高中生物 第1章 第2节 基因工程的应用同步备课课件 苏教版选修3.ppt

教师用书独具演示 课标解读1 举例说出基因工程的应用 2 关注转基因生物的安全性问题 理性看待转基因技术 3 举例说出生物武器的危害 教学地位基因工程的应用是基因工程基本操作程序的一个必然结果 本课时的题提供的应用材料在高考中 常作为背景综合考查基因工程的操作工具及流程等 如抗癌药物干扰素的生产过程等 教法指导1 加强收集信息和处理信息环节的指导 无论是学习转基因植物方面的应用 还是学习转基因动物方面的应用 乃至转基因工程菌生产药物方面的应用 首先必须寻找目的基因 可列出包括转基因生物 目的基因及目的基因的来源生物三个项目的表格进行材料和信息的收集活动 2 对于课文中的一些难点 采用小组讨论 师生共同归纳的方法学习 如关于基因治疗 可结合课文中的具体实例 归纳出大致治疗过程 可采取讨论或引导的方法操作 新课导入建议1 几张动物的合成图 同学们除了对这几张图片感到好奇的同时可能会有疑问 这是不是真的 的确 这是电脑的合成图 只是人们想象的产物而已 但是 在几十年前貌似只是想想而已的梦而今却实现了 比如说鱼的基因会跑到番茄里 牛奶中可以生产药物 所以 至于某天是不是真能出现图片中的生物我们拭目以待 2 直接导入法 即基因工程自20世纪70年代兴起后 在短短的30年间 得到飞速的发展 目前已经成为生物科学的核心技术 基因工程在实际应用领域 农牧业 工业 环境 能源和医药卫生等方面 也展现出美好的前景 我们今天就一起来分享一下它的成果吧 教学流程设计 演示结束 基因工程的应用 1 动物基因工程应用举例 抗病 乳糖酶基因 蛋白 药用蛋白 2 植物基因工程应用举例 对co2的固定效率 光合作用效率 乙烯形成酶 次生代谢产物 基因工程 外源基因 物种之间 重组和转移 基因检测 基因异常 置换或弥补 目的基因的转移 目的基因的表达 腺苷脱氨酶 转基因生物的安全性问题 生物多样性 扩散漂移 残体分解物 知情权 提示 转基因鲤鱼虽然具有很多优点 但其遗传物质和一些性状发生了一定变化 不知其是否会对生态环境和生物多样性等造成一些负面影响 故应限制其繁殖能力 而将其由二倍体变为繁育能力很低的三倍体 就是有效方法之一 生物武器的危害性 炭疽杆菌 天花病毒 致病基因 抗普通疫苗或药物 基因诊断和基因治疗 问题导思 基因诊断和基因治疗的原理分别是什么 基因治疗的手段有哪些 1 基因诊断基因诊断也称为dna诊断或基因探针技术 即在dna水平上分析检测某一基因 从而对特定的疾病进行诊断 用放射性同位素 如32p 荧光分子等标记的dna分子作探针 利用dna分子杂交原理 鉴定被检测标本上的遗传信息 达到检测疾病的目的 2 基因治疗 1 原理 基因治疗是指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法 即把正常基因导入病人体内 使该基因的表达产物发挥功能 从而达到治疗疾病的目的 这是治疗遗传病最有效的手段 包括体外基因治疗和体内基因治疗 2 过程 3 基因诊断和基因治疗的比较 2 在基因治疗过程中 逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的 此基因工程中的目的基因是 目的基因的受体细胞是 3 将转基因白细胞多次回输到患者体内后 其免疫能力趋于正常 是由于白细胞中能合成 4 下图甲所示的方法是从 的dna中直接分离出基因 图乙所示的方法是用 方法人工合成基因 精讲精析 基因治疗的方法是把健康基因导入有基因缺陷的细胞中 逆转录病毒作为导入基因的载体将腺苷酸脱氨酶基因导入白细胞中 白细胞中产生腺苷酸脱氨酶 免疫能力恢复正常 图甲表示用限制性核酸内切酶将供体细胞的dna切成许多片段 然后将片段通过载体转入到不同的受体细胞中 从中找到目的基因 图乙表示用目的基因转录成的mrna为模板 逆转录成互补的单链dna 再合成双链dna 从而获得目的基因 答案 1 外源基因基因缺陷 2 载体 或基因的运输工具 腺苷酸脱氨酶基因白细胞 3 腺苷酸脱氨酶 4 供体细胞逆转录 生物武器和转基因生物安全性问题 问题导思 生物武器的种类和特点是什么 转基因生物安全性问题体现在哪些方面 应怎样对待转基因生物及其产品 1 生物武器的种类 特点及危害 1 生物武器的种类 病菌 鼠疫菌 霍乱弧菌 伤寒杆菌 炭疽杆菌 痢疾杆菌等 病毒 天花病毒 动物痘病毒等 生化毒剂 如肉毒杆菌毒素 经过基因重组的致病菌 如通过转基因技术改造的像炭疽杆菌的致病菌 2 生物武器的特点 传染性强 污染面广 传染途径多 难以防治 具有一定的潜伏期 受自然条件影响大 3 生物武器的危害 通过转基因技术改造的细菌或病毒可让大批无相应免疫力的受感染者突然发病而又无药可医 运用转基因技术针对某一种族人群基因组特征制造的生物武器 可以杀伤预想中的特定种族 实例 日本战败投降时 侵华日军又一次把培养的细菌释放出来 在中国造成传染病大流行 2 转基因生物的安全性问题 1 转基因植物的食用安全 转基因植物合成的某些新蛋白质可能成为新的过敏原 2 转基因植物对生态系统的影响 转基因植物的扩散对生物多样性有无影响 导入的目的基因是否会扩散漂移到其他物种而导致自然界的混乱 若大面积种植转基因植物 其残体分解物 根际分泌物等是否会对生态与环境造成大规模的负面效应 3 转基因动物的安全性 转基因动物对人体健康的影响 转基因动物对生态系统的影响 3 对待转基因生物的态度 1 科学家应该科学地认识 评估和利用转基因生物 2 社会公众在购买相关产品时应享有知情权 3 国家应建立相应的评估及预警机制 更加理性地利用转基因生物 2 这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于 技术 这种变异在生物学上称为 3 在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草是否也会出现抗玉米螟性状 原因是什么 4 抗玉米螟玉米具有显著的生态效应 你认为种植该玉米的农田是否还需要进行防虫管理 理由是什么 5 有人对食用该玉米的安全性表示担忧 你认为这种担忧有无道理 请简要说明理由 精讲精析 1 番茄蛋白酶抑制剂的本质为蛋白质 其合成部位为核糖体 但还需要在内质网 高尔基体中加工才具有生物活性 2 由材料可知 抗玉米螟玉米品种的培育运用的是转基因技术 这种技术的原理是基因重组 3 5 属于开放性试题 答案不唯一 只要有道理即可 4 抗玉米螟玉米能抗玉米螟 但不一定能抵抗其他害虫 故种植抗玉米螟玉米的农田 仍需要进行防虫管理 答案 1 核糖体内质网和高尔基体 2 转基因基因重组 3 答案不唯一 不会 不同物种之间存在生殖隔离 玉米的花粉不能传递给杂草 或会 蛋白酶抑制剂基因通过玉米的花粉传递给杂草 使杂草获得抗虫基因 从而表现出抗虫性状 4 需要 转基因玉米能够抵抗玉米螟 但不一定能抵抗其他玉米害虫 5 答案不唯一 有道理 这种玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制剂 人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性 影响人体健康 或没有道理 人蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同 玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无影响 本课知识小结网络构建 结论语句1 基因工程打破了常规育种难以突破的物种之间的界限 实现基因交流 可以不同程度地定向改良生物的遗传特性 2 基因诊断又称为dna诊断 是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体等 3 基因治疗是向受体细胞中导入正常功能的基因以置换或弥补缺陷基因的治疗方法 1 2012 徐州高二检测 转基因技术在植物品种改良方面应用广泛 其中一项基因工程是改造co2固定酶 其目的是 a 提高光合作用效率b 延长果实的储藏期c 提高植物的抗性d 培育新作物品种 解析 co2固定是光合作用暗反应阶段的重要一步 co2浓度的高低以及植物对不同浓度co2的固定能力是影响暗反应的重要因素 也是影响光合作用效率的重要因素之一 因此通过基因工程改造co2固定酶 其目的就是为了提高光合作用效率 答案 a 2 以下关于抗病毒转基因植物成功表达后的说法 正确的是 a 抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒b 抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性c 抗病毒转基因植物可以抵抗害虫d 抗病毒转基因植物可以稳定遗传 不会变异 解析 抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒 并不是所有病毒 也不可以抗虫 抗病毒基因的存在可能会增大变异的可能性 答案 b 3 基因治疗是指 a 将健康基因导入有基因缺陷的细胞中b 用dna探针检测疾病c 用dna探针修复缺陷基因d 将dna探针导入有基因缺陷的细胞中 解析 基因治疗是把健康的外源基因导入有缺陷的细胞中 达到治疗疾病的目的 dna探针是用来进行基因诊断的工具 而且dna探针只能用来检测 不能用来修复基因 答案 a 4 2013 榆林高二检测 用重组基因技术制造的全新致病菌比一般的生物武器危害性大 其原因是 人类从来没有接触过这种致病菌 无药可医 只有某种易感基因的民族容易感染 而施放国的人却不易感染a b c d 解析 由于重组基因技术制造的致病菌是自然界从来没有的菌株 人类从来没有接触过的 体内没有形成这种致病菌相应的抗体 也就没有免疫能力 一旦施用可以让大批受感染者突然得病 医学上也因为从来没有接触这样的病例而缺乏针对性的治疗 造成无药可医 一般情况下重组的致病菌使受感染者致病 易感染和抗感染是相对而言的 人是同一个物种 不会有绝对不感染的民族 答案 d 5 凝乳酶能凝固牛奶成奶酪 传统上凝乳酶只能从小牛的胃中提取 价格昂贵 1990年 美国辉瑞公司生产出了食品产业所需的第一个基因工程产品chy max牌凝乳酶 其化学组成与从小牛体内提取的完全相同 但其更加物美价廉 生产过程如下图 据图回答问题 1 过程 中从小牛体内提取的凝乳酶基因通常需要通过 技术进行扩增 该技术的原理是 2 基因工程的操作程序主要包括四个步骤 其核心是图中过程 填序号 在该过程中重要使用的工具酶是 3 过程 中理想的受体细胞是大