2019-2020年高中生物 第六章 从杂交育种到基因工程 6.2 基因工程及其应用教案 新人教版必修2 (I)

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1、2019-2020年高中生物第六章从杂交育种到基因工程6.2基因工程及其应用教案新人教版必修2(I)一、教学目标知识目标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能力目标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，培养自主学习能力2.通过制作模型来模拟基因工程的操作过程，帮助学生理解体会基因工程的主要过程情感态度与价值观目标1.关注转基因生物和转基因食品的安全性2.通过学习了解我国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二、教学重点

2、1.基因工程的基本原理2.基因工程的安全性问题三、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四、教具：挂图、投影、多媒体课件五、教学方法：讨论法、演示法六、课时安排：1课时七、教学过程：【导入】我们知道通过杂交育种是没有办法让禾本科植物固定空气中的氮气、让微生物生产出人的胰岛素和干扰素等药物，那么能否通过其他途径而实现该目的呢？一、基因工程的概念别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境细胞外操作对象基因操作水平DNA分子水平结果/优点定向改变生物性状原理基因重组二、基因工程的基本工具探究1.要想获得某特定基因，必需用几个限制酶切割？产生几个粘性末端？2.基因的“针线

3、”——DNA连接酶，①作用：连接磷酸和脱氧核糖之间的缺口（磷酸二酯键）②连接结果：形成重组DNA分子探究2.用DNA连接酶连接两个相同的黏性末端，形成几个磷酸二酯键?3.基因的运载体①作用:将外源基因(目的基因)导入受体细胞②种类：质粒、噬菌体、动植物病毒等③最常用的运载体：质粒分布：存在于许多细菌（原核）、酵母菌（真核）等生物的细胞中本质：细胞拟核或细胞核外的能够自主复制的很小的环状DNA分子④具备的条件:A.能在宿主细胞内复制并稳定保存；B.具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；C.具有某些标记基因，便于重组DNA的筛选探究3.酶工具作用的比较（1）解旋酶和限制酶都作用于DNA，试

4、分析这两种酶的作用部位相同吗？不相同。解旋酶：作用于DNA两条脱氧核苷酸链之间的氢键限制酶：作用于同一条链上相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键（2）限制酶和DNA连接酶作用的位点相同吗？相同。均作用于磷酸二酯键（3）尝试比较DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点和不同点项目DNA连接酶DNA聚合酶不同点作用对象连接DNA片段在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧核苷酸作用条件不需模板需要模板相同点作用部位连接不同脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键三、基因工程的步骤1.提取目的基因（人们所需要的特定基因）2.目的基因与运载体结合探究4.分析切割运载体和目的基因用同一种限制酶的原因。因为只有同一种限制酶才能切割出

5、相同点黏性末端，利于目的基因与运载体的结合。3.将目的基因导入受体细胞导入受体细胞的实质上是：重组DNA（重组质粒）4.目的基因的检测与鉴定检测：根据受体细胞中是否具有标记基因，判断目的基因是否导入表达：受体细胞表现出特定的性状探究4.四步曲中，是否都遵循碱基互补配对原则？四、基因工程的应用1.作物育种①目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物培育出具有各种抗逆性的作物新品种②实例：转基因抗虫棉③意义：抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量，大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境污染。小结：基因工程育种的优点：目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍；可定向改变生物性状2

6、.畜牧养殖业：培育转基因动物培育转基因动物的受体细胞：受精卵转基因植物的受体细胞：几乎所有细胞3.药物研制：利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品4.环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收_环境中的重金属，分解_泄漏的石油_，处理_工业废水_等如：每一种假单孢杆菌只能分解石油中的某一种成分。“超级细菌”能同时分解石油中的四种成分。五、转基因生物和转基因食品的安全性1.两种观点①转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制；②转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。2.我国的态度：十分重视转基因生物及其产品的安全性问题。六、各种育种方式的比较杂交育种诱变育种多倍体育

7、种单倍体育种基因工程育种方法杂交→自交→选种→自交在F2中选育用射线、激光、化学药物处理用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养；秋水仙素诱导染色体加倍将一种生物特定基因转移到另一种生物细胞中原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组优缺点使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上，但周期长提高变异频率，加速育种进程，但有利个体不多，需大量处理茎秆粗壮，器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低明显缩短育种年限，但方法复杂，