基因工程教案.doc

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1、南阳市高中优质课（微型课）教案《DNA重组技术的基本工具》唐河友兰实验高中：余海芳Tel:【教学目标】知识目标:1.了解基因工程的基本概念。2.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。能力目标:1.通过对基本概念、基本原理的学习，引导学生主动参与教学过程的探究活动，培养学生的获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。2.利用实际操作，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。情感价值观目标:1.通过学习基因工程的概念，使学生认识到科学研究需要的严谨，激发为祖国而奋斗的精神。2.通过学习基因操作的工具，使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。【教学重难

2、点】教学重点：DNA重组技术所需要三种基本工具的作用。教学难点：基因工程载体需要具备的条件。【教学策略与手段】教学模式:探究式教学，通过创设问题情境，在分析问题、解决问题的过程中不断生成一系列新的问题，培养学生的自学能力，以及探究和思维能力。教学策略:利用多媒体，自制教具，使抽象的问题形象化，引导学生自主动手操作，解决每一程序中的技术难点和重点。教学手段:PPT，自制教具。本节课模拟探究的是载体与目的基因的连接，在教学过程中为学生提供环状和链状DNA，同时提供剪刀和胶带。如图：【教学课时】一课时。【教学过程】（导入新课）水母是一种单细胞动物,科学家发现之所以有些水母能够发光，原因是

3、靠一种叫埃奎林的神奇的蛋白质,这种蛋白质遇到钙离子就能发出较强的蓝色光来。据研究,每只水母大约含有50微克的发光蛋白质,这说明水母就是靠它发光的。现在,我们是否可以让正常的小猪也能发荧光呢？课堂活动一：通过下列问题，探究如何才能让正常的小猪发荧光？1.（提出问题）我们以前学习的育种方法有哪些?（参考答案）杂交育种、多倍体育种（单倍体育种）、诱变育种2.（提出问题）那利用上述的方法能够获得荧光小猪么？大家分组讨论1min。（参考答案）不能，杂交育种存在远缘杂交不亲和的障碍；多倍体（单倍体）育种不能获得其他物种的性状；而诱变育种的原理是在物理、化学和生物等因素的作用下导致的基因突变或染

4、色体变异，同样无法获得荧光蛋白基因。3.（提出问题）通过大家自学教材，有什么方法可以获得荧光小猪呢？为什么？（参考答案）基因工程育种。基因工程是按照人们的愿望，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。4.（提出问题）根据大家积累的知识，分组探讨一下在理论上，是否能实现将某一生物的性状转移到另一生物身上呢？（参考答案）理论上是可行的，原因有两点：（1）细胞生物的遗传物质都是DNA，结构相似。生物的遗传特性是由基因来控制的，而基因是具有遗传效应的DNA片段，所以可以将一种生物的基因提取出来，整合到另一

5、种生物细胞的DNA上。（2）自然界共用一套密码子，这就为供体基因在受体中正常表达提供了条件。课堂活动二：要想获得荧光小猪,需要哪些工具的帮助,根据课本Ｐ（４－６）的信息和大家的知识，探讨下列问题。1.（提出问题）基因是具有遗传效应的DNA片段，如何从供体的DNA上获得目的基因呢？假如这是DNA上的荧光蛋白基因（拿出事先准备好的带有一定核苷酸序列的模型）（学生回答）需要将荧光蛋白基因剪下来。（提出问题）那我们需要一把“剪刀”，可DNA属于分子水平，我们用什么来做“剪刀”，大家可以回忆一下我们在必修一学到的内容：在生物体内，绝大多数的化学反应均需要什么的参与呢？（学生回答）酶(老师回答

6、)大家和科学家的思路是一样的，他们经过不懈的努力,终于从原核生物中分离纯化出这种酶,（板书：一、“分子手术刀”──限制酶：1.来源）叫做限制酶。迄今已从近300种微生物中分离出4000种限制酶。这种酶能够识别双链DNA分子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之间的磷酸二酯键断开（请大家打开教材P4图1-2）。（板书设计2.作用）不同的限制酶识别的特定核苷酸序列也不同,这样就为我们切割DNA提供了多种特定的“手术刀”。但它们切割DNA后形成的末端有两种可能:一种形成黏性末端，一种形成平末端(利用PPT给学生播放哪种酶切割形成的是黏性末端，哪种酶切割形成的是平末端

7、)。（板书：3.分类）(寻根问底)为什么限制酶不剪切这些原核生物本身的DNA呢？大家想一下都有哪些可能？（参考答案）1.不具备这种酶的识别切割序列；2.有该酶的识别序列但在生物的长期进化过程中做了修饰（例如甲基化），使之限制酶不能将其切开。2.（提出问题）切割目的基因的任务完成了，那么如何将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子呢？（参考答案）DNA连接酶。（老师回答）请大家阅读课本P5总结出到目前为止科学家都发现了哪些DNA连接酶？（参考答案）两类：一类是从大肠杆菌