基因工程的发展前景。

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助授课经验少的教师教学。所以你在写教案时要注意些什么呢？下面是由小编为大家整理的“基因工程的发展前景”，欢迎您参考，希望对您有所助益！

辅导教案
基础链接温故知新
一、光合作用
1．光合作用的光反应在叶绿体的________上进行，碳反应是一系列的________反应，在________进行，二氧化碳被还原为糖的过程为________循环，此循环所需要的能量来自于光反应产生的NADPH和________。
2．光合作用速率受温度、光强度和________浓度的影响。
3．C4植物与C3植物相比，最大的特点是能利用较低浓度的________。
二、蛋白质
1．蛋白质和核酸共有的化学元素是________，糖类中只含有C、H、O三种元素。蛋白质是由若干________经脱水缩合而形成的。
2．蛋白质是生物体性状的______________者。其合成过程可用“中心法则”，表现为：______________________________。
一、1.类囊体膜　酶促　类囊体基质　卡尔文　ATP
2．二氧化碳　3.CO2
二、1.C、H、O、N　氨基酸　2.体现
聚焦科技扫描知识
基因工程虽然取得了一定的成就，但科学是无止境的。科学家正致力于其他领域，如蛋白质工程、人类基因组科学和发育生物学、神经生物学，相信生物技术的未来是美好的。
一、科学家在基因工程方面的最新尝试
1．光合作用(photosynthesis)
能进行光合作用的生物不一定有叶绿体，如光合细菌。
ks5u
(1)概念：植物细胞和某些细菌利用太阳能将无机物(CO2和H2O)合成有机物(C6H12O6)并释放氧气(O2)的过程。
(2)意义：是植物重要的生理活动，人类直接或间接地依赖于光合作用。
(3)提高光合作用效率的因素
①环境因素：光照、二氧化碳浓度、矿质元素。
②内在因素：叶绿体色素、酶等。
其中，通过基因工程可以改变酶的活性来提高光合作用的效率。
(4)通过改变酶的活性提高光合作用效率的尝试
①改良二磷酸核糖羧化酶。使它的反应平衡偏向于对二氧化碳的固定(即提高其羧化酶活性，降低其加氧酶活力)，减少呼吸的浪费，增加对二氧化碳的固定速率，消除或减低光呼吸这一竞争性反应，提高农作物的产量。
②C3植物向C4植物的转化。将二磷酸核糖羧化酶除去或灭活，引入这种基因改造过的叶绿体，同时增加导致C4固定的酶的活性。即使C3型叶绿体与C4型叶绿体共存于一个细胞内。
③对光调节基因进行改造。光控制着叶绿体的发育和光合作用的许多基因，改造这些基因可提高光合作用的效率。
2．生物固氮(biologicalnitrogenfitation)
豆科植物本身不能固氮，而是与其共生的固氮菌具有固氮能力。
(1)概念：通过微生物将分子氮转化为含氮化合物的过程。
虽然大气中的氮气含量非常多，但植物不能直接利用分子氮，必须利用含氮化合物，而固氮微生物就能实现这一目标。
(2)对作物的价值和意义
氮是生物生长发育和光合作用(光合酶、叶绿素成分中都含有氮元素)必需的矿质元素；减少化肥的用量，降低农业生产成本，增加粮食产量和保护生态环境等。
(3)应用基因工程设计使非豆科植物具有固氮能力
(4)研究现状
固氮能力是由许多固氮基因共同控制的，机理复杂，因此目前还没有培育出具有固氮能力的非豆科农作物。
3．生物反应器(bioreactor)
(1)什么是生物反应器：就是用来生产蛋白质药物(包括疫苗)的动植物。
(2)基因工程构建生物反应器的程序。
反应器的四大优点：①产量高，易获得目标产品；②目标产品质量好，因为乳腺组织具有一整套全面对蛋白质进行合成和加工的能力；③产品成本低；④从奶牛中提取产品，操作简单。

首先获得需要生产的蛋白质药物的目的基因，然后选择合适的运载体(多以病毒)并与运载体结合形成重组DNA分子，再将重组DNA分子转入受体生物(动物或植物)内，从而得到生物反应器。
(3)实例：动物乳腺生物反应器。
操作大致过程为：获取目的基因→构建基因表达载体→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物(只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达)。
因为动物所有的体细胞都是由受精卵发育成的，故其乳腺细胞中含有重组基因并进行选择性表达，产生出抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要的医药产品。
4．蛋白质工程(proteinengineering)
(1)概念：利用基因工程的技术，对天然蛋白质进行改造，以便获得具有理想生物学功能的蛋白质。
蛋白质工程可以创造新的、自然界不存在的蛋白质分子。
目前，蛋白质工程主要是改造现有的蛋白质，通过修改蛋白质中的氨基酸序列来改进蛋白质的结构和构象，提高蛋白质的活性、稳定性和产率。
也可以利用基因工程改造蛋白质。如下方法：
预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
(2)与基因工程的关系
蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，是第二代基因工程。
基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，产生本不能产生的蛋白质，从而产生新性状。原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
蛋白质工程的目的：生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的蛋白质。
二、基因工程的未来
基因工程是一种新鲜的事物，也是一把“双刃剑”，人们对此会有不同的看法。只要科学地、合理地加以利用，相信基因工程一定会使我们的生活更美好。
纲举目张理清结构
基因工程的研究在动植物育种、人类疾病防治及生态保护方面取得了一定的成就，但科学家永不放弃研究，又致力于新的尝试，努力使基因工程为人类提供更大的帮助。
突破难点化解疑点
1．分析说明基因工程应用研究的实质。
探究发现：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以生产它本不能生产的蛋白质，进而表现出新的性状。
基因工程可以发生在不同植物之间、不同动物之间以及微生物与动植物之间。目的基因位于微生物体内，可以转基因至植物或动物体内，如植物的抗性基因大多来源于细菌或病毒；目的基因位于动物体内，如动物的生长激素基因、胰岛素基因等可转移至细菌中大量生产；当然在植物与植物之间、动物与动物之间更容易发生。
不同的生物甚至亲缘关系比较远的生物之所以能发生基因重组，是由于各种生物基因的结构基本相同，在遗传上共用一套遗传密码。
我的发现

2．蛋白质工程与基因工程有何关系？
探究发现：简单地讲，蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活力的作用机制之间的关系，利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至于创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。蛋白质工程在诞生之日起就与基因工程密不可分。基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步根据分子设计的方案，通过对天然蛋白质的基因进行改造，来实现对其所编码的蛋白质的改造，它的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的，具有了人类所需要的优点的蛋白质。天然蛋白质都是通过漫长的进化过程自然选择而来的，而蛋白质工程对天然蛋白质的改造，好比是在实验室里加快了的进化过程，期望能更快、更有效地为人类的需要服务。
基因工程是遵循中心法则，从DNA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。
蛋白质工程是直接改造天然蛋白质或按照以下思路进行：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列，可以创造自然界不存在的蛋白质。
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生态工程的实例和发展前景

5.2生态工程的实例和发展前景

一、学习目的
1．知识与技能目标
能够对生态工程的实例进行科学的分析，总结出它们的特点，并应用生态工程的原理，设计简单的生态工程。
2．过程与方法目标
通过参观、调查、搜集资料等方法，了解农村综合发展型生态工程、小流域综合治理生态工程、大区域生态系统恢复工程、湿地生态恢复工程、矿区废弃地的生态恢复工程、城市环境生态工程的具体措施。走出“先污染，后治理”的老路，并展望生态工程发展的前景。
3．情感与价值观目标
肯定我国农民和科技工作者在实践中的创造，理解实践出真知的道理，培养求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
二、教学过程

三、知识点解析
1．生态工程实例分析
2．农业生态系统设计方案基本要求是什么？
提示①设计方案的原则农业生态系统的设计方案应当符合以下原则：a．应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则．b．应当能够构成一个合理的生产结构；c．应当体现充分利用自然界的物质和能量资源；d．应当体现减少环境污染的原则；e．应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益；f．所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。
②对设计方案的分析
学生应当运用生态学知识，对所设计的农业生态系统进行预测性的分析，如资源和能源的利用情况、农产品增产情况、农药和化肥使用的减少情况等。
四、例题分析
例1．据报载，进入20世纪后，几乎每年都至少有一种鸟类或哺乳类动物从地球上消失，造成野生动物濒危和绝灭的下述原因中，最重要的是（）
A干旱少雨，饮水缺乏B天敌过多，大量被捕食
C食物不足D人类活动破坏了生态平衡
方法指导：天敌、水和食物都会影响野生动物的生活，但是，事实上这些年野生动物的天敌并没有增多，而缺水、缺少食物也都是由于生态环境的被破坏造成的。所以，人类活动破坏了生态环境，才是造成野生动物濒危和绝灭的主要原因。当然，掠夺式的开发利用和环境污染，也是很重要的原因，只是题中未列出这两条。
答案：D
例2．某山区小镇，近10余年来，先后建立了多种乡镇企业，随着外来人口的增加，小镇污水的排放量增加。据环保部门测定：小镇街道的声响为90分贝，降水pH为6.5，河水中含氧量为2mg／mL。请回答：
(1)该镇受到的污染有_______________。
(2)为调查污染源，从某厂取得排放水水样，放置一天后，加入____________经保温1h时，水样仍为蓝色，则该厂排放水是否为污染源?______________________________。
(3)治理小镇环境污染最根本的措施是__________________________________________。
方法指导：从材料看该镇受到的污染是噪音污染和水污染；为调查污染源，从某厂取得排放水水样，放置一天后，加入亚甲基蓝溶液，保温1h后，水样仍为蓝色，说明该厂的排水不是污染源。治理小镇污染最根本的措施是严格控制污染源。
答案：(1)噪音污染、水污染(2)亚甲基蓝溶液不是(3)严格控制污染源
例3．人类的生存环境是一个巨大的生态系统，随着社会生产力的发展，环境污染已达到空前严重的地步。据统计，建一个100万千瓦的煤电站，每年给大气带来6000吨飞尘、800万吨CO2、4万吨SO2、1万吨氮氧化物。当前环境保护已成为人们日益关心的重大问题，保护环境就是保护人类自身。
(1)工业“三废”指的是________________。
(2)造成“温室效应”的原因是人类向大气排放了大量的（）
ACOBCO2C．SO2DNO2
（3）1982年，我国南方某城市降了一场较大的“酸雨”，使得郊区栽种的西瓜全部烂死。关于“酸雨”的形成，以下说法正确的是（）
A空气中的CO2溶于雨中
B空气中的氯化氢溶于雨中
C空气中的硫氧化物及所形成的硫酸和硫酸盐随雨降到地面
D空气中的一氧化碳溶于水中
（4）保护环境，一方面要防止“三废”污染，但更重要的是（）
A消除噪声B保护水土
C防止放射性污染D自然保护
（5）近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是（）
A提高汽油燃烧值B降低汽油成本
C避免铅的化合物污染大气D铅资源短缺
（6）某环境中SO2气体较多，为改善环境，周围应多种植的植物是（）
A山毛榉和黑核桃B美人蕉和柠檬
C银杏和法国梧桐D柳杉和月季
方法指导：本题考查环境污染的危害及防治，是一道综合题。从当前人类所面临的环境问题入手，将有关生物、化学知识有机结合在一起，考查学生综合应用知识的能力。
答案：(1)废水、废气、废渣(2)B(3)C(4)D(5)C(6)D
五、课后巩固
（一）选择题
1．湿地生态系统的作用不包括（）A
A．防风固沙、护岸固提
B．对维持生物圈的碳——氧平衡和水循环起重要作用
C．调节水流量和控制洪水
D．在一定范围内消除污染
2．“三北防护林工程”建设中，应当特别注意的生态工程原理是（）B
A．物种多样性原理和整体性原理
B．协调与平衡原理和物种多样性原理
C．协调与平衡原理和物质循环再生原理
D．系统工程学原理
3．“小流域综合治理”的综合体现在（）A
A．改变单纯造林、蓄水、减沙等工程模式，同时注重生态效益和经济效益
B．采用多种植物进行生态工程恢复
C．运用了多种生物措施
D．运用了生态工程的整体性原理
4．下列关于“生物圈2号”实验的叙述错误的是（）C
A．建立“生物圈2号”的目的是制造一个人工模拟的生态系统
B．“生物圈2号”中设置了生产者、消费者、分解者三大功能类群
C．“生物圈2号”完全模拟地球条件
D．“生物圈2号”实验的失败，使人们认识到与自然和谐共处的重要性
5．城市生态系统是人类起主导作用的生态系统，其主导作用体现在（）B
A．城市的一切设施是人制造的
B．人类对城市生态系统的发展起支配作用
C．消费者主要是人类
D．城市中动物、植物不多，分解者功能不强，人是主要种群
6．下列关于生态农业的叙述，不正确的是（）D
A．生态农业实现了对能量和物质的多级利用
B．生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础
C．生态农业使废物资源化，提高能量的转化效率，减少环境污染
D．农业生态系统的抵抗力稳定性比自然生态系统高
7．一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里搞了一个小型生态农业，使0.25亩的庭院创收达几万元。其物质循环和能量流动如图所示，
请找出下列对该系统叙述有错误的一项（）D
A．该系统中，人的因素非常关键，其中生产者是葡萄
B．该系统体现了物质、能量多级利用和高效转化
C．该系统内蚯蚓和甲烷菌等为分解者
D．猪在其中为三级消费者
8．窦店农村综合发展生态工程作为我国农村生态工程的样板
在全国推广，这是由于该生态工程（）B
A．以实施沼气工程为中心
B．建立了良好的物质多级循环利用程序
C．创造了较多的劳动力就业机会
D．最早推出“无公害蔬菜”
（二）填充题
9．如右图为“秸秆的多级利用”农业生态系统中能量流动和物质循环示意图。请回答下列问题：

(1)“秸秆的多级利用”充分体现了生态工程的______________原理，最大限度地实现了物质的循环，减轻了燃烧秸秆造成的__________________效应。
(2)图中属于生产者的是__________________；消费者是__________________；分解者是
__________________。
(3)在该农业生态系统中，物质经多次重复利用，提高了______________________________。
(4)农村大量燃烧秸秆和柴草会产生什么问题?至少列举两种现象。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
分析：⑴物质循环再生温室⑵作物家畜食用菌、蚯蚓⑶物质利用率
⑷燃烧秸秆和柴草会使热能利用率低使秸秆不能作为有机肥料返田，土壤有机质得不到补充，土壤与农作物之间物质循环遭到破坏，以致于土壤肥力下降，农作物产量不能提高。
10．如右图是某一生态农业系统的结构模式图，请据图回答：
(1)生态系统的主要功能是物质
循环和能量流动。从生态学角度分
析，人们建立如图所示的农业生态
系统的主要目的是_____________
______________________________。
(2)该生态系统的主要成分是_______________________。
仅从质量考虑，若要生产2kg鸡肉，最多需要消耗农作物共计_____________kg。
(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻根细胞最主要的区别是_______________________________________，它的代谢类型为__________________。
(4)氮是植物生长必需的元素。但在种植大豆时不施氮肥，仍能旺盛生长，其原因是______________________________________________________________________________。
(5)蘑菇在该生态系统的成分中属于_____________。在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量。试分析增产原因：_____________________。
(6)在沼气池中常有一种刺激性的臭气，该物质是_____________，通过_____________细菌的作用可将臭气除去，并能形成_____________被植物吸收。
分析：⑴提高能量利用率，防止环境污染。⑵水稻、大豆、蔬菜20⑶无核膜包围的细胞核异养厌氧型⑷大豆可与根瘤菌共生，根瘤菌具有固作用，可为大豆提供氮源⑸分解者因为蘑菇细胞呼吸放出CO2为蔬菜的光合作用提供原料⑹氨气硝化亚硝酸盐和硝酸盐

基因工程的应用

古人云，工欲善其事，必先利其器。教师要准备好教案，这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，帮助教师能够井然有序的进行教学。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？下面的内容是小编为大家整理的基因工程的应用，希望对您的工作和生活有所帮助。

辅导教案
基础链接温故知新
一、遗传变异与育种
1．利用________的原理，有目的地将两个或多个________的优良性状组合在一起，再通过选择和培育，创造新品种的技术叫杂交育种。通过诱变技术，使生物发生________，创造新的基因和基因型，从而改良生物品种。
2．单倍体育种的特点，其一，________，仅用2年即可获得可育纯种；其二，________，提高效率。多倍体育种常用的方法是用________处理萌发的种子或幼苗。
二、遗传与人类健康
1．由细胞中的________在结构或功能上发生了改变引起的人类疾病，称为遗传病。
2．基因治疗遗传病的一种方法是为细胞补上丢失的基因或________，以达到治疗的目的。
三、生物多样性
生物多样性包括生态系统多样性、物种多样性和________多样性。
一、1.基因重组　(优良)品种　基因突变
2．缩短育种年限　排除显隐性干扰　秋水仙素
二、1.遗传物质
2．改变病变的基因
三、遗传
聚焦科技扫描知识
随着基因工程的诞生和技术的发展，目前基因工程已成为生物科学的核心技术，已经广泛应用于农牧业和医药卫生等领域，并取得了巨大成就。
一、基因工程与遗传育种
1．转基因植物(transgenicplant)
(1)优点：克服了远缘种及种间杂交不育或不能杂交的障碍，产生我们所需要的优良性状。同时还缩短了育种周期。
缺点：技术难度大，技术要求高。
(2)产生过程：
ks5u
(3)成果：
植物基因工程的成果都是由两方面组成：一是外源基因来源；二是外源基因的表达成果。

①抗性转基因植物
抗虫植物：(杀虫基因)如棉、玉米、马铃薯、番茄等。
抗病植物：(抗菌蛋白基因)如烟草、番茄、苜蓿、马铃薯等。
抗除草剂植物：(抗除草剂基因)如烟草、番茄、马铃薯等。
抗盐碱植物：(调节细胞渗透压的基因)如大麦、番茄等。
抗旱植物：调节细胞渗透压的基因)如小麦、玉米、大豆。
抗寒植物：(抗冻蛋白基因)如番茄。
②改良植物品质
转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
2.转基因动物(transgenicanimal)
提高动物生长速度，导入的是生长激素基因而不是生长素基因。ks5u

转基因动物是指转入了外源基因的动物。
(1)提高动物的生长速度的基因：外源生长激素基因。
(2)成果：转基因鼠、转基因鲤鱼。
二、基因工程与疾病治疗
1．基因工程药物
基因工程药物，是重组DNA的表达产物。广义地说，凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的，都可以称为基因工程药物。
青霉素是由青霉菌产生的，不是通过基因工程生产的。

利用基因工程培育“工程菌”来生产药品，是基因工程的低成本高效益的工程产业，可以通过转基因培育的工程菌(如大肠杆菌)生产人胰岛素、人生长激素、干扰素、乙肝疫苗等。
(1)胰岛素
①化学本质：蛋白质。
②合成过程：
③作用：降血糖(治疗依赖型糖尿病的有效药物)。
(2)干扰素
①化学本质：糖蛋白。
②作用：抗病毒、抗细胞分裂和免疫调节等，治疗病毒性肝炎和肿瘤的药物。
(3)乙型肝炎疫苗：可用来预防病毒性肝炎，可通过疫苗增强人体的免疫能力。
下面以人胰岛素为例，图示转基因药物的生产过程。
2．基因治疗
(1)含义：向目标细胞中引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。
(2)实例：第一例基因治疗是美国在1990年进行的。当时，有个小女孩由于体内腺苷酸脱氨酶缺乏而患了严重的复合型免疫缺陷症。科学家对她进行了基因治疗并取得了成功。这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。1991年，我国首例B型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。

基因治疗的实质是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，并不是直接修复缺陷基因。

(3)基因治疗进行的程序
若T淋巴细胞中腺苷酸脱氨酶基因(ada)发生了突变，不能合成腺苷酸脱氨酶(ADA)，从而不能产生抗体，造成免疫功能低下，不能抵抗病原微生物的威胁。
通过基因治疗，使缺陷细胞得到修复，成千上万的转基因T淋巴细胞注射到患者体内，症状得到缓解。
(4)研究现状
有了一定的成果，但仍处于初级阶段。
三、基因工程与生态环境保护
基因工程可用于被污染环境的净化。
(1)利用基因工程技术对自然界存在的能够分解石油的细菌进行改造，大大提高分解石油的效率。
(2)用转基因开发具有生物可降解的新塑料，如聚羟基烷酯。
(3)利用转基因微生物吸收环境中的重金属、降解有毒化合物和处理工业废水。
纲举目张理清结构
基因工程自诞生以来，已经创造出了巨大的经济效益。在农牧业、医药和医学、环境保护等领域也展示出了美好的前景。[Ks5u]
突破难点化解疑点
1．以镰刀型细胞贫血症的治疗过程为例，说明基因治疗的过程。
探究发现：ks5u
步骤过程ks5u
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DNA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，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，以根治镰刀型细胞贫血症

我的发现：

2．分析说明基因治疗存在的问题与伦理。
探究发现：(1)导入基因的稳定高效表达
导入的方法、使用的受体细胞等都会影响到基因导入的效率和基因的表达，因此在基因工程操作时要进行筛选和培养。骨髓作为受体细胞使用的最多，对它进行细胞培养、干细胞分化、使用造血因子等方法可增加基因的稳定高效表达。
(2)导入基因的安全性
导入的基因是否引起重要基因的失活或更严重地激活一个原癌基因，目前还不十分清楚，因此要重视基因的安全性问题。
(3)基因治疗与社会伦理道德
体细胞基因治疗是符合伦理道德的，但试图纠正生殖细胞遗传缺陷或通过遗传工程手段来改变正常人的遗传特征却引起争议。
我的发现：

3．利用微生物生产药物有何优越性？
探究发现：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基因，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的药品。
(2)可以解决传统制药中原料来源的不足。例如，传统的胰岛素生产方式是从猪和羊的胰腺中提取，获得1g胰岛素大约需要100kg的猪胰脏，生产成本高，价格昂贵；但利用基因工程菌发酵生产即能大量生产(1000L大肠杆菌发酵液可得到100g胰岛素)，又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。
我的发现：

基因工程的应用教案

??疏导引导
1.植物基因工程的成果?
植物基因工程的成果都是由两方面组成：一是外源基因来源；二是外源基因的表达成果。虽然教材内容繁多，杂乱无章，但是我们在掌握时只要抓住植物基因工程的外源基因是什么，该基因是通过基因工程技术导入植物细胞，使其表达，产生人们所需要的产品，如抗虫转基因植物的外源基因是杀虫基因。外源基因还有Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。成果是抗虫棉等。
2.动物基因工程的成果?
动物基因工程的成果也是由两方面组成：一是外源基因，如生长激素基因、肠乳糖酶基因、药用蛋白基因、抗原决定基因等；二是外源基因在动物体内的表达成果，如动物生长速率加快、转基因鲤鱼、乳房生物反应器、没有免疫反应的克隆猪器官。
3.基因工程药品?
利用基因工程培育“工程菌”来生产药品，是基因工程的低成本高效益的工程产业，可以通过转基因培育的工程菌生产人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素、白细胞介素、干扰素等。
4.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，它有以下优越性：?
（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所需的胰岛素需要从40头牛或50头猪的胰脏中才能提取到。1978年科学家用2000L大肠杆菌发酵液得到了100g胰岛素，相当于从1000kg猪胰脏中提取的量。又如，生长激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激素。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。
活学巧用
用现代生物技术培育生物新品种，其优越性在于…?（）?
A.克隆技术可以快速繁育优良性状的家畜?
B.现代转基因技术可迅速改变生物的基因组成?
C.现代生物技术迅速使新品种形成群落?
D.现代生物技术可克服远源杂交不亲和的障碍?
解题提示：群落是在一定自然区域内，相互之间具有直接和间接关系的各种生物的总和。解决该类题目的规律：基因工程是在两个物种之间转移基因，克服两物种之间由于生殖隔离不能进行基因交流的障碍。?
答案：ABD
下列实例中，涉及基因重组的是（）?
A.我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种?
B.英国科学家利用细胞核移植技术克隆出小绵羊?
C.荷兰科学家将人乳高铁蛋白基因移植到牛体内并获得成功?
D.乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上?
解题提示：袁隆平培育出的超级水稻品种是利用杂交技术，根据基因重组原理培育成功的，故A对。C项为基因工程的产物，基因工程也是利用基因重组原理，把一种生物的基因转移到另一种生物体内，定向地改造生物的遗传性状，即把不同种生物的基因组合在一起，并得以表达的过程，故C对。B项克隆小绵羊的产生是无性生殖的过程，无基因重组现象。太空育种是利用基因突变原理，故B、D错。解决该类题目的规律：基因重组有两种类型：一是有性生殖过程中非等位基因的重新组合；二是DNA拼接技术即基因工程。?
答案：AC

遗传和基因工程

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，有效的提高课堂的教学效率。写好一份优质的教案要怎么做呢？下面是小编帮大家编辑的《遗传和基因工程》，仅供您在工作和学习中参考。

选修本
第12课时　遗传和基因工程——基因工程简介

知识精华
1、基因工程的概念：又叫________技术或DNA重组技术。它是按照人们意愿，把一种生物的基因导入到另一种生物的细胞中，定向的改变生物性状。
2、基因操作的工具
（1）基因的__________――――限制性内切酶。
（2）基因的__________――――DNA连接酶。
（3）基因的__________――运载体。
3、基因操作的基本步骤
（1）提取____________________――直接分离基因和人工合成基因。
（2）目的基因与__________结合――使目的基因载入到运载体中，形成重组DNA。
（3）将目的基因导入______细胞――常采用显微注射技术和感染法
（4）目的基因的________与表达――据运载体上的标记基因判断导入与否，据受体细胞表现出特定的性状，判断目的基因表达与否。
4、基因工程的成果与发展前景
（1）医药卫生：生产基因工程药品；基因诊断（DNA探针）；基因治疗。
（2）农牧业及食品工业：农业上获得具抗性能力的新品种；畜牧养殖业培养优良品种的转基因动物；食品业为人类开辟新的食物来源。
（3）环境保护：环境监测；环境的净化

例题领悟
例1、下列关于质粒的叙述，正确的是（）
A、质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B、质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子
　C、质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制
　D、细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
解析：从两个方面分析，（1）质粒是一个小型环状DNA分子，它可以进入细菌细胞，存在于细胞内，但它不是宿主细胞的细胞器；（2）质粒是一个重要的运载体，通常利用质粒与目的基因结合，形成重组质粒。答案：B
例2、下列不属于获得目的基因的方法是　（）
　A、“鸟枪法”B、转录法
　C、反转录法D、根据已知氨基酸序列合成法
解析：从两个方面分析，（1）获取目的基因的途径有两条：一条是直接分离基因；另一条是人工合成基因。直接合成基因也就是“鸟枪法”；人工合成基因又有两条途径，一条是“逆转录法”，另一条是根据已知的氨基酸序列合成基因；（2）所谓转录是指以DNA的一条链为模板，遵循碱基互补配对原则合成ｍRNA的过程，此过程不能获得DNA（基因）。答案：B

自我评价
一、选择题
1、从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因的方法有（）
①从供体细胞的DNA中直接分离基因　②从受体细胞的DNA中直接分离基因　③人工合成基因④复制
A、①②B、①③C、③④D、②④
2、下列说法正确的是（）
A、质粒是基因工程中唯一的运载工具
B、人工合成基因可以以RNA为模板
C、检测到标记基因所表达出来的性状，则说明受体细胞中的目的基因已成功表达
D、重组的DNA分子必须含有抗药性基因，即标记基因。
3、下列说法正确的是（）
A、基因治疗主要是对缺陷的细胞进行修复
B、基因工程的产品是获得大量的目的基因
C、用苯丙氨酸羟化酶基因探针可以检测出镰刀型细胞贫血症
D、用DNA探针检测饮水中病毒的含量，可精确到10个病毒每吨水
4、下列说法不正确的是　（）
A、基因的运载体从本质上来看是一种分子量较小的DNA分子
B、苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因可以通过基因工程在棉花细胞中表达
C、基因工程的产品往往是一些蛋白质类物质
D、“工程菌”是从自然界分离出来，可作为基因工程中的受体细胞
5、基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞的原因是
A、结构简单，操作方便B、繁殖速度快　（）
C、遗传物质含量少，易操作D、性状稳定，变异少
二、简答题
6、中国科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因植入烟草的细胞中并“嫁接”到其DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力。试分析回答：
（1）人的抗病毒干扰素的化学本质是＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在该实验操作过程用到的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
（3）人的抗病毒干扰素基因之所以能“嫁接”到植物的DNA分子上去，是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生了＿＿＿＿＿＿＿＿。这个事实说明，人和植物共同有一套＿＿＿＿＿＿＿＿，蛋白质的合成方式＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）这个事实也说明，现代地球上的生物是由共同的原始祖先经过漫长的地质年代进化而来,它们之间有着或远或近的＿＿＿＿＿＿＿关系。

自我评价答案
一、1、B　2、B　3、D　4、D　5、B
二、6、（1）蛋白质　
（2）限制性内切酶　DNA连接酶
（3）人和植物的DNA分子，具有相同的结构（双螺旋结构）和化学组成（基本组成单位）
（4）人的干扰素基因　遗传密码　转录和翻译
（5）亲缘