基因工程的一般步骤和应用

第一篇：基因工程的一般步骤和应用

高三生物一轮复习导学提纲(35)

选修三：基因工程

班级______ 学号_____ 姓名____________ 学习目标：

1.基因工程的一般步骤。(A)

2.基因工程的应用。(B)知识结构：

自主预习：

1.引发伦理问题的生物技术包括

［

］ ①克隆人

②设计试管婴儿

③基因身份证

④转基因生物 A.①②

B.①②③

C.①②③④

D.④ 2.下列关于转基因生物与环境安全的叙述，错误的是

［

］ A.重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染

B.种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响

C.如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内 D.转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的

3.下列不属于获取目的基因的方法的是

［

］ A.利用DNA连接酶复制目的基因

B.利用DNA聚合酶复制目的基因 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

4.我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不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。如果采用基因工程等技术让微生物来生产脑啡肽多糖, 适宜充当受体细胞的微生物是

［

］ A.大肠杆菌

B.酵母菌

C.T4噬菌体

D.大肠杆菌质粒

5.北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是

［

］

A.过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序

B.多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白 C.过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选

D.应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达

6.转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是

［

］ A.维持棉田物种多样性

B.减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度 C.使食虫鸟有虫可食

D.维持棉田生态系统中的能量流动

7.镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是

［

］ A.解旋酶

B.DNA连接酶

C.限制性内切酶

D.RNA聚合酶 8.用于判断目的基因是否转移成功的方法中，属于分子检测的是(多选)

［

］ A.通过害虫吃棉叶看其是否死亡

B.目的基因片段与DNA探针能否形成杂交带

C.目的基因转录形成的mRNA与DNA探针能否形成杂交带 D.目的基因表达产物蛋白质能否与抗体形成杂交带

9.科学工作者按照某蛋白质的mRNA制成的相关的RNA探针，与相关基因的编码区进行分子杂交，结果如图所示，对此结果合理解释是(多选)

［

］ A.1、3、5、7为DNA/RNA杂交体，2、4、6为单链DNA部分 B.1、3、5、7为DNA/RNA杂交体，2、4、6为单链RNA部分 C.此段DNA分子上有一个启动子和一个终止子

D.1、3、5、7存在的碱基的配对是A—U、G—C、T—A 10.用某人的胰岛素基因制成的DNA探针，能与之形成杂交分子的是(多选)

［

］ A.该人胰岛A细胞中的DNA

B.该人胰岛B细胞中的mRNA C.该人胰岛A细胞中的mRNA

D.该人胰岛B细胞中的cDNA 11.基因工程是现代育种技术中非常重要的一种手段，通过该技术能让细菌生产人类的胰岛素。以下相关说法正确的是(多选)

［

］ A.人与细菌的DNA的结构基础相同

B.细菌与人类共用一套遗传密码

C.能高效表达人胰岛素基因的细菌是工程菌

D.基因工程育种可能存在生态安全问题 12.由于乙型肝炎病毒不能用动物细胞培养，因此无法用细胞培养的方法制造疫苗。自1979年对乙型肝炎病毒基因组的DNA测序完成后，已知病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列。下列是应用生物工程生产乙肝疫苗的示意图，请指出有关问题的正确选项(多选)

［

］

A.生产乙肝疫苗的过程也达到了定向改造细菌的目的 B.用于生产疫苗的目的基因仅为核心蛋白编码基因 C.用于生产疫苗的目的基因为表面抗原蛋白编码基因

D.在②过程中需要限制性内切酶和DNA连接酶 13.下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是(多选)

［

］

A.A→B过程中一般用4种脱氧核糖核苷酸为原料，并加入一种引物 B.A→B过程利用了DNA复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶 C.B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞

D.B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法

14.可以用于重组DNA技术的酶是(多选)

［

］ A.DNA聚合酶

B.限制性核酸内切酶

C.DNA连接酶

D.反转录酶 15.采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是(多选)

［

］ A.将毒素蛋白注射到棉受精卵中

B.将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中

C.将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养

D.将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵 典型例题：

16.科学家在水稻基因组中发现了一种特殊的营养基因，为对之进行扩增，有人设计了两种不同的扩增方法。一种是将该DNA片段用限制酶切割下来，导入细菌细胞中，然后通过培养细菌进行体内扩增；另外一种方法是利用PCR技术进行体外扩增。⑴方法1的过程如下。

第一步 用限制酶将目的基因切割下来，插入到含有特异性抗生素标记基因的质粒中； 第二步 将重组质粒导入受体菌，利用添加特异性抗生素的培养基对受体菌进行筛选。

①筛选的标准是看在该培养基上受体菌____________，其原理是________________ ______________________________________________________________________。

第三步 对筛选得到的受体菌进行培养、扩增。

②请列举两个影响培养效果的因素，并简要说明其原理。

__________________________________________________________________、__________________________________________________________________。

第四步 从培养得到的受体菌中分离纯化目标DNA片断。⑵根据方法2回答下列问题。

①PCR技术的关键是要能制备得到耐高温的______________________酶，该酶的功能是__________________________________________。

②PCR中加入的引物有____种，加入引物的作用是________________________________。⑶电泳是分离纯化DNA和蛋白质的常用方法，体内和体外扩增得到的DNA往往都还需要利用电泳技术进一步分离纯化。请简要阐述该方法的工作原理。__________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。⑷微生物培养在工业生产中有广泛的应用，通过培养特定的微生物，分离制备酶制剂再用于工业生产就是其中之一。请举例说明酶制剂在生产生活中的应用。(举两例)

____________________________________________________________________________。

17.(11海南)回答有关基因工程的问题：

⑴构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生粘性末端，也可能产生________末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生________(相同，不同)粘性末端的限制酶。

⑵利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是________________________________________________________________。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用________处理大肠杆菌，以利于表达载体进入：为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为____________________________________。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成________________________________，常用抗原－抗体杂交技术。

⑶如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的________________中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的________________上。

18.下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制性核酸内切酶的酶切位点。据图回答：

⑴图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用_______________________限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含______________的培养基上进行。⑵能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是______(填字母代号)。A.启动子

B.tetR

C.复制原点

D.ampR ⑶过程①可采用的操作方法是______(填字母代号)。

A.农杆菌转化

B.大肠杆菌转化

C.显微注射

D.细胞融合 ⑷过程②采用的生物技术是________________________。

⑸对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体。这利用了细胞的_______________性。⑹为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用______(填字母代号)技术。

A.核酸分子杂交

B.基因序列分析

C.抗原—抗体杂交

D.PCR

]

19.基因工程又叫基因拼接技术。

⑴在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的__________为模板，____________成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成__________________。⑵基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、________________________。若将真核基因在原核细胞中表达，对该目的基因的基本要求是______________________________。

⑶假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶。连接产物至少有______种环状DNA分子，它们分别是______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。

高三生物一轮复习导学提纲(35)参考答案

1~5 BBABB 6~7 BC 8.BCD 9.AD 10.AB 11.ABCD 12.ACD 13.AC 14.ABCD 15.CD 16．⑴①能否生长

只有含有重组质粒的细菌(即含有目的基因的细菌)才含有特异性抗性基因，才能在添加特异性抗生素的培养基上生长。(2分)②a.培养温度，温度影响细菌体内的酶的活性；(2分)b.培养的气体条件，氧气和二氧化碳的含量会影响细菌的代谢。(2分)⑵①DNA聚合 催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键 ②2

作为DNA复制的起点

⑶不同DNA和蛋白质分子大小、带电性存在差异，在电场中移动速度的大小不同，利用这一特性把目的分子与其余物质分开。(2分)⑷加酶洗衣粉、嫩肉粉、利用果胶酶提高果胶产量、利用纤维素酶生产酒精活、利用纤维素酶处理服装面料(或其他合理答案)(2分，每例1分)17．⑴平

相同

⑵提供RNA聚合酶特异性识别结合位点，驱动基因转录

Ca2+ DNA—RNA分子杂交

胰岛素原(蛋白质)

⑶T—DNA

染色体

18．⑴HindⅢ和BamHⅠ；氨苄青霉素

⑵A

⑶C

⑷胚胎移植技术 ⑸全能

⑹C

19．⑴信使RNA(mRNA)逆转录(反转录)双链DNA(目的基因)⑵动植物细胞 除去内含子

⑶3 运载体自连的、目的基因片段自连的、运载体与目的基因片段相连的环状DNA分子

第二篇：基因工程及其应用说课稿

《基因工程及其应用》说课稿

一、说教材

1．教材的地位和作用

《基因工程及其应用》是人教版生物必修2第六章第二节内容。本节的教学内容是在学生对基因有一定的理解的基础上，引入基因工程，让学生了解基因工程在生活中的运用，激发学生的求知欲。在教学内容的组织上体现了学科内在逻辑性与学生认识规律的统一。这一节主要讲述了基因工程的原理、基因工程 的应用以及转基因生物和转基因食品的安全性三个 方面的内容。基因工程的原理既是学生进入高中以来第一次接 触到的生物工程方面的内容。为了避免与《现代生物科 技专题》模块中基因工程的内容重复，教材没有过 多地展开介绍。其地位更是由《课程标准》上的了解层次上升为 《考试说明》上的理解层次，其重要性显而易见。

2.教学目标

根据本教材结构和内容分析，结合着学生的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标：

(1)、知识目标：掌握基因工程的概念、原理及安全性问题；基因操作的工具及其操作过程。

(2)、能力目标：培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。

(3)、情感目标：培养学生实事求是的科学态度，从微观到宏观，从现象到本质的科学的研究方法；培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

3.说教学的重、难点

本着高二新课程标准和考试大纲，在吃透教材基础上，我确定了以下教学重点和难点(1)、教学重点

基因工程的基本原理及安全性问题、基因操作的工具，基本步骤及其应用。(2)、教学难点

基因工程的基本原理，基因工程的应用及其安全性。

4.课程资源的开发及有机整合：本节课安排2课时，应当充分利用学生已有的知识经验和网络条件学习本课知识。

二、说学法：本节课的授课对象是高二的学生，此年龄段的学生求知欲望强，因为本节知识难度不是很大，学生将通过多种途径，如：观察、阅读、思考、分析、讨论、实践等等，来开展学生之间的协作学习和自主学习，形成以学生为主体的教学模式。

三、说教法

围绕本节课的教学目标、教学重点和学生情况的分析，采用了观察法、演示法、讨论法、实践法等多种教学方法，积极创设一个可以让学生在轻松愉快的氛围中，去主动探求知识的过程。在教学过程中，开展师生互动、生生互动，体现出以学生为主体，教师为主导的主动探究式教学理念。

四、说教学过程

在这节课的教学过程中，我注重突出重点，条理清晰，紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流，最大限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。

1、导入新课： 提问：各种生物间的性状千差万别这是为什么呢?

引导：生物体的不同性状是通过基因特异性表达而形成的。

列举：几种生物的不同性状：蚕吐出丝；豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气；青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素。

提问：人类能不能改造性状？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？ 引导：让禾本科植物能够固定空气中的氮气；能否让细菌“吐出”蚕丝；让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物。（这种设想能实现吗？）定向改造生物的新技术——基因工程。

2、讲授新课：（1）基因工程的原理

指导学生阅读教材P102页第二段，通过提问的方式指导学生找出概念中的关键词语，并让学生理解基因工程概念，引导学生独立完成。最后归纳列表，便于学生的记忆。概念：在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出所需要的基因产物。（2）基因操作的工具

利用多媒体课件演示抗虫棉培育过程示意图，同时提出讨论问题，进行分组讨论，最后交流讨论结果，教师进行归纳总结。

思考：在以上的基因工程培育的过程中，关键步骤或难点是什么？

引导：关键步骤的完成过程中都要用到基因操作工具，并使学生形象地记忆“工具”的作用。A基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）。

要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性未端 B基因的针线——DNA连接酶

用DNA连接酶连接两个相同的黏性未端要连接几个磷酸二酯键？

限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？ C基困的运输工具——运载体

大家一起思考下这些工具到底怎样操作才能完成基因工程的过程呢？ 思考题： 简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。

启发学生思考：想像科学家在分子水平上进行这一操作的精确性。

(3)基因工程的应用。

学生阅读教科书P.104的内容。教师总结，并从具体事例引入关于转基因生物和转基因食品安全性的争议，启发学生对其安全性问题进行讨论。

3、课堂小结，强化认识。

复习基因工程操作的基本步骤和重要工具，完成课后习题

4、板书设计 基因工程操作的基本步骤： 剪切→拼接→导入→表达

结束语：

本节课设置了一系列问题情境，层层设问，在学生答问、质疑、讨论过程中让学生建构新概念和新的知识体系，并通过教师及时掌握反馈信息，适时点拨、调节，让学生在推理判断中培养良好的思维习惯和对知识的迁移能力，而且通过留出一定的时间让学生提问，体现了以学生为主体的思想。我的说课完毕，谢谢大家。

第三篇：浅谈现代基因工程及其应用

浅谈现代基因工程及其应用

目录

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

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

二、现代基因工程的应用及对现代生活所产生的影响...............................................................2

1、在工业中的应用.................................................................................................................3

2、在农业中的应用.................................................................................................................3

3、在医药卫生中的应用.........................................................................................................3

4、在环境保护中的应用.........................................................................................................4

三、基因工程引发的争议及解决对策...........................................................................................4

四、结语...........................................................................................................................................5 参考文献...........................................................................................................................................5

摘要

随着科学技术的快速发展，基因工程应用在各个领域，显示着不可估量的发展前景。任何科学技术都是一把“双刃剑”，基因工程也不例外，如何趋利避害，成为了社会各界争议和讨论的热点。

关键词：基因工程； 应用； 转基因产品； 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、基因工程的含义：“种瓜得瓜，种豆得豆；龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞。”众所周知，基因是造成这些遗传规律的幕后功臣。基因是DNA分子上具有遗传功能的片段，它控制生物的代谢和发育，并把遗传信息传递给下一代。基因工程又称基因操作、基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，特别是运用DNA 重组技术，将生物基因组的结构或组成在体内或者体外进行人为修饰、改造或重新组合，然后通过载体把新的DNA分子转入另一种生物的细胞中，以改变生物原有的遗传特性，从而获得目的基因产物或新的生物种类。基因工程打破常规，把不同种类生物的基因组合到一起，形成新的生物类型，实现了人类长期以来渴望定向改变生物性状，培育新物种的愿望。

二、现代基因工程的应用及对现代生活所产生的影响：基因工程自20世纪70年代初诞生以来，发展突飞猛进。它可以按照人们的主观愿望直接控制基因，打破了不同物种间在亿万年中形成的天然屏障。人们可以将一些不同种类生物的基因组合到一起，创造出自然界中并不存在的新生物类型。基因工程各项技术的应用，使生命科学的研究发生了前所未有的变化，在工业、农牧业、医药卫生、环境保护等各方面都有着不可限量的发展前景。

[1]

1、在工业中的应用：基因工程在工业上的应用，主要体现在医药工业和食品工业上。基因工程制药 开创了制药工业的新纪元，解决了许多疾病问题，基因工程可以生产出大量廉价优质的新药物、抗病毒疫苗和诊断试剂，基因工程生产出的药物为治疗各种疾病提供了有效的手段。在食品工业上，提高了人们对食品中微量元素的吸收和农作物抗病虫害的性能；生产食品酶试剂；改良了食品工业用菌数及其性能和食品加工性能；用来生产保健品和特殊食品。基因工程是工业发展进程中不可或缺的一部分，起着巨大的作用。

2、在农业中的应用：培育优良品种是农作物稳定增产的重要因素，利用基因工程可以将带有作物优良性状的基因“裁剪下来，拼接起来”，植入受体的细胞中，使受体作物具有优良性状，成为优质作物新品种。[2]基因工程培育出了能防虫害和防腐烂的作物，提高了农作物的产量。

[3]一些小麦和大豆通过转基因，具有了抗化学除草剂的特性；给水稻添加基因，生产人体需要的β-胡萝卜素；从耐盐植物中成功克隆出耐盐的基因，为盐碱地利用和海水灌溉提供了依据。基因工程育种有着目的性强、速度快、产量高、质量优和遗传性稳定等特点，它定向改造生物性状，将引发一次新的农业革命。

3、在医药卫生中的应用：利用基因工程技术，我们可以生产自然界中难以得到的蛋白质。1982年，首例基因工程产品-人胰岛素投放市场，为人类的健康带来了福音。之后，出现了更多的基因工程产品和蛋白质药物，如人生长激素、干扰素、白细胞介素-

2、乙肝疫苗等，令患者看到了生的希望。1999年，中国第一头携带人血清蛋白基因的转基因牛被培育出来。利用基因工程技术，科学家还从转基因羊奶中提取出了一种治疗心脏病的药物tPA。基因工程技术为人类的健康长寿做出了巨大贡献。

4、在环境保护中的应用：基因工程还被应用到环境保护中，基因工程成为变废为宝，除害兴利的重要技术手段。利用转基因微生物，可以吸收环境中的重金属，降解有毒有害化合物，处理工业废水；

[4]科学家把不同的降解基因转移到同一菌株中，创造出具有多种降解能力的“超级微生物”-“超级细菌”，可以降解各种工业污染物；通过基因工程培育对贵重金属具有亲和力的菌株，可用来回收贵重金属；培养具有浸矿能力的细菌来开采铜矿和铀矿等不久也将成为现实。

三、基因工程引发的争议及解决对策：自20世纪后半期，伴随着基因工程出现的生物技术，为解决人类面临的疾病、灾害和饥饿等提供了有力的帮助。但生物技术的发展并非总是乐观的，自身的潜在危险和不可预料的结局，引起了颇多的争议。转基因技术同其他科学技术一样,闪烁着科技“双刃剑”的光芒，在给人类社会带来福利的同时,也引发了社会对其涉及的经济、政治、法律、环境、健康和伦理道德等问题的广泛关注和争议。人们目前已经认识到转基因产品的失控和滥用,可能会给人类赖以生存和发展的自然生态环境造成灾难性的后果。中国作为转基因产品的生产大国之一,更应趋利避害，广泛借鉴国外先进的管理经验,既不能像有些国家那样对转基因产品拒不接受,又要使之在科学规范的轨道上得到有效的控制,有序的发展。因此，建立和完善中国转基因产品法律制度,具有深远的历史意义和现[5]实意义,对我国转基因产业的顺利发展起着重要的保障作用。解决基因工程所引发的问题，需要从以下几个方面做到：完善转基因产品生物安全监督的管理体制；完善转基因产品的“标识制度”；完善转基因产品生物安全评价体系；完善进口转基因产品的安全审批制度；

[6][7]完善我国转基因的法律制度：1)完善我国转基因产品法律法规体系；2)建立转基因产品风险评估技术体系的立法；3)立法改良安全性检测的措施。

四、结语：从古至今，人们对于事物的争议都是不可避免的。只要我们努力趋利避害，科学技术总会朝着人们期望的的方向继续发展，我相信，在不久的将来，基因工程技术将帮助解决更多阻碍人类发展的食物、安全、健康、医药、能源、环境保护等问题，最终推动全世界人类的发展。

参考文献

[1]刘金寿.现代科学技术概论.北京：高等教育出版社，2016

[2]陈晋莹,姜友军,刘洋.浅谈农业生物技术及转基因农作物[J].粮油仓储科技通讯.2016(04)[3]滕春红,陶波.农作物抗除草剂基因工程[A].中国化学除草50年回顾与展望[C].2004 [4]杨婷.微生物细胞表面的化学/基因改性调控用于重金属分离及（形态）分析[D].东北大学 2013 [5]尹航.论基因工程对现代生活的影响[A].第三届世纪之星创新教育论坛论文集[C].2016 [6]郭高峰.多元主义视角下转基因产品国际法律规制研究[D].西南政法大学 2014 [7]钱贺利.转基因农产品安全的立法规制研究[D].郑州大学 2016

第四篇：基因工程及其应用说课稿

《基因工程及其应用》说课稿

樟村中学生物组 童长春 2012/12/26

一、说教材

《基因工程及其应用》是人教版生物必修2第六章第二节内容。学生们在几章中已经学习了基因的本质，基因的表达，对基因有一定的感性认识。为学生学习本节内容做到铺垫的作用。

本节的教学内容是在学生对基因有一定的理解的基础上，引入基因工程，让学生了解基因工程在生活中的运用，激发学生的求知欲。在教学内容的组织上体现了学科内在逻辑性与学生认识规律的统一。

二、说教学目标

根据本教材的结构和内容分析，结合着学生他们的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标：

1、知识目标：掌握基因工程的概念、原理；基因操作的工具及其操作过程。

2、能力目标：培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。

3、情感目标：培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观，从现象到本质的科学的研究方法；培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

三、说教学的重、难点

本着高二新课程标准，在吃透教材基础上，我确定了以下的教学重点和难点

1、教学重点

基因工程的基本原理，基因操作的工具，基本步骤及其应用。

2、教学难点

基因工程的基本原理，基因工程的应用及其安全性。

四、说教法

围绕本节课的教学目标和教学重点，采用了观察法、演示法、讨论法、实践法等多种教学方法，积极创设一个可以让学生在轻松愉快的氛围中，去主动探求知识的过程。在教学过程中，开展师生互动、生生互动，体现出以学生为主体，教师为主导的主动探究式教学理念。

五、说学法

在本节课中，学生将通过多种途径，如：观察、阅读、思考、分析、讨论、实践等等，来开展学生之间的协作学习和自主学习，形成以学生为主体的教学模式。

六、说教学过程

在这节课的教学过程中，我注重突出重点，条理清晰，紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流，最大限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。

1、导入新课：

提问：各种生物间的性状千差万别这是为什么呢?

引导：生物体的不同性状是通过基因特异性表达而形成的。

列举：几种生物的不同性状：够吐出丝；豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气；青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素。

提问：人类能不能改造性状？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？ 引导：让禾本科植物能够固定空气中的氮气；能否让细菌“吐出”蚕丝；让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物。（这种设想能实现吗？）定向改造生物的新技术——基因工程。

2、讲授新课：（1）基因工程的原理

指导学生阅读教材P102页第二段，通过提问的方式指导学生找出概念中的关键词语，并让学生理解基因工程概念，引导学生独立完成。最后归纳列表，便于学生的记忆。概念：在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出所需要的基因产物。（2）基因操作的工具

利用多媒体课件演示抗虫棉培育过程示意图，同时提出讨论问题，进行分组讨论，最后交流讨论结果，教师进行归纳总结。

思考：在以上的基因工程培育的过程中，关键步骤或难点是什么？

引导：关键步骤的完成过程中都要用到基因操作工具，并使学生形象地记忆“工具”的作用。

A基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）。要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性未端 B基因的针线——DNA连接酶

用DNA连接酶连接两个相同的黏性未端要连接几个磷酸二酯键？

限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？ C基困的运输工具——运载体

大家一起思考下这些工具到底怎样操作才能完成基因工程的过程呢？ 思考题： 简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。启发学生思考：想像科学家在分子水平上进行这一操作的精确性。(3)基因工程的应用。

学生阅读教科书P.104的内容。教师总结，并从具体事例引入关于转基因生物和转基因食品安全性的争议，启发学生对其安全性问题进行讨论。

3、课堂小结，强化认识。

复习基因工程操作的基本步骤和重要工具，完成课后习题

4、板书设计

基因工程的基本原理: 基因操作的工具: A基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）。

B基因的针线——DNA连接酶 C基困的运输工具——运载体

基因工程操作的基本步骤： 剪切→拼接→导入→表达 基因工程的应用 结束：

本节课设置了一系列问题情境，层层设问，在学生答问、质疑、讨论过程中让学生建构新概念和新的知识体系，并通过教师及时掌握反馈信息，适时点拨、调节，让学生在推理判断中培养良好的思维习惯和对知识的迁移能力，而且通过留出一定的时间让学生提问，体现了以学生为主体的思想。我的说课完毕，谢谢大家。

第五篇：基因工程的应用

基因工程技术的应用和前景

【摘要】基因工程问世以来短短的二十年，显示出了巨大的活力，今后基因工程将重点开展基因组学、基因工程药物、动植物生物反应器和环保等方面的研究，展望未来，基因工程的前景将是更加灿烂辉煌。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。【关键词】基因工程技术

前景

现状

随着基因工程技术的迅速发展，通过克隆或筛选出来的富基因，转到作物中进行表达，已取得很大的进展。由于基因工程运用DNA分子重组技术，能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体，具有新奇遗传性状的新型产物，增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用，对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以，各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用，抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家，更应当加速发展，切不可坐失良机。

但是，任何科学技术都是一把“双刃剑”，在给人类带来利益的同时，也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物，它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等，甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造；还有，克隆技术如果不加限制，任其自由发展，最终有可能导致人类的毁灭。还有，尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害，但不等于说转基因动植物就是十分安全的，毕竟这些东西还是新生事物，需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样，是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状，或消除原来的不利性状，但常规育种是通过自然选择，而且是近缘杂交，适者生存下来，不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围，人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境，还缺乏知识和经验，按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以，我们要在抓住机遇，大力

1、植物基因工程成果丰硕

自1983年首次获得转基因烟草、马铃薯以来，短短十余年间，植物基因工程的研究和开发进展十分迅速。国际上获得转基因植株的植物已达100种以上，包括水稻、玉米、马铃薯等作物;棉花、大豆、油菜、亚麻、向日葵等经济作物;番茄、黄瓜、芥菜、甘蓝、花椰菜、胡萝卜、茄子、生菜、芹菜等蔬菜作物;首楷、白三叶草等牧草;苹果、核桃、李、木瓜、甜瓜、草荀等瓜果;短牵牛、菊花、香石竹、伽蓝菜等花卉以及杨树造林树种。转基因植物研究取得了令人鼓舞的突破性发展。十几年来，转基因植物这一技术日趋完善，在提高植物抗性、改良作物品质以及作为生物反应器生产有用的化合物等方面发展迅速。用于植物转基因的技术大体可分为三类:一是农杆菌介导的基因转移;二是以原生质体或细胞作为受体的直接基因转移，如用聚乙二醇(PEG)、电激仪、基因枪、离子束等方法将基因导人细胞或原生质体，进一步培养成转基因植物;三是种质系统的基因转移，如利用子房注射，花粉管通导等方法导人外源基因。建立各种植物转基因技术的同时，将一些具有实用价值的外源基因分别导人多种作物，获得了一批转基因植物。在抗病毒方面，将抗病毒基因导人烟草、黄瓜、首蓓和花生等作物后，植株都表现出不同程度的抗病能力。在抗细菌和真菌方面，已转育成功了抗白粉病、赤霉病和黄矮病的小麦，及抗青枯病的马铃薯;在抗虫方面，转Bt基因的作物已有烟草、番茄、马铃薯、水稻和棉花等，均有较好的抗虫效果，此外，在抗除草剂方面，抗早、抗寒、抗热、抗盐及在改善植物品质方面，都获得了相应的转基因植物。当然转基因技术如何达到高效、快速、简便、适应性广仍然是植物基因工程的一个重要限制因子。

2、基因工程在制药方面的应用

目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。

目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂，最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。

迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。

诚然，仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏，许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟，胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病，也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代，但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如，运用此技术，可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子，然后再通过骨髓移植来治愈患儿。

3、基因工程在环保方面应用

工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力，已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接，转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的“超级细菌”，用之清除石油污染，在数小时内可将水上浮油中的2/3烃类降解完，而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。它能钉死蚊虫与害虫，而对人畜无害，不污染环境。现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因工程菌及植物等。90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因，并赋予表达产物以新的功能，创造出全新的微生物，如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来，再利用基因重组技术在体外加工重组，最后导入合适的载体，就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株，从而大大地提高降解效率。

4、前景展望

由于基因工程运用DNA分子重组技术，能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体，具有新奇遗传性状的新型产物，增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用，对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以，各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用，抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家，更应当加速发展，切不可坐失良机。但是，任何科学技术都是一把“双刃剑”，在给人类带来利益的同时，也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物，它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等，甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造；还有，克隆技术如果不加限制，任其自由发展，最终有可能导致人类的毁灭。还有，尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害，但不等于说转基因动植物就是十分安全的，毕竟这些东西还是新生事物，需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样，是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状，或消除原来的不利性状，但常规育种是通过自然选择，而且是近缘杂交，适者生存下来，不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围，人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境，还缺乏知识和经验，按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以，我们要在抓住机遇，大力发展基因工程技术的同时，需要严格管理，充分重视转基因生物的安全性。基因工程问世以来短短的二十年，显示出了巨大的活力，今后基因工程将重点开展基因组学、基因工程药物、动植物生物反应器和环保等方面的研究，展望未来，基因工程的前景将是更加灿烂辉煌。【参考文献】

[1]李庆军，董艳桐，施冰.植物抗虫基因的研究进展[J].林业科技，2002，27(2)：22 26.[2]吴福彪．基因工程与植物的遗传改良［J］生物学通报，2010，45(5);7－10．