专题一：基因工程
1.1 DNA重组技术的基本工具
三维目标：
知识要求
简述基因工程的原理和技术
能力要求
1）通过学习ＤＮＡ重组技术的基本工具，模拟制作重组DNA模型，初步掌握基因工程的基本方法提高动手能力
2）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。
3）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。
情感态度与价值观
关注基因工程的发展。
教学重点和难点：
1、教学重点
DNA重组技术所需的三种基本工具的作用
2、教学难点
基因工程载体需要具备的条件
教学过程:
重难热点归纳
限制性内切酶的功能[Ks5u.com]
黏性末端和平末端
DNA连接酶与DNA聚合酶的区别
载体必须具备的条件
质粒与质体的区别
常用的载
知识网络体系
主要从 中分离
功能：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，
限制性内切酶 并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷
（分子手术刀） 酸二酯键断开。
错位切
切割方式 平 切
黏性末端
切割后的DNA末端： 平末端
功能：将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子
DNA连接酶 T4 DNA连接酶：既能“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，
（分子缝合针） 种类 也能“缝合”双链DNA的平末端
E·coli DNA连接酶：只能将双链片段互补的黏性末端连接
能在宿主细胞中保存下来并大量复制
条件： 有一个至多个限制酶切割点，
基因进入受体细胞的载体 有特殊的遗传标记基因，便于筛选。
（分子运输车） 质粒（常用）
种类： λ噬菌体的衍生物
动植物病毒
作业：世纪金榜
1、2 基因工程的基本操作程序
三维目标：
知识目标
简述基因工程的原理和技术
能力目标
（1）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。
（2）通过对基因工程的基本操作程序的学习，使学生在理解步骤的同时，举一反三，对于其他基因工程操作实例做到能理解、能介绍，从而培养学生对相关知识的理解能力及良好的语言表达能力。
（3）通过引导学生在网上的探究活动，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
教学重点和难点
1.教学重点
样 基因工程基本操作程序的四个步骤。
2.教学难点
（1）从基因文库中获取目的基因。
（2）利用PCR技术扩增目的基因
教学过程:
[高考资源网]
［例1］下列有关基因工程技术的正确叙述是
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达ks5u.com
【解析】 基因操作的工具有限制酶、连接酶，一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列。运载体是基因的运输工具，目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才说明目的基因完成了表达，基因工程的结果是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物，选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。
【答案】 C
例2］应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到探测疾病的目的。基因探针是指
A．用于检测疾病的医疗器械
B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
C．合成β—球蛋白的DNA
D．合成苯丙羟化酶DNA片段
【解析】 基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA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。
作业：世纪金榜
1.3基因工程的应用&1.4蛋白质工程的崛起
三维目标：
知识目标
1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
3.简述蛋白质工程的原理。
4.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
能力目标
培养学生收集和处理信息的能力
培养学生用逆向思维的方法解决新问题
情感态度与价值观
⑴关注基因工程的发展
⑵认同基因工程的应用促进生产力的提高
教学重点和难点：
1.为什么要开展蛋白质工程的研究？
2.蛋白质工程的原理。
3.基因治疗
4.基因工程在农业和医疗等方面的应用
教学过程:
[Ks5u.com]
1．不属于基因工程方法生产的药物是
A．干扰素 B．白细胞介素
C．青霉素 D．乙肝疫苗
【解析】 基因工程生产的药物有胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品、乙肝疫苗等。而青霉素是发酵工程的产品之一。
【答案】 C
〖例1〗人体血红蛋白由两条α链和两条β链构成，α链和β链分别含有141个和146个氨基酸组成，请分析回答：
（1）组成人体血红蛋白的氨基酸种类数最多约为____________种，形成______个肽键，写出肽键的结构简式__________________。
（2）控制该蛋白质合成的基因至少含有______________个脱氧核苷酸。
（3）蛋白质是一切生命活动的体现者，请举例说明蛋白质在生物体新陈代谢方面的作用（写出三种不同类型的蛋白质，并说明起作用）
①名称_______________，作用__________________________________________．
②名称_______________，作用__________________________________________．
③名称_______________，作用__________________________________________．
〖解析〗第（1）小题考查蛋白质的组成、结构及有关计算。组成蛋白质的氨基酸都是α-氨基酸，约为20种，由于血红蛋白分子含有四条链，共（141+146）×2=574（个）氨基酸，4条肽链，则在合成过程中共脱去570分子水，形成570个肽键，肽键是由于一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的竣基脱去1分子水形成的，其结构式可表示为：-NH-CO-。
第（2）小题考查根据转录、翻译过程进行计算的能力。蛋白质的合成受基因的控制，其表达式为：DNA→mRNA→蛋白质。mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，可知mRNA上至少含有574×3=1722（个）核糖核苷酸。mRNA是根据碱基互补配对原则，由基因转录形成的，DNA为双链结构，则脱氧核苷酸数至少为1722×2=3444（个）。
第（3）小题考查蛋白质的功能。蛋白质分子具有多种重要功能。有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，如肌蛋白等；有些蛋白质有催化作用，如蛋白酶能催化蛋白质分子分解形成多肽；有些蛋白质具有运输功能，如血红蛋白；有些蛋白质具有调节功能，如胰岛素、生长激素；有些蛋白质具有免疫功能，如免疫球蛋白（抗体）。
〖答案〗（1）20 570 -NH-CO- （2）3444 40 （3）根据具体情况，要注意是否是不同类型，如列举淀粉酶、胰岛素、血红蛋白及其功能。
〖说明〗本题是一条综合试题，涉及蛋白质的基本单位、合成、功能、基因控制蛋白质合成等知识内容，考查学科内知识的综合能力。需要学生能将前后知识有机的联系起来。
作业：世纪金榜
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