第一篇：基因工程的應用

基因工程技術的應用和前景

【摘要】基因工程問世以來短短的二十年，顯示出了巨大的活力，今后基因工程將重點開展基因組學、基因工程藥物、動植物生物反應器和環保等方面的研究，展望未來，基因工程的前景將是更加燦爛輝煌。基因工程研究和應用范圍涉及農業、工業、醫藥、能源、環保等許多領域。【關鍵詞】基因工程技術

前景

現狀

隨著基因工程技術的迅速發展，通過克隆或篩選出來的富基因，轉到作物中進行表達，已取得很大的進展。由于基因工程運用DNA分子重組技術，能夠按照人們預先的設計創造出許多新的遺傳結合體，具有新奇遺傳性狀的新型產物，增強了人們改造動植物的主觀能動性、預見性。而且在人類疾病的診斷、治療等方面具有革命性的推動作用，對人口素質、環境保護等作出具大貢獻。所以，各國政府及一些大公司都十分重視基因工程技術的研究與開發應用，搶奪這一高科技制高點。其應用前景十分廣闊。我國基因工程技術尚落后于發達國家，更應當加速發展，切不可坐失良機。

但是，任何科學技術都是一把“雙刃劍”，在給人類帶來利益的同時，也會給人類帶來一定的災難。比如基因藥物，它不僅能根治遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等，甚至人的智力、體魄、性格、外表等亦可隨意加以改造；還有，克隆技術如果不加限制，任其自由發展，最終有可能導致人類的毀滅。還有，盡管目前的轉基因動植物還未發現對人類有什么危害，但不等于說轉基因動植物就是十分安全的，畢竟這些東西還是新生事物，需要實踐慢慢地檢驗。轉基因生物和常規繁殖生長的品種一樣，是在原有品種的基礎上對其部分性狀進行修飾或增加新性狀，或消除原來的不利性狀，但常規育種是通過自然選擇，而且是近緣雜交，適者生存下來，不適者被淘汰掉。而轉基因生物遠遠超出了近緣的范圍，人們對可能出現的新組合、新性狀會不會影響人類健康和環境，還缺乏知識和經驗，按目前的科學水平還不能完全精確地預測。所以，我們要在抓住機遇，大力

1、植物基因工程成果豐碩

自1983年首次獲得轉基因煙草、馬鈴薯以來，短短十余年間，植物基因工程的研究和開發進展十分迅速。國際上獲得轉基因植株的植物已達100種以上，包括水稻、玉米、馬鈴薯等作物;棉花、大豆、油菜、亞麻、向日葵等經濟作物;番茄、黃瓜、芥菜、甘藍、花椰菜、胡蘿卜、茄子、生菜、芹菜等蔬菜作物;首楷、白三葉草等牧草;蘋果、核桃、李、木瓜、甜瓜、草荀等瓜果;短牽牛、菊花、香石竹、伽藍菜等花卉以及楊樹造林樹種。轉基因植物研究取得了令人鼓舞的突破性發展。十幾年來，轉基因植物這一技術日趨完善，在提高植物抗性、改良作物品質以及作為生物反應器生產有用的化合物等方面發展迅速。用于植物轉基因的技術大體可分為三類:一是農桿菌介導的基因轉移;二是以原生質體或細胞作為受體的直接基因轉移，如用聚乙二醇(PEG)、電激儀、基因槍、離子束等方法將基因導人細胞或原生質體，進一步培養成轉基因植物;三是種質系統的基因轉移，如利用子房注射，花粉管通導等方法導人外源基因。建立各種植物轉基因技術的同時，將一些具有實用價值的外源基因分別導人多種作物，獲得了一批轉基因植物。在抗病毒方面，將抗病毒基因導人煙草、黃瓜、首蓓和花生等作物后，植株都表現出不同程度的抗病能力。在抗細菌和真菌方面，已轉育成功了抗白粉病、赤霉病和黃矮病的小麥，及抗青枯病的馬鈴薯;在抗蟲方面，轉Bt基因的作物已有煙草、番茄、馬鈴薯、水稻和棉花等，均有較好的抗蟲效果，此外，在抗除草劑方面，抗早、抗寒、抗熱、抗鹽及在改善植物品質方面，都獲得了相應的轉基因植物。當然轉基因技術如何達到高效、快速、簡便、適應性廣仍然是植物基因工程的一個重要限制因子。

2、基因工程在制藥方面的應用

目前，以基因工程藥物為主導的基因工程應用產業已成為全球發展最快的產業之一，發展前景非常廣闊。基因工程藥物主要包括細胞因子、抗體、疫苗、激素和寡核甘酸藥物等。它們對預防人類的腫瘤、心血管疾病、遺傳病、糖尿病、包括艾滋病在內的各種傳染病、類風濕疾病等有重要作用。在很多領域特別是疑難病癥上，基因工程工程藥物起到了傳統化學藥物難以達到的作用。我們最為熟悉的干擾素(IFN)就是一類利用基因工程技術研制成的多功能細胞因子，在臨床上已用于治療白血病、乙肝、丙肝、多發性硬化癥和類風濕關節炎等多種疾病。

目前，應用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中試，并進入臨床驗證階段；專門用于治療腫瘤的“腫瘤基因導彈”也將在不久完成研制，它可有目的地尋找并殺死腫瘤，將使癌癥的治愈成為可能。由中國、美國、德國三國科學家及中外六家研究機構參與研制的專門用于治療乙肝、慢遷肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的體細胞基因生物注射劑，最終解決了從剪切、分離到吞食肝細胞內肝炎病毒，修復、促進肝細胞再生的全過程。經4年臨床試驗已在全國面向肝炎患者。此項基因學研究成果在國際治肝領域中，是繼干擾素等藥物之后的一項具有革命性轉變的重大醫學成果。

迄今為止，基因工程還沒有用于人體，但已在從細菌到家畜的幾乎所有非人生命物體上做了實驗，并取得了成功。事實上，所有用于治療糖尿病的胰島素都來自一種細菌，其DNA中被插入人類可產生胰島素的基因，細菌便可自行復制胰島素。基因工程技術使得許多植物具有了抗病蟲害和抗除草劑的能力；在美國，大約有一半的大豆和四分之一的玉米都是轉基因的。目前，是否該在農業中采用轉基因動植物已成為人們爭論的焦點：支持者認為，轉基因的農產品更容易生長，也含有更多的營養（甚至藥物），有助于減緩世界范圍內的饑荒和疾病；而反對者則認為，在農產品中引入新的基因會產生副作用，尤其是會破壞環境。

誠然，仍有許多基因的功能及其協同工作的方式不為人類所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鮭魚長得比自然界中的大幾倍、使寵物不再會引起過敏，許多人便希望也可以對人類基因做類似的修改。畢竟，胚胎遺傳病篩查、基因修復和基因工程等技術不僅可用于治療疾病，也為改變諸如眼睛的顏色、智力等其他人類特性提供了可能。目前我們還遠不能設計定做我們的后代，但已有借助胚胎遺傳病篩查技術培育人們需求的身體特性的例子。比如，運用此技術，可使患兒的父母生一個和患兒骨髓匹配的孩子，然后再通過骨髓移植來治愈患兒。

3、基因工程在環保方面應用

工業發展以及其它人為因素造成的環境污染已遠遠超出了自然界微生物的凈化能力，已成為人們十分關注的問題。基因工程技術可提高微生物凈化環境的能力。美國利用DNA重組技術把降解芳烴、萜烴、多環芳烴、脂肪烴的4種菌體基因鏈接，轉移到某一菌體中構建出可同時降解4種有機物的“超級細菌”，用之清除石油污染，在數小時內可將水上浮油中的2/3烴類降解完，而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢桿菌、且表達成功。它能釘死蚊蟲與害蟲，而對人畜無害，不污染環境。現已開發出的基因工程菌有凈化農藥的DDT的細菌、降解水中的染料、環境中有機氯苯類和氯酚類、多氯聯苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸藥的工程菌及用于吸附無機有毒化合物(鉛、汞、鎘等)的基因工程菌及植物等。90年代后期問世的DNA改組技術可以創新基因，并賦予表達產物以新的功能，創造出全新的微生物，如可將降解某一污染物的不同細菌的基因通過PCR技術全部克隆出來，再利用基因重組技術在體外加工重組，最后導入合適的載體，就有可能產生一種或幾種具有非凡降解能力的超級菌株，從而大大地提高降解效率。

4、前景展望

由于基因工程運用DNA分子重組技術，能夠按照人們預先的設計創造出許多新的遺傳結合體，具有新奇遺傳性狀的新型產物，增強了人們改造動植物的主觀能動性、預見性。而且在人類疾病的診斷、治療等方面具有革命性的推動作用，對人口素質、環境保護等作出具大貢獻。所以，各國政府及一些大公司都十分重視基因工程技術的研究與開發應用，搶奪這一高科技制高點。其應用前景十分廣闊。我國基因工程技術尚落后于發達國家，更應當加速發展，切不可坐失良機。但是，任何科學技術都是一把“雙刃劍”，在給人類帶來利益的同時，也會給人類帶來一定的災難。比如基因藥物，它不僅能根治遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等，甚至人的智力、體魄、性格、外表等亦可隨意加以改造；還有，克隆技術如果不加限制，任其自由發展，最終有可能導致人類的毀滅。還有，盡管目前的轉基因動植物還未發現對人類有什么危害，但不等于說轉基因動植物就是十分安全的，畢竟這些東西還是新生事物，需要實踐慢慢地檢驗。轉基因生物和常規繁殖生長的品種一樣，是在原有品種的基礎上對其部分性狀進行修飾或增加新性狀，或消除原來的不利性狀，但常規育種是通過自然選擇，而且是近緣雜交，適者生存下來，不適者被淘汰掉。而轉基因生物遠遠超出了近緣的范圍，人們對可能出現的新組合、新性狀會不會影響人類健康和環境，還缺乏知識和經驗，按目前的科學水平還不能完全精確地預測。所以，我們要在抓住機遇，大力發展基因工程技術的同時，需要嚴格管理，充分重視轉基因生物的安全性。基因工程問世以來短短的二十年，顯示出了巨大的活力，今后基因工程將重點開展基因組學、基因工程藥物、動植物生物反應器和環保等方面的研究，展望未來，基因工程的前景將是更加燦爛輝煌。【參考文獻】

[1]李慶軍，董艷桐，施冰.植物抗蟲基因的研究進展[J].林業科技，2002，27(2)：22 26.[2]吳福彪．基因工程與植物的遺傳改良［J］生物學通報，2010，45(5);7－10．

第二篇：基因工程及其應用說課稿

《基因工程及其應用》說課稿

一、說教材

1．教材的地位和作用

《基因工程及其應用》是人教版生物必修2第六章第二節內容。本節的教學內容是在學生對基因有一定的理解的基礎上，引入基因工程，讓學生了解基因工程在生活中的運用，激發學生的求知欲。在教學內容的組織上體現了學科內在邏輯性與學生認識規律的統一。這一節主要講述了基因工程的原理、基因工程 的應用以及轉基因生物和轉基因食品的安全性三個 方面的內容。基因工程的原理既是學生進入高中以來第一次接 觸到的生物工程方面的內容。為了避免與《現代生物科 技專題》模塊中基因工程的內容重復，教材沒有過 多地展開介紹。其地位更是由《課程標準》上的了解層次上升為 《考試說明》上的理解層次，其重要性顯而易見。

2.教學目標

根據本教材結構和內容分析，結合著學生的認知結構及其心理特征，我制定了以下的教學目標：

(1)、知識目標：掌握基因工程的概念、原理及安全性問題；基因操作的工具及其操作過程。

(2)、能力目標：培養學生分析、推理、歸納、總結的能力。

(3)、情感目標：培養學生實事求是的科學態度，從微觀到宏觀，從現象到本質的科學的研究方法；培養學生嚴謹的學習態度和思維習慣。

3.說教學的重、難點

本著高二新課程標準和考試大綱，在吃透教材基礎上，我確定了以下教學重點和難點(1)、教學重點

基因工程的基本原理及安全性問題、基因操作的工具，基本步驟及其應用。(2)、教學難點

基因工程的基本原理，基因工程的應用及其安全性。

4.課程資源的開發及有機整合：本節課安排2課時，應當充分利用學生已有的知識經驗和網絡條件學習本課知識。

二、說學法：本節課的授課對象是高二的學生，此年齡段的學生求知欲望強，因為本節知識難度不是很大，學生將通過多種途徑，如：觀察、閱讀、思考、分析、討論、實踐等等，來開展學生之間的協作學習和自主學習，形成以學生為主體的教學模式。

三、說教法

圍繞本節課的教學目標、教學重點和學生情況的分析，采用了觀察法、演示法、討論法、實踐法等多種教學方法，積極創設一個可以讓學生在輕松愉快的氛圍中，去主動探求知識的過程。在教學過程中，開展師生互動、生生互動，體現出以學生為主體，教師為主導的主動探究式教學理念。

四、說教學過程

在這節課的教學過程中，我注重突出重點，條理清晰，緊湊合理。各項活動的安排也注重互動、交流，最大限度的調動學生參與課堂的積極性、主動性。

1、導入新課： 提問：各種生物間的性狀千差萬別這是為什么呢?

引導：生物體的不同性狀是通過基因特異性表達而形成的。

列舉：幾種生物的不同性狀：蠶吐出絲；豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮氣；青霉菌能產生對人類有用的抗生素——青霉素。

提問：人類能不能改造性狀？能不能使本身沒有某個性狀的生物具有某個特定性狀呢？ 引導：讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮氣；能否讓細菌“吐出”蠶絲；讓微生物生產出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物。（這種設想能實現嗎？）定向改造生物的新技術——基因工程。

2、講授新課：（1）基因工程的原理

指導學生閱讀教材P102頁第二段，通過提問的方式指導學生找出概念中的關鍵詞語，并讓學生理解基因工程概念，引導學生獨立完成。最后歸納列表，便于學生的記憶。概念：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，然后導入受體細胞進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內表達，產生出所需要的基因產物。（2）基因操作的工具

利用多媒體課件演示抗蟲棉培育過程示意圖，同時提出討論問題，進行分組討論，最后交流討論結果，教師進行歸納總結。

思考：在以上的基因工程培育的過程中，關鍵步驟或難點是什么？

引導：關鍵步驟的完成過程中都要用到基因操作工具，并使學生形象地記憶“工具”的作用。A基因的剪刀——限制性內切酶（簡稱限制酶）。

要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產生幾個黏性未端 B基因的針線——DNA連接酶

用DNA連接酶連接兩個相同的黏性未端要連接幾個磷酸二酯鍵？

限制酶切一個特定基因要切斷幾個磷酸二酯鍵？ C基困的運輸工具——運載體

大家一起思考下這些工具到底怎樣操作才能完成基因工程的過程呢？ 思考題： 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。

(3)基因工程的應用。

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。

3、課堂小結，強化認識。

復習基因工程操作的基本步驟和重要工具，完成課后習題

4、板書設計 基因工程操作的基本步驟： 剪切→拼接→導入→表達

結束語：

本節課設置了一系列問題情境，層層設問，在學生答問、質疑、討論過程中讓學生建構新概念和新的知識體系，并通過教師及時掌握反饋信息，適時點撥、調節，讓學生在推理判斷中培養良好的思維習慣和對知識的遷移能力，而且通過留出一定的時間讓學生提問，體現了以學生為主體的思想。我的說課完畢，謝謝大家。

第三篇：淺談現代基因工程及其應用

淺談現代基因工程及其應用

目錄

摘要..................................................................................................................................................1

一、基因工程的含義.......................................................................................................................2

二、現代基因工程的應用及對現代生活所產生的影響...............................................................2

1、在工業中的應用.................................................................................................................3

2、在農業中的應用.................................................................................................................3

3、在醫藥衛生中的應用.........................................................................................................3

4、在環境保護中的應用.........................................................................................................4

三、基因工程引發的爭議及解決對策...........................................................................................4

四、結語...........................................................................................................................................5 參考文獻...........................................................................................................................................5

摘要

隨著科學技術的快速發展，基因工程應用在各個領域，顯示著不可估量的發展前景。任何科學技術都是一把“雙刃劍”，基因工程也不例外，如何趨利避害，成為了社會各界爭議和討論的熱點。

關鍵詞：基因工程； 應用； 轉基因產品； 法律制度；

Abstract With the rapid development of science and technology, gene engineering application in various fields, show the immeasurable development prospects.Any science and technology is a “double-edged sword”, genetic engineering is not exceptional also, how to avoid disadvantages, became the focus of controversy and discussion from all walks of life.key words：genetic engineering;Application;Genetically modified products;The legal system;

一、基因工程的含義：“種瓜得瓜，種豆得豆；龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞。”眾所周知，基因是造成這些遺傳規律的幕后功臣。基因是DNA分子上具有遺傳功能的片段，它控制生物的代謝和發育，并把遺傳信息傳遞給下一代。基因工程又稱基因操作、基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學為理論基礎，以分子生物學和微生物學的現代方法為手段，特別是運用DNA 重組技術，將生物基因組的結構或組成在體內或者體外進行人為修飾、改造或重新組合，然后通過載體把新的DNA分子轉入另一種生物的細胞中，以改變生物原有的遺傳特性，從而獲得目的基因產物或新的生物種類。基因工程打破常規，把不同種類生物的基因組合到一起，形成新的生物類型，實現了人類長期以來渴望定向改變生物性狀，培育新物種的愿望。

二、現代基因工程的應用及對現代生活所產生的影響：基因工程自20世紀70年代初誕生以來，發展突飛猛進。它可以按照人們的主觀愿望直接控制基因，打破了不同物種間在億萬年中形成的天然屏障。人們可以將一些不同種類生物的基因組合到一起，創造出自然界中并不存在的新生物類型。基因工程各項技術的應用，使生命科學的研究發生了前所未有的變化，在工業、農牧業、醫藥衛生、環境保護等各方面都有著不可限量的發展前景。

[1]

1、在工業中的應用：基因工程在工業上的應用，主要體現在醫藥工業和食品工業上。基因工程制藥 開創了制藥工業的新紀元，解決了許多疾病問題，基因工程可以生產出大量廉價優質的新藥物、抗病毒疫苗和診斷試劑，基因工程生產出的藥物為治療各種疾病提供了有效的手段。在食品工業上，提高了人們對食品中微量元素的吸收和農作物抗病蟲害的性能；生產食品酶試劑；改良了食品工業用菌數及其性能和食品加工性能；用來生產保健品和特殊食品。基因工程是工業發展進程中不可或缺的一部分，起著巨大的作用。

2、在農業中的應用：培育優良品種是農作物穩定增產的重要因素，利用基因工程可以將帶有作物優良性狀的基因“裁剪下來，拼接起來”，植入受體的細胞中，使受體作物具有優良性狀，成為優質作物新品種。[2]基因工程培育出了能防蟲害和防腐爛的作物，提高了農作物的產量。

[3]一些小麥和大豆通過轉基因，具有了抗化學除草劑的特性；給水稻添加基因，生產人體需要的β-胡蘿卜素；從耐鹽植物中成功克隆出耐鹽的基因，為鹽堿地利用和海水灌溉提供了依據。基因工程育種有著目的性強、速度快、產量高、質量優和遺傳性穩定等特點，它定向改造生物性狀，將引發一次新的農業革命。

3、在醫藥衛生中的應用：利用基因工程技術，我們可以生產自然界中難以得到的蛋白質。1982年，首例基因工程產品-人胰島素投放市場，為人類的健康帶來了福音。之后，出現了更多的基因工程產品和蛋白質藥物，如人生長激素、干擾素、白細胞介素-

2、乙肝疫苗等，令患者看到了生的希望。1999年，中國第一頭攜帶人血清蛋白基因的轉基因牛被培育出來。利用基因工程技術，科學家還從轉基因羊奶中提取出了一種治療心臟病的藥物tPA。基因工程技術為人類的健康長壽做出了巨大貢獻。

4、在環境保護中的應用：基因工程還被應用到環境保護中，基因工程成為變廢為寶，除害興利的重要技術手段。利用轉基因微生物，可以吸收環境中的重金屬，降解有毒有害化合物，處理工業廢水；

[4]科學家把不同的降解基因轉移到同一菌株中，創造出具有多種降解能力的“超級微生物”-“超級細菌”，可以降解各種工業污染物；通過基因工程培育對貴重金屬具有親和力的菌株，可用來回收貴重金屬；培養具有浸礦能力的細菌來開采銅礦和鈾礦等不久也將成為現實。

三、基因工程引發的爭議及解決對策：自20世紀后半期，伴隨著基因工程出現的生物技術，為解決人類面臨的疾病、災害和饑餓等提供了有力的幫助。但生物技術的發展并非總是樂觀的，自身的潛在危險和不可預料的結局，引起了頗多的爭議。轉基因技術同其他科學技術一樣,閃爍著科技“雙刃劍”的光芒，在給人類社會帶來福利的同時,也引發了社會對其涉及的經濟、政治、法律、環境、健康和倫理道德等問題的廣泛關注和爭議。人們目前已經認識到轉基因產品的失控和濫用,可能會給人類賴以生存和發展的自然生態環境造成災難性的后果。中國作為轉基因產品的生產大國之一,更應趨利避害，廣泛借鑒國外先進的管理經驗,既不能像有些國家那樣對轉基因產品拒不接受,又要使之在科學規范的軌道上得到有效的控制,有序的發展。因此，建立和完善中國轉基因產品法律制度,具有深遠的歷史意義和現[5]實意義,對我國轉基因產業的順利發展起著重要的保障作用。解決基因工程所引發的問題，需要從以下幾個方面做到：完善轉基因產品生物安全監督的管理體制；完善轉基因產品的“標識制度”；完善轉基因產品生物安全評價體系；完善進口轉基因產品的安全審批制度；

[6][7]完善我國轉基因的法律制度：1)完善我國轉基因產品法律法規體系；2)建立轉基因產品風險評估技術體系的立法；3)立法改良安全性檢測的措施。

四、結語：從古至今，人們對于事物的爭議都是不可避免的。只要我們努力趨利避害，科學技術總會朝著人們期望的的方向繼續發展，我相信，在不久的將來，基因工程技術將幫助解決更多阻礙人類發展的食物、安全、健康、醫藥、能源、環境保護等問題，最終推動全世界人類的發展。

參考文獻

[1]劉金壽.現代科學技術概論.北京：高等教育出版社，2016

[2]陳晉瑩,姜友軍,劉洋.淺談農業生物技術及轉基因農作物[J].糧油倉儲科技通訊.2016(04)[3]滕春紅,陶波.農作物抗除草劑基因工程[A].中國化學除草50年回顧與展望[C].2004 [4]楊婷.微生物細胞表面的化學/基因改性調控用于重金屬分離及（形態）分析[D].東北大學 2013 [5]尹航.論基因工程對現代生活的影響[A].第三屆世紀之星創新教育論壇論文集[C].2016 [6]郭高峰.多元主義視角下轉基因產品國際法律規制研究[D].西南政法大學 2014 [7]錢賀利.轉基因農產品安全的立法規制研究[D].鄭州大學 2016

第四篇：基因工程及其應用說課稿

《基因工程及其應用》說課稿

樟村中學生物組 童長春 2012/12/26

一、說教材

《基因工程及其應用》是人教版生物必修2第六章第二節內容。學生們在幾章中已經學習了基因的本質，基因的表達，對基因有一定的感性認識。為學生學習本節內容做到鋪墊的作用。

本節的教學內容是在學生對基因有一定的理解的基礎上，引入基因工程，讓學生了解基因工程在生活中的運用，激發學生的求知欲。在教學內容的組織上體現了學科內在邏輯性與學生認識規律的統一。

二、說教學目標

根據本教材的結構和內容分析，結合著學生他們的認知結構及其心理特征，我制定了以下的教學目標：

1、知識目標：掌握基因工程的概念、原理；基因操作的工具及其操作過程。

2、能力目標：培養學生分析、推理、歸納、總結的能力。

3、情感目標：培養學生實事求是的科學態度及從微觀到宏觀，從現象到本質的科學的研究方法；培養學生嚴謹的學習態度和思維習慣。

三、說教學的重、難點

本著高二新課程標準，在吃透教材基礎上，我確定了以下的教學重點和難點

1、教學重點

基因工程的基本原理，基因操作的工具，基本步驟及其應用。

2、教學難點

基因工程的基本原理，基因工程的應用及其安全性。

四、說教法

圍繞本節課的教學目標和教學重點，采用了觀察法、演示法、討論法、實踐法等多種教學方法，積極創設一個可以讓學生在輕松愉快的氛圍中，去主動探求知識的過程。在教學過程中，開展師生互動、生生互動，體現出以學生為主體，教師為主導的主動探究式教學理念。

五、說學法

在本節課中，學生將通過多種途徑，如：觀察、閱讀、思考、分析、討論、實踐等等，來開展學生之間的協作學習和自主學習，形成以學生為主體的教學模式。

六、說教學過程

在這節課的教學過程中，我注重突出重點，條理清晰，緊湊合理。各項活動的安排也注重互動、交流，最大限度的調動學生參與課堂的積極性、主動性。

1、導入新課：

提問：各種生物間的性狀千差萬別這是為什么呢?

引導：生物體的不同性狀是通過基因特異性表達而形成的。

列舉：幾種生物的不同性狀：夠吐出絲；豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮氣；青霉菌能產生對人類有用的抗生素——青霉素。

提問：人類能不能改造性狀？能不能使本身沒有某個性狀的生物具有某個特定性狀呢？ 引導：讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮氣；能否讓細菌“吐出”蠶絲；讓微生物生產出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物。（這種設想能實現嗎？）定向改造生物的新技術——基因工程。

2、講授新課：（1）基因工程的原理

指導學生閱讀教材P102頁第二段，通過提問的方式指導學生找出概念中的關鍵詞語，并讓學生理解基因工程概念，引導學生獨立完成。最后歸納列表，便于學生的記憶。概念：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，然后導入受體細胞進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內表達，產生出所需要的基因產物。（2）基因操作的工具

利用多媒體課件演示抗蟲棉培育過程示意圖，同時提出討論問題，進行分組討論，最后交流討論結果，教師進行歸納總結。

思考：在以上的基因工程培育的過程中，關鍵步驟或難點是什么？

引導：關鍵步驟的完成過程中都要用到基因操作工具，并使學生形象地記憶“工具”的作用。

A基因的剪刀——限制性內切酶（簡稱限制酶）。要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產生幾個黏性未端 B基因的針線——DNA連接酶

用DNA連接酶連接兩個相同的黏性未端要連接幾個磷酸二酯鍵？

限制酶切一個特定基因要切斷幾個磷酸二酯鍵？ C基困的運輸工具——運載體

大家一起思考下這些工具到底怎樣操作才能完成基因工程的過程呢？ 思考題： 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。(3)基因工程的應用。

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。

3、課堂小結，強化認識。

復習基因工程操作的基本步驟和重要工具，完成課后習題

4、板書設計

基因工程的基本原理: 基因操作的工具: A基因的剪刀——限制性內切酶（簡稱限制酶）。

B基因的針線——DNA連接酶 C基困的運輸工具——運載體

基因工程操作的基本步驟： 剪切→拼接→導入→表達 基因工程的應用 結束：

本節課設置了一系列問題情境，層層設問，在學生答問、質疑、討論過程中讓學生建構新概念和新的知識體系，并通過教師及時掌握反饋信息，適時點撥、調節，讓學生在推理判斷中培養良好的思維習慣和對知識的遷移能力，而且通過留出一定的時間讓學生提問，體現了以學生為主體的思想。我的說課完畢，謝謝大家。

第五篇：基因工程的應用

高中生物選修三學案(理科)專題1 §1.3 基因工程的應用 執筆:張慶一 審核:羅創興

知識目標:1,舉例說出基因工程應用及取得的豐碩成果.能力目標:1,關注基因工程的進展,認同基因工程的應用促進生產力的提高.學習重點:1,基因工程在農業和醫療等方面的應用.學習難點:1,基因治療.預習導學: 一,植物基因工程的成果

植物基因工程技術主要用于提高農作物的 能力,以及改良農作物的 和利用植物產生 等方面.(一)抗蟲轉基因植物 1,殺蟲基因: , , ,.2,成果:抗蟲植物如水稻,棉,玉米,馬鈴薯,番茄等.3,好處:減輕 ,有利人類 ,可以降低生產 等.(二)抗病轉基因植物 1,病原微生物: , , 等.2,抗病基因種類:(1)抗病毒基因: , 等.(2)抗真菌基因: , 等.3,成果:抗煙草花葉病毒的轉基因煙草和抗病毒的轉基因小麥,甜椒,番茄等.(三)抗逆轉基因植物

1,抗逆基因:調節細胞 的基因使作物抗堿,抗旱;魚的使作物耐寒能力提高;使作物抗除草劑等.2,成果:具抗寒能力的煙草,番茄,具抗除草劑的大豆,玉米等.(四)利用轉基因改良植物品質

1,優良基因:必需氨基酸的蛋白質編碼基因,控制番茄果實成熟的基因和植物花青素代謝有關的基因等.2,成果:轉基因玉米,轉基因延熟番茄,轉基因矮牽牛花等.二,動物基因工程的成果(一)提高動物的生長速度 1,生長基因:外源 基因

2,成果:轉基因綿羊,轉基因鯉魚等.(二)改善畜產品的品質 1,優良基因:腸 基因.2,成果:轉基因奶牛分泌的牛奶中 減少.(三)用轉基因動物生產藥物

1,基因來源: 基因與乳腺蛋白基因的 等調控組件重組在一起.2,成果:乳腺生物反應器或者乳房生物反應器.(四)用轉基因動物作器官移植供體 1,器官供體:抑制或除去抗原決定基因.2,成果:利用克隆技術培育沒有免疫排斥反應的豬器官.三,基因工程藥物

1,藥物來源:轉基因 DD即用基因工程的方法,使外源基因得到表達的菌類細胞株系.2,藥物品種:細胞因子,抗體,疫苗,激素(如人)等.3,作用:治療人類腫瘤,心血管疾病,遺傳病,傳染病,糖尿病,類風濕等疾病.四,基因治療

1,定義:把正常 導入病人體內,使該基因表達產物發揮功能,從而達到治療疾病的目的.這是治療遺傳病的最有效的手段.2,實例:治療.3,方法: 基因治療和 體內基因治療.鞏固練習: 1,用基因工程生產胰島素的主要原因是()A,工藝簡單,容易操作 B,生產量大,價格較低

C,所生產的胰島素可以口服 D,所生產的胰島素療效大大提高 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新品種 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 3,下列不屬于用基因工程方法生產的藥物是()A,干擾素 B,白細胞介素 C,青霉素 D,乙肝疫苗

4,下列有關基因工程的成果及應用的說法正確的是()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形巨大,品質優良的動物 C,任何一種假單孢桿菌都能分解4種石油成份,所以假單孢桿菌是“超級細菌” D,基因工程在農業上的應用主要是培養高產,穩產,品質優良和具有抗逆性的農作物

5,轉基因抗蟲棉可以有效地用于棉鈴蟲的也應當.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,如果通過轉基因技術,成功改造了某血友病女性的造血干細胞,使其凝血功能全部恢復正常.那么她與正常男性結婚后所生子女中()A,兒子,女兒全部正常 B,兒子,女兒各有一半正常

C,兒子全部有病,女兒全部正常 D,兒子全部正常,女兒全部有病 7,利用細菌大量生產人類干擾素,下列敘述錯誤的是()A,用適當的酶對運載體與人類干擾素基因進行切割和黏合

B,用適當的化學物質處理受體細菌表面,將重組DNA導入受體細菌 C,通常通過檢測目的基因產物來檢測重組DNA是否已導入受體細菌 D,受體細菌內能合成人類干擾素說明目的基因完成了表達

8,科學家通過基因工程的方法,將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因轉入普通棉株細胞內,并成功實現了表達,從而培育出了能抗棉鈴蟲的棉花植株DD抗蟲棉.其過程大致如圖所示.(1)Ti質粒是家桿菌中的一種質粒,其上有T-DNA,把目的基因插入Ti質粒的T-DNA中是利用T-DNA的 的特點.(2)Bt毒蛋白基因轉入普通棉株細胞內并成功實現表達的過程,在基因工程中稱為.(3)將目的基因導入受體細胞的方法有很多種,該題中涉及的是.(4)目的基因能否在棉株內穩定遺傳的關鍵是.這需要通過檢測才能知道,檢測采用的方法是.9,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,此細菌就有了產生蠶絲的本領.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,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.D,江蘇農科院開展轉基因抗蟲棉的研究,得到的棉花新品種對棉鈴蟲等害蟲毒殺效果高達80%DD100%.(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能生產蠶絲,說明.在將質粒導入大腸桿菌時,一般要用 處理該菌,使其處于 態,以便吸收周圍環境中的DNA分子.(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)人類基因組計劃測定了人體中 條染色體的雙鏈DNA分子的脫氧核苷酸序列,C段中血友病基因療法中有關的染色體是 染色體.10,干擾素是治療癌癥的重要藥物,它必須從人的血液中提取,每升人的血液只能提取0.05μg,所以價格昂貴.為了降低成本,現在已經能夠我用基因工程技術提取干擾素.根據下面的原理圖完成問題:(1)基因工程技術首先需要獲得目的基因,即從人淋巴細胞中取出 ,再使目的基因同細菌質粒相結合,然后移植到受體細胞DD酵母菌內,讓酵母菌經過轉錄和翻譯將目的基因的遺傳信息表達出來,即讓酵母菌合成.(2)由于酵母菌能進行 生殖,快速繁殖后代,故能大量生產.這樣不僅提高了產量,也降低了成本.11,繼哺乳動物乳腺生物反應器研發成功后,膀胱生物反應器的研究也取得了一定進展.最近,科學家培育出一種轉基因小鼠,其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中.請回答:(1)將人的生長激素基因導入小鼠受體細胞,常用的方法是.(2)進行基因轉移時,通常要將外源基因轉入 中,原因是.(3)通常采用 技術檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組.(4)在研制膀胱生物反應器時,應使外源基因在小鼠的 細胞中特異表達.我的反思: