人教版高中生物选修三1.1DNA重组技术的基本工具学案。

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，帮助教师掌握上课时的教学节奏。你知道怎么写具体的教案内容吗？小编经过搜集和处理，为您提供人教版高中生物选修三1.1DNA重组技术的基本工具学案，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

1.1DNA重组技术的基本工具

1.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
2.认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。

一、基因工程的概念
1.操作意图：按照人们的愿望，进行严格的。
2．操作场所：在外进行。
3．操作技术：利用了体外DNA重组和等技术。
4．操作结果：赋予生物以新的，从而创造出更符合人们需要的新的和生物产品。
5．操作水平：是在水平上进行设计和施工的。
二、DNA重组技术的基本工具
1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
(1)主要。
(2)作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列并且能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。
(3)结果：形成DNA片段末端。限制酶切割DNA分子产生的DNA片段末端有两种形式，即和。
2．DNA连接酶——“分子缝合针”
(1)作用：将切下的双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的，拼接成新的DNA分子。
(2)种类：
①E·coliDNA连接酶：从中分离得到，只连接双链DNA片段互补的末端。
②T4DNA连接酶：从中分离出来，对于两种末端都能连接，但对的连接效率比较低。
3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
(1)载体的条件
①能够在细胞中。
②有一个至多个，便于外源基因的插入。
③具有，供重组DNA的鉴定和选择。
(2)载体的种类
①质粒是一种裸露的、结构简单、独立于之外，并具有能力的很小的链环状DNA分子。含有一个至多个，供外源基因插入其中，并带有特殊的，是基因工程最常用的载体。
②λ噬菌体的衍生物。
③动植物病毒。
思考交流
1．只有DNA连接酶能连接形成磷酸二酯键吗？

2．如果受体细胞分别是动物细胞和细菌，所用的载体相同吗？Jab88.coM

正误判断
1．限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列。()
2．天然的质粒可直接用作基因工程的载体。()
3．限制性核酸内切酶与DNA连接酶作用位点相同，作用结果相反。()
4．限制酶、DNA连接酶和载体是基因工程中常用的工具酶。()
5．基因工程中的载体与细胞膜上的载体本质相同。()
6．不同限制酶的识别序列不同，这属于酶的专一性特点。()

一、如何理解基因工程的概念？
应用技术DNA重组、转基因等技术
操作环境
操作对象
操作水平
基本过程剪切→拼接→导入→表达
结果人类需要的性状或基因产物

例1下列叙述不符合基因工程的是()
A．将人的干扰素基因重组到质粒后导入细菌的技术是转基因技术
B．基因工程是在分子水平上进行的生物技术
C．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上
D．通过转基因技术可以将某些“特殊”基因转移到受体生物中，从而得到人类需要的产物
　C
二、基因工程中各种工具的具体作用有哪些？各种工具有什么作用特点？

例2现有一长度为1000个碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnⅠ单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是()
(2)位置判断，新增加的一种酶将原有酶切开的DNA片段再次切开，消失的DNA片段上有该酶的切点。
D从题干中“用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp”，再结合选项中DNA分子的可能酶切图谱分析可知，此DNA分子是环状，故A、B排除。同理，从“用KpnⅠ单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子”，又可推知图谱中应有两个KpnⅠ酶切位点，故选D。
三、列表比较
1.两类DNA连接酶的比较
种类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶
来源大肠杆菌T4噬菌体
功能特性只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低
相同点都能缝合
　
　2.DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
比较项目DNA连接酶DNA聚合酶
相同点催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
不同点模板不需要模板需要DNA的一条链为模板
作用对象
作用结果形成完整的DNA分子
用途基因工程DNA复制
三、运载体的作用在基因工程中的作用是什么？作为运载体应具备哪些条件？

课堂达标
1科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是()
A．定向提取生物体的DNA分子B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”
C．在生物体外对DNA分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状
2．下列属于“分子缝合针”的是()
①E·coilDNA连接酶　②T4DNA连接酶　③DNA聚合酶　④解旋酶　⑤RNA聚合酶
A．①②③B．①②C．①②⑤D．②④
3．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是()
A．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B．限制性核酸内切酶的活性受温度的影响
C．限制性核酸内切酶能识别和切割RNA
D．限制性核酸内切酶可从原核生物中提取
4．下列哪项不是基因工程中经常使用的运载目的基因的载体()
A．细菌质粒　B．λ噬菌体C．细菌核区中的DNAD．动植物病毒
5．一DNA分子碱基对序列片段为：…GAATTC……CTTAAG…，有一种酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间将DNA分子切开。据此，回答下列问题：
(1)该酶破坏的是哪种化学键？________________。该酶的名称叫________。
(2)DNA分子经该种酶切割产生的DNA分子片段末端通常有两种形式，上述DNA分子经切割后形成的末端是哪一种？________________。
(3)若想把切口重新连接起来，则需要用________酶，根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类，该题中应该用哪一类？___________________________________。
课外强化
1．美国科学家培育出世界上首只转基因夜光猫，这是美国新奥尔良德班濒危物种研究中心的一项基因试验。夜光猫的培育施工是在DNA分子水平上进行的。下列有关说法中正确的是
A．基因工程中的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体
B．DNA连接酶可将任意的DNA片段通过形成磷酸二酯键而连接起来
C．质粒上必须有标记基因才可作为载体
D．质粒是原核生物细胞质中的环状DNA分子
2．在基因工程中用来修饰、改造生物基因的工具是()
A．限制酶和水解酶B．限制酶和DNA连接酶
C．限制酶和载体D．DNA连接酶和载体
3．质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如下图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转入成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是()
细菌在含氨苄青霉素的培养基上的生长状况细菌在含四环素的培养基上的生长状况
①能生长能生长
②能生长不能生长
③不能生长能生长

A.①是c；②是b；③是aB．①是a和b；②是a；③是b
C．①是a和b；②是b；③是aD．①是c；②是a；③是b
4．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()
A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②
5．下图为重组DNA分子构建的示意图，回答以下问题。
(1)图中，数字1、2、3、4代表____________________________，过程A、过程B和过程C所需要的工具分别是____________、____________和______________。
(2)写出结构5、6、7的名称。
结构5：________；结构6：_______________________；结构7：________________。
(3)进行过程A和过程B使用的工具必须是________________，它们主要从________中分离和提纯。
(4)图中整个操作环境是________。
A．细胞内B．细胞外C．细胞内和细胞外
(5)结构5主要来自于________(生物)，在基因工程中所起的作用是
________________________________________________________________________。

延伸阅读

高二生物《DNA重组技术的基本工具》教材分析

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性，作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础，帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。优秀有创意的高中教案要怎样写呢？下面是小编帮大家编辑的《高二生物《DNA重组技术的基本工具》教材分析》，希望能为您提供更多的参考。

高二生物《DNA重组技术的基本工具》教材分析
一、课程理念
1.提高生物科学素养（核心）2.面向全体学生3.倡导探究性学习4.注重与现实生活的联系
二、教材
这节内容是生物选修3第一个专题《基因工程》的第一节内容，它主要涉及基因工程所需要的三种基本工具的作用。既是必修2中遗传的物质基础、基因工程基本原理和应用的延续和拓展，又是本章其他内容的前提，和基因工程的基本步骤构成了本专题的核心。
三学情及课时
对于基因工程，学生接触的少，教材文字描述也较抽象。但由于通过必修2第六章《从杂交育种到基因工程》第二节《基因工程及其应用》的学习，学生已形成了学习本专题所必需的核心概念，也基本了解有关基因工程的操作步骤和工具，因此结合简约形象的插图、动画以及通过动手模拟操作，学生能够基本把握三种工具的作用，建立知识结构模型，并从中领悟到成功的乐趣。因此，可以缩短为一课时。
四、教学目标
1、知识目标
简述DNA重组技术所需三种工具的作用。
2、能力目标
（1）通过模型制作培养学生动手能力及自主学习能力。
（2）培养学生收集和处理科学信息的能力。
3、情感态度与价值观目标
让学生切实感受到所学知识的价值和学习的意义，激发学生学习生物的兴趣和热情，产生热爱科学的情感和动力。
五、教学重、难点
1、教学重点
DNA重组技术所需三种工具的作用。
2、教学难点
基因工程载体需要具备的条件。
六、教、学方法
1．教法讲授、启发式引导、模型建构
2.学法自主探究法、合作交流法、成果展示法
七、教、学准备
1.学生准备内容复习与预习及模具的准备
2.教师准备课件、模具准备及问题的预设及生成预测
八教学过程
教学设计流程图
展示基因工程应用实例，激发学生兴趣（导）
↓
引入基因工程概念，回忆步骤，引入基本工具（读）
↓
限制酶的作用（点、练）
↓
动手操作1：模拟限制酶对DNA的剪切（练）
↓
DNA连接酶的作用（点、读）
↓
动手操作2：模拟DNA连接酶连接DNA片段（练）
↓
载体质粒的特点（点、读）
↓
动手操作3：目的基因与质粒的拼接（练）
↓
创设情境，突破难点（议、点）
↓
学生质疑（议、点）
↓
巩固练习（练）
1、联系生活，导入课程
本节内容属于基因工程的第一节内容，可以用基因工程的应用来创设情景，导入主题。
多媒体展示学生课前收集到的日常生活中的基因工程的应用实例，列举几种生物的不同性状并由此提出假设——能不能使本身没有某个性状的生物具有某个性状呢？如让烟草能发出荧光，让微生物生产胰岛素。答案是肯定的，那就是能定向改造生物的基因工程。
在此基础上，利用多媒体组织学生回忆必修2中的基因工程的基本步骤，并指出：工欲善其事，必先利其器。从而引出三种工具：手术刀——限制酶、缝合针——DNA连接酶、运输车——载体。
2、模型建构，精讲点拨
对三种工具逐个进行讲解，并以EcoRI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。
（1）利用课前准备的材料，模拟限制酶EcoRI对DNA进行切割
（2）用同一种限制酶对两个DNA片断模型进行切割，并缝合。
（3）进行目的基因、环状DNA的切割及两者的拼接。
建构活动中教师进行必要且适当的指导。
3、创设情景，突破难点
本节难点是对载体必须具备条件的分析。要解决这个问题，直接讲述可能达不到效果。可以采用创设问题情景的方法来引导学生进行讨论总结。
（1）如果要把某目的基因导入到动物细胞中，在以下可提供载体的生物中，你应该选择哪种？
A、麻风杆菌B、大肠杆菌C、结核杆菌D、艾滋病病毒
——对受体细胞无害
（2）给出目的基因片段以及两种供选择的质粒，其中一种有与目的基因相对应的限制酶切点？
——有切割位点
（3）把含有人的胰岛素基因重组质粒导入大肠杆菌后，经过增殖产生了大量细菌。怎样才能保证这些个体都含有目的基因？
——重组质粒能自我复制
（4）肉眼能观察到受体细胞中的重组DNA吗？实际操作中怎么检测目的基因是否进入了受体细胞？
——有遗传标记基因
4、引导思考，鼓励质疑
安排一个学生质疑的活动，让他们提出问题，教师给予适当的解答。
学生的主要疑问：
（1）限制酶和连接酶连接的都是酯键，氢键是怎样切割和连接的？
（2）连接酶和聚合酶的区别是什么？
（3）限制酶所识别的序列有什么特点？
5、巩固训练，强化认知（略）
九、说教学反思
亮点：本节生物教学结合“启发引导”和“模型建构”两种教学模式，充分体现了以学生为主体，教师为主导的教学思想，收到了良好的教学效果。较为成功的方面有以下几点：通过模型构建，锻炼了学生的自学能力和动手能力；通过质疑，培养了表达能力，加深了理解；通过情境启发引导和归纳，培养了学生的逻辑思维能力。
主要思考和不足有以下几点：
1、选修教材应该认真研究课标，把握好难度.
2、课堂导入不可信马由缰，做到收放自如。
3、在时间控制上，有些前松后紧。
4、教具的制备方面，不够灵活适用，需进一步改进。
各位领导、老师们，本节课我根据高二年级学生的心理特征及其认知规律，采用直观教学和模型建构的教学方法，以“教师为主导，学生为主体”，教师的“导”立足于学生的“学”，以学法为重心，放手让学生自主探索的学习，主动地参与到知识形成的整个思维过程，力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平，从而达到预期的教学效果。
板书设计及PPT使用
1.1DNA重组技术的基本工具
一.限制性核酸内切酶
1.来源：主要从微生物中分离
2.特点：特异性
3.结果：产生黏性末端、平末端
二.DNA连接酶
1.种类
2.作用
3.DNA连接酶与DNA聚合酶的区别
三.载体
1.质粒的结构
2.载体的条件

人教版高中生物选修三1.2基因工程的基本操作程序学案

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，高中教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。怎么才能让高中教案写的更加全面呢？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“人教版高中生物选修三1.2基因工程的基本操作程序学案”，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

1.2　基因工程的基本操作程序

1.简述基因工程原理及基本操作程序。
2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。

基因工程的基本操作程序
1.的获取。2．的构建。
3．将目的基因导入。4．目的基因的与鉴定。
一、目的基因的获取
1.目的基因：主要是指编码蛋白质的，也可以是一些具有。
2．基因文库
(1)基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多，导入的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。
(2)基因文库的种类
①基因组文库：含有一种生物的基因。
②部分基因文库：含有一种生物的基因。
3．获取目的基因的方法
(1)从基因文库中获取目的基因
(2)利用PCR技术扩增目的基因
①PCR的含义：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。
②过程：目的基因受热形成，与引物结合，在的作用下延伸形成DNA。
③方式：指数扩增＝2n(n为扩增循环的次数)。
(3)人工合成法：若较小，序列已知，可以人工合成。
二、基因表达载体的构建

1.基因表达载体的组成

2．基因表达载体的功能
(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以给下一代。
(2)使目的基因和发挥作用。
三、将目的基因导入受体细胞
1.转化：进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2．导入植物细胞
(1)方法：、基因枪法、花粉管通道法等。
(2)农杆菌的特点
①易感染和裸子植物。
②Ti质粒上的可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞上。
3．导入动物细胞
(1)常用方法：技术。(2)常用受体细胞：。
4．导入微生物细胞
(1)原核生物特点：繁殖快、多为、遗传物质相对等。
(2)对受体细胞的常用处理方法：用处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为)。
四、目的基因的检测与鉴定
1.检测方法
(1)技术：①检测转基因生物的上的目的基因；②检测目的基因是否转录出。
(2)抗原—抗体杂交技术：用于检测目的基因是否翻译成。
2．鉴定：鉴定、抗性鉴定等。
思考交流
1．利用PCR技术扩增目的基因时，需要提供哪些物质和条件？

2．一般情况下，基因工程操作获得成功的标志是什么？

正误判断
1．基因工程操作程序中的核心步骤是基因表达载体的构建。()
2．利用反转录法获取的目的基因在构建基因表达载体时，可以不另外添加启动子和终止子。()
3．基因表达载体中的启动子和终止子决定着翻译的开始与结束。()
4．将目的基因导入微生物细胞时，对受体细胞不需做任何处理。()
5．DNA分子杂交是在分子水平上进行的目的基因的检测。()

一、什么是基因文库、基因组文库、cDNA文库？

请列表比较基因组文库、cDNA文库。
文库类型cDNA文库基因组文库
概念

文库大小小大
基因中有无启动子
基因中有无内含子
基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因
物种间的基因交流可以
二、PCR技术与生物体内DNA复制的比较：
项目PCR技术DNA复制
不同点解旋方式解旋酶催化
场所主要在细胞核内
酶细胞内含有的DNA聚合酶
温度条件细胞内温和条件
结果形成整个DNA分子
相同点原理DNA双链复制(碱基互补配对)
原料四种游离的脱氧核苷酸
条件模板、ATP、酶等
三、获取目的基因的方法有哪些，分别在什么情况下使用？
1．如果不知道目的基因的核苷酸序列，可以通过的方法。
2．如果知道目的基因的核苷酸序列，而且基因比较小，可以通过。
3．如果只知道扩增目的基因的两端的核苷酸序列，而且基因又比较大，则可以通过目的基因。
四、构建基因表达载体的目的是什么？

基因表达载体在组成上至少应包括哪四部分，其各自的作用是什么？

例1将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是
A．每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点
C．每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada
D．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
　C
五、不同受体细胞的常用导入方法
生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞
常用方法农杆菌转化法显微注射法Ca2＋处理法
受体细胞体细胞受精卵原核细胞
转化过程目的基因插入Ti质粒的T－DNA上→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA→表达目的基因表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca2＋处理细胞→感受态细胞→表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子
例2我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽多糖(类似于人体中的糖蛋白)。在人体细胞中糖蛋白必须经过内质网和高尔基体的进一步加工才能形成。如果要采用基因工程和发酵工程技术让微生物来生产脑啡肽多糖，应该用下列哪种微生物作受体细胞
A．大肠杆菌　B．酵母菌C．T4噬菌体D．大肠杆菌质粒
　B
六、不同水平上对目的基因检测与鉴定的方法主要有哪些？
类型步骤检测内容方法结果显示
分子检测导入检测目的基因是否导入受体细胞DNA分子杂交技术：和之间是否成功显示出杂交带　
表达检测目的基因是否转录出mRNA核酸分子杂交技术：和之间是否成功显示出杂交带
目的基因是否翻译出蛋白质蛋白质分子杂交：和之间是否成功显示出杂交带
个体生物学
水平的鉴定①确定是否具有抗性及抗性程度②基因工程产品与天然产品的活性是否相同①抗虫或抗病的接种实验②基因工程产品与天然产品活性的比较是否赋予了预期抗性或蛋白质活性

课堂达标
1．下列不属于获取目的基因的方法是()
A．利用DNA连接酶复制目的基因B．反转录法
C．从基因文库中获取目的基因D．利用PCR技术扩增目的基因
2．下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是()
A．需要限制酶和DNA连接酶B．必须在细胞内进行
C．抗生素抗性基因可作为标记基因D．启动子位于目的基因的首端
3．目前，将目的基因导入动物细胞最常用和最有效的方法是()
A．显微注射法　B．农杆菌转化法C．基因枪法D．花粉管通道法
4．在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是()
A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C．将重组DNA分子导入烟草原生质体
D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
5．利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是否成功，最好检测()
A．是否有抗生素产生B．是否有目的基因表达
C．是否有抗虫的性状出现D．是否能分离到目的基因
6.科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如下图所示。根据题意，回答下列问题。
(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：________________、________________、________________、________________。
(2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T－DNA，把目的基因插入Ti质粒的T－DNA中是利用T－DNA____________________________的特点。
(3)Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为________。
(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是________________。
(5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是___________________________________，
这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是_______________________________________________。
课外强化
1．农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。下图为农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题。
(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是________，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现__________________。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T－DNA片段，它具有可转移到受体细胞并整合到受体细胞的________上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到________(部位)即可。
(2)根据T－DNA这一转移特点，猜测该DNA片段上可能含有控制________________(酶)合成的基因。
(3)图中过程c中，能促进农杆菌移向植物细胞的物质是________类化合物。
(4)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞的方法除了农杆菌转化法之外，还可采取的方法是。(至少写出两种)

人教版高中生物选修三1.3基因工程的应用学案

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。教案的内容具体要怎样写呢？为了让您在使用时更加简单方便，下面是小编整理的“人教版高中生物选修三1.3基因工程的应用学案”，仅供参考，欢迎大家阅读。

1.3　基因工程的应用

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。

一、植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力、改良农作物的品质、利用植物生产等方面。
二、动物基因工程及基因工程药物
1.动物基因工程应用的几个方面
项目应用基因来源或处理成果
提高动物的生长速度　外源基因转基因绵羊、转基因鲤鱼
改善畜产品的品质　基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少
转基因动物生产药物　药用基因＋蛋白基因的启动子乳腺生物反应器
转基因动物作器官移植的供体抑制或除去基因结合培育出没有的转基因克隆猪器官
2.基因工程药物
(1)方式：利用基因工程培育“”来生产药品。
(2)成果：利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
三、基因治疗
1.概念：把导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。
2．类型：基因治疗和基因治疗。
3．成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋巴细胞，治疗。

思考交流
通过基因治疗的患者体内是否还存在与该病有关的缺陷基因？

正误判断
1．基因工程育种与传统育种相比并无优势。()
2．通过植物基因工程可以减少农药的使用量。()
3．利用乳腺生物反应器生产的蛋白质与天然的蛋白质不同。()
4．所有遗传病都可以通过基因治疗彻底治好。()

1．基因检测与基因治疗的比较
目的基因的作用备注
基因
检测制作相应，利用原理，快速、准确地检测人类某种疾病临床应用阶段
基因
治疗把的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，可分为和两种方法仅处于初期的临床试验阶段，仍有许多问题和困难制约该技术的开展
2.两种基因治疗途径的比较
途径
比较体外基因治疗体内基因治疗
不
同
点方法

特点操作复杂，但效果可靠方法较简单，但效果难以控制
相同点都是将外源基因导入靶细胞，以纠正基因.

例1继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答下列问题：
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方法是________________。
(2)进行基因转移时，通常要将外源基因转入________中，原因是____________________________。
(3)通常采用____________技术检测外源基因是否插入到小鼠的基因组。
(4)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的________细胞中特异表达。
　(1)显微注射法(2)受精卵(或早期胚胎)　受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞中表达(3)DNA分子杂交(4)膀胱上皮

课堂达标
1．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是()
A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因
B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因
C．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因
D．耐寒的番茄——抗冻基因
2．抗病毒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
3．21世纪被认为是生物学的世纪，目前基因芯片可以在很短的时间内观察到病变细胞，并分析出是因哪个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．利用基因芯片可以改造变异基因
C．利用基因芯片可以检测变异基因D．基因芯片技术能识别碱基序列
4．“工程菌”是指()
A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系
B．用遗传工程的方法，把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到的新细胞株系
C．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系
D．从自然界中选取的能迅速增殖的菌类
5．近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗，下列做法不正确的是()
A．用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症
B．用DNA探针检测病毒性肝炎
C．用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症
D．用基因替换的方法治疗21三体综合征
6．番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐储藏。为满足人们的生产、生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如下图，请回答下列问题。
抗软化番茄的培育过程示意图
(1)过程①需要的工具酶有_____________________。
(2)构建基因表达载体时，除了要在重组DNA中插入外源基因外，还需要有___________________________。
(3)提取目的基因采用的限制性核酸内切酶的识别序列和切点是—↓GATC—。在目的基因的两侧各有1个酶的切点，请画出目的基因两侧被限制酶切割后形成的黏性末端的过程示意图。
(4)在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做________________。目的基因能在植物体内稳定遗传的关键是___________________________。
(5)从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接导致了______无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。
课外强化
1．转基因技术在植物品种改良方面应用广泛，其中一项基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是()
A．提高光合作用效率B．延长果实的储藏期
C．培育新作物品种D．提高植物的抗性
2．抗病毒转基因植物所采用的基因，使用最多的是()
①病毒外壳蛋白基因　②几丁质酶基因
③抗毒素合成基因④病毒的复制酶基因
A．①②③　B．③④C．②③④D．①④
3.转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西红柿、转基因草莓等，涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，上图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述不正确的是()
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低
D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
4．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是()
①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来
③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体细胞
A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④
5．科学家将含有人的α－抗胰蛋白酶基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育的羊能分泌含α－抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及()
A．DNA按照碱基互补配对原则自我复制
B．DNA以其一条链为模板合成RNA
C．RNA以自身为模板自我复制
D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
6．1976年，美国的H·Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌体内，并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物。上述的“表达”是指该基因在大肠杆菌体内()
A．能进行DNA的复制B．能进行转录
C．能合成人的生长激素D．能控制合成人的生长抑制素释放因子
7．下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()
A．从大肠杆菌体内制取白细胞介素B．在酵母菌体内获得干扰素
C．利用青霉菌获取青霉素D．在大肠杆菌内获得胰岛素
8．某研究小组进行了甲型H1N1流感病毒的疫苗研制工作，下图为他们前期研究工作的简要操作流程图：
(1)实验步骤①所代表的反应过程是________；在步骤②之间扩增H基因常采用的方法是________________________________________________________________________
________。
(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用的酶是______________________________。
(3)构建重组表达载体时，一般需要将H基因与载体结合，常用作基因工程载体的是________；在检测受体细胞中是否已经导入目的基因时，常常要借助载体上________的表达。
(4)某志愿者接种甲型H1N1流感病毒的疫苗后，第15天感染甲型H1N1流感病毒，则体内________细胞将迅速增殖分化形成________细胞，从而产生大量抗体；当该病毒侵入人体细胞后所引起的免疫反应是________与宿主细胞紧密接触并使其裂解。
(5)机体能合成数百万种特异性抗体，抗体种类如此多的原因是其结构中的
________________________________________________________________________。

高二生物教案：《DNA重组技术的基本工具》教学设计

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，帮助教师能够井然有序的进行教学。优秀有创意的教案要怎样写呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《高二生物教案：《DNA重组技术的基本工具》教学设计》，供您参考，希望能够帮助到大家。

DNA重组技术的基本工具学案

【学习目标】

1、了解基因工程的诞生历程，说出基因工程的概念

2、说出DNA重组技术所需的三种基因工具的作用

【学习重点】DNA重组技术所需的三种基因工具的作用

【基础回扣】

1、DNA含有指导生物体生命活动的 ，每个DNA分子包含着成百上千个基因，基因控制

着 的合成。研究证实，遗传密码在动物、植物和微生物之间是 的。

2、DNA的基本组成单位是 ，它包含3部分分别

是 、 、 。在右侧画出由A、T、G、C

四种碱基组成的四种核苷酸组成的DNA分子的平面结构图，并

说出DNA分子结构的特点

①

②

③

【预习导学】

一、基因工程原理

1、概念：基因工程又叫 或DNA重组技术。它是按照人们的意愿，把一种生物的 分离出来，在体外巧妙的进行 ，然后转入另一种 体内，从而 改造生物遗传性状，最终获得我们所需要的新品种。

2、理解：操作环境： ;操作对象： ;操作水平： ;结果： 。

3、工具：①“剪刀”为 ，它只能识别一种特定的 。并在特定的切点上切割DNA。经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式： 和 。

②“针线”为 ，常见种类有 和 。他们的区别是 。

③运输工具为 ，它的本质为 ，它将外源基因送入受体细胞。目前常用的为 ，其中 最常用，它存在于许多细菌及酵母菌等生物中，是除细胞染色体外能够自主复制的很小的 分子。

【疑难解析】

1、比较有关的DNA酶

(1)DNA水解酶：能够将DNA水解成4种脱氧核苷酸，彻底水解成磷酸、脱氧核糖、四种碱基.

(2)DNA解旋酶：作用的部位是氢键,结果是DNA双螺旋打开，形成DNA单链。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。

(3)DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。

(4)DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。

DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较

DNA连接酶DNA聚合酶

不同点连接的DNA双链单链

模板不要模板要模板

连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上

相同点作用实质形成磷酸二酯键化学本质蛋白质

2、 载体 “分子运输车”。

(1)载体必须具备三个条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入。③具有某些标记基因，以便进行筛选。

(2)载体的种类：质粒 、噬菌体和 动、植物病毒等。

例题巩固：

1、依右图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是( )

A.切断a处的酶为限制核酸性内切酶

B.连接a处的酶为DNA连接酶

C.切断b处的酶为解旋酶

D.切断b处的为限制性内切酶

2、不属于目的基因与运载体结合过程的是( )

A、用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端 B、用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端

C、将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处 D、将重组DNA导入到受体细胞进行扩增

【基础检测】

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”。

【基础巩固】

4. 糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致发达国家把它列为第3号“杀手”。请回答下列问题：

(1)目前，对糖尿病的治疗，大多采用激素疗法，所用激素为 ，由________________细胞分泌。

(2)目前检测尿糖常用的试剂为 ，糖尿遇该试剂加热后呈 色。

(3)所用激素过去主要是从动物的内脏中提取，数量有限，现大多采用基因工程的方法生产(如图所示)。

①d为 。

②获得f，必须先用 切割b和d，使它们产生相同的黏性末端，再加入适量的 方可形成。

③b的名称是 ，其化学本质为 。

【学后反思】