《2023高中生物基因工程的应用教案3篇》

　　世界一流潜能大师博恩?崔西说：“潜意识的力量比表意识大三万倍”。追逐高考，我们向往成功，我们希望激发潜能，我们就需要在心中铸造一座高高矗立的、坚固无比的灯塔，它的名字叫信念。接下来是小编为大家整理的2020高中生物基因工程的应用教案，希望大家喜欢!

　　2020高中生物基因工程的应用教案一

　　教学目标：

　　●知识目标?

　　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。

　　?●能力目标?

　　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?

　　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 基因的启动子等调控组件重组在一起;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”。)

　　2020高中生物基因工程的应用教案二

　　一、 教学目标

　　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。

　　二、教学重点和难点

　　1.教学重点

　　基因工程在农业和医疗等方面的应用。

　　2.教学难点

　　基因治疗。

　　三、教学过程

　　1、转基因生物与目的基因的关系

　　转基因生物 目的基因 目的基因从何来 抗虫棉 Bt毒蛋白基因 苏云金芽孢杆菌 抗真菌立枯丝核菌的烟草 几丁质酶基因和抗毒素合成基因 抗盐碱和干旱作物 调节细胞渗透压的基因 耐寒的番茄 抗冻蛋白基因 鱼 抗除草剂大豆 抗除草剂基因 增强甜味的水果 降低乳糖的奶牛 甜味基因 肠乳糖酶基因 生产胰岛素的工程菌 人胰岛素基因 人 讨论：

　　1、用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质(如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等)比工厂化生产的优越之处有哪些? (乳腺生物反应器的优点：①产量高;②质量好;③成本低;④易提取。)

　　简介：动物乳腺生物反应器

　　1987年美国科学家戈登(Gordon)等人首次在小鼠的奶中生产出一种医用蛋白──tPA(组织

　　型纤溶酶原激活物)，展示了用动物乳腺生产高附加值产品的可能性。利用动物乳腺生产高价值产

　　品的方式称为动物乳腺反应器。

　　为什么要用动物乳腺作为反应器生产高价值的蛋白质产品呢?这是因为动物乳房是一种高度分化的专门化腺体，合成蛋白质的能力非常强，尤其是一些经过长期的遗传改良，专门产奶的乳用动物品种，蛋白质合成能力更是惊人。一头优质奶牛，一年可产奶10 000 kg。即便是一只奶山羊，一年也可产奶2 000 kg。

　　动物乳腺生物反应器归纳起来有四大优点：①产量高，且易收获目标产品，可以随乳汁分泌而排出动物体外;②目标产品的质量好。动物乳腺组织不仅具有按遗传信息流向合成蛋白质的能力，而且具备一整套对蛋白进行修饰和加工的能力，如糖基化、羧化、磷酸化以及分子组装等，而微生物和植物系统都不具备这种全面的蛋白质后加工能力;③产品成本低;④从奶牛中提取产品，操作比较简单。

　　正因为利用动物乳腺生物反应器生产高附加值的产品有上述优点，目前利用动物乳腺生物反应器生产医用蛋白质已成为一种风险投资产业，受到科学家、商界和医药界的高度重视。目前瞄准的目标医药产品有：①血液蛋白质，如表1-2所示，这些血液蛋白质有巨大的经济效益，其中利用奶牛生产的凝血酶Ⅲ已通过第三期临床实验，即将投放市场。②第二代医用蛋白质，主要有抗体、降钙素、人的生长激素、胰岛素等药物蛋白，乳白蛋白、乳铁蛋白等营养蛋白，疫苗，组织修复物等。③生产“人源化牛奶”，即用成人的乳蛋白基因替代牛的乳蛋白基因，使牛奶变成像人奶的一种基因工程奶。

　　动物乳腺生物反应器的做法与转基因动物的操作是相同的，只是为了将目标产品在乳汁中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，即在目标产品蛋白质编码框的前面加上乳腺组织中特异表达的启动子等，构建成表达载体后通过注射导入受精卵中，再将其送入母体动物内，发育成动物个体，这个转基因动物就会在奶中产生所需要的目标产品。

　　2、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的?

　　用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程相同。

　　不同之处：为了将目标产品在奶中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，要在编码目的蛋白质的基因序列前加上乳腺组织中特异表达的启动子构建成表达载体。

　　操作过程大致归纳为：获取目的基因(例如血清白蛋白基因)→构建基因表达载体(在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子)→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物(只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达)。

　　3、什么叫工程菌?

　　关于工程菌的学习，也可结合基因工程操作程序，予以说明，并结合微生物生长和代谢的特点，说明工程菌生产药物的优越性。

　　补充：利用微生物生产药物的优越性何在?

　　所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因，构建成表达载体后导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。与传统的制药相比有以下优越性：

　　2020高中生物基因工程的应用教案三

　　教学目标

　　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。

　　教学重难点

　　1.教学重点

　　基因工程在农业和医疗等方面的应用。

　　2.教学难点

　　基因治疗。

　　教学工具

　　多媒体

　　教学过程

　　(一) 上一节课我们介绍了基因工程，先复习一下什么是基因工程?

　　基因工程就是按照人类的要求，把基因从生物体内提取出来在体外进行操作和加工，然后再把它导入一个新生物体;使其遗传结构发生改变，产生我们所需要的新品种。

　　这种生物我们可以称为转基因生物。世界上第一种转基因植物是1983年品质培植成功的，具有抗生素药物的烟草;那么第一种转基因动物是什么呢?

　　师：〈投影片转基因鼠〉

　　这两只小老鼠大家是否熟悉，请看一下教科书的封面。

　　这就是世界上第一只转基因动物。

　　是1982年诞生的!美国科学家把一种大鼠的生长激素基因转移到一种小鼠的受精卵

　　中，然后培植成功了一种转基因鼠、它的生长速度要比一般老鼠快50%，大1.8倍，

　　这种基因现在已经转移给它的下一代了。随着基因技术的发展，我们说转基因生物现

　　在已经到各处都有了，在工农业生产中都有广泛的应用。下面每个学习小组把查找到

　　的相关资料给大家介绍一下，有关图片已存入电脑由我来控制，放映到哪张图片，请

　　这一组的同学解答。

　　师：(放投影片)

　　下面我们看一下屏幕上的这只牛。

　　大家现在所看到的这头不是一般的牛，它有两个地方比较特殊：一个是它来之不易，芬兰科学家通过1~3次实验才把它培育出来的。这头牛所挤出的奶牛含有促红细胞素，也就是它能帮助人生成红细胞，而这种药品在世界上是比较昂贵的所以说有了这头牛，只要喝它的牛奶就能治疗某些缺少红细胞的疾病，所以这头牛也由此成了世界上最昂贵的牛。

　　第一个上市转基因工程产品——不腐烂的番茄，在果实的成熟过程中它是直接受控于呼吸作用。那么我们可以根据呼吸作用发展的趁势，分为两类：一类是越变形果实;一类是非越变形果实。我们知道越变形果实在成熟过程中，会出现明显的呼吸高峰。而非越变形果实则没有这样的高峰，于是就产生了一个问题。越变形果实它在成熟中因为它的呼吸作用往往是突然的又无法控制。所以常常造成巨大的经济摸失。传统的技术往往是通过乙烯催熟在还没有成熟时就把它采摘下来，然后在出售时用乙烯催熟，虽然这样有它的好处，但实际上不能真正起到保鲜作用。所以我们需要找到一条更好的方法来对果实进行保鲜。科学家们通过研究发现了这样一个过程。

　　S—腺苷酰丝氨酸(ACC合成酶)1—氨基环丙烷—1—羧酸(乙烯合成酶) 乙烯

　　我在黑板上写出来的就是科学家们发现的乙烯(ACC)合成过程，从这个过程上我们可以看到ACL是乙烯合成的直接前体，而ACL又直接受控于ACL合成酶，那么我们知道ACL合成酶是通过植物体内的RNA转译形成的产物，那么我们就可以通过降低RNA的含量来间接地降低乙烯的含量。科学家的进一步研究发现这样的方法是可行的。那就是反义RNA技术，反义RNA技术就是通过向细胞内补充与mRNA互补的RNA，然后使它与mRNA形成双链达到很不稳定的结构。从而容易降解，通过这样的方法，科学家就对番茄进行了实验。那么也就是说我们找到了一条比较可行而且经济的途径来真正对水果进行保鲜，也许在不久的将来大家的餐桌上会出现这样一些转基因番茄。我们有理由坚信，转基因技术在将来有进一步的发展

　　所谓转基因技术就是把外源基因转移到动、植物基因组中去。1997年经各组织的统计结果显示：在申请环境释放的实验报告中，98.25%为转基因

　　植物，而在这些转基因植物中80%左右都是抗病虫和抗除草剂的作物。如1996年以来美国研究人员一直种植一种转基因改良棉花，这种棉花含有一种从细菌中提取的对棉铃虫有致命作用的基因。目前科学家还在创造含天然杀虫剂基因的玉米和马铃薯。而在中国，在科技部国家生物工程研究开发中心863项目支持下，中国农科院生物技术研究中心，根据植物偏爱的密码子成功合成了B2B，并转入了适合我国生态条件的棉花品种获得了高抗棉铃虫的转基因植物，成为了美国之后世界上第二个拥有转gene抗虫棉的国家，现已获得农业生物gene工程安全生产委员会批准商品化生产。1998年在安徽、陕西、湖南等地试种15万亩，估计在2000年可达到500万亩左右。

　　由于基因工程在农业上具有极大的经济价值，各国政府都非常重视。美国的一些基因工程公司特别重视基因工程作物的种植。1999年，全球有了200万公顷的基因工程作物，其中美国大约占了2000万公顷。在美国的超市里60%的加工食品里含有转基因成分，但在欧洲好像不是这种情况。大家看一下这张照片。世界绿色和平组织在希腊雅典的一个加工转基因食品的工厂外面，悬挂标语牌：gene危险。

　　课后小结

　　第一，可能表现在一些转基因食品有毒，一些科学家认为对 基因进行人工提取时，当人们达到了某些目的后，同时也增加了其微量的毒素，而这 些微量毒素的累计也可能对人体有害，第二，过敏性问题，一些人本来对某些食品过 敏，但是他吃了转基因食品之后，对本来不过敏的食品，也过敏了，其原因就是食品 中的蛋白质发生了转移，比如科学家将玉米的基因转入小麦中，那么对玉米过敏的人 吃了这种小麦后也会过敏。

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