1.3《基因工程的应用》教案

高二年级生物科导学案 学案类型： 教案 材料序号： 03

编稿教师： 审稿教师： 专题1 基因工程

1．3 基因工程的应用 教学目标:

知识链接 ●知识目标

1.基因工程的基本操作程序1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 包括哪些步骤？ 2.关注基因工程的进展。

2.什么是转化，常见的转化3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 方法有哪些？动植物常使 ●能力目标

用的受体细胞是什么？？ 通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。 ●情感目标

1. 培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。 2.关注科学与社会。

教学重难点：

重点：基因工程在农业和医疗等方面的应用； 难点：基因治疗

课前预习学案

学点一、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，以及改良农作物的 和利用植物生产 等方面。 1.抗虫转基因植物

（1）方法：从某些生物中分离出具有 ，将其导入作物中，使其具有抗虫性。 （2）杀虫基因种类： 基因、 抑制剂基因、 抑制剂基因、植物凝集素基因等。

（3）成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。

（4）意义：减少对 的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低了对人体健康的损害。 2.抗病转基因植物

（1）植物的病原微生物： 、真菌和细菌等。

（2）抗病基因种类

①抗病毒基因：病毒____ _____基因和病毒复制酶基因。 ②抗真菌基因：____ ___酶基因和抗毒素合成基因。

③成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。 3.抗逆转基因植物

（1）抗逆基因：调节细胞_____ ___的基因，使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。 （2）成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 4.转基因改良植物品质

（1）优良基因：必需______ ______的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。

（2）成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。 学点二、动物基因工程前景广阔

1.用于提高动物生长速度：由于外源 基因的表达可以使转基因动物生长得更快，将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。如：转基因绵羊和转基因鲤鱼。

2.用于改善畜产品的品质：如：有些人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏、腹泻、恶心等不适症状，科学家将 基因导入奶牛基因组，这样所获得的牛奶其成分不受影响，但乳糖的含量大大减低。

3.用转基因动物生产药物：基因工程最今人兴奋的应用是通过转基因技术把 变成 工厂。科学家到药用的 基因与 基因的启动子等组件重组在一起；通过 等方法，导入哺乳动物的 中；将其送入母体内，生产出 ；到其泌乳期就能生产出所需药物；此过程称为 或 。目前科学家已经在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药蛋白。

4.用转基因动物做器官移植的供体：目前，人体 是一个世界性的难题，用其它动物的器官替代，又会出现免疫排斥现象，现在，科学家正试图利用基因工程方法对一些动物的器官进行改造，采用方法是将器官供体基因组导入 ，以抑制 的表达，或设法除去 ，再结合 技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。

学点三、基因工程药品异军突起

1.来源：转基因_ __。（用基因工程的方法，使外援基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。）

2.成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。这些药物可以用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、遗传病、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。 学点四、基因治疗曙光初照

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： 和 。

体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，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。

3.用于基因冶疗的基因种类：第一类是从健康人体上分离得到的 的基因，用以取代

病变基因或依靠其表达产物，来弥补病变基因带来的生理缺陷。如血友病和地中海贫血症等隐性遗传病。第二类是 基因，即通过产生的mRNA分子与病变基因产生的mRNA进行互补，来阻断非正常蛋白质合成。第三类是 基因，又叫自杀基因。

课上探究案

探点一、植物基因工程硕果累累

问题1. 试述四种可用于转基因植物的抗虫基因的作用机理？

杀虫基因 基因产物 作用机理 Bt毒蛋白基因 Bt毒蛋白 蛋白酶抑制剂基蛋白酶抑制剂 因 淀粉酶抑制剂基淀粉酶抑制剂 因 植物凝集素基因 植物凝集素

问题2.转基因抗虫棉的目的基因是什么？它从何而来？抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗？从环境保护角度出发，分析转基因抗虫棉比普通棉在害虫防治方面有哪些优越性？种植转基因抗虫棉若干年后，害虫会不会对转基因抗虫棉产生抗性？

问题3.利用转基因改良植物品质，目的基因是否一定是控制该性状的结构蛋白基因？

探点二、动物基因工程前景广阔 问题1.动物乳腺生物反应器有何优点？

问题2.利用基因工程如何实现动物乳腺生物反应器的操作过程？

问题3.为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？

探点三、基因工程药品异军突起 思考如下问题：

（1）在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接生物体的哪些结构中提取？

(2) 传统生产方法有何缺点？

（3） 可利用什么方法来解决上述问题？

探点四、基因治疗曙光初照

问题1.请比较基因治疗两种途径及其特点？ 比较项目 体外基因治疗 体内基因治疗 成果举例 过程 特点

问题2.能否通过人工诱变使有缺陷的基因恢复正常，从而达到治病的目的？

知识网络构建：

教学反思：