选修3专题 基因工程教案.pdf

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1、1.1DNA重组技术的基本工具教学目标一、知识目标（1）简述三种工具的作用（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新二、能力目标（1）通过对材料的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。（2）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。（3）通过学生动手制作重组DNA的模型，培养学生的动手能力以及合作精神。三、情感目标认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新重难点重点：（1）简述三种工具的作用（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新

2、难点：载体必须具备的条件课前准备提前通知学生预习课文用蓝色和红色卡纸制作模拟DNA片段，剪刀，透明胶等教学过程【情景创设】同学们都知道棉花使我们国家的主要经济作物之一。但是20世纪九十年代以来，我国内地主要棉产区棉铃虫大爆发。仅仅1992年一年，我国北方棉产区减产皮棉80多万吨，造成直接经济损失50多亿。而且由于大量使用化学杀虫剂（约15万吨），造成数万人中毒。同时造成了严重的环境污染。于是我们国家的棉农“一气之下”该种了抗虫棉！同学们，请想一想，一百年前，中国人甚至是全世界的人有抗虫棉种么？学生：没有。因为没有那个技术条件！【师生互动】一、基因工程的诞生和发展离不开理论研究

3、和技术创新学生浏览课本2-3页的内容，主要注意黑体字。尝试简述基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新的原因。师：棉花本身有没有抗虫基因？生：没有师：那么抗虫基因从哪里来呢？生：从别的生物那里来。（引出基因工程的概念）二、基因工程的概念（学生一起朗读一遍这个概念）基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的。因此又叫做DNA重组技术。基因是有遗传效应的DNA片段。大家知道DNA是非常小的。它的直径都有我们头发丝的十万

4、分之一。俗话说：工欲善其事，必先利其器。没有金刚钻儿，不揽瓷器活儿。要想把微生物中的抗虫基因转到棉花内，就必须要有精密的工具。那么这些工具是什么呢？【自主学习】认真阅读课文，思考如下问题DNA重组技术的基本工具有哪些？它们各自的作用是什么？（找学生简要回答）三、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”学生回答以下问题A.来源：B.作用：能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。什么是磷酸二酯键呢？（在黑板上画出一小段DNA片段（见下图），带领学生简要复习下DNA分子的结构，并且明确磷酸二酯键的位置）[补充]由于DNA分子的

5、模式图画起来比较麻烦。所以经常用碱基来代表相应的脱氧核苷酸。那么左边的DNA片段就可以写成这样：…TACG……ATGC…C.几种限制酶识别序列的比较（板书：如下）a，仔细观察上述识别序列，能够发现什么规律？学生回答：限制酶所识别的序列，都可以找到一个中心轴线，中心轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称，重复排列的。b，尝试写出这几种识别序列被切开后所形成的末端，并且观察它们的特点（教师先做一个示范。其余的让学生完成）学生会发现切出来的末端出现了两种情况：平的和不平的。它们分别被成为平末端和黏性末端。【精讲】限制酶只能切断特定识别序列里的特定的位置。识别序列可能由4、5、6、8

6、个等碱基组成，但是6个比较常见。切开后的末端有两种情况，黏性末端和平末端。同一种限制酶切出的末端是相同的。一个DNA片段被限制酶切开后的的末端是互补的。【巩固】课后练习题一四、DNA连接酶——“分子缝合针”师：基因被切割后又是通过什么连接呢，又在哪里进行连接呢？阅读课文回答问题：1、连接部位：磷酸二酯键。2、结果：两个相同的末端的连接。（板书）GAATTCCTTAAGDNA连接酶作用3、种类：DNA连接酶的种类有很多，用的较多的是E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。从大肠杆菌中获得的DNA连接酶只能连接具有互补配对粘性末端的双链，对平末端效果不佳，T4DNA连接酶具有

7、较好的平末端双链连接的作用。五、基因进入细胞的载体——“分子运输车”用什么方法才能讲外源基因（如抗虫基因）导入到细胞中呢？学生：需要把外源基因连接到载体上。【自主学习】阅读本节内容，思考以下问题1、基因工程中常常用什么作为载体？2、具备什么条件的DNA分子才能作为载体？学生：结构简单，比较小，能自我复制，有特殊的标记基因等。【思考与讨论】1、如果没有自我复制能力，会出现什么状况？2、标记基因有什么作用？（举例引导，如抗青霉素基因，，在黑板上画图）3、载体的安全性是否要考虑呢？4、大肠杆菌拟核里的DNA适