抽象，有條件的學校最好制作多媒體課件或相關的網頁，這就需要教師具備一定的計算機軟件開發能力，教師與學生都要具備一定的計算機操作使用基礎，才能上好本課。
6.本節的內容要求學生掌握的層次是了解水平，教師可以適當的將課本的知識延伸，既可以提高學生對生物學科的興趣，又可以鍛煉學生的觀察、思維、歸納、協作能力。但是教師在適當擴充延伸知識的同時，不要忽視本課知識點的掌握。
基因工程 篇14
基因工程在高中生物知識里面算比較難的，必修2里面涉及到的內容教簡單，而選修三里面涉及到的內容較復雜且更細致，本節課根據必修2來進行備課和教學。在實際教學中，出現了一下幾點問題：
1、課堂時間沒有用完(只上了22分鐘);
2、課堂不夠活躍，沒有多的地方讓學生思考;
3、學生學習得不踏實。出現這些問題是因為我重點該講的知識沒有詳講，而是一句帶過，該強調的地方沒有強調，導致學生學習得不踏實。而且在內容安排上有問題，講解完基因工程的定義后，在學生沒有了解到基因工程的步驟時就開講基因的工具，使學生不能理解這些抽象的東西，腦內沒有將工具和作用相聯系，導致學不懂。
感謝我的指導老師龔老師認真的地為我分析，叫我如何設計和教學這堂課，也安慰我(其實我還是挺沮喪的)。老師的建議是，用產胰島素的大腸桿菌作為導入很 OK，然后在講基因的工具之前應該把基因工程的過程先簡單的講一下，讓他們對步驟和工具該作用于哪個地方有一個簡單的認識，然后在開展基因工具的教學，最后講基因工程的步驟。在教學過程中，應該把新的知識和已學的知識聯系起來，而不是憑空的給出。比如說在講基因工程的原理是基因重組的時候，就可以跟雜交育種相聯系起來。
沒有板書到而又是重點的知識點，可以提醒同學們將它們勾出來。在本節課，我用到了基因工程的視頻，老師建議如果我要邊放視頻邊講述過程的話，應該使視頻停在要講的位置，講完之后再放，這樣不容易分散學生的注意，也能夠提高學生的學習效率。
講完這堂課，我除了在思考自己的教學外，我還在想，“如果沒有犯錯誤，你怎么能知道該在哪里進步”。在作為一個人民教師，在我的從教道路上，一切都還很漫長，我需要總結每一次教學，收獲自己的思路和方法。加油!!
基因工程 篇15
疏導引導
1.植物基因工程的成果
植物基因工程的成果都是由兩方面組成：一是外源基因來源；二是外源基因的表達成果。雖然教材內容繁多，雜亂無章，但是我們在掌握時只要抓住植物基因工程的外源基因是什么，該基因是通過基因工程技術導入植物細胞，使其表達，產生人們所需要的產品，如抗蟲轉基因植物的外源基因是殺蟲基因。外源基因還有bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等。成果是抗蟲棉等。
2.動物基因工程的成果
動物基因工程的成果也是由兩方面組成：一是外源基因，如生長激素基因、腸乳糖酶基因、藥用蛋白基因、抗原決定基因等；二是外源基因在動物體內的表達成果，如動物生長速率加快、轉基因鯉魚、乳房生物反應器、沒有免疫反應的克隆豬器官。
3.基因工程藥品
利用基因工程培育“工程菌”來生產藥品，是基因工程的低成本高效益的工程產業，可以通過轉基因培育的工程菌生產人胰島素、細胞因子、抗體、疫苗、激素、白細胞介素、干擾素等。
4.利用微生物生產藥物的優越性
所謂利用微生物生產蛋白質類藥物，是將人們需要的某種蛋白質的編碼基因構建成表達載體后導入微生物，然后利用微生物發酵來生產蛋白質類藥物。與傳統的制藥相比，它有以下優越性：
（1）利用活細胞作為表達系統，表達效率高，無需大型裝置和大面積廠房就可以生產出大量藥品。
（2）可以解決傳統制藥中原料來源的不足。例如，胰島素是治療糖尿病患者的藥物，一名糖尿病患者每年所需的胰島素需要從40頭牛或50頭豬的胰臟中才能提取到。1978年科學家用2 000 l大腸桿菌發酵液得到了100 g胰島素，相當于從1 000 kg豬胰臟中提取的量。又如，生長激素是治療侏儒癥患者的藥物，治療一名侏儒癥患者每年需要從80具尸體的腦下垂體中提取生長激素。利用基因工程菌發酵生產就不需要從動物或人體上獲取原料。
（3）降低生產成本，減少生產人員和管理人員。
活學巧用
【例1】 用現代生物技術培育生物新品種，其優越性在于 …（ ）
a.克隆技術可以快速繁育優良性狀的家畜
b.現代轉基因技術可迅速改變生物的基因組成
c.現代生物技術迅速使新品種形成群落
d.現代生物技術可克服遠源雜交不親和的障礙
解題提示：群落是在一定自然區域內，相互之間具有直接和間接關系的各種生物的總和。解決該類題目的規律：基因工程是在兩個物種之間轉移基因，克服兩物種之間由于生殖隔離不能進行基因交流的障礙。
答案：abd
【例2】 下列實例中，涉及基因重組的是（ ）
a.我國著名育種專家袁隆平利用雜交技術培育出超級水稻品種
b.英國科學家利用細胞核移植技術克隆出小綿羊
c.荷蘭科學家將人乳高鐵蛋白基因移植到牛體內并獲得成功
d.乘宇宙飛船上過太空的辣椒種子結出的果實較平常的大一倍以上
解題提示：袁隆平培育出的超級水稻品種是利用雜交技術，根據基因重組原理培育成功的，故a對。c項為基因工程的產物，基因工程也是利用基因重組原理，把一種生物的基因轉移到另一種生物體內，定向地改造生物的遺傳性狀，即把不同種生物的基因組合在一起，并得以表達的過程，故c對。b項克隆小綿羊的產生是無性生殖的過程，無基因重組現象。太空育種是利用基因突變原理，故b、d錯。解決該類題目的規律：基因重組有兩種類型：一是有性生殖過程中非等位基因的重新組合；二是dna拼接技術即基因工程。
答案：ac
基因工程 篇16
一、選擇題
1.在農作物育種上，采用的方法有：誘變育種、雜交育種、多倍體育種、單倍體育種。它們的理論依據依次是（ ）。
①基因突變 ②基因連鎖 ③基因重組 ④染色體變異
a.①③④④ b.④③①② c.②④①③ d.②①④③
2.雜交育種中，雜交后代的性狀一出現就能穩定遺傳的是（ ）。
a.優良性狀 b.隱性性狀 c.顯性性狀 d.相對性狀
3.限制性內切酶的作用實際上就是把dna上某些化學鍵打斷，一種能對gaattc專一識別的限制酶，打斷的化學鍵是（ ）。
a.g與a之間的鍵 b.g與c之間的鍵
c.a與t之間的鍵 d.磷酸與脫氧核糖之間的鍵
4.誘變育種可以改良某種性狀，這是因為（ ）。
①后代性狀較快穩定 ②提高突變率，增加變異類型 ③控制某性狀的基因突變成等位基因 ④有利突變體數目多
a.①② b.②③ c.①③ d.②④
5.質粒是基因工程中最常用的運載體，它的主要特點是（ ）。
①能自主復制 ②不能自主復制③結構很小 ④蛋白質⑤環狀rna ⑥環狀dna ⑦能“友好”地“借居”
a.①③⑤⑦ b.②④⑥ c.①③⑥⑦ d.②③⑥⑦
6.北京大學陳章良教授于20世紀90年代成功地把固氮基因整合到小麥的dna分子中。該項生物技術屬于（ ）。
a.染色體變異 b.基因工程 c.細胞雜交 d.雜交育種
7.下列四組實例中，均是依據基因重組原理的一組是（ ）。
①我國著名育種專家袁隆平利用雜交技術培育超級水稻品種 ②英國科學家利用細胞核移植技術克隆出小綿羊 ③荷蘭科學家將人乳高鐵蛋白基因移植到牛體內，生產出含高鐵蛋白的牛奶 ④遨游過太空的青椒種子培育而成的果實比普通青椒大一倍以上
a.①② b.①③ c.②③ d.②④
8.我國科學家對“神舟”四號飛船專為西部大開發而搭載的紅杉樹種苗進行了研究比較，發現這些種苗具有抗旱、抗寒和速生性能。試分析紅杉樹種苗所發生的變化和下列哪項相似（ ）。
a.用x射線照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增強
b.用一定濃度的生長素處理番茄雌蕊獲得無子果實
c.用一定濃度的秋水仙素處理，獲得八倍體小黑麥
d.人工栽培，選出矮稈抗銹病的小麥品種
9.在動物育種中，用一定劑量的x射線處理精巢，可得到大量的變異個體。這是因為（ ）。
a.合子都是純合基因 b.誘發了雄配子發生高頻率的基因突變
c.誘導發生了大量的染色體變異 d.提高了基因的互換率
10.中國返回式衛星搭載的水稻種子，由太空返回后經地面種植，培養出的水稻穗多粒大，營養成分高，這種育種屬于（ ）。
a.雜交育種 b.誘變育種 c.單倍體育種 d.多倍體育種
11.基因工程等生物高科技的廣泛應用，引發許多關于科技與倫理的爭論。有人歡呼，科學技術的發展將改變一切。有人驚呼，它將引發道德危機。對此，我們應持的正確態度是（ ）。
①摒棄現有道德規范，推動科技發展 ②發揮道德規范的作用，限制科技的負面效應
③科技的發展必須以現有的道德規范為準繩 ④調整現有的道德規范，適應科技發展
a.①② b.②③ c.③④ d.②④
12.用紫外線照射紅色細菌的培養液，幾天后出現了一個白色菌落，把這個白色菌落轉移培養，長出的菌落全是白色的，這是（ ）。
a.染色體變異 b.自然突變 c.人工誘變 d.基因重組
13.dna連接酶的作用是（ ）。
a.子鏈與母鏈間形成氫鍵 b.黏性末端之間形成氫鍵
c.兩dna末端間的縫隙連接 d.以上三項都對
14.在基因工程方面，人們運用微電子技術制作基因芯片，用于生物基因級測序和檢測有缺陷的dna分子。對于生物基因級測序的正確理解應是（ ）。
a.測定基因的數目 b.測定基因的位置
c.測定基因中堿基的排列順序 d.以上三項都對
15.為了培育節水高產品種，科學家將大麥中與抗旱節水有關的基因導入小麥，得到轉基因小麥，其水分利用率提高了20%。這項技術的遺傳學原理是（ ）。
a.基因突變 b.基因重組 c.基因復制 d.基因分離
16.基因工程是在dna分子水平上對生物的定向改造。下列有關基因工程的敘述中，錯誤的是（ ）。
a.dna限制性內切酶可用于目的基因的提取
b.運載體和目的基因必須要用同一種酶處理
c.基因工程所用的工具酶是限制酶、運載體、dna連接酶
d.帶有目的基因的運載體是否進入受體細胞需要檢測
17.在基因工程中用來修飾改造生物基因的工具是（ ）。
a.限制酶和連接酶 b.限制酶和水解酶
c.限制酶和運載體 d.連接酶和運載體
18.下列有關基因工程技術的敘述中，正確的是（ ）。
a.重組dna技術所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體
b.所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列
c.選用細菌作為重組質粒的受體細胞是因為細菌繁殖快
d.只要目的基因進入了受體細胞就能成功實現表達
19.下列有關基因工程的成果及應用的敘述中，正確的是（ ）。
a.用基因工程方法培育的抗蟲植物也能抗病毒
b.基因工程在畜牧業上應用的主要目的是培養體型巨大、品質優良的動物
c.任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分，所以假單孢桿菌是“超級菌”
d.基因工程在農業上的應用主要是培育高產、穩產、品質優良和具有抗逆性的農作物
20.基因工程常用的受體有（ ）。
①大腸桿菌 ②枯草桿菌 ③支原體 ④動物細胞
a.①②③④ b.①②③ c.②③④ d.①②④
二、非選擇題
21.右圖表示由某種農作物①和②兩個品種分別培育出④⑤⑥三個品種的過程。請根據圖回答下面的問題。
(1)用①和②培育成⑤的過程所采用的常規方法ⅰ和ⅱ分別稱 和 ，其培育⑤所依據的原理是 。
(2)用③培育小④的常用方法ⅲ是 。由③培育出④再培育出⑤的育種方法稱為 ，其優點是 。
(3)由③培育成⑥常用的方法ⅳ是 ，其形成的⑥稱 倍體。
22.人們在蠶繭生產中發現，雄蠶產絲多、質量好。為了在幼蟲時期能及時鑒別雌雄，以便淘汰雌蠶，保留雄蠶，人們根據伴性遺傳的原理，設計一個雜交組合，較好地解決了這一問題。請根據下面提供的資料和條件，設計一個實驗。
(1)家蠶的性染色體為zw型(即：雄性為zz，雌性為zw)。
(2)正常蠶幼蟲的皮膚不透明，是由顯性基因a控制，“油蠶”幼蟲的皮膚透明如油紙(可以看到內部器官)是由隱性基因a控制。a對a是顯性，它們都位于z染色體上。
(3)現有正常蠶和“油蠶”兩個品種雌雄幼蟲各若干條。請根據以上提供的資料和條件，利用伴性遺傳的原理，設計一個雜交組合方案，能在幼蟲時，就可以根據皮膚特征，很容易地把雌雄蠶分開來，要求用圖解方式表示，并作簡要說明。
23.為提高農作物的單產量，獲得早熟、抗倒伏、抗病等性狀，科學工作者往往要采取多種育種方法來培育符合農民要求的新品種，請根據下面提供的材料，設計一套育種方案。
生物材料：a小麥的高稈(顯性)抗銹病(顯性)純種，b小麥的矮稈不抗銹病純種，c水稻的遲熟種子；非生物材料：根據需要自選。
（1）育種名稱： 育種。
（2）所選擇的生物材料： 。
（3）希望得到的結果： 。
（4）預期產生這種結果(所需性狀類型)的概率： 。
（5）寫出育種的簡要過程(可用圖解)。
（6）簡答選擇能穩定遺傳的新品種的方法。
24.我國科學家鮑文奎等農業科技人員用普通小麥和黑麥雜交培育的新品種——小黑麥，創造了自然界的新生物類型。右圖是他們培育的大概過程。請回答：
(1)普通小麥和黑麥雜交是 間雜交。
(2)普通小麥的配子中有 個染色體組，共 條染色體。
(3)黑麥配子中有 個染色體組，共 條染色體。
(4)普通小麥和黑麥雜交的雜種一代是 倍體，它本身不能形成 ，因為它體內沒有 。
(5)給雜種一代進行染色體加倍(0.3％～0.5％秋水仙素處理)形成的小黑麥體細胞中有個染色體組，共 條染色體，該小黑麥稱為 。
25.科學家利用輻射誘變技術處理紅色種皮的花生，獲得一突變植株，其自交所結的種子均具紫色種皮。這些紫色種皮的種子長成的植株中，有些卻結出了紅色種皮的種子。
（1）上述紫色種皮的花生種子長成的植株中，有些結出了紅色種皮種子的原因是：
。
（2）上述紫色種皮的種子，可用于培育紫色種皮性狀穩定遺傳的花生新品種。假設花生種皮的紫色和紅色性狀由一對等位基因控制，用文字簡要敘述獲得該新品種的過程：
。
閱讀·創新
袁隆平被稱為“雜交水稻之父”。他研究成功的水稻雜交技術為我國水稻產量的提高作出了巨大貢獻，被譽為農業上的一次綠色革命，他因此而獲得了我國的最高科學技術獎。
水稻雜交技術利用了植物的“雄性不育”。植物為什么會發生雄性不育現象呢?研究表明，小麥、水稻和玉米等作物，它們的雄蕊是否可育，是由細胞核和細胞質中的基因共同決定的。在細胞核和細胞質中，都含有決定雄蕊是否可育的基因。其中，細胞核的不育基因用r表示，可育基因用r表示，并且r對r為顯性；細胞質的不育基因用s表示，可育基因用n表示。
在上述4種基因的關系中，細胞核可育基因(r)能夠抑制細胞質不育基因(s)的表達。因此，當細胞核可育基因(r)存在時，植株都表現為雄性可育，當細胞質基因為可育基因(n)時，無論細胞核具有可育基因還是不育基因，植株都表現為雄性可育，只有當細胞核不育基因(r)與細胞質不育基因(s)同時存在時，植株才能表現為雄性不育。
用基因型為n(rr)的品種作為父本，與基因型為s(rr)的雄性不育系雜交，雜交后代的基因型就是s(rr)，表現為雄性不育（右圖）。這里，基因型為n(rr)的品種，既能使母本結實，又使后代保持了不育的特性，因此叫做雄性不育保持系(簡稱保持系)。
用基因型為n(rr)的品種作為父本，與基因型為s(rr)的雄性不育系雜交，才能使后代恢復可育性，這種能夠使雄性不育系的后代恢復可育性的品種，叫做雄性不育恢復系(簡稱恢復系)。用這樣的種子在田間大面積播種，長成的植株既可以通過傳粉而結實，又可以在各方面表現出較強的優勢，在雜交育種中，雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢復系必須配套配合，這就是人們常說的三系配套。
袁隆平成功了，但他沒有止步，在“三系法”的基礎上，又研究成功了“二系法”，最后向“一系法”沖擊。……
閱讀以上資料，回答下面的問題。
(1)畫出水稻雄性可育的3種以上基因圖解。
(2)畫出雄性不育系與雄性不育恢復系的雜交圖解。
(3)上述雜交的父本的基因組成是 ，母本的基因組成是 ，原因是 。
(4)使用以s(rr)不育系作母本的優點是 。
(5)生產上使用的雜交水稻的基因組成是 。
參考答案
一、選擇題
1.a 2.b 3.d 4.b 5.c 6.b 7.b 8.a 9.b 10.b 11.d 12.c 13.c 14.d 15.b 16.c 17.a 18.c 19.d 20.d
二、非選擇題
21.(1)雜交自交基因重組(2)花藥離體培養單倍體育種能明顯縮短育種年限(3)用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗四倍體
22.設計如下：以zaza (雄油蠶蛾)與zaw(雌正常蠶蛾)交配，子代中凡正常蠶均為雄性(zaza)，凡油蠶均為雌性，在幼蟲時即可將雌雄分辨。
(注：高——高稈，矮——矮稈，抗——抗銹病，病——不抗銹病，下同)
（6）將f2矮稈抗銹病品種連續自交，分離淘汰提純到基本不分離為止。
方案2：(1)單倍體(2)ab(3)矮稈抗銹病(4)1/4(不分離為止)
(6)挑選矮稈抗銹病的小麥即可。
方案3：(1)誘變(2)c(3)早熟水稻(4)極低或不出現(5)用射線、激光照射或秋水仙素等化學試劑處理(或用太空飛船搭載)水稻，使之產生基因突變。(6)將處理的水稻種植下去，進行觀察、選擇矮稈抗倒伏的水稻，并純化。
24.(1)屬(2)3 21 (3)1 7 (4)四 配子 同源染色體(5)8 56 異源八倍體小黑麥
25.（1）獲得的突變植株是雜合子，其自交所產生的后代發生性狀分離（2）分別種植這批紫色種皮種子，連續自交兩代。若其中一些植株所結的種子均具有紫色種皮，這些種子就是所需要的新品種（純合子）
基因工程 篇17
學習導航
1.學習目標
（1）簡述基因工程的基本原理。
（2）舉例說出基因工程在農業、醫藥等領域的應用。
（3）關注轉基因生物和轉基因食品的安全性。
2.學習建議
（1）本節學習的重點是基因工程的基本原理和大致過程。在理解基因工程的基本原理的基礎上，記住限制酶和質粒的特點以及基因工程的操作過程：用“工具”對目的基因進行“提、剪、拼、接、導、檢”。從而進一步明確基因工程就是按照人們的意愿，把一種生物的基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。
（2）對幾種常用育種方法進行列表比較，總結從雜交育種到基因工程發展的歷程（見下表）。
育種方法
處理方法
原理
優缺點
實例
雜交育種
通過雜交使親本優良性狀組合或互換后連鎖在同一品種上
基因重組
優點：可獲優良性狀新品種
缺點：育種年限長小麥矮稈、抗病新品種的培育
誘變育種
物理（射線照射、激光處理）或化學（用秋水仙素、硫酸乙二酯）方法處理動植物、微生物
基因突變
優點：加快育種進程，大幅度改變某些性狀。缺點：有利個體不多，需大量處理供試材料青霉菌高產菌株的培育
單倍體育種
花藥離體培養后用秋水仙素處理
染色體變異
明顯縮短育種年限，可獲純優良品種普通小麥花藥離體培養
多倍體育種
親本（幼苗或種子）體細胞染色體數目加倍、染色體數加倍的配子、多倍體
染色體變異
優點：植株莖稈粗壯，果實、種子大，營養物質含量高。缺點：發育延遲、結實率低無子西瓜、含糖量高的甜菜
基因工程育種
將一種生物特定基因轉移到另一種生物細胞內
基因重組
優點：定向地改造生物的遺傳性狀抗蟲棉
（3）在了解基因工程各種應用的基礎上，理解基因工程應用的利與弊。并搜集有關資料，進行思考，以分析、想像、推斷和辯論相結合的方法，圍繞基因工程的利與弊，分析討論是否需要關注轉基因食品和轉基因生物。
自我測評
一、選擇題
1.下列有關基因工程的敘述中，正確的是（ ）。
a.基因工程常以抗菌素抗性基因為目的基因
b.細菌質粒是基因工程常用的運載體
c.通常用一種限制性內切酶處理含目的基因的dna，用另一種限制性內切酶處理運載體dna
d.為育成抗除草劑的作物新品種，導入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體
2.下列有關質粒的敘述中，正確的是（ ）。
a.質粒是廣泛存在于細菌細胞內的一種顆粒狀細胞器
b.質粒是僅存于細菌細胞中能自我復制的小型環狀dna分子
c.質粒只有在侵入宿主細胞后才能復制
d.質粒的復制過程一定是在宿主細胞外獨立地進行
3.科學家們經過多年的努力，創立了一種新興的生物技術——基因工程，實施該工程的最終目的是（ ）。
a.定向提取生物體dna分子 b.定向對dna分子進行人工“剪切”
c.定向改造生物的遺傳性狀 d.在生物體外對dna分子進行改造
4.采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因的做法中，正確的是( )。
①將毒素蛋白注射到棉受精卵中 ②將編碼毒素蛋白的dna序列注射到棉受精卵中
③將編碼毒素蛋白的dna序列，與質粒重組，導入細菌，用該細菌感染棉的體細胞，再進行組織培養 ④將編碼毒素蛋白的dna序列，與細菌質粒重組，注射到棉的子房并進入受精卵
a.①② b.②③ c.③④ d.①④
5.1976年，人類首次獲得轉基因生物，即將人的生長抑制素因子的基因轉入大腸桿菌，并獲得表達。這里的表達是指該基因在大腸桿菌內（ ）。
a.能進行dna復制 b.能進行轉錄和翻譯
c.能合成生長抑制素因子 d.能合成人的生長激素
6.要將目的基因與運載體連接起來，在基因操作中應選用（ ）。
a.只需dna連接酶 b.同一種限制酶和dna連接酶
c.只需限制酶 d.不同的限制酶和dna連接酶
7.我國科學工作者培育成的抗棉鈴蟲的轉基因抗蟲棉，其抗蟲基因來源于（ ）。
a.普通棉的突變基因 b.棉鈴蟲變異形成的致死基因
c.寄生在棉鈴蟲體內的線蟲基因 d.蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因
8.實施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細胞內分離出來，這要利用限制性內切酶。從大腸桿菌中提取的一種限制性內切酶ecori，能識別dna分子中的gaattc序列，切點在g與a之間。這是應用了酶的（ ）。
a.高效性 b.專一性 c.多樣性 d.催化活性受外界條件影響
9.基因工程中常采用細菌、酵母菌等微生物作為受體細胞，原因是（ ）。
a.結構簡單，操作方便 b.繁殖速度快
c.遺傳物質含量少 d.性狀穩定，變異少
10.下列各項中，說明目的基因完成了表達的是（ ）。
a.棉株中含有殺蟲蛋白基因 b.大腸桿菌中具有胰島素基因
c.酵母菌中產生了干擾素 d.抗病毒基因導入土豆細胞中
11.下列黏性末端屬于同一種限制酶切割而成的是（ ）。
a.①② b.①③ c.①④ d.②③
12.上海醫學遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法，使轉基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍。“轉基因動物”是指（ ）。
a.提供基因的動物 b.基因組中增加外源基因的動物
c.能產生白蛋白的動物 d.能表達基因信息的動物
13.下列關于限制酶的說法中，不正確的是（ ）。
a.限制酶廣泛存在于各種生物中，微生物中很少分布
b.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列
c.不同的限制酶切割dna的切點不同
d.限制酶的作用是用來提取目的基因
14.下列各項中，與基因工程無關的是（ ）。
a.選擇“工程菌”來生產胰島素b.培育轉基因抗蟲棉
c.人工誘導多倍體d.利用dna探針檢測飲用水是否含有病毒
15.基因工程是在dna分子水平上進行設計施工的，在基因操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的步驟是（ ）。
a.人工合成目的基因 b.目的基因與運載體結合
c.將目的基因導入受體細胞 d.目的基因的檢測和表達
二、非選擇題
16.下圖為表示從蘇云金桿菌分離出來的殺蟲晶體蛋白基因(簡稱bt基因)及形成轉基因抗蟲植物的圖解。請根據圖回答下面的問題。
（1）在下列含有atp、有關的酶的試管中，大量而快捷獲取bt基因最佳方案是（ ）。
（2）寫出b過程的表達式： 。
（3）由于不同的bt菌株產生的晶體蛋白質不同，其根本原因是由于組成不同菌株dna的（ ）。
a.脫氧核苷酸種類不同 b.空間結構不同
c.脫氧核苷酸排列順序不同 d.合成方式不同
（4）活化的毒性物質應是一種 分子，活化的毒性物質全部或部分嵌合于昆蟲的細胞膜上，使細胞膜產生孔道，導致細胞由于 平衡的破壞而破裂。
（5）任何科學技術都是雙刃劍，談談轉基因技術的利與弊：
17.右圖是將人的生長激素基因導入細菌d細胞內，產生“工程菌”的示意圖。所用的基因運載體為質粒a。若已知細菌d細胞內不含質粒a，也不含質粒a上的基因，質粒a導入細菌后能正常表達。
(1)圖中利用a和b產生的c稱 ，它通常在體外完成，完成此過程使用的工具酶有 。
(2)目前將c導入細菌的效率不高，在導入前一般要用 處理細菌，以增大細菌細胞壁的通透性。
(3)在導入完成后得到的細菌，實際上有的根本沒有導入質粒，有的導入了普通質粒，只有少數導入的是c。所以在基因工程的操作步驟中必須要有 步驟。根據目的基因在質粒中插入的位置，完成此步驟的最好方法是 。
(4)若將c導入細菌d后，目的基因在“工程菌”中表達成功的標志是 。
(5)通過基因工程獲得的工程菌d表現出一定的變異性，這種變異屬于 ，試談談基因工程的優點:
。
參考答案
一、選擇題
1.b 2.c 3.c 4.c 5.c 6.b 7.d 8.b 9.b 10.c 11.b 12.b 13.a 14.c 15.c
二、非選擇題
16.（1）d
（2）
（3）c（4）多肽 滲透（5）此題為開放型，答案合理即可。提示：利：通過轉基因技術創造抗病、抗蟲、抗旱、抗除草劑、抗污染的植物新品種；轉基因動物為人類器官移植提供廣闊的前景。弊：制造超級雜草、超級細菌，轉基因動物、轉基因植物的出現引發物種入侵，有可能破壞原有的生態系統的穩定。
17.(1)重組質粒(重組dna)dna限制性內切酶、dna連接酶(2)cacl2
(3)目的基因的檢測和表達選擇對氨芐青霉素敏感的細菌(4)“工程菌”能合成生長激素(5)基因重組 基因工程實現了生物定向變異，克服了不同物種之間遠緣雜交不親和性