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基因工程及其应用教学设计【实用文档】doc
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第2节 基因工程及其应用
孝义三中 高一生物组 张文
一、 教材内容分析
基因工程是现代四大生物工程之一。《基因工程及其应用》是人教版高中生物必修2第6章第2节内容。本节内容主要包括三个方面,分两课时讲授。第1课时简要介绍“基因工程的原理”，第2课时介绍　“基因工程的应用”及“转基因生物和转基因食品安全性”。 本节内容是对前面所学育种内容的补充，是即贴近生活又远离生活的微观内容.由于在选修3中还有基因工程的介绍，因此本节的要求相对简单一些。
二、 学情分析
对于基因操作的工具和基本步骤,内容抽象和复杂,学生接触少，会出现掌握不好，甚至理解错误的情况。虽然经过必修1的学习，学生的生物基础知识较扎实,思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。但基因工程一节对学生来说难点较多，如果处理不好，会变成简单的死记硬背。因此在教学过程中,尽量通过生活化打比喻的方式和模型建构活动及采用多媒体动画形象化教学，并在教师引导下适时加强学生解决问题和运用图解等生物学语言归纳结论等方面的能力.切记不可讲的太多.
三、　教学目标
1、简述基因工程的基本概念；
2、简述基因工程的基本工具;
3、简述基因工程的基本操作步骤；
4、通过基因工程的简介，鼓励学生积极探索新知和科学创新,树立一分为二的辩证唯物主义思想;
四、教学重点、难点分析
教学重点: 基因工程的基本原理(概念、工具、操作步骤)
教学难点:　基因工程的基本原理
五、　教学思路
本节课主要解决如下几个问题：１）什么是基因工程？2）基因工程的主要原理是什么?3）基因工程的操作过程如何?4）基因工程有哪些方面的应用？如何看待转基因食品?由于本节内容和前面的育种内容联系比较紧密,因此可以让学生回顾前面几种育种方法的成果，再通过情景展现传统育种方法所不能达到的地方，进而引出基因工程,通过列举生活中的转基因成果让学生知道基因工程就在我们身边。而后通过与学生们所熟知的器官移植做对比，让学生理解基因工程的本质和操作过程。通过对转基因食品的讨论让学生树立辩证唯物主义观念。
六.教学策略及教学媒体
根据激趣原则，通过展示色彩绚丽的转基因生物图片入手，引出基因工程的概念,采取“引导-互动-探究"模式，即采用师生互动探究式教学，借助老师生活化打比喻和多媒体动画并安排学生制作模型活动从而使抽象的课程内容具体化，直观化和形象化。
七、 教学设计流程图   第1课时  　 “基因工程的原理”

引入新课：展示常规育种的成果和色彩绚丽的转基因生物、导入

设疑,讨论，简单介绍“抗虫棉”的产生

引出“基因工程”的概念

师生活动：探讨培育“抗虫棉"的具体过程并归纳出培育“抗虫棉"的关键步骤（生活化设喻）
,并引出并用类比方法介绍基因工程的基本工具：剪刀、针线、运载体

师生活动:通过动画课件展示基因工程操作的基本步骤，师生归纳基因工程操作的“四步曲”，并引导学生分析如何获得“抗虫棉”的过程，加强基因工程操作过程的理解应用

总结再现本节课的知识并布置学生课外收集基因工程的应用相关资料

课堂练习和作业布置（课外探究）

八、教学过程 

教学过程预设
教学步骤环节
教师的组织和引导
（教学内容的呈现)
学生活动
（学习活动的设计）
设计意图
一、情境导入

二、新课讲授
（一）基因工程的概念

（二)基因工程操作的基本工具
1.基因剪刀(分子手术刀）-—限制性核酸内切酶（简称：限制酶)

 2。“基因针线"——DＮA连接酶

3。“基因运输工具”　—— 运载体

(三)基因工程操作的基本步骤

(四）结课
回顾:常规育种有哪些成果?
情景:虫害会严重影响棉花的产量,但自然界的棉花都不具备抗虫的特性，请你设计一种育种方法解决这一问题。
多媒体逐一出示色彩绚丽的转基因生物图片
设问:在生活中大家亲眼见过这些生物吗?
其实前面大家看到的生物可以通过基因工程实现，基因工程给科学插上想象的翅膀，引出课题-—《第2节 基因工程及其应用》
问题：什么叫基因工程?
（从原理、操作水平、产生结果方面理解概念）(打比方)
取出优秀基因
“剪切”
“拼接”　
表达　
甲生物
新类型
新的生物产品　

乙生物

就像器官移植一样，只不过一个是从个体到个体,另一个是从细胞到细胞.
要实现这一目标,应该解决哪些问题？
展示问题:(１）如何获得目的基因?
（2)如何将目的基因导入受体细胞？
（3）目的基因是否表达?
基因工程操作的基本工具:
1．在生物学上作为获取目的基因的“剪刀”是什么？
【教师讲解】限制酶主要来自细菌等微生物体。因为微生物容易受到外源ＤNA的干扰，而限制酶可以切除这些外源DＮA，使其失活,是对自身生存的一种保护。EｃoRⅠ只是已知多种限制酶中的一种。ＥcoRⅠ是一种从细菌中发现的能在特定位置上切割DNＡ分子的酶，其特定的识别序列是ＧAAＴTＣ，特定的切点是在Ｇ和A之间。
探究１：限制酶的功能特点中指出两个“特定”,　这两个“特定”指什么?

探究2:限制酶切割DＮＡ分子后产生什么结果？ 
探究3：用同种限制酶切割的ＤNA末端需要用什么酶连接缝合呢?
2．“基因针线”-—DＮA连接酶
思考:DＮＡ连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位? 
连接的部位:磷酸二酯键（梯子的扶手)，不是氢键(梯子的踏板）。
结果:两个相同的黏性未端的连接
过渡:通过讨论，我们知道基因剪刀—限制酶切割目的基因，并通过基因针线-—DNA连接酶将来源不同的两个基因连接起来，但是目的基因(如人的胰岛素基因）怎样才能导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？
3。“基因运输工具” ——　运载体
提问：常用的运载体有哪些?

展示质粒的结构模式图,介绍
探究4：充当运载体应该具有什么特点？
作用：将外源基因送入受体细胞.
具备的条件:能在宿主细胞内复制并稳定地保存;具有多个限制酶切点；具有某些标记基因。　种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。
问题：那么基因工程具体是如何进行操作的呢？
播放基因工程操作的基本步骤的动画
归纳基因工程操作的基本步骤（四步曲):
（1）提取目的基因ﻫ   目的基因的提取途径：两条，一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一种是人工合成基因。ﻫ  （2)目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）。ﻫ      目的基因与运载体结合的结果可能有三种情况：目的基因与目的基因结合，质粒与质粒结合，目的基因与质粒结合. ﻫ  （3）将目的基因导入受体细胞。ﻫ    导入方法：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。ﻫ   　导入过程：运载体为质粒,受体细胞为细菌。ﻫ  (4）目的基因的检测和表达ﻫ      检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入.
表达:通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达.
探究５：请大家根据基因工程操作的基本步骤（四步曲），设计如何获得“抗虫棉”？ 
设问:请一位同学总结今天的课堂内容。
设疑:基因工程在实际应用领域中有何发展前景?请大家在课外查阅或上网收集基因工程的应用相关资料.

反馈练习
布置作业
个别提问 回答.
讨论，疑问？
学生欣赏，惊讶

学生思考总结“抗虫棉”是怎样产的?”

阅读教材，寻找答案，回答

相互讨论、交流用基因工程关键步骤和需要的工具

阅读课文，回答并举例说明。

思考回答

学生观察，理解

学生动手实践,展示成果

学生回答

学生思考，回答

 培养学生的分析能力

利用课外资料吸引学生的注意力,引起学生的兴趣,同时培养学生的观察能力和总结能力。

 通过展示问题‘引导学生讨论、交流从而培养学生分析问题的能力和归纳总结能力。

打比方使内容通俗化、形象化，利于学生理解

通过展示问题‘引导学生讨论、交流从而培养学生分析问题的能力和归纳总结能力.

通过学生自己动手,激起学生的兴趣,同时更加直观的了解知识,加深对知识的理解。
利用插图，结合阅读课本，归纳载体必须具备条件的认识，培养学生归纳总结能力,从而加深学生的记忆。
激发学生的兴趣，活跃课堂气氛，体现基础知识的准确运用，在运用中加深对基础知识的深层次理解,同时加强学生的合作精神

九、板书设计
第6章   第2节    基因工程及其应用—基因工程的原理（第１课时）
(一）基因工程的概念（原理、操作水平、产生结果)
（二）基因工程的操作工具
   1.基因剪刀-限制酶
   2.基因针线—DNＡ连接酶
   3。 基因运载工具—运载体
(三) 基因工程操作步骤（四步曲）
十、教学评价：
１） 巧妙布置预习作业,化“复杂”为“简约”。由于基因工程内容上的“高”与“新”,处理不好,会提高学习难度，令学生视高科技为畏途，致使教学流于形式。所以在课前以学生较为熟悉的转基因抗虫棉的培育过程案例为预习作业,使学生首先从整体上了解基因工程的四个步骤，起到了突破难点及培养自学能力的目的.
2)巧妙运用插图及多媒体技术，化“抽象”为“形象".对于基因工程，学生接触得少，只运用文字来教学会感到很抽象。如在讲授如何构建基因文库时，教师会提供一幅非常形象的插图，结合图文提出相应问题，诱导学生思考，从而把学习的注意力从简单的死记硬背引导到分析、批判、创新等有利于学生终身发展的能力上来。
3）巧妙利用概念图串联知识，化“部分”为“整体"。概念不可能单独存在,每个概念都必须根据与之有关的其他概念间的关系才能确定其准确的含义。通过分步探讨，学生已经对基因工程每一步操作的原理、方法和过程做到了理解，但并未从整体上把握到基因工程的全过程,教师可以指导学生构建概念图，将零散的知识进行归纳，把已掌握的知识显性化、可视化，实现新课程有效教与学的策略。

《基因工程及其应用》教案
【教学目标】
知识目标
掌握基因工程的概念、原理;基因操作的工具及其操作过程.
能力目标
培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。
德育目标
培养学生实事求是的科学态度从现象到本质的科学的研究方法。
【教学重点】
基因工程的基本原理，基因操作的工具，基本步骤及其应用.
【教学难点】
基因工程的基本原理,基因工程的应用及其安全性。
【课时安排】1课时
【教学过程】
一、情境创设
提问:各种生物间的性状千差万别这是为什么呢?
引导:生物体的不同性状是通过基因特异性表达而形成的.
列举：几种生物的不同性状：够吐出丝;豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气；青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素.
提问:人类能不能改造性状?能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？
引导：让禾本科植物能够固定空气中的氮气;能否让细菌“吐出”蚕丝；让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物。(这种设想能实现吗？)定向改造生物的新技术——基因工程。
二、师生互动
（1）基因工程的原理
指导学生阅读教材P102页第二段,通过提问的方式指导学生找出概念中的关键词语，并让学生理解基因工程概念,引导学生独立完成。最后归纳列表，便于学生的记忆.
概念：在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出所需要的基因产物.
（2）基因操作的工具
利用多媒体课件演示抗虫棉培育过程示意图,同时提出讨论问题,进行分组讨论,最后交流讨论结果,教师进行归纳总结。
思考：在以上的基因工程培育的过程中,关键步骤或难点是什么?
引导：关键步骤的完成过程中都要用到基因操作工具,并使学生形象地记忆“工具”的作用。
A基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）。
通过演示多媒体动画,将限制酶的作用过程进行动态演示，使学生理解抽象的知识内容。 
①存在：主要是存在于微生物细胞中。②特性:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割DNA分子。③作用结果：得到具有黏性末端或平末端的DNＡ片段,如大肠杆菌中的EcoＲ I，能够专一识别GＡATTＣ的序列,并在G和Ａ之间将这段序列切开.
Ｂ基因的针线——DNA连接酶
从DNＡ的结构入手,利用多媒体动画演示连接酶的连接部位，利用形象的比喻使学生更容易接受和理解.DNA连接酶的作用是在DNA分子的连接过程中，黏合脱氧核糖和磷酸之间的缺口，即将由同一种限制酶切割后的黏性末端（碱基互补）的脱氧核糖和磷酸连接起来。
C基困的运输工具——运载体
对于运载体的教学，应使学生形象地理解运载体的作用、种类及其所具备的条件。
目前常用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等。其中,质粒存在于细菌及酵母菌等生物中,是拟核或细胞核外能够自我复制的很小的环状DＮA分子。
学习完这些操作工具后,再来看看现有的基因工程的成果,大家一起思考下这些工具到底怎样操作才能完成基因工程的过程呢？
归纳:请学生写出基因工程操作的基本步骤和操作过程。
总结： 基本步骤：剪切→拼接→导入→表达
操作过程：提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体→目的基因检测与鉴定
(3）基因工程的应用。
①基因工程与作物育种
作物育种：人们利用基因工程的方法获得了转基因抗虫棉，耐贮存的番茄，耐盐碱的棉花,抗除草剂的玉米、油菜、大豆等.抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量，大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。
②基因工程与药物研制
利用基因工程生产的药物有胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子,以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾的疫苗等.基因工程生产药品的优点是效率高、成本低、品质好。
③转基因生物和转基因食品的安全性
转基因生物和转基因食品的优点:解决粮食短缺问题;减少农药使用,从而减少环境污染；节省生产成本，降低粮食售价；增加粮食营养，提高附加价值;增加食物种类,提升食物品质；促进生产效率,带动相关产业发展。
转基因生物和转基因食品的缺点：可能产生新毒素和新过敏原，可能产生抗除草剂的杂草，可能使疾病的散播跨越物种障碍，可能威胁其他生物的生存，可能干扰生态系统的稳定性。
三、板书设计
一、基因工程的原理
基因工程的别名
操作对象
操作水平
原理
操作环境
结果（目的）
基因拼接技术或DNA重组技术
基因
DNＡ分子水平
基因重组
生物体外
定向地改造生物的遗传性状
二、基因操作的工具
1基因的剪刀—-限制性内切酶(简称限制酶）。
２基因的针线—-ＤNA连接酶
3基困的运输工具——运载体
三、基因工程的应用
四、课堂总结及布置作业
复习基因工程操作的基本步骤和重要工具，完成课后习题

　 　　 　　 １.3 基因工程的应用
一、课标解读
课题
专题一:基因工程　 1。3基因工程的应用导学案
学习目标
1、举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。2、关注基因工程的进展.3、认同基因工程的应用促进生产力的提高。
考点解读
一、植物基因工程硕果累累二、动物基因工程前景广阔　 三、基因工程药物异军突起
四、基因治疗曙光初照

学习重点
基因工程在农业和医疗等方面的应用。
学习难点
基因治疗
二、导学指导与检测
导学指导
检测与课堂展示
一、植物基因工程硕果累累
阅读教材P17相关内容,思考并讨论：
１、进入大规模商业化应用阶段的四种转基因作物分别是____＿__________＿
___＿＿＿＿＿____＿____＿__，我国的转基因作物种植面积居世界第___＿____＿。
２、植物基因工程技术主要用于提高农作物的＿_＿＿＿___＿_＿_（如抗除草剂、抗早虫、抗病、抗干旱、抗盐碱等)，以及改良_＿＿_______＿____＿___和利用植物______＿_______＿__等方面.
（一)抗虫转基因植物
阅读教材P１7——18相关内容,思考并讨论:

1、用于培育转基因抗虫植物的杀虫基因主要有哪些？

2、转基因抗虫棉是转入何种抗虫基因？来自哪种生物体内？

3、抗虫棉的抗虫原理是什么?为什么对人体无毒害作用?

4、抗虫转基因植物有何意义？

（二）抗病转基因植物
阅读教材P18相关内容，思考并讨论：
1、引起植物生病的病原微生物主要有哪些?

２、抗病转基因植物所含有的基因有哪些？
①抗病毒转基因植物：___＿__＿_____＿_＿______、___＿______________＿__
②抗真菌转基因植物:___＿___＿__＿_＿＿__＿_＿_＿、_＿___＿____________＿_＿
（三)抗逆转基因植物
阅读教材P18—-19内容
1、调节细胞渗透压的基因，提高农作物的_＿＿_______和__＿＿_＿_＿__的能力.2、例举抗逆转基因植物的实例：
(四)利用转基因改良植物的品质阅读教材Ｐ19相关内容，思考并讨论：
1、如何获得富含赖氨酸的转基因玉米？

２、怎样获取转基因延熟的番茄？

3、怎样获得原本没有的花色变异的转基因牵牛?

二、动物基因工程前景广阔
阅读教材Ｐ2０—21相关内容
(一）用于提高动物的生长速度
（二)用于改善畜产品的品质
(三）用于转基因动物生产药物
(四）用转基因动物作器官移植的供体
1、动物基因工程在哪些方面显示了广阔的应用前景，举例说明。

2、什么是乳腺生物反应器？在乳腺生物反应器的制作中,应将药用蛋白基因与什么重组在一起？受体细胞是什么?导入的方法又是什么？

3、科学家将药用蛋白基因与＿＿___＿___＿_____＿_基因的启动子等调控组件重组在一起,通过＿__＿_________等方法，导入哺乳动物的＿_________中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌的乳汁来生产所需的药品.
4、如何运用基因工程解决器官移植过程中的免疫排斥问题？
将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制________＿＿__＿__的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合______＿＿技术,培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。

二、动物基因工程前景广阔
阅读教材P20—21相关内容
（一）用于提高动物的生长速度
（二）用于改善畜产品的品质
（三）用于转基因动物生产药物
(四）用转基因动物作器官移植的供体
1、动物基因工程在哪些方面显示了广阔的应用前景，举例说明.

2、什么是乳腺生物反应器？在乳腺生物反应器的制作中，应将药用蛋白基因与什么重组在一起？受体细胞是什么?导入的方法又是什么?

3、科学家将药用蛋白基因与_＿＿＿＿____＿__＿____基因的启动子等调控组件重组在一起,通过__＿________＿_等方法,导入哺乳动物的______＿_＿＿中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌的乳汁来生产所需的药品。
４、如何运用基因工程解决器官移植过程中的免疫排斥问题？
将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制＿＿____＿___＿____的表达,或设法除去抗原决定基因,再结合_______＿技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。
三、基因工程药物异军突起阅读教材Ｐ21——23相关内容，思考并讨论：
１、什么是“工程菌”？

2、我国自行生产的基因工程药物主要有哪些？

四、基因治疗曙光初照

基因治疗
1）．概念:基因治疗是把导入病人体内，使该基因的发挥功能,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。
２)方法：体外基因治疗和体内基因治疗
体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养，然后在体外完 成，再筛选成功转移的细胞扩增培养,最后重新输入患者体内，这种方法叫做体外基因治疗。
体内基因治疗:直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法叫做体内基因治疗。

拓展视野
——神奇的基因芯片
阅读教材P2４—-25相关内容，思考并讨论：

１、什么是基因芯片？作用是什么？工作原理是什么?
基因芯片:通过_＿________技术,将数以万计、乃至百万计的特定序列的________＿＿_＿_(基因探针），有规律的排列固定于2cｍ2硅片、玻片等支持物上，构成一个二维DＮA探针阵列.作用：主要用于＿___＿＿_＿＿＿____工作。
工作原理：＿＿____________________
2、基因芯片诊断技术的特点？
说明：对于遗传病治疗最根本的方法是进行基因替换或修复。基因治疗最佳时期理论上是受精卵时期，这样可以使个体的每个细胞都含有正常基因，但在现实生活中是不可能的,因为不可能人人在受精卵时期进行基因检查。其次是对患者进行相关细胞的基因替换,如：对于遗传性糖尿病患者，只对胰腺的B细胞进行基因替换，该个体就能正常分泌胰岛素,糖尿病得以治疗;但这种局部细胞的基因替换，并没有改变其它部位细胞的基因，如精原细胞，其后代很大可能还会患遗传性糖尿病.
【教材拓展】
拓展点1、 基因治疗的过程（以镰刀形细胞贫血症的治疗为例）
步骤
过程
获取正常的血红蛋白基因
用限制性核酸内切酶从人的ＤNA分子中切取血红蛋白基因
形成重组载体
用同一种限制性核酸内切酶在载体DNA上切开一个切口,用ＤＮA连接酶将正常血红蛋白基因连接在载体DNA上,形成重组载体
重组载体的转化与筛选
将携带正常血红蛋白基因的重组载体导入患者的造血干细胞中，并将重组载体插入到染色体。用选择培养基筛选出含重组质粒的造血干细胞。
将含正常血红蛋白基因的造血干细胞回输给患者骨髓
将携带正常血红蛋白基因的造血干细胞输入患者骨髓中，此造血干细胞产生含正常血红蛋白的红细胞,以根治镰刀形细胞贫血症
拓展点２、　利用微生物生产药物的优越性
所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因，构建成表达载体后导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物.与传统的制药相比有以下优越性:
１.利用活细胞作为表达系统,表达效率高，无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品.
２。可以解决传统制药中原料来源的不足。例如，胰岛素是治疗糖尿病患者的药物，一名糖尿病患者每年需用的胰岛素需要从４0头牛或5０头猪的胰脏中才能提取到.1978年科学家用2 000 L大肠杆菌发酵液得到100 g胰岛素,相当于从1 000　ｋg猪胰脏中提取的量.又如,生长素是治疗侏儒症患者的药物,治疗一名侏儒症患者每年需要从8０具尸体的脑下垂体中提取生长素。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获取原料。 　 ３。降低生产成本，减少生产人员和管理人员.
【检测与反馈】
　　　 考点一、植物基因工程的应用
【例1】．下列说法正确的是（　 )
A。用基因工程方法培育抗虫植物也能抗病毒
B．基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体型巨大、品质优良的动物
C.任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分，因此，假单孢杆菌是“超级细菌"
D．基因工程在农业生产上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物
【例2】．目前科学家把兔子血红蛋白基因导入到大肠杆菌细胞中,在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白。下列所叙述的哪一项不是这一先进技术的理论依据（ ）
A。所有生物共用一套遗传密码子 B．基因能控制蛋白质的合成　
C.兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成，都遵循碱基互补配对原则,都具有相同的空间结构　 D。兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先
【例3】.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是（ 　）
①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒④科学工作者将猪的胰岛素转变成人的胰岛素 ⑤将人的α－抗胰蛋白酶基因导入到羊的DNA分子中
A．①②⑤ B.①②④⑤　 C.②④⑤ 　 D。①②③④⑤
　考点二、动物基因工程的应用
【例４】.原有基因通过ＤNＡ重组技术得以改造的动物称为转基因动物。现在这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质，人类控制蛋白质合成的基因可以替代羊染色体上的相似基因,下图表示了这一技术的基本过程。请回答： （1）人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊染色体内,原因是。
(2）从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是，将人体蛋白质基因“插入”羊体细胞染色体中的酶是。
（3）将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达，使羊产生新的性状。这种变异属于。
（4）举出两例说明转基因技术的应用:
①；
②。
(5）假设人体蛋白质基因含有12000个碱基对，则该基因控制合成的蛋白质共有个氨基酸.
考点三、基因治疗
【例５】.如果通过转基因技术,成功改造了某血友病女性的造血干细胞,使其凝血功能全部恢复正常.当她与正常男性结婚，婚后所生子女的表现型为（ 　)
Ａ．儿子、女儿全部正常 　 　B.儿子、女儿中各一半正常
　 C。儿子全部有病，女儿全部正常 D．儿子全部正常,女儿全部有病
【例6】．下列不属于基因治疗的是： (　 ）
Ａ．用正常的基因去弥补有缺陷的基因B．转移基因以刺激免疫力，用于肿瘤和爱滋病的治疗
C．将可抑制癌基因转录的DNA序列导入癌细胞，抑制其增殖D。摄入“健康基因”
考点四、生物防治与化学防治
【例7】．随着科学技术的发展,化学农药的产量和品种逐年增加。但害虫的抗药性也不断增强,对农作物的危害仍然很严重,如近年来棉铃虫在我国大面积爆发成灾，造成经济损失每年达１00亿元以上，针对这一情况，科学家开展了“转基因抗虫棉”的科技攻关研究,成功地将抗虫基因导人棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80%以上。请回答下列问题:
（1）害虫抗药性的增强是的结果;
（2)“转基因抗虫棉"抗害虫的遗传信息传递过程可以表示为。
（3)该项科技成果在环境保护上的重要作用是。
(4)科学家们预言，此种“转基因抗虫棉"独立种植若干代以后，也将会出现不抗虫的植株，此现象来源于。
【课后训练】
１、不属于基因工程方法生产的药物是（)
A、干扰素B、白细胞介素C、青霉素Ｄ、乙肝疫苗
2、若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,其在环保上的重要意义是（)
Ａ、减少氮肥的使用量，降低生产成本B、减少氮肥的使用量,节约能源
Ｃ、避免氮肥施用过多引起环境污染Ｄ、改良土壤结构
3、基因治疗是指（)
A、对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
Ｂ、把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
C、运用人工诱变的方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常
D、运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
4、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍,转基因动物是指（ )Ａ、提供基因的动物B、基因组中增加外源基因的动物C、能产生白蛋白的动物D、能表达基因信息的动物
5、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是( 　　 )
A．单倍体育种 B。杂交育种 　C.基因工程育种 D。多倍体育种
6、下列育种需要使用生物工程技术的是（多选）（ ）
A、高产青霉素菌株　 　 　 Ｂ、能分泌含抗体的乳汁的母牛
C、生长较快的鲤鲫鱼 　 D、利于贮藏的白菜—甘蓝
7．下列转基因生物与所运用的目的基因正确是 : （ 　 )(多选）
Ａ．抗虫棉—-Ｂｔ毒蛋白基因 　　　 　B．抗真菌立枯丝核菌的烟草—-抗毒素合成基因
C.抗盐碱和干旱植物—-调节细胞渗透压的基因 　 D.耐寒的番茄--抗冻蛋白基因
8． 小麦根尖细胞基因分布在（　 )A。染色体,核糖体　 Ｂ。染色体,叶绿体Ｃ．染色体，线粒体 D。染色体,线粒体,叶绿体
9． 有关基因工程的说法，正确的是(　　 ）（多选)
A。在基因工程操作中,只要在受体细胞中检测到目的基因，就能表达
　 Ｂ．基因工程操作的必须的工具有限制性核酸内切酶、ＤNA连接酶和运载体
Ｃ．抗虫棉的目的基因来自于苏云金芽胞杆菌
D.抗虫棉的后代中可能有不抗虫的个体
　10.生产上培育无籽番茄、青霉素高产菌株、杂交培育矮秆抗锈病小麦、抗虫棉的培育原理依次是（)
①生长素促进果实发育②染色体变异③基因重组④基因突变⑤基因工程ﻫ 　 A。　①②③④ B． ①④③②　　 　C.　①④②⑤ 　 　 D。 ①④③③
11.抗病转基因植物成功表达后,以下说法正确的是 :（)
A。 抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒
B。抗病毒转基因植物,对病毒的抗性具有局限性或特异性
C．抗病毒转基因植物可以抗害虫
Ｄ．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异

课堂训练参考答案

一、1、大豆 棉花 　 油菜　 玉米 　 四
2、抗逆能力 农作物品质　 生物药物
(一）1、植物凝集素基因、Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因
　 ２、转入Bｔ毒蛋白基因、苏云金芽孢杆菌 　 3、4、（略）
(二）１、病毒、真菌、细菌
2、①病毒外壳蛋白基因 病毒复制酶基因
　　 　 ②几丁质酶基因 　抗毒素合成基因
（三)1、抗盐碱 　 抗干旱
　 　　2、耐寒的烟草和蕃茄、抗除草剂的玉米、大豆
(四）１、2、３(略)
二、1、2（略）
３、乳腺蛋白 　 　显微注射 　受精卵
4、抗原决定基因 克隆
三、1、2（略） 四、1、2、3（略)
　　 课堂训练 1、Ｃ 2、C 3、B　 　　４、Ｂ　 5、C　 　　6、BCD 7． AＢCＤ 　 8.C 　 9。BCD
10． D 11. B 　12。

　基因工程及其应用专题练习
1、在基因工程中,切割载体和含有目的基因的DNA片段时,需使用
A．同种限制酶B.两种限制酶C.同种连接酶Ｄ。两种连接酶
2、(2004 北京海淀）下列关于基因工程的叙述,正确的是
A．基因工程经常以抗菌素的抗性基因为目的基因
B．细菌质粒是基因工程最常用的运载体
C.通常选用不同的限制性内切酶分别处理含目的基因DNA和运载体DNA
D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体
3、人们将苏云金杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中，成功培育出抗虫棉。这个过程中利用的主要原理是
A．基因突变，DNA→ＲＮA→蛋白质Ｂ.基因重组，DNA→ＲNA→蛋白质
C.基因工程，DNＡ→RNA→蛋白质D．染色体变异,DＮＡ→RNＡ→蛋白质

4、（2001　　广东综)植物基因工程往往需要接受外来DＮＡ的细胞经有丝分裂形成植株。细胞每次分裂时DNA都复制一次．每次复制都是（ ）
A。母链和母链,子链和子链，各组成一条子代DＮA 　　
B.每条子链和它的母链组成子代DNＡ
C．每条子链随机地和两条母链之一组成子代ＤNA 　　
D。母链降解，重新形成两个子代DNＡ
5、不属于基因工程生产的药物是（)
A、 干扰素 B、青霉素 　Ｃ、白细胞介素 　Ｄ、乙肝疫苗
6、下列实践与基因工程无关的是(）
A、 利用DNA探针检测饮用水是否含病毒B、 选择“工程苗”来生产胰岛素
C、　用不育系来培育杂种一代D、培育转基因抗虫棉
7、（20０4　 无锡调研）发酵工程中,能通过多种途径培育优良品种。其中能定向培育优良菌种的方法是
A。人工诱变和基因工程B．人工诱变和细胞工程
C。人工诱变、基因工程和细胞工程D．基因工程和细胞工程
８、基因工程技术中的目的基因主要来源于(）
A、自然界现存生物体内的基因Ｂ、自然突变产生的新基因
Ｃ、人工诱变产生的新基因Ｄ、科学家在实验室内人工合成的新基因
9、将重组DＮA导入细菌生产激素或蛋白质的过程一般称为（ )
Ａ.基因工程 B．细菌工程 C．酶工程ﻩ D．微生物工程
１0、切取动物控制合成生长激素的基因,注入鲇鱼受精卵中，与其DNA整合后产生生长激素，从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3～４倍。此项研究遵循的原理和这项技术分别是（ 　 　）
Ａ。DＮA→RNＡ→蛋白质和转基因技术 B.RNA→DNＡ→蛋白质和DNA重组技术
C。DNA→蛋白质→RNA和转基因技术 D.RＮA→蛋白质→RNA和细胞核移植技术
11、将人的胰岛素基因,通过基因工程的方法转入大肠杆菌细胞内,结果在大肠杆菌细胞内表达而产生胰岛素，说明不同种生物共用一套（　　 )
A。遗传信息 ﻩB.遗传密码 C。DNAﻩ ﻩＤ．ＲNＡ
12、不属于基因工程操作工具的是　 　 　 　 　 　 　　 （ 　 ）
A、目的基因 　 　 　B、运载体 　 Ｃ、DNＡ连接酶　 　 　D、限制性内切酶
１3、质粒之所以能做基因工程的运载体，是由于它（　 ）
A.含蛋白质从而能完成生命活动 　　B．能够自我复制而保持连续性
　 　 C。是RＮA能够指导蛋白质的合成D．具有环状结构能够携带目的基因
14．当前生物化学的研究方法和技术在工农业生产上被广泛应用的一项新技术是( 　 )
Ａ.酶工程ﻩﻩB.遗传工程 ﻩC。发酵工程ﻩﻩD。细胞工程
１５。英国克隆羊“多利”的产生、“抗虫棉”的培育、“番茄马铃薯”的创造、单克隆抗体的制备、抗生素的生产依次是下列哪项生物技术取得的成果（ 　）
①基因工程　　②细胞工程 ③发酵工程 　④酶工程
A．①②②③④ ﻩＢ。②①③②②③ C.①②④③③ ﻩD．①②①③②
16、21世纪被认为是生物的世纪，目前基因芯片可以在很短时间内观察病变细胞,并分析出数种由于基因变异而引起的疾病。以下与基因芯片有关的叙述中,不正确的是
A.利用基因芯片可以进行基因鉴定 　B.基因芯片可以检测变异基因
C．基因芯片可以改造变异基因 　　 　　 D.基因芯片技术能识别碱基序列
17、在人类染色体DNA不表达的碱基对中，有一部分是串联重复的短序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列可用于
Ａ.生产基因工程药物 　　 　 Ｂ.侦查罪犯
C.遗传病的产前诊断　 　 　　 　　 D．基因治疗
18、（２003 　新课程理综高考）采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中 ②将编码毒素蛋白的DNＡ序列,注射到棉受精卵中 　③将编码毒素蛋白的DNＡ序列,与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞,再进