第2节基因工程及其应用

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1、第2节基因工程及其应用三维目标1、知识与技能（1）简述基因工程的基本原理（2）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用（3）收集基因工程所取得的成果以及发展前景（4）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，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。2、过程与方法（1）利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，培养自主学习的能力。（2）通过观看动画以及教具的活动来模拟基因工程的操作过程，使学生在理解步骤的同时，切身体会基因工程的主要过程。3、情感态度与价值观（1）关注转基因生物和转基因食品的安全性。（2）通过学习

2、了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对生物知识的兴趣，开拓学生的思路，树立在学习上努力刻苦的决心。教学重点（1）基因工程的基本原理。（2）基因工程的安全性问题。教学难点（1）基因工程的基本原理。（2）转基因生物与转基因食品的安全性。教具准备教师精美课件自制教具教学过程【课前准备】1、教师收集有关基因工程的音像图片资料，并制作成课件。2、教师制作片段DNA模型、剪刀、针、线教具（纸板），让学生更加直观地体会基因的剪切、拼接和缝合的道理。3、写好板书：第2节基因工程及其应用一、基因工程原理【情景创设】演示多媒体课件，展示一些各种动物的恶搞拼接图片。教师：人类

3、的创造力是无止境的，以上这些天马行空的图片更是把人的想象力发挥到了极致，比如绵羊身上长满花菜，狗头鸟身，牛头猩猩的身体等等各种各样的奇思妙想，在这里想问问同学你们觉得这想法在将来，能不能成为现实呢？学生：能！OR不能！教师：关于能和不能这点大家也是见仁见智！但是大家要对我们人类有信心，从人类诞生到了现在，我们都已经创造了一个又一个的奇迹，这些当然不在话下！学完了今天这节“基因工程”以后，没准不久的将来创造这个奇迹的就是在座的陈君，煜翔或者丽婷！【师生互动】一、基因工程的原理教师展示课件“从大肠杆菌说起”教师：知道这是什么吗？如果我告诉你这是专门寄生于大肠里的一

4、种细菌，你能告诉我这是？学生：大肠杆菌！教师：那么普通的大肠杆菌能不能合成胰岛素？胰岛素是动物体内特殊的分泌器官分泌的，可以调教体内血糖的浓度，很多糖尿病患者得病的原因就是因为体内器官病变不能正常合成胰岛素。那想问问大家，人胰岛细胞能够合成胰岛素根本原因在于？学生：有相应的基因，而基因决定了性状的产生。因为大肠杆菌里不具有该基因所以就不能合成胰岛素。教师：图中的大肠杆菌可不是一般的大肠杆菌，而是“嫁接”了人胰岛素基因的大肠杆菌，它能够大量合成人胰岛素，大家想想为什么人的基因能够“嫁接”到细菌上呢？学生：虽然是不同物种，但是它们的基因都是由脱氧核苷酸连接而成的，

5、遗传物质的结构和组成成分一致。教师：对，非常好，这就是我们基因工程的用途所在，利用它就能够把我们想要的基因给拼接到某种特定的生物上，按照我们自己的意愿直接地定向改变生物，培育新品种。大家想想这就好比陈君今天看到我这件的衬衫特别绚丽，想把这其中一部分拼接到他的校服上，让他的校服看起来和大家与众不同！我可以先粗略的来看看要合成这样一种新品种的大肠杆菌我们要做些什么：胰岛素基因从人体细胞内提取出来胰岛素基因与运载体DNA连接胰岛素基因导入受体(大肠杆菌)细胞。我们做的这些步骤都是在细胞内完成的，还是将基因等提取出来完成改造后再导入到细胞中？学生：体外！因为在细胞内无

6、法完成操作。教师：要实现这些操作必然要用到很多工具，就像陈君要把我的衣服拼接到他的校服上首先要做什么？学生：需要剪刀来剪切，针线来缝合。教师：行走江湖的离不开两把刷子，讲的是义气；我们搞基因工程的离不开两把剪子，玩的技术！(展示一段DNA片段以及剪刀)，而我们基因工程里的剪刀就是我们这限定性内切酶。它在生物体(主要是微生物)内的一种酶，能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。这把剪刀在这里是要把什么东西剪下来？基因！那么这样，大家看，这是一段DNA，我想把其中的一小段有遗传效应的基因剪下来，是应该怎么剪？学生：竖着剪。

7、教师：那么它剪开的就是什么键？学生：磷酸二酯键。教师：如果这把剪刀在我们体内只要看到磷酸二酯键都将它剪断行不行？学生：当然不行！要不这样体内的基因就七零八落了！教师：要不就是“一剪梅”，整个基因都会被剪得七零八落。所以每一种限定性内切酶就只能够识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定的切点上切割DNA分子，这刚好反映了上一本书我们学过的酶的特性，是什么？学生：专一性！教师：在微生物体内有各种比如大肠杆菌里就有种酶EcoRI，它就能够识别GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列切开！教师展示幻灯片！教师：有没有发现用限定性内切酶剪完以后两边各有一个突出来的末端？

8、学生：是。教师：被限制酶切开的DNA两