小學(xué)健康的教案

基因工程的發(fā)展前景。

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準備，作為教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，幫助授課經(jīng)驗少的教師教學(xué)。所以你在寫教案時要注意些什么呢？下面是由小編為大家整理的“基因工程的發(fā)展前景”，歡迎您參考，希望對您有所助益！

輔導(dǎo)教案
基礎(chǔ)鏈接溫故知新
一、光合作用
1．光合作用的光反應(yīng)在葉綠體的________上進行，碳反應(yīng)是一系列的________反應(yīng)，在________進行，二氧化碳被還原為糖的過程為________循環(huán)，此循環(huán)所需要的能量來自于光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和________。
2．光合作用速率受溫度、光強度和________濃度的影響。
3．C4植物與C3植物相比，最大的特點是能利用較低濃度的________。
二、蛋白質(zhì)
1．蛋白質(zhì)和核酸共有的化學(xué)元素是________，糖類中只含有C、H、O三種元素。蛋白質(zhì)是由若干________經(jīng)脫水縮合而形成的。
2．蛋白質(zhì)是生物體性狀的______________者。其合成過程可用“中心法則”，表現(xiàn)為：______________________________。
一、1.類囊體膜　酶促　類囊體基質(zhì)　卡爾文　ATP
2．二氧化碳　3.CO2
二、1.C、H、O、N　氨基酸　2.體現(xiàn)
聚焦科技掃描知識
基因工程雖然取得了一定的成就，但科學(xué)是無止境的?？茖W(xué)家正致力于其他領(lǐng)域，如蛋白質(zhì)工程、人類基因組科學(xué)和發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)，相信生物技術(shù)的未來是美好的。
一、科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試
1．光合作用(photosynthesis)
能進行光合作用的生物不一定有葉綠體，如光合細菌。
ks5u
(1)概念：植物細胞和某些細菌利用太陽能將無機物(CO2和H2O)合成有機物(C6H12O6)并釋放氧氣(O2)的過程。
(2)意義：是植物重要的生理活動，人類直接或間接地依賴于光合作用。
(3)提高光合作用效率的因素
①環(huán)境因素：光照、二氧化碳濃度、礦質(zhì)元素。
②內(nèi)在因素：葉綠體色素、酶等。
其中，通過基因工程可以改變酶的活性來提高光合作用的效率。
(4)通過改變酶的活性提高光合作用效率的嘗試
①改良二磷酸核糖羧化酶。使它的反應(yīng)平衡偏向于對二氧化碳的固定(即提高其羧化酶活性，降低其加氧酶活力)，減少呼吸的浪費，增加對二氧化碳的固定速率，消除或減低光呼吸這一競爭性反應(yīng)，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。
②C3植物向C4植物的轉(zhuǎn)化。將二磷酸核糖羧化酶除去或滅活，引入這種基因改造過的葉綠體，同時增加導(dǎo)致C4固定的酶的活性。即使C3型葉綠體與C4型葉綠體共存于一個細胞內(nèi)。
③對光調(diào)節(jié)基因進行改造。光控制著葉綠體的發(fā)育和光合作用的許多基因，改造這些基因可提高光合作用的效率。
2．生物固氮(biologicalnitrogenfitation)
豆科植物本身不能固氮，而是與其共生的固氮菌具有固氮能力。
(1)概念：通過微生物將分子氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程。
雖然大氣中的氮氣含量非常多，但植物不能直接利用分子氮，必須利用含氮化合物，而固氮微生物就能實現(xiàn)這一目標(biāo)。
(2)對作物的價值和意義
氮是生物生長發(fā)育和光合作用(光合酶、葉綠素成分中都含有氮元素)必需的礦質(zhì)元素；減少化肥的用量，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，增加糧食產(chǎn)量和保護生態(tài)環(huán)境等。
(3)應(yīng)用基因工程設(shè)計使非豆科植物具有固氮能力
(4)研究現(xiàn)狀
固氮能力是由許多固氮基因共同控制的，機理復(fù)雜，因此目前還沒有培育出具有固氮能力的非豆科農(nóng)作物。
3．生物反應(yīng)器(bioreactor)
(1)什么是生物反應(yīng)器：就是用來生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物(包括疫苗)的動植物。
(2)基因工程構(gòu)建生物反應(yīng)器的程序。
反應(yīng)器的四大優(yōu)點：①產(chǎn)量高，易獲得目標(biāo)產(chǎn)品；②目標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量好，因為乳腺組織具有一整套全面對蛋白質(zhì)進行合成和加工的能力；③產(chǎn)品成本低；④從奶牛中提取產(chǎn)品，操作簡單。

首先獲得需要生產(chǎn)的蛋白質(zhì)藥物的目的基因，然后選擇合適的運載體(多以病毒)并與運載體結(jié)合形成重組DNA分子，再將重組DNA分子轉(zhuǎn)入受體生物(動物或植物)內(nèi)，從而得到生物反應(yīng)器。
(3)實例：動物乳腺生物反應(yīng)器。
操作大致過程為：獲取目的基因→構(gòu)建基因表達載體→顯微注射導(dǎo)入哺乳動物受精卵中→形成胚胎→將胚胎送入母體動物→發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物(只有在產(chǎn)下的雌性個體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達)。
因為動物所有的體細胞都是由受精卵發(fā)育成的，故其乳腺細胞中含有重組基因并進行選擇性表達，產(chǎn)生出抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素等重要的醫(yī)藥產(chǎn)品。
4．蛋白質(zhì)工程(proteinengineering)
(1)概念：利用基因工程的技術(shù)，對天然蛋白質(zhì)進行改造，以便獲得具有理想生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)。
蛋白質(zhì)工程可以創(chuàng)造新的、自然界不存在的蛋白質(zhì)分子。
目前，蛋白質(zhì)工程主要是改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì)，通過修改蛋白質(zhì)中的氨基酸序列來改進蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象，提高蛋白質(zhì)的活性、穩(wěn)定性和產(chǎn)率。
也可以利用基因工程改造蛋白質(zhì)。如下方法：
預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有氨基酸序列→找到對應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。
(2)與基因工程的關(guān)系
蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是第二代基因工程。
基因工程的實質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，產(chǎn)生本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，從而產(chǎn)生新性狀。原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。
蛋白質(zhì)工程的目的：生產(chǎn)符合人們生活需要的并非自然界已存在的蛋白質(zhì)。
二、基因工程的未來
基因工程是一種新鮮的事物，也是一把“雙刃劍”，人們對此會有不同的看法。只要科學(xué)地、合理地加以利用，相信基因工程一定會使我們的生活更美好。
綱舉目張理清結(jié)構(gòu)
基因工程的研究在動植物育種、人類疾病防治及生態(tài)保護方面取得了一定的成就，但科學(xué)家永不放棄研究，又致力于新的嘗試，努力使基因工程為人類提供更大的幫助。
突破難點化解疑點
1．分析說明基因工程應(yīng)用研究的實質(zhì)。
探究發(fā)現(xiàn)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以生產(chǎn)它本不能生產(chǎn)的蛋白質(zhì)，進而表現(xiàn)出新的性狀。
基因工程可以發(fā)生在不同植物之間、不同動物之間以及微生物與動植物之間。目的基因位于微生物體內(nèi)，可以轉(zhuǎn)基因至植物或動物體內(nèi)，如植物的抗性基因大多來源于細菌或病毒；目的基因位于動物體內(nèi)，如動物的生長激素基因、胰島素基因等可轉(zhuǎn)移至細菌中大量生產(chǎn)；當(dāng)然在植物與植物之間、動物與動物之間更容易發(fā)生。
不同的生物甚至親緣關(guān)系比較遠的生物之所以能發(fā)生基因重組，是由于各種生物基因的結(jié)構(gòu)基本相同，在遺傳上共用一套遺傳密碼。
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2．蛋白質(zhì)工程與基因工程有何關(guān)系？
探究發(fā)現(xiàn)：簡單地講，蛋白質(zhì)工程就是根據(jù)蛋白質(zhì)的精細結(jié)構(gòu)和生物活力的作用機制之間的關(guān)系，利用基因工程的手段，按照人類自身的需要，定向地改造天然的蛋白質(zhì)，甚至于創(chuàng)造新的、自然界本不存在的、具有優(yōu)良特性的蛋白質(zhì)分子。蛋白質(zhì)工程在誕生之日起就與基因工程密不可分?；蚬こ淌峭ㄟ^基因操作把外源基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)纳矬w內(nèi)，并在其中進行表達，它的產(chǎn)品還是該基因編碼的天然存在的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程則更進一步根據(jù)分子設(shè)計的方案，通過對天然蛋白質(zhì)的基因進行改造，來實現(xiàn)對其所編碼的蛋白質(zhì)的改造，它的產(chǎn)品已不再是天然的蛋白質(zhì)，而是經(jīng)過改造的，具有了人類所需要的優(yōu)點的蛋白質(zhì)。天然蛋白質(zhì)都是通過漫長的進化過程自然選擇而來的，而蛋白質(zhì)工程對天然蛋白質(zhì)的改造，好比是在實驗室里加快了的進化過程，期望能更快、更有效地為人類的需要服務(wù)。
基因工程是遵循中心法則，從DNA→mRNA→蛋白質(zhì)→折疊產(chǎn)生功能，基本上是生產(chǎn)出自然界已有的蛋白質(zhì)。
蛋白質(zhì)工程是直接改造天然蛋白質(zhì)或按照以下思路進行：確定蛋白質(zhì)的功能→蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級結(jié)構(gòu)→蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)→應(yīng)有的氨基酸序列→應(yīng)有的堿基排列，可以創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)。
我的發(fā)現(xiàn)

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生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景

5.2生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景

一、學(xué)習(xí)目的
1．知識與技能目標(biāo)
能夠?qū)ι鷳B(tài)工程的實例進行科學(xué)的分析，總結(jié)出它們的特點，并應(yīng)用生態(tài)工程的原理，設(shè)計簡單的生態(tài)工程。
2．過程與方法目標(biāo)
通過參觀、調(diào)查、搜集資料等方法，了解農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程、小流域綜合治理生態(tài)工程、大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程、濕地生態(tài)恢復(fù)工程、礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程、城市環(huán)境生態(tài)工程的具體措施。走出“先污染，后治理”的老路，并展望生態(tài)工程發(fā)展的前景。
3．情感與價值觀目標(biāo)
肯定我國農(nóng)民和科技工作者在實踐中的創(chuàng)造，理解實踐出真知的道理，培養(yǎng)求實、創(chuàng)新及勇于實踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。
二、教學(xué)過程

三、知識點解析
1．生態(tài)工程實例分析
2．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計方案基本要求是什么？
提示①設(shè)計方案的原則農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計方案應(yīng)當(dāng)符合以下原則：a．應(yīng)當(dāng)能夠體現(xiàn)生態(tài)學(xué)原理與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的原則．b．應(yīng)當(dāng)能夠構(gòu)成一個合理的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)；c．應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)充分利用自然界的物質(zhì)和能量資源；d．應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)減少環(huán)境污染的原則；e．應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟、社會和生態(tài)的綜合效益；f．所設(shè)計的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，從理論上看應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)良性循環(huán)。
②對設(shè)計方案的分析
學(xué)生應(yīng)當(dāng)運用生態(tài)學(xué)知識，對所設(shè)計的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進行預(yù)測性的分析，如資源和能源的利用情況、農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)情況、農(nóng)藥和化肥使用的減少情況等。
四、例題分析
例1．據(jù)報載，進入20世紀后，幾乎每年都至少有一種鳥類或哺乳類動物從地球上消失，造成野生動物瀕危和絕滅的下述原因中，最重要的是（）
A干旱少雨，飲水缺乏B天敵過多，大量被捕食
C食物不足D人類活動破壞了生態(tài)平衡
方法指導(dǎo)：天敵、水和食物都會影響野生動物的生活，但是，事實上這些年野生動物的天敵并沒有增多，而缺水、缺少食物也都是由于生態(tài)環(huán)境的被破壞造成的。所以，人類活動破壞了生態(tài)環(huán)境，才是造成野生動物瀕危和絕滅的主要原因。當(dāng)然，掠奪式的開發(fā)利用和環(huán)境污染，也是很重要的原因，只是題中未列出這兩條。
答案：D
例2．某山區(qū)小鎮(zhèn)，近10余年來，先后建立了多種鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，隨著外來人口的增加，小鎮(zhèn)污水的排放量增加。據(jù)環(huán)保部門測定：小鎮(zhèn)街道的聲響為90分貝，降水pH為6.5，河水中含氧量為2mg／mL。請回答：
(1)該鎮(zhèn)受到的污染有_______________。
(2)為調(diào)查污染源，從某廠取得排放水水樣，放置一天后，加入____________經(jīng)保溫1h時，水樣仍為藍色，則該廠排放水是否為污染源?______________________________。
(3)治理小鎮(zhèn)環(huán)境污染最根本的措施是__________________________________________。
方法指導(dǎo)：從材料看該鎮(zhèn)受到的污染是噪音污染和水污染；為調(diào)查污染源，從某廠取得排放水水樣，放置一天后，加入亞甲基藍溶液，保溫1h后，水樣仍為藍色，說明該廠的排水不是污染源。治理小鎮(zhèn)污染最根本的措施是嚴格控制污染源。
答案：(1)噪音污染、水污染(2)亞甲基藍溶液不是(3)嚴格控制污染源
例3．人類的生存環(huán)境是一個巨大的生態(tài)系統(tǒng)，隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，環(huán)境污染已達到空前嚴重的地步。據(jù)統(tǒng)計，建一個100萬千瓦的煤電站，每年給大氣帶來6000噸飛塵、800萬噸CO2、4萬噸SO2、1萬噸氮氧化物。當(dāng)前環(huán)境保護已成為人們?nèi)找骊P(guān)心的重大問題，保護環(huán)境就是保護人類自身。
(1)工業(yè)“三廢”指的是________________。
(2)造成“溫室效應(yīng)”的原因是人類向大氣排放了大量的（）
ACOBCO2C．SO2DNO2
（3）1982年，我國南方某城市降了一場較大的“酸雨”，使得郊區(qū)栽種的西瓜全部爛死。關(guān)于“酸雨”的形成，以下說法正確的是（）
A空氣中的CO2溶于雨中
B空氣中的氯化氫溶于雨中
C空氣中的硫氧化物及所形成的硫酸和硫酸鹽隨雨降到地面
D空氣中的一氧化碳溶于水中
（4）保護環(huán)境，一方面要防止“三廢”污染，但更重要的是（）
A消除噪聲B保護水土
C防止放射性污染D自然保護
（5）近年來，我國許多城市禁止汽車使用含鉛汽油，其主要原因是（）
A提高汽油燃燒值B降低汽油成本
C避免鉛的化合物污染大氣D鉛資源短缺
（6）某環(huán)境中SO2氣體較多，為改善環(huán)境，周圍應(yīng)多種植的植物是（）
A山毛櫸和黑核桃B美人蕉和檸檬
C銀杏和法國梧桐D柳杉和月季
方法指導(dǎo)：本題考查環(huán)境污染的危害及防治，是一道綜合題。從當(dāng)前人類所面臨的環(huán)境問題入手，將有關(guān)生物、化學(xué)知識有機結(jié)合在一起，考查學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。
答案：(1)廢水、廢氣、廢渣(2)B(3)C(4)D(5)C(6)D
五、課后鞏固
（一）選擇題
1．濕地生態(tài)系統(tǒng)的作用不包括（）A
A．防風(fēng)固沙、護岸固提
B．對維持生物圈的碳——氧平衡和水循環(huán)起重要作用
C．調(diào)節(jié)水流量和控制洪水
D．在一定范圍內(nèi)消除污染
2．“三北防護林工程”建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)特別注意的生態(tài)工程原理是（）B
A．物種多樣性原理和整體性原理
B．協(xié)調(diào)與平衡原理和物種多樣性原理
C．協(xié)調(diào)與平衡原理和物質(zhì)循環(huán)再生原理
D．系統(tǒng)工程學(xué)原理
3．“小流域綜合治理”的綜合體現(xiàn)在（）A
A．改變單純造林、蓄水、減沙等工程模式，同時注重生態(tài)效益和經(jīng)濟效益
B．采用多種植物進行生態(tài)工程恢復(fù)
C．運用了多種生物措施
D．運用了生態(tài)工程的整體性原理
4．下列關(guān)于“生物圈2號”實驗的敘述錯誤的是（）C
A．建立“生物圈2號”的目的是制造一個人工模擬的生態(tài)系統(tǒng)
B．“生物圈2號”中設(shè)置了生產(chǎn)者、消費者、分解者三大功能類群
C．“生物圈2號”完全模擬地球條件
D．“生物圈2號”實驗的失敗，使人們認識到與自然和諧共處的重要性
5．城市生態(tài)系統(tǒng)是人類起主導(dǎo)作用的生態(tài)系統(tǒng)，其主導(dǎo)作用體現(xiàn)在（）B
A．城市的一切設(shè)施是人制造的
B．人類對城市生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展起支配作用
C．消費者主要是人類
D．城市中動物、植物不多，分解者功能不強，人是主要種群
6．下列關(guān)于生態(tài)農(nóng)業(yè)的敘述，不正確的是（）D
A．生態(tài)農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了對能量和物質(zhì)的多級利用
B．生態(tài)學(xué)的基本原理是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要理論基礎(chǔ)
C．生態(tài)農(nóng)業(yè)使廢物資源化，提高能量的轉(zhuǎn)化效率，減少環(huán)境污染
D．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性比自然生態(tài)系統(tǒng)高
7．一青年農(nóng)民利用自己學(xué)習(xí)的生態(tài)學(xué)知識在自家庭院里搞了一個小型生態(tài)農(nóng)業(yè)，使0.25畝的庭院創(chuàng)收達幾萬元。其物質(zhì)循環(huán)和能量流動如圖所示，
請找出下列對該系統(tǒng)敘述有錯誤的一項（）D
A．該系統(tǒng)中，人的因素非常關(guān)鍵，其中生產(chǎn)者是葡萄
B．該系統(tǒng)體現(xiàn)了物質(zhì)、能量多級利用和高效轉(zhuǎn)化
C．該系統(tǒng)內(nèi)蚯蚓和甲烷菌等為分解者
D．豬在其中為三級消費者
8．竇店農(nóng)村綜合發(fā)展生態(tài)工程作為我國農(nóng)村生態(tài)工程的樣板
在全國推廣，這是由于該生態(tài)工程（）B
A．以實施沼氣工程為中心
B．建立了良好的物質(zhì)多級循環(huán)利用程序
C．創(chuàng)造了較多的勞動力就業(yè)機會
D．最早推出“無公害蔬菜”
（二）填充題
9．如右圖為“秸稈的多級利用”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)示意圖。請回答下列問題：

(1)“秸稈的多級利用”充分體現(xiàn)了生態(tài)工程的______________原理，最大限度地實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)，減輕了燃燒秸稈造成的__________________效應(yīng)。
(2)圖中屬于生產(chǎn)者的是__________________；消費者是__________________；分解者是
__________________。
(3)在該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)經(jīng)多次重復(fù)利用，提高了______________________________。
(4)農(nóng)村大量燃燒秸稈和柴草會產(chǎn)生什么問題?至少列舉兩種現(xiàn)象。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
分析：⑴物質(zhì)循環(huán)再生溫室⑵作物家畜食用菌、蚯蚓⑶物質(zhì)利用率
⑷燃燒秸稈和柴草會使熱能利用率低使秸稈不能作為有機肥料返田，土壤有機質(zhì)得不到補充，土壤與農(nóng)作物之間物質(zhì)循環(huán)遭到破壞，以致于土壤肥力下降，農(nóng)作物產(chǎn)量不能提高。
10．如右圖是某一生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答：
(1)生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是物質(zhì)
循環(huán)和能量流動。從生態(tài)學(xué)角度分
析，人們建立如圖所示的農(nóng)業(yè)生態(tài)
系統(tǒng)的主要目的是_____________
______________________________。
(2)該生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是_______________________。
僅從質(zhì)量考慮，若要生產(chǎn)2kg雞肉，最多需要消耗農(nóng)作物共計_____________kg。
(3)在發(fā)酵裝置里的B過程中起重要作用的微生物，其細胞結(jié)構(gòu)與水稻根細胞最主要的區(qū)別是_______________________________________，它的代謝類型為__________________。
(4)氮是植物生長必需的元素。但在種植大豆時不施氮肥，仍能旺盛生長，其原因是______________________________________________________________________________。
(5)蘑菇在該生態(tài)系統(tǒng)的成分中屬于_____________。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，將蘑菇房與蔬菜大棚相通，可提高蔬菜產(chǎn)量。試分析增產(chǎn)原因：_____________________。
(6)在沼氣池中常有一種刺激性的臭氣，該物質(zhì)是_____________，通過_____________細菌的作用可將臭氣除去，并能形成_____________被植物吸收。
分析：⑴提高能量利用率，防止環(huán)境污染。⑵水稻、大豆、蔬菜20⑶無核膜包圍的細胞核異養(yǎng)厭氧型⑷大豆可與根瘤菌共生，根瘤菌具有固作用，可為大豆提供氮源⑸分解者因為蘑菇細胞呼吸放出CO2為蔬菜的光合作用提供原料⑹氨氣硝化亞硝酸鹽和硝酸鹽

基因工程的應(yīng)用

古人云，工欲善其事，必先利其器。教師要準備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，幫助教師能夠井然有序的進行教學(xué)。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢？下面的內(nèi)容是小編為大家整理的基因工程的應(yīng)用，希望對您的工作和生活有所幫助。

輔導(dǎo)教案
基礎(chǔ)鏈接溫故知新
一、遺傳變異與育種
1．利用________的原理，有目的地將兩個或多個________的優(yōu)良性狀組合在一起，再通過選擇和培育，創(chuàng)造新品種的技術(shù)叫雜交育種。通過誘變技術(shù)，使生物發(fā)生________，創(chuàng)造新的基因和基因型，從而改良生物品種。
2．單倍體育種的特點，其一，________，僅用2年即可獲得可育純種；其二，________，提高效率。多倍體育種常用的方法是用________處理萌發(fā)的種子或幼苗。
二、遺傳與人類健康
1．由細胞中的________在結(jié)構(gòu)或功能上發(fā)生了改變引起的人類疾病，稱為遺傳病。
2．基因治療遺傳病的一種方法是為細胞補上丟失的基因或________，以達到治療的目的。
三、生物多樣性
生物多樣性包括生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性和________多樣性。
一、1.基因重組　(優(yōu)良)品種　基因突變
2．縮短育種年限　排除顯隱性干擾　秋水仙素
二、1.遺傳物質(zhì)
2．改變病變的基因
三、遺傳
聚焦科技掃描知識
隨著基因工程的誕生和技術(shù)的發(fā)展，目前基因工程已成為生物科學(xué)的核心技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)牧業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域，并取得了巨大成就。
一、基因工程與遺傳育種
1．轉(zhuǎn)基因植物(transgenicplant)
(1)優(yōu)點：克服了遠緣種及種間雜交不育或不能雜交的障礙，產(chǎn)生我們所需要的優(yōu)良性狀。同時還縮短了育種周期。
缺點：技術(shù)難度大，技術(shù)要求高。
(2)產(chǎn)生過程：
ks5u
(3)成果：
植物基因工程的成果都是由兩方面組成：一是外源基因來源；二是外源基因的表達成果。

①抗性轉(zhuǎn)基因植物
抗蟲植物：(殺蟲基因)如棉、玉米、馬鈴薯、番茄等。
抗病植物：(抗菌蛋白基因)如煙草、番茄、苜蓿、馬鈴薯等。
抗除草劑植物：(抗除草劑基因)如煙草、番茄、馬鈴薯等。
抗鹽堿植物：(調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因)如大麥、番茄等。
抗旱植物：調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因)如小麥、玉米、大豆。
抗寒植物：(抗凍蛋白基因)如番茄。
②改良植物品質(zhì)
轉(zhuǎn)基因延熟番茄和轉(zhuǎn)基因矮牽牛。
2.轉(zhuǎn)基因動物(transgenicanimal)
提高動物生長速度，導(dǎo)入的是生長激素基因而不是生長素基因。ks5u

轉(zhuǎn)基因動物是指轉(zhuǎn)入了外源基因的動物。
(1)提高動物的生長速度的基因：外源生長激素基因。
(2)成果：轉(zhuǎn)基因鼠、轉(zhuǎn)基因鯉魚。
二、基因工程與疾病治療
1．基因工程藥物
基因工程藥物，是重組DNA的表達產(chǎn)物。廣義地說，凡是在藥物生產(chǎn)過程中涉及用基因工程的，都可以稱為基因工程藥物。
青霉素是由青霉菌產(chǎn)生的，不是通過基因工程生產(chǎn)的。

利用基因工程培育“工程菌”來生產(chǎn)藥品，是基因工程的低成本高效益的工程產(chǎn)業(yè)，可以通過轉(zhuǎn)基因培育的工程菌(如大腸桿菌)生產(chǎn)人胰島素、人生長激素、干擾素、乙肝疫苗等。
(1)胰島素
①化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)。
②合成過程：
③作用：降血糖(治療依賴型糖尿病的有效藥物)。
(2)干擾素
①化學(xué)本質(zhì)：糖蛋白。
②作用：抗病毒、抗細胞分裂和免疫調(diào)節(jié)等，治療病毒性肝炎和腫瘤的藥物。
(3)乙型肝炎疫苗：可用來預(yù)防病毒性肝炎，可通過疫苗增強人體的免疫能力。
下面以人胰島素為例，圖示轉(zhuǎn)基因藥物的生產(chǎn)過程。
2．基因治療
(1)含義：向目標(biāo)細胞中引入正常功能的基因，以糾正或補償基因的缺陷，達到治療的目的。
(2)實例：第一例基因治療是美國在1990年進行的。當(dāng)時，有個小女孩由于體內(nèi)腺苷酸脫氨酶缺乏而患了嚴重的復(fù)合型免疫缺陷癥。科學(xué)家對她進行了基因治療并取得了成功。這一開創(chuàng)性的工作標(biāo)志著基因治療已經(jīng)從實驗研究過渡到臨床實驗。1991年，我國首例B型血友病的基因治療臨床實驗也獲得了成功。

基因治療的實質(zhì)是把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，并不是直接修復(fù)缺陷基因。

(3)基因治療進行的程序
若T淋巴細胞中腺苷酸脫氨酶基因(ada)發(fā)生了突變，不能合成腺苷酸脫氨酶(ADA)，從而不能產(chǎn)生抗體，造成免疫功能低下，不能抵抗病原微生物的威脅。
通過基因治療，使缺陷細胞得到修復(fù)，成千上萬的轉(zhuǎn)基因T淋巴細胞注射到患者體內(nèi)，癥狀得到緩解。
(4)研究現(xiàn)狀
有了一定的成果，但仍處于初級階段。
三、基因工程與生態(tài)環(huán)境保護
基因工程可用于被污染環(huán)境的凈化。
(1)利用基因工程技術(shù)對自然界存在的能夠分解石油的細菌進行改造，大大提高分解石油的效率。
(2)用轉(zhuǎn)基因開發(fā)具有生物可降解的新塑料，如聚羥基烷酯。
(3)利用轉(zhuǎn)基因微生物吸收環(huán)境中的重金屬、降解有毒化合物和處理工業(yè)廢水。
綱舉目張理清結(jié)構(gòu)
基因工程自誕生以來，已經(jīng)創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟效益。在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥和醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護等領(lǐng)域也展示出了美好的前景。[Ks5u]
突破難點化解疑點
1．以鐮刀型細胞貧血癥的治療過程為例，說明基因治療的過程。
探究發(fā)現(xiàn)：ks5u
步驟過程ks5u
獲取正常的血紅蛋白基因用限制性核酸內(nèi)切酶從人的DNA分子中切取血紅蛋白基因
形成重組載體DNA用同一種限制性核酸內(nèi)切酶在載體DNA上切開一個切口，用DNA連接酶將正常血紅蛋白基因連接在載體DNA上，形成重組載體
重組載體的轉(zhuǎn)化與篩選將攜帶正常血紅蛋白基因的重組載體導(dǎo)入患者的造血干細胞中，用選擇培養(yǎng)基篩選出含重組質(zhì)粒的造血干細胞
將含正常血紅蛋白基因的造血干細胞回輸給患者將攜帶正常血紅蛋白基因的造血干細胞輸入患者骨髓中，此造血干細胞產(chǎn)生含正常血紅蛋白的紅細胞，以根治鐮刀型細胞貧血癥

我的發(fā)現(xiàn)：

2．分析說明基因治療存在的問題與倫理。
探究發(fā)現(xiàn)：(1)導(dǎo)入基因的穩(wěn)定高效表達
導(dǎo)入的方法、使用的受體細胞等都會影響到基因?qū)氲男屎突虻谋磉_，因此在基因工程操作時要進行篩選和培養(yǎng)。骨髓作為受體細胞使用的最多，對它進行細胞培養(yǎng)、干細胞分化、使用造血因子等方法可增加基因的穩(wěn)定高效表達。
(2)導(dǎo)入基因的安全性
導(dǎo)入的基因是否引起重要基因的失活或更嚴重地激活一個原癌基因，目前還不十分清楚，因此要重視基因的安全性問題。
(3)基因治療與社會倫理道德
體細胞基因治療是符合倫理道德的，但試圖糾正生殖細胞遺傳缺陷或通過遺傳工程手段來改變正常人的遺傳特征卻引起爭議。
我的發(fā)現(xiàn)：

3．利用微生物生產(chǎn)藥物有何優(yōu)越性？
探究發(fā)現(xiàn)：所謂利用微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物，是指將人們需要的某種蛋白質(zhì)基因，導(dǎo)入微生物，然后利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物。與傳統(tǒng)的制藥相比有以下優(yōu)越性：
(1)利用活細胞作為表達系統(tǒng)，表達效率高，無需大型裝置和大面積廠房就可以生產(chǎn)出大量的藥品。
(2)可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的不足。例如，傳統(tǒng)的胰島素生產(chǎn)方式是從豬和羊的胰腺中提取，獲得1g胰島素大約需要100kg的豬胰臟，生產(chǎn)成本高，價格昂貴；但利用基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)即能大量生產(chǎn)(1000L大腸桿菌發(fā)酵液可得到100g胰島素)，又不需要從動物或人體上獲取原料。
(3)降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)人員和管理人員。
我的發(fā)現(xiàn)：

基因工程的應(yīng)用教案

遺傳和基因工程

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準備，作為教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓上課時的教學(xué)氛圍非?；钴S，有效的提高課堂的教學(xué)效率。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢？下面是小編幫大家編輯的《遺傳和基因工程》，僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。

選修本
第12課時　遺傳和基因工程——基因工程簡介

知識精華
1、基因工程的概念：又叫________技術(shù)或DNA重組技術(shù)。它是按照人們意愿，把一種生物的基因?qū)氲搅硪环N生物的細胞中，定向的改變生物性狀。
2、基因操作的工具
（1）基因的__________――――限制性內(nèi)切酶。
（2）基因的__________――――DNA連接酶。
（3）基因的__________――運載體。
3、基因操作的基本步驟
（1）提取____________________――直接分離基因和人工合成基因。
（2）目的基因與__________結(jié)合――使目的基因載入到運載體中，形成重組DNA。
（3）將目的基因?qū)隷_____細胞――常采用顯微注射技術(shù)和感染法
（4）目的基因的________與表達――據(jù)運載體上的標(biāo)記基因判斷導(dǎo)入與否，據(jù)受體細胞表現(xiàn)出特定的性狀，判斷目的基因表達與否。
4、基因工程的成果與發(fā)展前景
（1）醫(yī)藥衛(wèi)生：生產(chǎn)基因工程藥品；基因診斷（DNA探針）；基因治療。
（2）農(nóng)牧業(yè)及食品工業(yè)：農(nóng)業(yè)上獲得具抗性能力的新品種；畜牧養(yǎng)殖業(yè)培養(yǎng)優(yōu)良品種的轉(zhuǎn)基因動物；食品業(yè)為人類開辟新的食物來源。
（3）環(huán)境保護：環(huán)境監(jiān)測；環(huán)境的凈化

例題領(lǐng)悟
例1、下列關(guān)于質(zhì)粒的敘述，正確的是（）
A、質(zhì)粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀細胞器
B、質(zhì)粒是細菌細胞質(zhì)中能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子
　C、質(zhì)粒只有在導(dǎo)入宿主細胞后才能在宿主細胞內(nèi)復(fù)制
　D、細菌質(zhì)粒的復(fù)制過程一定是在宿主細胞外獨立進行的
解析：從兩個方面分析，（1）質(zhì)粒是一個小型環(huán)狀DNA分子，它可以進入細菌細胞，存在于細胞內(nèi)，但它不是宿主細胞的細胞器；（2）質(zhì)粒是一個重要的運載體，通常利用質(zhì)粒與目的基因結(jié)合，形成重組質(zhì)粒。答案：B
例2、下列不屬于獲得目的基因的方法是?。ǎ?br> 　A、“鳥槍法”B、轉(zhuǎn)錄法
　C、反轉(zhuǎn)錄法D、根據(jù)已知氨基酸序列合成法
解析：從兩個方面分析，（1）獲取目的基因的途徑有兩條：一條是直接分離基因；另一條是人工合成基因。直接合成基因也就是“鳥槍法”；人工合成基因又有兩條途徑，一條是“逆轉(zhuǎn)錄法”，另一條是根據(jù)已知的氨基酸序列合成基因；（2）所謂轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板，遵循堿基互補配對原則合成ｍRNA的過程，此過程不能獲得DNA（基因）。答案：B

自我評價
一、選擇題
1、從浩瀚的“基因海洋”中獲得特定的目的基因的方法有（）
①從供體細胞的DNA中直接分離基因?、趶氖荏w細胞的DNA中直接分離基因?、廴斯ず铣苫颌軓?fù)制
A、①②B、①③C、③④D、②④
2、下列說法正確的是（）
A、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運載工具
B、人工合成基因可以以RNA為模板
C、檢測到標(biāo)記基因所表達出來的性狀，則說明受體細胞中的目的基因已成功表達
D、重組的DNA分子必須含有抗藥性基因，即標(biāo)記基因。
3、下列說法正確的是（）
A、基因治療主要是對缺陷的細胞進行修復(fù)
B、基因工程的產(chǎn)品是獲得大量的目的基因
C、用苯丙氨酸羥化酶基因探針可以檢測出鐮刀型細胞貧血癥
D、用DNA探針檢測飲水中病毒的含量，可精確到10個病毒每噸水
4、下列說法不正確的是?。ǎ?br> A、基因的運載體從本質(zhì)上來看是一種分子量較小的DNA分子
B、蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因可以通過基因工程在棉花細胞中表達
C、基因工程的產(chǎn)品往往是一些蛋白質(zhì)類物質(zhì)
D、“工程菌”是從自然界分離出來，可作為基因工程中的受體細胞
5、基因工程中科學(xué)家常采用細菌、酵母菌等微生物作為受體細胞的原因是
A、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便B、繁殖速度快?。ǎ?br> C、遺傳物質(zhì)含量少，易操作D、性狀穩(wěn)定，變異少
二、簡答題
6、中國科學(xué)家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因植入煙草的細胞中并“嫁接”到其DNA分子上，使煙草獲得了抗病毒的能力。試分析回答：
（1）人的抗病毒干擾素的化學(xué)本質(zhì)是＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在該實驗操作過程用到的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
（3）人的抗病毒干擾素基因之所以能“嫁接”到植物的DNA分子上去，是因為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）煙草有了抗病毒的能力，這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了＿＿＿＿＿＿＿＿。這個事實說明，人和植物共同有一套＿＿＿＿＿＿＿＿，蛋白質(zhì)的合成方式＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）這個事實也說明，現(xiàn)代地球上的生物是由共同的原始祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代進化而來,它們之間有著或遠或近的＿＿＿＿＿＿＿關(guān)系。

自我評價答案
一、1、B　2、B　3、D　4、D　5、B
二、6、（1）蛋白質(zhì)　
（2）限制性內(nèi)切酶　DNA連接酶
（3）人和植物的DNA分子，具有相同的結(jié)構(gòu)（雙螺旋結(jié)構(gòu)）和化學(xué)組成（基本組成單位）
（4）人的干擾素基因　遺傳密碼　轉(zhuǎn)錄和翻譯
（5）親緣