高中生物 第六章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用2学案新人教版必修2

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1、课题:《基因工程及其应用》学案班别姓名学号小组一、[学习目标]:1.简述基因工程的基本原理;2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用;3.关注转基因生物和转基因食品的安全性。[教学重点]:1.基因工程的基本原理;2.基因工程的安全性问题。[教学难点]:1.基因工程的基本原理;2.转基因生物与转基因食品的安全性。二、学习内容(一)新课导学(请同学们自学教材P102-103页的内容,按要求完成下列练习和只是提炼)问题探讨,思考:为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上?你能推测出,这种基因的“嫁接”是怎么实现的吗?____

2、______________________________________________________________________。一、基因工程的原理基因工程又叫技术或技术。通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的提取出来,加以,然后放到另一种里,地改造生物的。基因工程是在上进行的水平的设计施工,需要有专门的工具。基因工程最基本的工具有:“”、“”、“”。二基因工程的工具1、基因的“剪刀”(1)它指的是限制性内切酶,简称为。(2)一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列,并在的切点上切割DNA分子。(3)限制性

3、内切酶的特点是(4)不同的限制性内切酶切割DNA的切点相同吗?【思考:】被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端?【练一练:】试写出下列序列受EcoRⅠ限制酶作用后的粘性末端CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTTCCGTAGAATTCGGATTAGGCATCTTAAGCCTAA2基因的“针线”:把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割,然后让两者的黏性末端黏合起来,问:(1)两者的黏性末端能黏合起来遵循的原则是。(2)DNA连接酶的作用是。(3)“缝合”和交替连接而构成的

4、DNA骨架上的缺口。【思考:】DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位?在下图圈出来。(4)再次阅读课前教师下发的“构建DNA分子模型的文字指导”。以小组为单位做一个重组DNA模型,看一看哪个组做的最科学。(评出最优秀小组)3、基因的运载体(1)要将一个外源基因,送入受体细胞内,还需要有运输工具,这就是(2)通常使用的运载体有、和等。作为运载体必须具备以下条件:①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存;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,如大肠杆菌质粒中含有基因。(3)质粒它

5、存在于及等生物中,是细胞染色体(有的细胞中没有染色体)外能的很小的环状分子。三、基因工程的操作步骤1、提取2、与结合将与结合的过程,实际上就是不同来源的DNA的过程。如果以质粒作为运载体,首先要用一定的切割质粒,使质粒出现一个切口,露出黏性末端。然后用限制酶切断,使其产生相同的。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处,质粒的黏性末端与目的基因的黏性末端就会因碱基互补配对而结合,再加入适量的,这样就形成了一个重组DNA分子。3、将导入4、目的基因四、小结基因工程的别名操作环境操作对象操作水平操作工具基本过程→→→结果人

6、类需要的产物五、堂上练习P106:基础题1、2、3;拓展题1;六、课后作业试卷《基因工程及其应用》巩固练习。记忆节节清:一、基因工程的基本工具1.基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶:能识别特定的核苷酸序列,并在特定位点上切割DNA分子。如EcoRI的限制酶,能够转移识别GAATTC的序列,并在G和A之间将这段序列切开。2.基因的“针线”——DNA连接酶:缝合脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。3.基因的“运载体”——质粒、噬菌体和动植物病毒等:将外源基因送入受体细胞的专门运输工具。二、基因工程的步骤:提

7、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、目的基因的表达和检测。(二)、基因工程的应用、转基因生物和转基因食品的安全性一.课前准备1、请同学们搜集基因工程应用的事例及其价值的资料;2、搜集有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等的资料。你认为转基因食品安全吗?说明理由。3、以小组为单位把你小组所搜集的资料按专题做成PPT的形式在下节课展示汇报。附有参考网站如下二.课堂上各小组汇报课前收集到的有关基因工程应用的事例资料。三、基因工程的应用1.作物育种:利用基因工程的方法,获得高产、稳产和具有优良品质的农

8、作物,培育各种抗逆性作物新品种。如抗虫棉等。2.药物研制:利用基因工程的方法,培育转基因生物,利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品。如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。3.环境保护:如利用转基因细菌降解有毒有害化合物,吸收环境重金属,分解泄漏的石油,处理工业废水等。四、转基因生物和转基因食品的安全性通过学习,要认识到科学技术是一把双刃剑,认识

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