基因工程（精选17篇）

基因工程（精选17篇）

基因工程 篇1

　　教学

　　过程

　　教学

　　内容

　　教学手段

　　和方法

　　预期

　　目标

　　1.创设情境，引入对基因重组技术工具的学习。

　　2.学习 “分子手术刀”──限制酶。

　　3.学习“分子缝合针”──dna连接酶。

　　4.学习“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。

　　5.布置作业。

　　师：1973年转基因微生物──转基因大肠杆菌问世；1980年第一个转基因动物──转基因小鼠诞生；1983年第一例转基因植物──转基因烟草出现，实现了一种生物的某些性状在另一种生物中的表达。

　　同学们，性状的表达与我们从前学过的什么过程有关？

　　生：与基因控制蛋白质的合成有关。

　　师：假若这是一个dna上的能指导合成某种药物蛋白的基因（老师用手指出纸条上的该区段），而这是一条烟草的dna（老师拿出另一纸条）。同学们分析，要实现药物基因在烟草中的表达，提前要做哪些关键工作？

　　生：1. 要将药物基因切割下来；

　　2. 要将药物基因整合到烟草的dna上。

　　师：同学们说得对！但还应该实际考虑问题，这两条纸带所代表的dna是在同一个细胞中吗？

　　生：不是。

　　师：所以这里就存在一个基因转移的实际问题，谁能具体说一下？

　　生：就是如何将控制合成药物的基因转入烟草细胞的问题。

　　师：同学们思考的问题，正是科学家们思考的问题。刚才我们所探讨的工作，都是在分子水平上进行的，切割也好，连接也好，转移也好，无一例外。中国有句俗语叫“没有金刚钻儿，不揽瓷器活儿”。科学家们在实施基因工程之前，苦苦求索，终于找到了实施基因工程的三种“金刚钻儿”，使基因工程的设想成为了现实。这三种“金刚钻儿”，一是准确切割dna的工具，“分子手术刀”──限制酶；二是dna片段的连接工具，“分子缝合针”──dna连接酶；三是基因转移工具，“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。下面我们就来学习这方面的内容。

　　师：在进入对限制酶的学习时，你们可能最关心的是这种工具酶到哪里去寻找。我们不妨从以往学过的知识谈起，引起思考。自然界中有各种生物，它们所处的环境不是真空。一些生物的dna可能进入另一种生物的细胞中。这种可能，同学们可用什么实例来说明？

　　生：噬菌体侵染细菌的实验。

　　师：那么现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源dna的入侵而绝灭，仍能保持一种稳定状态呢？

　　生：生物体有的有免疫系统，如动物；有的有保护作用的组织、器官，如植物。

　　师：那么作为单细胞的生物来讲，怎么会有那么复杂的结构和系统？它如何来抵抗入侵的外源dna，保护自身呢？

　　生：只有让外来的dna失效，才能保护自身。

　　师：那么怎样才能让dna失效？

　　生：用dna酶，因为在必修课本中学过。

　　师：用dna酶，那么生物自身的dna不也要失效了吗？

　　生：一种特殊的酶，能切割外来的dna，而对自身不切割。

　　师：根据你们的分析可知，这种酶可能是一种不同于dna酶的、我们还没有认识的酶。我们讨论至此，同学们是否有了从哪里获得这种酶的意向？

　　生：到单细胞的生物中去找。

　　师：科学家的基本意向也和同学们一样。单细胞生物比多细胞生物更容易受到外源dna的侵入。在长期的进化过程中，使其必须有处理外源dna的酶。科学家们经过不懈的努力，终于从原核生物中分离纯化出这种酶，叫做限制酶。迄今已从近300种微生物中分离出4 000种限制酶。这种酶与我们以前知道的dna酶的作用是不同的。请同学们看书，学习限制酶特有的作用。

　　师：书中告诉我们这种特殊的酶有什么作用？

　　生：它们能够识别双链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。

　　师：以上这句话，说出了两层意思。一是识别特定核苷酸序列。请同学们看图，ecori只能识别gaattc的核苷酸序列，smai只识别cccggg的核苷酸序列。第二层意思是从特定部位的两个核苷酸之间切开。请同学们看图，ecori就从g和a之间切开，smai就从c和g之间切开。

　　师：刚才我们提到科学家们已经分离出4 000多种限制酶。由于酶的不同，它们识别的特定核苷酸序列也不同，这样就为我们切割dna提供了多种特定的“手术刀”。但它们切割dna后形成的末端有两种可能，请同学看图回答。

　　生：一种形成黏性末端，一种形成平末端。

　　师：那么这两种末端是如何形成的呢？请从书中找到答案。

　　生：限制酶在它识别序列的中心位置两侧将dna两条单链分割开，就形成黏性末端，而从识别序列的中心位置切开就产生平末端。

　　师：切断的dna片段要与受体细胞的dna连接，同学们根据以往学习的经验，能说出用什么酶吗？

　　生：用dna复制中的dna聚合酶。

　　师：同学们想到用dna聚合酶是很正常的，但是现在我们学习的这种连接与dna复制中的连接有所不同。请看书后议论，由同学来回答。

　　生：dna连接酶是将双链的dna片段连接起来，而dna聚合酶则是将一个个脱氧核苷酸连接起来。

　　师：同学们说得对，但还不深刻。比如刚才说dna连接酶是将双链的dna片段连接起来，就是说dna连接酶是同时连接双链的切口，而dna聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来。相同之处都是通过形成磷酸二酯键来连接的。请同学们在图中正确指出其位置。

　　师：开始时，我们学习了限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接，所用dna连接酶是否可以不加选择？同学们应从书中求得真知，自己解答这个问题。

　　生：应该有所选择。因为e·coli dna连接酶只能将双链dna片段黏性末端之间连接起来，不能将双链dna片段平末端之间连接起来。 t4 dna连接酶既可“缝合”双链黏性末端， 也可“缝合”双链dna的平末端， 但平末端之间连接的效率比较低。

　　师：单纯的dna片段是很难导入受体细胞的，所以我们将切割下来的目的基因导入受体细胞就需要有一个“分子运输车”帮助。不是任何的“分子运输车”都可以用来作目的基因进入受体细胞的载体的。其中的理由要从实际情况出发考虑才能清楚。下面老师提出四个问题供大家思考。

　　1.假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？

　　2.作为载体没有切割位点将怎样？

　　3.目的基因是否进入受体细胞，你如何去察觉？

　　4.如果载体对受体细胞有害将怎样？不能分离会怎样？

　　生：1.导入受体细胞的目的基因不能复制，将在细胞增殖中丢失。

　　2.载体没有切割位点，外源的目的基因不可能插入。

　　3.如果载体上有遗传标记基因，这样，在载体进入受体细胞后，就可通过标记基因的表达来检测。

　　4.载体对受体有害，将影响受体细胞新陈代谢，进而使转入的目的基因也无立足之地。载体不能分离，就不能获得更多带有目的基因的载体。

　　师：可见以上内容，都是在选择合适载体时必须考虑的。请同学们阅读课文，归纳出充当基因进入受体细胞载体的必要条件。

　　生：1. 能自我复制；

　　2. 有切割位点；

　　3. 有遗传标记基因；

　　4. 对受体细胞无害、易分离。

　　师：目前通常利用的载体是“质粒”。质粒是能“友好”寄宿在细菌细胞内的小型的环状dna。下面让我们通过插图一起来认识质粒，尤其要在质粒载体结构模式图上找出刚才归纳几个条件的具体体现。

　　生：找到“复制原点”──说明质粒能复制并能带着插入的目的基因一起复制。

　　找到“目的基因的插入位点”──说明质粒有切割位点。

　　找到“氨苄青霉素抗性基因”──说明有标记基因的存在，将来可用含青霉素的培养基鉴别。

　　找到此质粒来自大肠杆菌──说明没有危害，大肠杆菌是非致病菌，大肠杆菌分裂快，也便于从大量复制个体中分离出来。

　　1.完成书后练习题。

　　2.认真完成模拟制作──dna重组模型。希望大家动手、动脑协调配合，体会每一步骤在基因重组中的真实含义。最后结束时加强反思，回答书中提出的两个问题。

　　拿出两种不同颜色的等宽的纸条。

　　学生讨论。

　　第三个内容不好回答，教师要引导。

　　赞扬也是教育的一种方式。

　　引导大家思考。

　　学生讨论。

　　讨论中及时发现有创新思维的学生，鼓励发表意见。学生再次议论。

　　及时鼓励学生。

　　学生看书。

　　教师点拨。

　　学生看插图。

　　学生看书。

　　学生看书，接着议论。

　　教师点拨。

　　利用插图。

　　看书学习。

　　将局部问题整合到实际工作的全过程中思考。

　　学生讨论。

　　学生归纳。

　　学生结合插图寻找。

　　课内与课外结合。

　　联系旧知识，使学生认识到基因工程也是建立在基因控制蛋白质合成的基础理论上的，不可割裂。

　　抽象变直观，增强诱思的效果。

　　使学生认识到科学的发展有赖于技术的创新。

　　以上教学也是将三种操作工具整合到一个完整的过程之中。

　　将直白的教学内容变得有思维力度。

　　培养学生思维的创造性。

　　以上教学改变直白的教学方式，通过诱思，提高学生的思维能力。

　　引导学生与dna酶作对比，在比较中准确认识限制酶。

　　让文字与插图结合，使抽象的文字在直观的插图中得以体现。

　　联系旧知识，提供一个比较的对象，在比较中加深对dna连接酶的认识。

　　提高学生思维的深刻性。

　　准确认识dna连接酶的作用部位。

　　解决本课的难点。

　　提出问题，诱导思考，解决难点。

　　培养思维的广阔性。

　　培养学生的归纳能力。

　　利用插图加深对载体必须具备条件的认识。

　　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。

基因工程 篇2

　　科学界预言，21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预，要认识它，我们先从生物工程谈起：生物工程又称生物技术，是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术，利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工，提供大量有用产品的综合性工程技术。 

　　生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品，例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料，还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。

　　生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造，利用生物生产人们想要的特殊产品。随着dna的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。

　　如果将一种生物的dna中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的dna链上去，将dna重新组织一下，不就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型吗？这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同，它很像技术科学的工程设计，即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就被称为“基因工程”，或者称之为“遗传工程”。

　　人类基因工程走过的主要历程怎样呢？1866年，奥地利遗传学家孟德尔神父发现生物的遗传基因规律；1868年，瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。酸性部分就是后来的所谓的dna；1882年，德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体，也就是后来的染色体；1944年，美国科研人员证明dna是大多数有机体的遗传原料，而不是蛋白质；1953年，美国生化学家华森和英国物理学家克里克宣布他们发现了dna的双螺旋结果，奠下了基因工程的基础；1980年，第一只经过基因改造的老鼠诞生；1996年，第一只克隆羊诞生；1999年，美国科学家破解了人类第 22组基因排序列图；未来的计划是可以根据基因图有针对性地对有关病症下药。

　　人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家把基因组图谱看成是指路图，或化学中的元素周期表；也有科学家把基因组图谱比作字典，但不论是从哪个角度去阐释，破解人类自身基因密码，以促进人类健康、预防疾病、延长寿命，其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后，破译人类和动植物的基因密码，为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。

　　科学研究证明，一些困扰人类健康的主要疾病，例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。依据已经破译的基因序列和功能，找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选，甚至基于已有的基因知识来设计新药，就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因，从而根治顽症。基因药物将成为21世纪医药中的耀眼明星。基因研究不仅能够为筛选和研制新药提供基础数据，也为利用基因进行检测、预防和治疗疾病提供了可能。比如，有同样生活习惯和生活环境的人，由于具有不同基因序列，对同一种病的易感性就大不一样。明显的例子有，同为吸烟人群，有人就易患肺癌，有人则不然。医生会根据各人不同的基因序列给予因人而异的指导，使其养成科学合理的生活习惯，最大可能地预防疾病。

　　信息技术的发展改变了人类的生活方式，而基因工程的突破将帮助人类延年益寿。目前，一些国家人口的平均寿命已突破80岁，中国也突破了70岁。有科学家预言，随着癌症、心脑血管疾病等顽症的有效攻克，在2020至2030年间，可能出现人口平均寿命突破100岁的国家。到2050年，人类的平均寿命将达到90至95岁。

　　人类将挑战生命科学的极限。1953年2月的一天，英国科学家弗朗西斯•克里克宣布：我们已经发现了生命的秘密。他发现dna是一种存在于细胞核中的双螺旋分子，决定了生物的遗传。有趣的是，这位科学家是在剑桥的一家酒吧宣布了这一重大科学发现的。破译人类和动植物的基因密码，为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。1987年，美国科学家提出了“人类基因组计划”，目标是确定人类的全部遗传信息，确定人的基因在23对染色体上的具体位置，查清每个基因核苷酸的顺序，建立人类基因库。1999年，人的第22对染色体的基因密码被破译，“人类基因组计划”迈出了成功的一步。可以预见，在今后的四分之一世纪里，科学家们就可能揭示人类大约5000种基因遗传病的致病基因，从而为癌症、糖尿病、心脏病、血友病等致命疾病找到基因疗法。

　　继xx年6月26日科学家公布人类基因组"工作框架图"之后，中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司xx年2月12日联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。这次公布的人类基因组图谱是在原"工作框架图"的基础上，经过整理、分类和排列后得到的，它更加准确、清晰、完整。人类基因组蕴涵有人类生、老、病、死的绝大多数遗传信息，破译它将为疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。人类基因组图谱及初步分析结果的公布将对生命科学和生物技术的发展起到重要的推动作用。随着人类基因组研究工作的进一步深入，生命科学和生物技术将随着新的世纪进入新的纪元。　　

　　基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑，但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。

基因工程 篇3

　　所谓基因工程是指在其因水平上的操作，并改变生物遗传性状的技术。下面由第一范文网小编为大家带来基因工程阅读答案，希望对大家有帮助!

　　所谓基因工程是指在其因水平上的操作，并改变生物遗传性状的技术。具体地说，按照人们的需要用类似工程设计的方法将不同生物的基因(目的基因)进行分离、剪切、拼接等操作，并通过分子载体(如质粒、人噬菌、SV40及其它病毒)转入适宜的受体细胞中而获得复制和表达的一种分子生物技术。由该技术构建的且具有新遗传性状的生物称之为“基因工程生物”，一般简称为“工程生物”。

　　1973年基因工程的诞生，标志着新的生物革命的开始。这一年，美国斯坦福大学分子生物学家S柯恩第一个建成“基因工程菌”，并创立基因工程模式，科学界把这一年定为基因工程元年，而S柯恩成为基因工程发展史上第一位创始人。然而，基因工程的诞生不是偶然的，1953年，美国生物学家沃森和物理学家克拉克，在前人发现生物遗传物质DNA(脱氧核糖核酸，或者说基因)的基础上，发现了DNA的双螺旋结构，最终揭示了生物遗传之谜;60年代确定遗传信息传递方式以及“工程酶”与分子载体研究取得一系列成就有关系。这些成就为基因工程诞生做了理论和技术方面的充分准备。

　　以基因工程诞生为标志，20多年来，生物技术飞速发展，通过“工程微生物”生产的新药有胰岛素、荷尔蒙、干扰素、乙肝疫苗等等;还有转基因动物生产医药品和优质营养品以及基因农作物抗各种病虫害等等。1990年开始实施、至今已取得重大进展并正在加紧进行的“人体基因组计划”，将为人类创造奇迹。这一计划一旦完成，人体基因组图谱绘制出来，图解整个人体10万种基因，并了解其功能，这将成为遗传病诊治或基因治疗以及寻找医治癌症、艾滋病等药物的指南。我国参与了“人类基因组计划”的进程，如制订了水稻基因组计划;人体基因计划项目在我国南方、北方均已启动，发现了一些新基因及其功能，研究工作取得可喜进展。

　　1.对“基因工程”理解正确的一项是(　　)

　　A、基因工程是一种改变生物遗传性状的技术。

　　B、基因工程是按照工程设计的方法，将生物的基因分解后获得一种新分子的生物技术。

　　C、基因工程是将不同生物的基因进行操作，然后将它转入受体细胞，从而获得一种新的遗传性状的生物技术。

　　D、基因工程是将不同生物的基因转入受体细胞后，所获得的一种新的遗传性状的分子生物。

　　2.基因工程的诞生经历了三个阶段，这三个阶段突出的成就是：

　　50年代成就是：

　　60年代成就是：

　　70年代成就是：

　　3.划线句子是一个长句，这个长句是阐述的主要意思是(　　)

　　A、这个计划将成为指南。

　　B、这个计划一旦完成，将成为指南。

　　C、人体基因组图谱图解人体基因将成为指南。

　　D、人体基因组将成为指南。

　　E、这个计划一旦完成，将成为遗传病诊治及医治癌症、艾滋病等药物的指南。

　　4.本文写了三层意思，这三层意思是什么?请选出正确的选项(　　　　)

　　A、阐述基因工程的含义。

　　B、说明什么是基因工程生物。

　　C、基因工程诞生的意义。

　　D、基因工程形成的过程。

　　E、基因工程的诞生使生物技术飞速发展。

　　F、“人体基因组计划”的实施，将为人类创造奇迹。

　　1.C

　　2.发现了双螺旋结构;确定遗传信息传递方式及“工程酶”;建立“基因工程菌”并创立基因工程模式

　　3.E

　　4.ADE(B是说明A;C是为D张本;F是对E的具体阐述)

基因工程 篇4

　　【例题解析】

　　例1　水稻的糯性，无子西瓜，黄圆豌豆×绿皱豌豆→绿圆豌豆，这些变异的来源依次是（　　）。

　　a.环境改变、染色体变异、基因突变　b.染色体变异、基因突变、基因重组

　　c.基因突变、环境改变、基因重组　　d.基因突变、染色体变异、基因重组

　　解析　水稻的糯性来源于基因突变；无子西瓜的培育利用的原理是染色体变异；黄圆豌豆×绿皱豌豆→绿圆豌豆利用的原理是基因重组。

　　答案　d。

　　例2　下列几种育种方法中，能改变原有基因的分子结构的是。

　　a.杂交育种　b.诱变育种　c.单倍体育种　d.多倍体育种

　　解析　基因分子结构的改变是指基因中脱氧核苷酸的顺序发生改变——基因突变。杂交育种、单倍体育种和多倍体育种都是在原有基因结构的基础上，经过重新组合、加倍等过程产生的新的性状，基因的结构不发生变化。

　　答案　b。

　　例3　某作物的高秆(a)对矮秆(a)为显性，感病(r)对抗病(r)为显性。aa和rr是位于非同源染色体上的两对等位基因。今有高秆抗病和矮秆感病纯种，若希望利用杂交育种的方法在最少的世代内培育出矮秆抗病新类型。应该采取的步骤设计是：

　　(1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

　　(2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

　　(3)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　　解析　杂交育种能够有目的的把不同个体的优良性状进行重新组合，从而培育出合乎要求的新品种。这样从开始杂交到选育出新品种至少需要3年的时间，一般还需1~2年的纯化，共需4~5年的时间才能培育出一个新品种。本题培育的品种矮秆抗病类型(aarr)为隐性类型，后代不会发生性状分离，故只需三年时间即可。

　　答案(1)让高秆抗病和矮秆感病的两个品种杂交得到f1　(2)f1自交得到f2　(3)从f2群体中选出矮秆抗病的植株

　　【变式训练】

　　1.在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄结的果是黄色的，这是因为该株番茄（　）。

　　a.发生基因突变　　b.发生染色体畸变

　　c.发生基因重组　　d.生长环境发生变化

　　2.在下列叙述中，正确的是（　）。

　　a.培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育原理

　　b.培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理

　　c.培育无子番茄是利用基因重组的原理

　　d.培育抗虫棉高产植株是利用基因突变的原理

　　3.下列各项中，适宜用诱变育种的是（　）。

　　a.获得无子果实　　　　　b.培育综合多个品种优良性状的新品种

　　c.利用细菌生产胰岛素　　d.培育从未出现过的新品种

　　4.昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，导致酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将昆虫控制酯酶合成的基因分离出来，通过生物工程技术将它导入细菌体内，并与细菌内的dna分子结合，经这样处理的细菌仍能分裂繁殖。请根据上述资料回答下面的问题。

　　（1）人工诱变在生产实践中已得到广泛应用，因为它能提高　　　　　，通过人工选择获得　　　　。

　　（2）酯酶的化学本质是　　　　，基因控制酯酶合成要经过　　　　和　　　　两个过程。

　　（3）通过生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于：

　　。

　　（4）请你具体说出一项上述科研成果的实际应用：

　　。

　　5.请阅读下列几段文字后回答问题。

　　a.有人把蚕的dna分离出来，用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因，再从细菌细胞中提取一种叫“质粒”的dna分子，把它和丝蛋白基因拼接在一起再送回细菌细胞中。结果，此细菌就有生产蚕丝的本领。

　　b.法国科学家发现，玉米、烟草等植物含有类似人体血红蛋白的基因，如加入“fe”原子，就可以制造出人的血红蛋白，从而由植物提供医疗中所需要的人体血液。

　　c.瑞士科学家找到了一种与果蝇眼睛形成有关的基因，将此基因注入果蝇幼虫不同细胞以后，果蝇的翅和其他部位都长出了眼睛。这为人造“器官”供移植使用提供了可能。

　　d.1991年，我国复旦大学遗传所科学家成功地进行了世界上首例用基因疗法治疗血友病的临床实验。我国科学家还通过将高等动物生长激素基因移入泥鳅的受精卵，获得比普通泥鳅重三倍的大泥鳅。

　　e.江苏省农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功的将有关基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫等害虫毒杀效果高达80％～100％。

　　（1）所有这些实验统称为　　　　工程，所有这些实验的结果，有没有生成前所未有的新型蛋白质?　　　　　　　　　　　。

　　（2）a段中实验结果的细菌具有生产蚕丝的本领，说明　　　　　　　　。

　　（3）b段中由玉米、烟草的基因生产人类血红蛋白为什么要加入“fe”原子?　　　　，植物中含类似人类血红蛋白基因，从进化上看，说明　　　　　　　　。

　　（4）瑞士科学家的实验说明　　　　　　　　　　　　　　　　；我国“863”计划15周年成果展览中类似的实例是　　　　　　　　　　　　　　　　。

　　（5）人类基因组计划(hgp)测定了人体中　　　　条染色体的基因序列，d段中血友病基因疗法中有关的染色体是　　　　染色体；我国科学家培育出的大泥鳅称为　　　　产品，你认为此类产品的研究推广应做到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　　（6）“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递可以表示为　　　　，该项科技成果在环境保护上的重要作用是　　　　　　　　，科学家们预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此现象来源于　　　　　　　　　　　　。

基因工程 篇5

　　一、教学目标的确定

　　课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是：“关注转基因生物和转基因食品的安全性”，这也是本节要达成的主要教学目标。课程标准并未明确指出本章要讲述基因工程的内容，考虑到本章教材知识体系的完整性，以及学生达成上述目标所需要的知识基础，本节还将“简述基因工程的基本原理”，“举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用”作为教学目标。

　　二、--思路

　　第一课时--流程图如下。

　　第二课时--流程图如下。

　　三、教学实施的程序

　　教师组织引导

　　学生活动

　　教学意图

　　教师通过图片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等，引入课题。

　　教师利用“问题探讨”，提出问题，组织学生讨论、交流看法。

　　•为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？

　　•推测这种“嫁接”怎样才能实现？

　　•这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？

　　教师小结：从杂交育种的局限性切入，人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。说明本节教学目标。

　　教师肯定学生合理的想法，引发思考。

　　“你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？”

　　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6-3）。

　　用同一种限制性内切酶切割后的dna片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图6?4）。这样“剪切拼接”就可以形成重组的dna分子。

　　将学生分成4个人一组，发给所需材料，可将构建模型的文字指导（参见选修3《现代生物科技专题》p.6“重组dna分子的模拟操作”），复印后发给各组。

　　教师提出问题：

　　1.在制作模型时用到的工具（剪刀和不干胶）各代表什么？比较剪切后的dna片断的末端切片，你发现有什么特点呢？

　　2.回顾在模型构建过程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“产品”，你对重组dna的操作有什么新的理解？

　　教师启发学生思考重组后的dna分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。

　　教师用图片或课件动画展示质粒的结构及特点。（教科书图6-5）

　　•细胞拟核之外的小的环状dna分子。

　　•借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响。

　　•能够自主复制。

　　•可以容易地从细胞中取出或放入。

　　这些特点使它能够胜任运载体的工作，携带目的基因进入细胞。

　　教师用多媒体课件或与教科书插图6-6类似的示意图，简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。

　　启发学生思考：想像科学家在分子水平上进行这一操作的精确性。

　　教师小结本节内容。

　　布置学生课下搜集基因工程应用的事例及其价值的资料；搜集有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等的资料。

　　课堂作业、课后练习：基础题1、2、3；拓展题。

　　复习基因工程操作的基本步骤和重要工具。

　　检查课前收集到的有关基因工程应用的资料。

　　导入新课：基因工程的应用。

　　指定几名学生汇报，其他人补充。

　　学生阅读教科书p.104的内容。

　　教师总结，并从具体事例引入关于转基因生物和转基因食品安全性的争议，启发学生对其安全性问题进行讨论。

　　学生分组讨论，教师强调支持某一观点的论据要充分，要注意科学性、客观性和逻辑性。

　　在学生讨论的基础上，与学生协商或按小组指派某个角色，安排角色扮演活动。

　　教师可将角色扮演的程序、规则和具体要求以及评价标准事先复印好，分发给各组，引导学生以小组为单位讨论并形成陈述报告要点。

　　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。

　　要求：观点正确，论据充分，注意科学性，客观性和逻辑性。

　　听证会程序：

　　1.决策部门的主管陈述听证会议题及议程（规则）；

　　2.控辩双方分别陈述各自的主张；

　　3.辩论阶段；

　　4.法律专家代表陈述我国和世界各主要国家和地区的有关法律法规；

　　5.表决有关条例决议案。

　　师生共同总结，对活动过程和结果做出合理评价。

　　教师依据教科书p.107的本章小结，对本章内容进行简要总结。

　　学生观察、传看。

　　学生列举自己知道的基因工程产品及利用的例子。

　　学生分组讨论。

　　学生设想用类似的方法来“改造”某种生物，使其符合人们某种特定需要，说出具体设想。各小组选派代表陈述观点。

　　学生回忆并思考杂交育种的局限性以及基因工程的应用。

　　明确本节的学习目标。

　　学生头脑中设想“嫁接”的过程。

　　学生跟随教师的引导，思考基因工程的大致步骤：找到目的基因、剪切、拼接、缝合、转移、表达、检测，所用到的工具：基因剪刀、基因针线、基因的运载体。

　　试一试，动手来做一个重组dna模型。在动手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子针线”的用途和使用方法。

　　学生讨论模型构建的具体方法，按“指导”的方法步骤、依次完成模拟制作过程。并思考教师提出的问题。

　　学生回答并交流对重组dna技术的理解。

　　学生观看图片或课件，了解质粒的特点及其运载体功能。

　　学生和教师一起归纳基因工程操作的几个步骤。

　　回忆并回答教师提出的问题。

　　汇报并交流课前收集资料的情况。

　　汇报、交流。

　　学生分组，四人一组，对教科书p.105资料分析中的两种观点进行思考、讨论，找出支持某一观点的有力论据。

　　学生站在所扮演角色的立场上，收集证据，按规定程序陈述。

　　每个小组选择其中一个角色，准备陈述提纲和辩论材料，做到尊重科学、体察民意、以理服人、客观公正、民主决策。

　　学生参与总结和评价。

　　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。

　　由杂交育种到基因工程，体现了技术的发展和突破。

　　类比能使学生形象地理解“剪、接、导”的过程。

　　通过动手构建模型，加深对重组dna技术基本原理的认识。

　　分组操作，便于合作交流。

　　不仅动手做，而且要动脑想，才能突出模拟制作的教育价值。

　　质粒的知识比较深，教师呈现并简要介绍，学生听取其特点，明白为什么质粒能被用来作为基因运载体。

　　只要归纳其大致过程即可，不必加深扩展。

　　为下节课的学习和讨论做准备。

　　掌握学生课前准备的情况。

　　基因工程的应用由学生自己列举，教师总结归纳。

　　通过讨论，激发兴趣，引起学生的关注。

　　学生回忆并思考杂交育种的局限性以及基因工程的应用。

　　明确本节的学习目标。

　　学生头脑中设想“嫁接”的过程。

　　学生跟随教师的引导，思考基因工程的大致步骤：找到目的基因、剪切、拼接、缝合、转移、表达、检测，所用到的工具：基因剪刀、基因针线、基因的运载体。

　　试一试，动手来做一个重组dna模型。在动手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子针线”的用途和使用方法。

　　学生讨论模型构建的具体方法，按“指导”的方法步骤、依次完成模拟制作过程。并思考教师提出的问题。

　　学生回答并交流对重组dna技术的理解。

　　学生观看图片或课件，了解质粒的特点及其运载体功能。

　　学生和教师一起归纳基因工程操作的几个步骤。

　　回忆并回答教师提出的问题。

　　汇报并交流课前收集资料的情况。

　　汇报、交流。

　　学生分组，四人一组，对教科书p.105资料分析中的两种观点进行思考、讨论，找出支持某一观点的有力论据。

　　学生站在所扮演角色的立场上，收集证据，按规定程序陈述。

　　每个小组选择其中一个角色，准备陈述提纲和辩论材料，做到尊重科学、体察民意、以理服人、客观公正、民主决策。

　　学生参与总结和评价。

　　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。

　　由杂交育种到基因工程，体现了技术的发展和突破。

　　类比能使学生形象地理解“剪、接、导”的过程。

　　通过动手构建模型，加深对重组dna技术基本原理的认识。

　　分组操作，便于合作交流。

　　不仅动手做，而且要动脑想，才能突出模拟制作的教育价值。

　　质粒的知识比较深，教师呈现并简要介绍，学生听取其特点，明白为什么质粒能被用来作为基因运载体。

　　只要归纳其大致过程即可，不必加深扩展。

　　为下节课的学习和讨论做准备。

　　掌握学生课前准备的情况。

　　基因工程的应用由学生自己列举，教师总结归纳。

　　通过讨论，激发兴趣，引起学生的关注。

基因工程 篇6

　　一. 本周教学内容：

　　二. 学习内容：

　　本周学习基因工程的操作过程，指导进行基因工程操作时需要的基本工具：限制酶、连接酶、运载体，了解他们的特点，及其在基因工程中的应用。理解基因工程操作的基本步骤，理解如何提取目的基因，怎样将目的基因导入受体细胞，怎样鉴定试验的成果等等。了解基因工程对现代社会的贡献及基因工程应用的发展。

　　三. 学习重点：

　　1. 基因工程的概念

　　2. 基因工程的操作工具

　　3. 运载体的基本条件

　　4. 基因工程的基本操作步骤

　　5. 基因工程的应用和发展

　　四. 学习难点：

　　1. 基因工程工具：限制酶、运载体

　　2. 运载体的基本要求

　　3. 基因工程的操作步骤

　　4. 如何检测基因操作

　　5. 基因工程应用的两面性

　　五. 学习过程：

　　（一）概念：基因工程——又叫基因拼接技术或dna重组技术。

　　是指在生物体外，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，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。

　　概念要点：

　　1. 在dna分子水平上进行设计操作的

　　2. 在生物体外实现的基因改造

　　3. 对受体细胞进行无性繁殖

　　4. 重组基因最终表达获得性状

　　（二）基因操作的工具

　　1. 抗虫棉的培育：将抗虫的基因从某种生物（如苏云金芽孢杆菌）中提取出来，“插入”到棉花的细胞中，与棉细胞中的dna结合起来，在棉中发挥作用。

　　2. 技术要点

　　首先：从苏云金芽孢杆菌的一个dna分子上辨别出所需要的基因，并且把它切割下来

　　其次：将切割下来的抗虫基因与棉的dna“缝合”起来

　　a. 基因的剪刀——限制性内切酶

　　全称： dna限制性内切酶（以下简称限制酶）。

　　来源：主要来自于微生物中（目前已经发现了200多种限制酶）

　　特点：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

　　例如：从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别gaattc序列，并在g和a间切开。

　　补充知识：

　　1. 限制性内切酶可以水解侵入细菌的外源性dna分子，保护细菌自身

　　2. 每种限制性内切酶能识别dna中4—6个核苷酸的特殊序列

　　3. 细菌自身相同序列被修饰（甲基化）而不被水解

　　4. 限制酶能产生交错切口，形成粘性末端

　　b. 基因的针线——dna连接酶

　　黏性末端：被限制酶切开的dna两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好互补配对，这样的切口叫做黏性末端。

　　dna连接酶：两种来源不同的dna用同一种限制酶来切割，然后让两者的黏性末端通过互补的碱基黏合起来，dna连接酶在断口处把两条dna末端之间的缝隙“缝合”起来——形成共价键

　　c. 基因的运输工具——运载体

　　作用：要将一个外源基因，送入受体细胞。

　　条件：

　　① 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存        进行复制、表达

　　② 具有多个限制酶切点                      以便与外源基因连接

　　③ 具有某些标记基因                        便于进行筛选

　　常用运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等。

　　质粒：是基因工程最常用的运载体，最常用的质粒是大肠杆菌的质粒

　　存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状dna分子。

　　特点：① 含有抗性基因：大肠杆菌质粒中常含抗药基因，如：抗四环素的标记基因

　　② 基因组很小：细菌质粒的大小只有普通细菌染色体dna的百分之一

　　③ 质粒能够“友好”地“借居”在宿主细胞中。一般来说，质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性的作用。

　　④ 质粒的复制则只能在宿主细胞内完成。

　　来源：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细菌中都有质粒。（土壤农杆菌很容易感染植物细胞，使细胞生有瘤状物。培育转基因植物时，常常用土壤农杆菌中的质粒做运载体。）

　　六. 基因操作的基本步骤

　　（一）取目的基因

　　目的基因:是人们所需要的特定基因

　　苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因

　　植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因

　　种子的贮藏蛋白的基因

　　人的胰岛素基因、干扰素基因等

　　主要途径：① 从供体细胞的dna中直接分离基因    ② 人工合成基因。

　　1. 直接分离基因:最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。

　　具体操作：供体细胞中的dna 切成许多片段 重组dna

　　受体细胞（大量复制） 基因扩增 分离含有目的基因的细胞 把带有目的基因的dna片段分离出来

　　优点：操作简便

　　缺点：

　　① 工作量大，具有一定的盲目性

　　② 真核细胞的基因含有不表达的dna片段，不能直接用于基因的扩增和表达

　　主要应用：如许多抗虫、抗病毒的基因都可以用上述方法获得。

　　2. 人工合成基因：

　　（1）逆转录法

　　以目的基因转录成的信使rna为模板，反转录成互补的单链dna，然后在酶的作用下合成双链dna，从而获得所需要的基因。

　　目的基因mrna 单链dna 双链dna（目的基因序列）

　　（2）化学合成法

　　根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使rna序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因

　　蛋白质氨基酸序列 mrna序列 dna序列 目的基因

　　优点：目的性强，比较容易获得真核基因序列

　　缺点：操作技术性强，不容易获取，基因表达不容易控制

　　主要应用：如人的血红蛋白基因、胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。

　　重要发展：dna序列自动测序仪对提取出来的基因进行核苷酸序列分析，扩增dna技术（也叫pcr技术），使目的基因在短时间内成百万倍地扩增。

　　a. 目的基因与运载体结合

　　b. 将目的基因导入受体细胞

　　常用受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。

　　主要手段：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。

　　质粒 细菌 目的基因扩增   

　　感受态细胞：能够接受外源dna的细胞

　　将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒易进入受体细胞。

　　c. 目的基因的检测和表达

　　1. 转基因结果：

　　① 在全部受体细胞中，真正能够摄入重组dna分子的受体细胞很少

　　② 重组dna转移成功的受体细胞不一定能够表达

　　③ 必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。

　　2. 检测的方法

　　（1）抗性监测：

　　（2）性状检测：

　　受体细胞是否表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。

　　基因工程的成果与发展前景

　　一. 基因工程与医药卫生

　　a. 生产基因工程药品

　　传统药品生产：直接从生物体的组织、细胞或血液中提取的

　　原料有限，产品价格昂贵。如：猪胰岛素，紫草素

　　工程菌生产：通过发酵工程生产

　　高效率、高质量、低成本的药品。如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等

　　胰岛素：是治疗糖尿病的特效药。

　　胰岛素生产 传统方法 基因工程

　　来源 猪、牛胰腺提取 大肠杆菌工程菌分泌

　　产量 4—5克/100千克 100克/1000升培养液

　　比较 产量低、价格高、供不应求 产量高、工厂化生产、满足患者需要

　　白细胞介素－2：是淋巴细胞产生的一种淋巴因子

　　本质：小分子蛋白质（分布于血清中）

　　功能：能促进淋巴细胞活化和增殖

　　应用：主要用于治疗肿瘤和感染性疾病

　　生产：白细胞介素－2在大肠杆菌中的高效表达，发酵工程生产

　　干扰素：是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白

　　本质：可溶性糖蛋白（分布于血清和组织液）

　　来源：被病毒感染的组织细胞产生（非病毒基因表达产物）

　　功能：

　　① 它是一种抗病毒的特效药，对细菌和真菌感染作用不大

　　② 几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 干扰素对治疗乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌症和某些白血病也有一定疗效。

　　干扰素生产 传统方法 基因工程方法

　　来源 从人血液中的白细胞内提取 大肠杆菌及酵母菌细胞内获得

　　产量 1mg干扰素/300l血液 20～40mg干扰素/1kg细菌培养物

　　比较 基因工程方法生产产量高、效果稳定、成本低，适于工厂化生产

　　基因工程药物：

　　蛋白质产品：胰岛素、干扰素外、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品等

　　疫苗产品：预防乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、伤寒、虐疾等疾病的各类疫苗。

　　b. 用于基因诊断与基因治疗

　　基因工程技术还可以直接用于基因的诊断和治疗。

　　1. 基因诊断：用放射性同位素（如32p）、荧光分子等标记的dna分子做探针，利用dna分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。

　　基本原理：分子杂交

　　诊断病例：

　　① 病毒性疾病：利用dna探针可以迅速地检出肝炎患者的肝炎病毒、肠道病毒、单纯疱疹病毒等多种病毒。

　　② 诊断遗传性疾病：用β－珠蛋白的dna探针检测出镰刀状细胞贫血症，苯丙氨酸羟化酶基因探针检测出苯丙酮尿症。

　　③ 肿瘤诊断中的应用：用白血病患者细胞中分离出的癌基因制备的dna探针，可以用来检测白血病。

　　2. 基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的

　　病例试验：

　　半乳糖血症：常染色体单基因隐性遗传病

　　病理：乳糖代谢异常

　　由于细胞内半乳糖苷转移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷转移酶，因此当乳糖分解成半乳糖后，不能继续转化为葡萄糖，过多的半乳糖在体内积聚，会引起肝、脑等功能受损

　　治疗：体外试验水平

　　用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了

　　结论：用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的

　　基因治疗并非对致病基因进行修复

　　该种治疗方法并不能稳定遗传

　　二. 基因工程与农牧业、食品工业

　　1. 主要应用：培育高产、优质或具有特殊用途的动植物新品种。

　　（1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。

　　如：用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。

　　实验：将菜豆储存蛋白的基因转移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植株

　　前景：如果以此作为技术基础，把大豆蛋白的基因转移到水稻、小麦等粮食作物中，就可以提高这些作物的蛋白质含量，改善它们的品质。

　　（2）用基因工程的方法培育出具有各种抗逆性的作物新品种。

　　原理：抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。

　　如抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等（自然界中细菌身上几乎可以找到植物所需要的各种抗性）

　　例如：抗虫的烟草、番茄、马铃薯、玉米、大豆、油菜、棉等作物，抗黄瓜花叶病毒、苜蓿花叶病毒的作物，以及抗除草剂的植物等

　　（3）基因工程在畜牧养殖业上的应用：

　　病毒dna

　　实验前景：

　　① 特殊动物：

　　将人生长素基因和牛生长素基因分别注射到小白鼠的受精卵，得到体型巨大的“超级小鼠”

　　② 乳房反应器

　　利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内的表达，从这些动物的乳腺细胞中获得人类所需要的各类物质，如激素、抗体及酶类等。

　　③ 开辟新的食物来源

　　可以用基因工程的方法从微生物中获得人们所需要的糖类、脂肪和维生素等产品。

　　三. 基因工程与环境保护

　　1. 用于环境监测——用dna探针可以检测饮用水中病毒的含量

　　方法：使用一个特定的dna片段制成探针，与被检测的病毒dna杂交，从而把病毒检测出来

　　特点：快速、灵敏

　　（用传统方法进行检测，一次需要耗费几天或几个星期的时间，精确度也不高。用dna探针只需要花费一天的时间，并且能够大幅度地提高检测精度，据报道，1t水中有10个病毒也能检测出来。）

　　2. 用于被污染环境的净化——工程菌分解环境污染物

　　“超级细菌”： 把能分解三种烃类的基因都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”

　　假单胞杆菌：异养需氧型

　　【模拟试题】

　　一. 判断题

　　1. 重组dna技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体。（    ）

　　2. 限制酶的切口一定是gaattc碱基序列。（    ）

　　3. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列。（    ）

　　4. 目的基因是指重组dna质粒。（    ）

　　5. 只要检测出受体细胞中含有目的基因，那么，目的基因一定能成功地进行表达。（    ）

　　6. 基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复。（    ）

　　7. 基因工程在农业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。（    ）

　　8. 用基因工程方法培育的抗虫植物也能够抗病毒。（    ）

　　9. 基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培育体型巨大、品质优良的动物。（    ）

　　10. 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”。 （    ）

　　二. 选择题

　　1. 1971年，科学家在体外做实验，将带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染半乳糖血症患者（半乳糖苷转移酶基因缺陷）的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞能产生半乳糖苷转移酶，恢复了将半乳糖转化为葡萄糖的能力，从而能利用半乳糖能量。该材料说明（    ）

　　a. 半乳糖血症为显性遗传病，会导致体内半乳糖积聚，进而导致肝伤害

　　b. 噬菌体自身携带有半乳糖苷转移酶基因，能合成半乳糖苷酶

　　c. 实验展示了基因治疗的前景，表明能对缺陷基因进行修复达到治疗疾病的目的

　　d. 人类已经能定位并且分离出半乳糖转移酶基因，可以通过基因探针进行基因诊断

　　2. 关于基因工程的叙述正确的是（    ）

　　a. 限制酶只有在获得目的基因时才用

　　b. 重组质粒的形成是在细胞内完成

　　c. 质粒都可以作为运载体

　　d. 蛋白质结构分析可为目的基因的合成提供材料

　　3. 苯丙氨酸羟化酶基因探针可以用来检测苯丙酮尿症，其基本原理是（    ）

　　a. 利用苯丙氨酸羟化酶催化反应来检测酮尿症症状

　　b. 利用苯丙氨酸羟化酶基因测序确定是否患苯丙酮尿症

　　c. 通过标记的dna探针分子与苯丙氨酸羟化酶基因分子杂交检测确定

　　d. 通过标记的dna探针分子与苯丙氨酸羟化酶rna分子杂交检测确定

　　4. 关于运载体的描述中正确的是（    ）

　　a. 运载体的物质本质是蛋白质，能够在不同的细胞间转移基因

　　b. 运载体主要存在于细胞膜上，完成膜两侧的信息交流和物质转运功能

　　c. 运载体是核酸分子，能够与基因重组完成携带转移、遗传信息的作用

　　d. 运载体可以是动植物病毒，主要完成蛋白质转运功能

　　5. 基因工程操作是在哪个水平上完成的（    ）

　　a. 染色体水平    b. 细胞水平     c. 转录水平      d. dna分子水平

　　三. 简答题

　　1. β－珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的功能不正常时，动物有可能患某种疾病，如镰刀型细胞贫血症。假如让你用基因工程的方法，使大肠杆菌生产出鼠的β－珠蛋白，想一想，应如何进行设计？

　　2. 基因工程对人类产生的影响都是有益的吗？为什么？

　　3. 下图是将人的生长素基因导入到细菌m内制造“工程菌”示意图，所用载体质粒a，已知细菌m内不含质粒a，也不含质粒a上的基因，质粒a导入细菌m后，其上的基因能得到表达。则：

　　（1）人工合成目的基因的途径一般有那两条？写出其过程。

　　（2）在分子遗传学上c被称为_____________，其特点是________________________。

　　如何根据通过a、b来构建c，请写出简要过程。

　　（3）通常用cacl2处理m，完成导入过程，其原因是什么？导入过程的效率是很低的，只有少数的m才能称为工程菌，请问如何选择可用于工业发酵生产的工程菌菌株。

　　（4）工程菌成功表达的标志是什么？

　　4. 利用基因工程生产蛋白质药物，经历了三个发展阶段。第一阶段，将人的基因转入细菌细胞；第二阶段，将人的基因转入小鼠等动物的细胞。前两个阶段都是进行细胞培养，提取药物。第三阶段，将人的基因转入活的动物体，饲养这些动物，从乳汁或尿液中提取药物。

　　（1）将人的基因转入异种生物的细胞或个体内，能够产生药物蛋白的原理是基因能控制　　　　　　　　　　　　。

　　（2）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的分子都具有双螺旋结构，都是由四种　　　　构成，基因中碱基配对的规律都是　　　　　。

　　（3）人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时，需要经过　　　和翻译两个步骤。在翻译中需要的模板是　　　　　，原料是氨基酸，直接能源是atp，搬运工兼装配工是　　　　　　，将氨基酸的肽键连接成蛋白质的场所是　　　，“翻译”可理解为将由　

　　个“字母”组成的核酸“语言”翻译成由　　　　个“字母”组成的蛋白质“语言”，从整体来看　　　　　　在翻译中充任着“译员”。

　　（4）利用转基因牛、羊乳汁提取药物工艺简单，甚至可直接饮用治病。如果将药物蛋白基因移到动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛羊尿液提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于：处于　　　　　动物都可生产药物。

　　5. 科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉花的细胞中与棉花的dna结合起来并发挥作用，请回答下列有关问题：

　　（1）从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是　　　　　　，此工具主要存在于　　　　　　　　中，其特点是　　　　　　　　　。

　　（2）苏云金芽孢秆菌一个dna分子上有许多基因，获得抗虫基因常采用的方法是“鸟枪法”。具体做法是：用　　　　　　　　酶将苏云金芽孢杆菌的　　　　　切成许多片段，然后将这些片段　　　，再通过　  　转入不同的受体细胞，让它们在各个受体细胞中大量　　　　　　，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把　　　　　　分离出来。

　　（3）进行基因操作一般要经过的四个步骤是　           　、　           　、　     

　　、　          　。

　　[参考答案]

　　1. ×   运载体不是酶，是dna分子

　　2. ×    不同的限制酶有不同的识别位点，切割位点也各不相同

　　3. √  

　　4. ×    目的基因是自然界中存在的各种基因，为人类所要利用的基因

　　5. ×    目的基因转移成功不一定能够表达，表达是一个受调控的复杂过程

　　6. ×    基因治疗是一种补偿性治疗，对原来的基因没有做修复处理

　　7. √ 

　　8. ×    不同的目的基因功能不同，抗虫基因和抗病毒基因不是同一基因

　　9. ×    转基因动物主要是培育能产生特定蛋白质的动物

　　10. ×    一般假单孢菌子只能分解一种烃

　　二. 选择题：

　　1. d     2. d    3. c     4. c    5. d

　　三. 简答题：

　　1. 提取目的基因、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、对目的基因检测

　　2. 基因工程的应用不一定都是好的：

　　（1）安全性问题：对人体是否真正安全

　　（2）生态环境问题：转基因生物会不会导致生态平衡被破坏

　　（3）大众能否接受：混淆了传统意义上的界限，如动物蛋白和植物蛋白等

　　（4）社会伦理道德问题：克隆生物（人）的认可问题

　　3.（1）① 逆转录法：利用提取的目的基因的mrna逆转录出单链dna，然后合成双链dna分子，获得目的基因；② 人工化学合成法：通过分析蛋白质的氨基酸序列，根据遗传密码子，推导出mrna的碱基序列，根据碱基互补配对原则，推导出目的基因的碱基序列，通过化学方法合成。

　　（2）重组dna分子（重组质粒）；质粒上含有目的基因；用同一种限制性内切酶分别切割a、b，使a、b具有同一种粘性末端，将a、b以适当比例混合，利用dna连接酶使形成重组质粒c

　　（3）cacl2处理使细胞壁的通透性变大，外源dna更容易进入细菌。

　　利用添加青霉素的选择培养基培养转到细菌，如果长出菌落，表明该菌落细菌具有青霉素抗性，为转导成功菌株，携带人生长素基因，可作为工业生产用的工程菌。

　　（4）能够分泌人生长素

　　4.（1）蛋白质的合成

　　（2）脱氧核苷酸；a对t、g对c

　　（3）转录；mrna；trna；核糖体；多个；3个；trna

　　（4）不同发育时期的

　　5. （1）限制性内切酶；微生物；只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割dna分子

　　（2）限制性内切；dna分子；分别载入运载体；运载体；复制；目的基因

　　（3）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；目的基因的检测与表达

基因工程 篇7

　　基因工程及其应用 --案例

　　一、教学目标的确定

　　课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是：“关注转基因生物和转基因食品的安全性”，这也是本节要达成的主要教学目标。课程标准并未明确指出本章要讲述基因工程的内容，考虑到本章教材知识体系的完整性，以及学生达成上述目标所需要的知识基础，本节还将“简述基因工程的基本原理”，“举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用”作为教学目标。

　　二、--思路

　　第一课时--流程图如下。

　　第二课时--流程图如下。

　　三、教学实施的程序

　　教师组织引导

　　学生活动

　　教学意图

　　教师通过图片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等，引入课题。

　　教师利用“问题探讨”，提出问题，组织学生讨论、交流看法。

　　·为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？

　　·推测这种“嫁接”怎样才能实现？

　　·这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？

　　教师小结：从杂交育种的局限性切入，人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。说明本节教学目标。

　　教师肯定学生合理的想法，引发思考。

　　“你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？”

　　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6-3）。

　　用同一种限制性内切酶切割后的dna片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图6?4）。这样“剪切拼接”就可以形成重组的dna分子。

　　将学生分成4个人一组，发给所需材料，可将构建模型的文字指导（参见选修3《现代生物科技专题》p.6“重组dna分子的模拟操作”），复印后发给各组。

　　教师提出问题：

　　1.在制作模型时用到的工具（剪刀和不干胶）各代表什么？比较剪切后的dna片断的末端切片，你发现有什么特点呢？

　　2.回顾在模型构建过程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“产品”，你对重组dna的操作有什么新的理解？

　　教师启发学生思考重组后的dna分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。

　　教师用图片或课件动画展示质粒的结构及特点。（教科书图6-5）

　　·细胞拟核之外的小的环状dna分子。

　　·借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响。

　　·能够自主复制。

　　·可以容易地从细胞中取出或放入。

　　这些特点使它能够胜任运载体的工作，携带目的基因进入细胞。

　　教师用多媒体课件或与教科书插图6-6类似的示意图，简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。

　　启发学生思考：想像科学家在分子水平上进行这一操作的精确性。

　　教师小结本节内容。

　　布置学生课下搜集基因工程应用的事例及其价值的资料；搜集有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等的资料。

　　课堂作业、课后练习：基础题1、2、3；拓展题。

　　复习基因工程操作的基本步骤和重要工具。

　　检查课前收集到的有关基因工程应用的资料。

　　导入新课：基因工程的应用。

　　指定几名学生汇报，其他人补充。

　　学生阅读教科书p.104的内容。

　　教师总结，并从具体事例引入关于转基因生物和转基因食品安全性的争议，启发学生对其安全性问题进行讨论。

　　学生分组讨论，教师强调支持某一观点的论据要充分，要注意科学性、客观性和逻辑性。

　　在学生讨论的基础上，与学生协商或按小组指派某个角色，安排角色扮演活动。

　　教师可将角色扮演的程序、规则和具体要求以及评价标准事先复印好，分发给各组，引导学生以小组为单位讨论并形成陈述报告要点。

　　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。

　　要求：观点正确，论据充分，注意科学性，客观性和逻辑性。

　　听证会程序：

　　1.决策部门的主管陈述听证会议题及议程（规则）；

　　2.控辩双方分别陈述各自的主张；

　　3.辩论阶段；

　　4.法律专家代表陈述我国和世界各主要国家和地区的有关法律法规；

　　5.表决有关条例决议案。

　　师生共同总结，对活动过程和结果做出合理评价。

　　教师依据教科书p.107的本章小结，对本章内容进行简要总结。

　　学生观察、传看。

　　学生列举自己知道的基因工程