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基因工程及其应用教学设计

发布时间:2021-02-18 13:39:56

1. 05至08届高中生物课本目录

老人教版:
必修1
绪论
研究性课题 调查媒体对生物科学技术发展的报道
第一章 生命的物质基础
第一节 组成生物体的化学元素
第二节 组成生物体的化合物
【实验一】生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定
第二章 生命活动的物质基础——细胞
第一节 细胞的结构和功能
一 细胞膜的结构和功能
二 细胞质的结构和功能
【实验二】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
三 细胞核的结构和功能
第二节 细胞增殖
【实验三】观察植物细胞的有丝分裂
第三节 细胞的分化、癌变和衰老
● 课外读 细胞工程
第三章 生物的新陈代谢
第一节 新陈代谢与酶
【实验四】 比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
【实验五】 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用
● 课外读 造福人类的酶工程
第二节 新陈代谢与ATP
第三节 光合作用
【实验六】 叶绿体中色素的提取和分离
第四节 植物对水分的吸收和利用
【实验七】 观察植物细胞的质壁分离与复原
第五节 植物的矿质营养
第六节 人和动物体内三大营养物质的代谢
第七节 细胞呼吸
第八节 新陈代谢的基本类型
● 课外读 发酵工程
第四章 生命活动的调节
第一节 植物的激素调节
【实验八】 植物向性运动的实验设计和观察

研究性课题 设计实验,观察生长素或生长素类
似物对植物生长发育的影响
第二节 人和高等动物生命活动的调节
一 体液调节

【实习1】 动物激素饲喂小动物的实验(选做)
二 神经调节
● 课外读 植物性神经调节
三 动物行为产生的生理基础
● 课外读 探索大脑的奥秘
第五章 生物的生殖和发育
第一节 生物的生殖
一 生殖的类型

研究性课题 观察被子植物的花粉管
● 课外读 克隆哺乳动物

二 减数分裂和有性生殖细胞的形成
第二节 生物的个体发育
一 被子植物的个体发育

二 高等动物的个体发育
附录: 部分中英文名词对照表

必修2

第六章 遗传和变异
第一节 遗传的物质基础
一 DNA是主要的遗传物质
【实验九】 DNA的粗提取与鉴定
二 DNA分子的结构和复制
【实验十】 制作DNA双螺旋结构模型
● 课外读 DNA双螺旋结构的发现
三 基因的表达
● 课外读 “人体的阿波罗计划”——人类基因组计划
第二节 遗传的基本规律
一 基因的分离定律
【实验十一】 性状分离比的模拟实验
● 课外读 ABO血型浅析
二 基因的自由组合定律
【实习2】 用当地某种生物做有性杂交试验
第三节 性别决定和伴性遗传
● 课外读 数量性状遗传漫谈
第四节 生物的变异
一 基因突变和基因重组
● 课外读 神奇的“太空椒”
二 染色体变异
● 课外读 我国古代对生物变异特性的认识和利用
第五节 人类遗传病与优生
研究性课题 调查人群中的遗传病
● 课外读 “试管婴儿”问世
第七章 生物的进化
● 课外读 中性学说
● 课外读 生物的进化过程和分界
第八章 生物与环境
第一节 生态因素
● 课外读 生物对环境的影响
第二节 种群和生物群落
【实习3】 种群密度的取样调查
● 课外读 生物群落的演替
第三节 生态系统
一 生态系统的类型
● 课外读 海洋生物资源的开发、利用和保护
二 生态系统的结构
三 生态系统的能量流动
四 生态系统的物质循环
五 生态系统的稳定性
【实习4】 设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性
研究性课题 设计农业生态系统
● 课外读 生态农业简介
第九章人与生物圈
第一节 生物圈的稳态
【实验十二】 观察二氧化硫对植物的影响
研究性课题 调查环境污染对生物的影响
● 课外读 生物圈漫谈
第二节 生物多样性及其保护
附录 部分中英文名词对照表

全一册
绪论
研究性课题 收集有关生物工程产业发展的信息
第一章 人体生命活动的调节和免疫
第一节 人体的稳态
一 内环境与稳态
【实验一】温度对酶活性的影响
二 水和无机盐的平衡和调节
三 血糖的调节
四 人体的体温及其调节
第二节 免疫
一 特异性免疫
二 免疫失调引起的疾病
第二章 光合作用与生物固氮
第一节 光合作用
一 光能在叶绿体中的转换
二 C3植物和C4植物
● 课外读 如何鉴别C3植物和C4植物
三 提高农作物的光能利用率
第二节 生物固氮
● 课外读 生物固氮研究的前景
第三章 遗传与基因工程
第一节 细胞质遗传
● 课外读 希望的田野——记“杂交水稻之父”袁隆平
第二节 基因的结构
第三节 基因工程简介
一 基因工程的基本内容
二 基因工程的成果与发展前景
● 课外读 基因工程的延伸——蛋白质工程
第四章 细胞与细胞工程
第一节 细胞的生物膜系统
● 课外读 细胞的骨架系统
第二节 细胞工程简介
一 植物细胞工程
【实习】 学习植物组织培养技术(选做)
二 动物细胞工程
● 课外读 核移植技术漫谈
第五章 微生物与发酵工程
第一节 微生物的类群
第二节 微生物的营养、代谢和生长
一 微生物的营养
二 微生物的代谢
三 微生物的生长
● 课外读 食品的保存
【实验二】 学习微生物培养的基本技术
【实验三】 自生固氮菌的分离(选做)
第三节 发酵工程简介
● 课外读 发酵工程的发展简史
第四节 酶工程简介(选学)
【实验五】 调查生物工程制品在社会生活中的应用情况
附录: 部分中英文名词对照表

新课标版:
必修1
科学家访谈 探索生物大分子的奥秘
第1章 走近细胞
第1节 从生物圈到细胞
第2节 细胞的多样性和统一性
科学前沿 组装细胞
第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
第2节 生命活动的主要承担者
科学史话 世界上第一个人工合成蛋白质的诞生
第3节 遗传信息的携带者
第4节 细胞中的糖类和脂质
第5节 细胞中的无机物
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜——系统的边界
第2节 细胞器——系统内的分工合作
科学家的故事 细胞世界探微三例
第3节 细胞核——系统的控制中心
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
第3节 物质跨膜运输的方式
科学前沿 授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究
第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
一 酶的作用和本质

二 酶的特性
科学·技术·社会 酶为生活添姿彩
第2节 细胞的能量“通货”——ATP
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
第4节 能量之源——光与光合作用
一 捕获光能的色素和结构

二 光合作用的原理和应用
第6章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和凋亡
第4节 细胞的癌变
与生物学有关的职业 医院里的检验师

必修2
科学家访谈 我赞叹生命的美丽
第1章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
一 减数分裂

二 受精作用
第2节 基因在染色体上
科学家的故事 染色体遗传理论的奠基人
第3节 伴性遗传
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
第2节 DNA分子的结构
第3节 DNA的复制
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
科学·技术·社会 DNA指纹技术
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
第2节 基因对性状的控制
科学前沿 生物信息学
第3节 遗传密码的破译(选学)
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
第2节 染色体变异
第3节 人类遗传病
科学·技术·社会 基因治疗
第6章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种
与生物学有关的职业 育种工作者
第2节 基因工程及其应用
与生物学有关的职业 生物技术产业的研发人员
第7章 现代生物进化理论
第1节 现代生物进化理论的由来
第2节 现代生物进化理论的主要内容
一 种群基因频率的改变与生物进化

二 隔离与物种的形成
与生物学有关的职业 化石标本的制作
三 共同进化与生物多样性的形成
科学·技术·社会 理想的“地质时钟”

必修3
科学家访谈 生物与环境是统一的整体
第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
第2节 内环境稳态的重要性
科学史话 稳态概念的提出和发展
第2章 动物和人体生命活动的调节
第1节 通过神经系统的调节
与生物学有关的职业 神经外科医生
第2节 通过激素的调节
科学·技术·社会 评价应用激素类药物的利与弊
第3节 神经调节与体液调节的关系
科学·技术·社会 拒绝毒品,慎用心理药物
第4节 免疫调节
科学·技术·社会 艾滋病——威胁人类的免疫缺陷病
第3章 植物的激素调节
第1节 植物生长素的发现
第2节 生长素的生理作用
第3节 其他植物激素
第4章 种群和群落
第1节 种群的特征
科学家的故事 从治蝗专家到生态学巨匠
第2节 种群数量的变化
与生物学有关的职业 植保员
第3节 群落的结构
科学·技术·社会 立体农业
第4节 群落的演替
与生物学有关的职业 林业工程师
第5章 生态系统及其稳定性
第1节 生态系统的结构
第2节 生态系统的能量流动
科学·技术·社会 生态农业
第3节 生态系统的物质循环
与生物学有关的职业 景观设计师
第4节 生态系统的信息传递
第5节 生态系统的稳定性
科学·技术·社会 恢复生态学及其应用
第6章 生态环境的保护
第1节 人口增长对生态环境的影响
第2节 保护我们共同的家园
科学·技术·社会 关注生态伦理道德

选修1
走近生物技术
专题1 传统发酵技术的应用
课题1 果酒和果醋的制作
课题2 腐乳的制作
课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
专题2 微生物的培养与应用
课题1 微生物的实验室培养
课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
课题3 分解纤维素的微生物的分离
专题3 植物的组织培养技术
课题1 菊花的组织培养
课题2 月季的花药培养
专题4 酶的研究与应用
课题1 果胶酶在果汁生产中的作用
课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
课题3 酵母细胞的固定化
专题5 DNA和蛋白质技术
课题1 DNA的粗提取与鉴定
课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段
课题3 血红蛋白的提取和分离
附录1 生物学实验室的基本安全规则
附录2 生物学实验室中常用的国际单位
附录3 常用培养基配方
附录4 常用的消毒灭菌操作方法
附录5 常用化学抑菌剂

选修2

致同学们 生物科学技术推动社会进步
第1章 生物科学与健康
科技发展之窗 现代医学的发展
第1节 抗生素的合理使用
第2节 基因诊断与基因治疗
拓展视野 基因芯片技术与新药的开发
第3节 人体的器官移植
拓展视野 生长因子的发现推动了组织工程的发展
第4节 生殖健康
拓展视野 《人类辅助生殖技术规范》简介
第2章 生物科学与农业
科技发展之窗 农业的绿色革命
第1节 农业生产中繁殖控制技术
第2节 现代生物技术在育种上的应用
拓展视野 转基因生物的安全性
第3节 植物病虫害的防治原理和方法
第4节 动物疫病的控制
拓展视野 国家动物疫情测报体系简介
第5节 绿色食品的生产
第6节 设施农业
第3章 生物科学与工业
科技发展之窗 生物技术产业的兴起
第1节 微生物发酵及其应用
第2节 酶在工业生产中的应用
第3节 生物技术药物与疫苗
拓展视野 单克隆抗体药物的制备
第4章 生物科学与环境保护
科技发展之窗 生物科技与可持续发展
第1节 生物性污染及其预防
第2节 生物净化的原理及其应用
第3节 关注生物资源的合理利用
第4节 倡导绿色消费
拓展视野 绿色产品的分类

选修3
致同学们 生物科技创造美好未来
专题1 基因工程
科技探索之路 基础理论和技术的发展催生了基因工程
1.1 DNA 重组技术的基本工具
1.2 基因工程的基本操作程序
拓展视野 历史不能忘记中国科学家对PRC的贡献
1.3 基因工程的应用
拓展视野 神奇的基因芯片
1.4 蛋白质工程的崛起
专题2 细胞工程
科技探索之路 细胞工程的发展历程
2.1 植物细胞的工程
2.1.1 植物细胞工程的基本技术

2.1.2 植物细胞工程的实际应用
拓展视野 植物生长调节剂在组织培养中的神奇作用
2.2 动物细胞工程
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术

拓展视野 核移植技术发展简史
2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体
拓展视野 多利羊猜想
专题3 胚胎工程
科技探索之路 胚胎工程的建立
3.1 体内受精和早期胚胎发育
3.2 体外受精和早期胚胎发育
3.3 胚胎工程的应用及前景
拓展视野 话说哺乳动物的性别控制
专题4 生物技术的安全性和伦理问题
科技探索之路 生物技术引发的社会争论
4.1 转基因生物的安全性
4.2 关注生物技术的伦理问题
拓展视野 是研究合作,还是基因资源掠夺
4.3 禁止生物武器

2. 试述转基因模型的优缺点。

第六章 从杂交育种到基因工程
第一部分 教学分析与提示
【内容提示】
(一)内容结构

(二)内容特点
1.本章教材内容与课程标准的关系
《普通高中生物课程标准(实验)》(下称《标准》)对本章内容的要求有两项:(1)搜集生物变异在育种上应用的事例。(2)关注转基因生物和转基因食品的安全性。其中“搜集”是理解水平的知识性目标动词;“关注”属于反应(认同)水平的情感性目标动词。教材把本章内容分为两节,第一节《杂交育种和诱变育种》,对应《标准》的“搜集生物变异在育种上应用的事例”这一要求;第二节《基因工程及其应用》,对应《标准》的“关注转基因生物和转基因食品的安全性” 这一要求。《标准》还提出了两项活动建议:(1)运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。(2)进行转基因生物和转基因食品安全性的资料收集和分析。由于本章内容丰富,有条件的学校最好能配备电脑、投影等电化教学设备,若学校没有上述条件,就要充分运用好挂图、模型、报章、杂志等丰富的资源辅助教学。本章教学中要提倡或维护生生、师生平等交流互动的人际关系,教师要运用各种方法,促进师生和生生的思维碰撞和情感的交流,达到《标准》对知识、情感、能力目标的要求。
2.在教学内容的组织上体现了科学和技术之间互动发展的关系
本章教材在学生学习了遗传与变异的基本原理的基础上,以“方法介绍――突出优点――局限性思考”为主要线索,讲述遗传与变异的基本原理在实践上的应用。教材通过截取杂交育种、诱变育种和基因工程这三个最有代表性的阶段,介绍育种技术的递进发展历程,说明超越已有技术的局限性是育种技术的不断完善与发展的动力和原因,揭示科学和技术是在不断发现与超越的过程中互动发展的关系,有利于学生认识科学技术的本质。
3.注意引导学生的自主学习
教学内容呈现方式灵活,注意引导学生从教材中提取信息,培养学生自主学习的能力。教学内容的呈现还具有一定的开放性,展示了对转基因食品安全性问题认识的不同观点,引导学生对转基因生物和转基因食品的安全性问题的关注、思考和交流。通过对转基因食品安全性问题的研讨,进一步理解育种的原理和育种技术的发展历程,理解“科学、技术、社会”之间的内在的密切联系。
(三)本单元在高中生物新课程中的地位和作用
本章把前五章关于遗传和变异基本原理在生产实践中的应用进行综合讲述,突出生物技术的改进对生物学知识、原理的应用所起的推动作用,帮助学生认识科学技术的本质。生物育种知识是高中生物新课程教学中的重点知识,该知识内容不仅是必修2的学习主线之一,还与选修3现代生物科技专题中的基因工程专题有密切的联系。育种知识不仅与生产实践有着密切的联系,而且通过该内容的分析学习,还可以训练学生的各方面能力。
(四)本单元与高中生物新课程中其他章节的联系
第1章的分离定律与自由组合定律,为理解本章介绍的传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。第三章中有关DNA的结构、基因的本质,第4章中基因指导蛋白质合成等内容,是学习本章基因工程及其应用的基础。第5章中有关基因突变的内容是学习本章诱变育种的基础。本章关于基因工程及其应用的内容是学习选修3现代生物科技专题中的基因工程专题的基础。
【目标提示】
(一)知识目标
1.简述杂交育种和诱变育种的概念,举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。(简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。)
2.举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。
3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
4.简述基因工程的基本原理。
5.举例说明基因工程在农业、医药等领域的应用。
(二)能力目标
1.通过对杂交育种和诱变育种的实例分析和比较,提高运用遗传和变异规律解决生产、生活中的问题的能力。
2.进行转基因生物和转基因食品安全性的资料收集和分析。
(三)情感目标
1.讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中,科学、技术和社会的相互作用。
2.通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解,关注我国的育种技术的发展及在国际上的竞争能力,认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
3.关注转基因生物和转基因食品的安全性。
【教学建议与提示】
本章以育种技术的递进发展历程来组织教学内容,教师在教学过程中要抓住育种技术的不断突破与不断改进这一主线,重点引导学生运用遗传学原理分析不同育种阶段的育种技术,发现其优缺点,应用所学的遗传学知识,尝试设计突破已有育种技术局限的途径。
《标准》必修部分没有对本章关于基因工程的基本原理的内容作出明确的要求,只是在选修3提出了“简述(了解)基因工程的原理和技术”的要求。本章增加这一内容的目的主要是从教材知识体系的完整性;分析转基因生物和转基因食品的安全性的问题所需要的基础知识等方面考虑。因此,对基因工程的基本原理和过程的学习不宜拓展和加深,应控制在一般了解的水平。应侧重于对基因工程育种技术优缺点的分析和对转基因生物和转基因食品的安全性的问题的讨论上。
建议结合第5章的单倍体育种和多倍体育种两个内容进行常用育种方法小结,以便更好地落实《标准》的“搜集生物变异在育种上应用的事例”这一目标要求。
第二部分 教学设计
第1节 杂交育种与诱变育种
【教学目标】
(一)知识目标
1.简述杂交育种和诱变育种的概念,举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。(简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。)
2.举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。
3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
(二)能力目标
通过对杂交育种和诱变育种的实例分析和比较,提高运用遗传和变异规律解决生产、生活中的问题的能力。
(三)情感目标
1.讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中,科学、技术和社会的相互作用。
2.通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解,关注我国的育种技术的发展及在国际上的竞争能力,认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
【教学重点与难点】
1.教学重点
遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。
2.教学难点
杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
【教学设计】
第一课时
教师的组织和引导 学生活动 达成目标 主要板书
教师组织学习小组展示课前收集的关于选择育种和杂交育种的资料(以图片为主)
提出问题:
1.古印第安人是最早选择和培育玉米的,最突出的贡献是选育了果穗硕大、淀粉含量高的玉米。请分析古印第安人培育玉米的方法所隐含的遗传学原理及其优缺点。
教师在学生阅读教材的基础上,组织学生交流上述问题。
若学生不能较好地回答上述问题,教师可以通过对问题的分解,实施进一步的引导:
(1)古印第安人培育玉米的方法称为 。
(2)这里的“选择”的含义是 。
(3)“用作祭的玉米是在隔离条件下种植的”其中“隔离”作用是 。

(4)选择育种的优缺点是 。
(5)现代育种工作是否运用选择育种的“汰劣留良”这一措施? 学生的资料展示和交流

学生阅读资料,认同资料中提出的问题。学生带着问题阅读教材P98页。
学生思考回答。

学生作答:

(1)选择育种

(2)汰劣留良
(3)防止质劣玉米与选择的具有优良性状的玉米杂交,使优良性状得到不断的积累。
(4)优点:技术简单、容易操作。
缺点:选择范围有限,育种周期长。
(5)学生带着这一问题继续学习。 引发探究的欲望

运用现代遗传学知识解释选择育种的原理。

运用遗传学知识分析选择育种的原理。 第6章 从杂交育种到基因工程
第1节杂交育种和诱变育种

选择育种:利用自然条件下的生物变异,汰劣留良,长期选择,培育优良品种。
选择育种的局限性是:只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异,在已有的性状组合中选育优良品种。
每种生物都有不少性状,这些性状有的是优良性状,有的是不良性状,而且不同的优良性状存在于不同的品种中。人们一直设想如果能想办法去掉不良性状,让优良性状集于一身,创造出自然条件下没有的新性状组合,突破选择育种的局限,培育出具有优良性状组合的新品种。
提出问题:
2.已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗锈病(T)对易染锈病(t)为显性,两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起,又能把双方的缺点都去掉?将你的设想用遗传图解表示出来。
教师检查、引导,学生做完后,请学生展示自己方案,生生、师生开展交流研讨,最后总结出两种方案。

提出问题:
3.上述两种方法在哪一个环节就已经实现了基因重组?

4.上述两种方法是否运用了“汰劣留良”的措施?举例说明。
教师引导和点拨。

5.与选择育种比较,杂交育种有什么优点?

6.通过上述的讨论,请你用几个关键词表述杂交育种的概念。
教师引导,总结教材P99页的杂交育种的概念。
7.还有什么育种方法有可能缩短育种年限,使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用?请作简要分析。
教师引导,师生共同写出单倍体育种的遗传图解。

展示资料,提出问题:
8.通过有性杂交获得F1代优势品种的方法在草木花卉,尤其是在一二年生草花中应用很广泛,如矮牵牛、万寿菊等。国际上的一些草花种子公司,主要就是进行F1代种子的大量生产与销售。该方法与杂交育种方法有何不同?
教师分析:
上述育种方法是利用了杂种优势。杂种优势是生物界普遍存在的现象,它是指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代,在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状优于两个亲本的现象。
归纳——提升
在上述学习和分析的基础上,教师引导学生总结杂交育种的方法、特点、优点、缺点。 让每一个学生动手做题,可能有二种做法。
方法一

从自交后代中挑选矮杆抗病个体的植株,采收种子留下做种,经过几代汰劣留良的选择过程,就可以得到新的优良品种了。
方法二

学生思考、讨论后得出:方法一和方法二均在杂种一代就已实现了基因重组。
学生思考、讨论后得出:有。如方法一,从F1种选择表现型为矮杆、抗锈病的品种进一步培育,淘汰其他表现型的品种,该过程采用了选择育种的汰劣留良的措施。
学生思考、讨论后得出:能将两个不同品种的优良性状集中在一起,产生新的性状组合的新品种;育种的目的性较强。
学生思考、讨论后得出:优良性状、交配、基因重组、选择、培育、新品种。

学生可能回答:
单倍体育种
单倍体育种遗传图解

学生阅读资料,分析问题,生生、师生讨论后得出:不需要经过选择和培育纯种;需要年年配制F1代杂交种。

方法:杂交→自交→选优
特点:(1)通过有性生殖实现基因重组(符合基因的自由组合定律或染色单体上的基因重组);(2)保证优良性状的组合不发生分离(稳定遗传);(3)育种年限长。
优点:能根据人的预见把位于两个品种上的优良性状集于一身。
缺点:(1)只能利用已有基因的重组,按需选择,不能创造新的基因;(2)杂交后代会出现分离现象,育种进程缓慢,过程复杂。

运用自由组合定律的知识和书写遗传图解的技能解释杂交育种中的基因重组的现象。培养学生运用所学的知识和技能解决实际问题的能力。

加强对基因重组本质的理解。
突出“选择”的作用。
了解不同育种方法的内在联系。

3. 基因工程及其在生产生活中的应用的事例

基因工程又称基因拼接技术和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, 将不同来源的基因(DNA分子),按预先设计的蓝图, 在体外构建杂种DNA分子, 然后导入活细胞, 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程(genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
基因工程应用广泛,主要应用在转基因动植物、环境保护、基因工程药品的生产、基因治疗。我国以生产出生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼;阿根廷生产出乳汁中含有人生长激素的转基因牛;转黄瓜抗青枯病基因的甜椒、转鱼抗寒基因的番茄、转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯、不会引起过敏的转基因大豆;基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。胰岛素是治疗糖尿病的特效药,长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取,100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素,其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌,每2000L培养液就能产生100g胰岛素!大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题,还使其价格降低了30%-50%!干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”!过去从人血中提取,300L血才提取1mg!其“珍贵”程度自不用多说。基因工程人干扰素α-2b(安达芬) 是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b,具有抗病毒,抑制肿瘤细胞增生,调节人体免疫功能的作用,广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗,是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷,不但准确而且迅速。通过基因工程给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。

4. 基因工程及其应用。

定义:通过将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,从而使这个内基因能在受体细胞内容复制、转录、翻译表达。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的——DNA提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。
原理:基因重组
应用:1在生产领域,人们可以利用基因技术,生产转基因食品 二、在环境保护上
基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。 三、在医疗方面基因治疗即是基因工程的一种技术方法。此外运用 “DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷,不但准确而且迅速,在医疗上也应用广泛, 四、在基因工程药物的研究方面将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。

5. 基因工程及其应用

基因工程中所应用的外源基因又称目的基因。 主要有两条途径获得:一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因;另一条是人工合成基因。
直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法是:用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞提供的DNA(即外源DNA)的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增),从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。
用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便,缺点是工作量大,具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段,一般使用人工合成的方法。
目前人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模版,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成双链DNA,从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列,推测出相应的信使RNA序列,然后按照碱基互补配对的原则,推测出它的基因的核苷酸序列,再通过化学方法,以单核苷酸为原料合成目的基因。如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。

6. 高中必修二生物有哪些章节

第一章遗传因来子的发自现教材分析
第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第二章基因和染色体的关系教材分析
第1节减数分裂和受精作用
第2节基因在染色体上
第3节伴性遗传
第三章基因的本质教材分析
第1节DNA是主要的遗传物质
第2节DNA分子的结构
第3节DNA的复制
第4节基因是有遗传效应的DNA片段
第四章基因的表达教材分析
第1节基因指导蛋白质的合成
第2节基因对性状的控制
第3节传密码的破译(选学)
第五章基因突变及其他变异教材分析
第1节基因突变和基因重组
第2节染色体变异
第3节人类遗传病
第6章从杂交育种到基因工程教材分析
第1节杂交育种与诱变育种
第2节基因工程及其应用
第7章现代生物进化理论教材分析
第1节现代生物进化理论的由来
第2节现代生物进化理论的主要内容

7. 基因工程及其应用的问题。(从细菌中取出质粒,将目的基因与质粒相结合组成新的DNA分子,然后质粒导入

是复制进去的来。质粒,对细菌的自部分性状,起着控制作用,如排泄激素,色素,抗药性,等等起着重要的作用,基因工程中常利用其作为目的基因的云载体,来实现转基因的实验。所以他对细菌的调控基因到细胞中能起作用的概率不大。

8. 基因工程及其生产生活中应用的实例(600字)

基因工程又称基因拼接技术和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, 将不同来源的基因(DNA分子),按预先设计的蓝图, 在体外构建杂种DNA分子, 然后导入活细胞, 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程(genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。基因工程应用广泛,主要应用在转基因动植物、环境保护、基因工程药品的生产、基因治疗。我国以生产出生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼;阿根廷生产出乳汁中含有人生长激素的转基因牛;转黄瓜抗青枯病基因的甜椒、转鱼抗寒基因的番茄、转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯、不会引起过敏的转基因大豆;基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。胰岛素是治疗糖尿病的特效药,长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取,100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素,其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌,每2000L培养液就能产生100g胰岛素!大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题,还使其价格降低了30%-50%!干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”!过去从人血中提取,300L血才提取1mg!其“珍贵”程度自不用多说。基因工程人干扰素α-2b(安达芬) 是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b,具有抗病毒,抑制肿瘤细胞增生,调节人体免疫功能的作用,广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗,是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷,不但准确而且迅速。通过基因工程给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。

9. “胚胎工程的应用及前景”的教学设计

摘要
“胚胎工程的应用及前景”一课的教学中,主要采用了概念图与问题串相结合的方式,采取教师讲述,学生阅读、讨论、小组合作等多种方法指导教学,取得了较好的教学效果。

关键词 胚胎移植 胚胎分割 胚胎干细胞

中国图书分类号:G633.91 文献标识码:C

1.教材分析

人教版高中生物学选修3专题3“胚胎工程”中“胚胎工程的应用及前景”这一节,教材集中讲述了胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞的分离和培养这3种胚胎工程技术。关于哺乳动物的受精和早期胚胎发育规律的知识是胚胎工程的理论基础,学生已在前面学习过,“胚胎移植”这个词语在前面几个专题都曾涉及,转基因动物、克隆动物、试管动物都得通过胚胎移植才能获得,可以说“动物基因工程”、“动物细胞工程”等是胚胎工程的上游技术,而胚胎工程则属于下游技术。除此之外,学生通过报刊、电视等媒体对试管动物、借腹怀胎、体外受精、胚胎移植、胚胎干细胞等有关知识也有一定的了解,这些都是学生学习本专题的基础。教材中讲述的胚胎工程技术虽然多以家畜为例,但是一旦应用于人类,则会因“借腹怀胎”、“试管婴儿”等问题发生伦理方面的争议,从这个角度来看,本专题与“生物技术的安全性和伦理问题”专题也有着密切的联系。

2.教学目标

2.1知识目标

列出胚胎移植的基本程序;说出胚胎移植的生理学基础;举例说出胚胎分割的应用;列举胚胎干细胞在胚胎工程中的应用。

2.2能力目标

在小组交流“牛胚胎移植流程的结构模型”过程中,学会用准确的术语、图表介绍研究方法和结果,阐明观点。

2.3情感目标

认同胚胎工程在畜牧业、医疗等领域的应用价值。

3.教学难点与重点

胚胎移植是胚胎工程中应用较多的技术,转基因动物、克隆动物、试管动物都得通过胚胎移植才能获得,胚胎分割以后获得的同卵双胚或多胚还得通过胚胎移植技术得到应用,所以把“胚胎移植”确定为教学重点和难点。

4.教学策略

“胚胎工程的应用”在考纲中是B要求,即理解所列知识点及其他相关知识之间的联系与区别,能在一定的情境中运用它们并作出合理的判断或得出正确的结论。有关胚胎工程的内容是首次编入高中选修教材,对教师和学生来说都比较陌生,可以采用教材图文并茂的形式,在技术的难点与重点处设置问题,通过小组讨论并交流结果来实施教学。

5.教学实施过程

5.1新课导入

1)“胚胎工程是对动物早期胚胎或配子进行的多种显微操作和处理技术。这些操作和处理技术有哪些呢?”

开门见山,引入胚胎工程技术包含的内容,一方面与专题3的题图相呼应,另一方面开启下文。

2)“体外受精获得的胚胎、胚胎分割胎必须移植给受体才能获得后代。因此,胚胎移植又是胚胎工程其他技术的最后一道‘工序’,已成为许多胚胎工程不可缺少的基础环节。我们先来看看胚胎移植。“

5.2胚胎移植

活动策划及意图:第1步:设置一系列问题,让学生了解胚胎移植的概念、意义(即工作动机)以及生理学基础,鼓励学生用自己的语言描述,培养学生的表达能力。

1)顾名思义,什么是胚胎移植?

2)为什么要将胚胎进行移植?

3)准备移植的胚胎,移植到任何一头母畜的子宫内都能发育吗?任何时期的胚胎都能移植吗?供体与受体之间进行胚胎移植时,会不会发生免疫排斥反应?移入受体的供体胚胎,在孕育过程中会不会改变遗传特性?

第2步:引导学生完成图1方框中内容,结果见图1。把胚胎移植操作程序与流程图结合起来,培养学生图文转换能力。

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