高中生物必修二教学设计20：6.2 基因工程及其应用(第2课时)教案.pdfVIP

人教版高中生物必修二教学设计

基因工程及其应用

第2课时

一、教学过程

［情境创设］

师：基因工程自1973年诞生后，由于具有可以直接控制基因，将基因从一个物种转移至另

一个物种，并创造出新物种或新品种的显著特点，即可按照人们的主观意愿，创造出自然界

中本来并不存在的新的生物类型，使人类从单纯地认识生物和利用生物的传统模式时代，跳

跃到随心所欲改造生物和创造生物的新时代。经过30多年的发展，取得了惊人的成绩，尤

其是近10年来，基因工程的发展更是突飞猛进。基因转移、基因扩增技术的应用，不仅使

生命科学的研究发生了前所未有的变化，而且在实际应用领域中，为农牧业、食品工业、医

药卫生、环境保护等方面开拓了广阔的发展前景。

［师生互动］

师：首先各小组汇报课下收集到的关于基因工程应用的事例资料。

学生分组汇报并交流收集资料。

学生1：基因工程在农业上的应用

（1）用基因工程的方法获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。

（2）通过基因工程技术可培育出具有各种抗逆性的新品种作物。现在已培育出一批分别具

有抗病、抗虫、抗除草剂、抗盐碱、抗病毒、抗干旱等性状的转基因农作物。1996至2000

4242

年的短短五年间，全球转基因作物从170×10hm发展到4420×10hm，其推广速度是前所

未有的。

学生2：基因工程在畜牧养殖业中的应用

科学家将某种特定基因与病毒DNA构成重组DNA，并通过感染或显微注射技术将重组DNA

转移到动物受精卵中，并由这种受精卵发育成新个体，这就是我们在前面提到的转基因动物。

通过这种途径，人们可以获得所需要的各种优良品种。

1982年，美国科学家将人的生长基因和牛的生长基因分别注射到小白鼠的受精卵中，借腹

怀胎后，产下的小白鼠比一般的大一倍，出现了前所未有的“超级鼠”，这是世界上第一只转

基因动物。人们还用同样的方法，陆续获得了“超级绵羊”和“超级鱼”等动物。例如：转基因

绵羊，比一般绵羊生长快30％，体型大0.5倍；澳大利亚科学家培育的转基因猪，4个月时间

体重达到了90kg，生长速度比普通家猪提高了一倍。

学生3：基因工程在医药卫生方面的应用

（1）生产基因工程药品

所谓基因工程药物就是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质，然后提取出控制该蛋

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白质合成的基因，经过一系列基因操作，最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞（细菌、

酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞等）中去，在受体细胞不断繁殖过程中，大规模

生产这种蛋白质，即基因疫苗或药物。

因基因工程的方法不受原料的限制，故可以高效率的生产出各种高质量、低成本的药物，如

胰岛素、抗生素等。

（2）基因工程在基因诊断和基因治疗方面的应用

①基因诊断

基因诊断：运用基因分析对疾病做出诊断的方法，是遗传病最准确的诊断手段，也是一种威

力强大的高新技术。传统诊断方法是通过表现型来推测基因型，而基因诊断是从基因着手来

推断表现型，即不经过基因产物，直接对基因进行诊断，不受细胞类型和发病年龄的限制，

可应用于一切遗传病的诊断。基因诊断也称为DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平

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P）、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，从而达

到检测疾病的目的。

癌细胞的病变，主要是源于基因调节控制失灵，通过基因诊断，将发生紊乱的基因加以修复，

有希望根治癌症。半乳糖血症是一种先天性糖代谢缺陷症，通过基因诊断，发现病人缺少一

种合成半乳糖转移酶的基因。若将这种基因转入患者体内，治愈这种先天性疾病将成为可能。

基因诊断已用于镰刀状红细胞贫血症和地中海贫血症的诊断；对肠道病毒、疱疹病毒、腺病毒、

肝炎病毒等引起的疾病，基因诊断技术已得到了临床实践。

②基因治疗

基因治疗，指在基因水平上对人类疾病进行治疗。具体说来，就是利用基因转移或基因调控

的手段，将正常基因转入疾病患者身体的细胞内，取代致病的突变基因，从而表达出所缺乏

的基因产物；或者是通过基因调控，有目的地抑制异常基因表达或重新恢复已“停工