基因工程及其应用》教案

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1、课题第2节基因工程及其应用备课日期2014年9月3日课型新授课教学目标知识与技能（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）利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，培养自主学习能力。过程与方法通过对书中插图、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。进行角色扮演，使学生体验参与社会问题的讨论和决策的方法。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。（3）通过学习了解我国

2、基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，养成学生的爱国主义热情，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。教学方法讨论法、演示法、讲授法教学用具插图、照片、多媒体课件课时安排2课时。第1课时：基因工程的原理，第2课时：基因工程的应用教学内容设计与反思板书设计:4教学内容设计与反思一、复习导入:演示多媒体课件列举几种生物的不同性状，如下：（1）青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素。（2）豆科

3、植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气。（3）人的胰岛素细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度。〖讲述〗以上几种生物各自有其特定的性状，这些性状都是基因特异性表达的结果，但是人类能不能改造基因呢？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？例如，让禾本科植物能够固定空气中的氮气；让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等药物。这样既节省了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。这种设想能实现吗？回答是可以的。通过科学家们的不断努力，在20世纪70年代终于创立了一种能定向改造生物的新技术——基因工程。二、讲授新课:提出问题组织学生讨论、交流看法。（1）

4、为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？（2）推测这种“嫁接”怎样才能实现？（3）这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？【问1】杂交育种有哪些局限性？人类是否可以按照自己的意愿直接定向改变生物。“你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？”用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具：剪刀、针线、运载体等。并用问题启发学生：“你能想像这种剪刀加浆糊式的’嫁接工作在分子水平的操作，其难度会有多大吗？”一、基因工程的概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们地意愿，把一种生物的某种基因提取

5、出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。二、基因操作的工具 ：基因的剪刀——限制性内切酶。基因的针线——DNA连接酶。      基因的运输工具——运载体。下面以EcoRI为例，构建重组DNA分子模型，体会基因的剪切、拼接、缝合的道理。EcoRI是已发现的500多种限制性内切酶中的一种，它是一种从细菌中发现的能在特定位置上切割DNA分子的酶。它的特殊性在于，它在DNA分子内部“下剪刀”，专门识别DNA分子中含有的“GAATTC”这样的序列，一旦找到就从G和A之间剪断（参考教科书插图6-3）。同学们来试一试，

6、动手做一个重组DNA模型吧。在动手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子针线”的用途和使用方法。用同一种限制性内切酶切割后的DNA片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图6-4）。这样“剪切拼接”就可以形成重组的DNA分子。【问】（1）制作模型时用到的(剪刀和针线)各代表什么?比较剪切后的DNA片断的末端切片，你发现有什么特点呢?（2）回顾在模型构建过程中,每一步的操作和所用到的工具以及形成的“产品”，你对重组DNA的操作有什么新的理解？【问】情境创设4要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性未端？【问】用DNA

7、连接酶连接两个相同的黏性未端要连接几个磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯键)？用限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯键)？现在同学们分组各做一个重组DNA模型，看一看哪个组的最科学。重组后的DNA分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。哪么谁能承担这个任务呢？用图片或课件动画展示质粒的结构及特点。〖讲解〗质粒的特点：细胞拟核之外的小的环状DNA分子。借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响。质粒能够自主复制，而且复制

8、只能在宿主细胞内完成。可以容易地从细胞中取出或放入。这些特点使它能够胜任运载体的工作，携带目的基因进入细胞。【问】有了基因工程操作的工具后，哪么基因工程具体是如何进行操作的呢？三