第六章 从杂交育种到基因工程教案

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1、第六章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用教案设计一、教学目标：学生通过前面的学习已经掌握了不少培养生物新品种的方法，如杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等，但这些方法都局限于同一物种进行的操作。能否跨越物种的界限呢？通过“问题探讨”可以激发学生学习兴趣，引入基因工程的概念。学生之前在必修二教材中已经学习了主要遗传物质DNA的结构、基因的概念和功能、基因重组，对于理解基因工程中的“剪切连接”有一个物质基础。因此，教学的三维目标的制定如下：1、知识目标（1）能够解释基因工程的概念。（2）说出基因工程操作的基本工具。　　（3）理解并简述基因工程操作的基本

2、步骤。（4）举例说出基因工程的应用。2、能力目标（1）通过对概念、原理、方法的理解和掌握，逐步形成分析、综合等思维能力，具备运用学到知识评价和解决实际问题的能力。（2）通过对书中以及ppt课件中的插图、图片的观察，学会科学的观察方法，获取新知识的能力。（3）通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养他们收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。3、情感目标通过学习了解我国基因工程的发展，激发学生对生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养爱国主义情感，树立努力学习科学知识造福社会的决心。二、教学重点与难点基因工程是现代生物科技中的热点，逐渐对人类的生

3、产和生活产生巨大的影响，所以该内容在高中生物必修教材中有，并且在选修教材中有更详细的阐述。学习这一内容，既有助于学生对这一前沿科技的了解，也能让学生对科学、技术、社会三者的关系有更深入的理解，还能为学生的人生规划和发展提供一种新的视角。本课学习的基因工程操作的原理及基本步骤（提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达与检测）在必修1和必修2中能找到理论基础。但基因工程是在分子水平的操作，操作过程细微，抽象，实验现象看不见也摸不着，因此教师应把握重点，突破难点。通过分析教材，特设定一下内容为教学的重点和难点。教学重点：（1）简述基因工

4、程概念。（2）掌握基因工程的基本工具。（3）理解基因工程的基本步骤。（4）关注转基因生物及转基因食品安全性。教学难点：（1）掌握基因工程的基本工具。（2）理解基因工程的基本步骤。(3)说出基因工程的应用。三、教具多媒体、ppt课件、动画、高中生物必修二教材、剪刀、针线。四、教学板书6.2基因工程及其应用基因工程（基因拼接技术或DNA重组技术）的概念：按照人们的意愿把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改造生物的遗传性状。基因的剪刀——限制性内切酶基因操作的工具基因的针线——DNA连接酶一，基因工程基因的运输工具——运载体的基

5、本内容提取目的基因基因操作的目的基因与运载体结合基本步骤将目的基因导入受体细胞目的基因的表达与检测二、基因工程基本操作流程图：供体细胞大肠杆菌（鸟枪法）（化学合成法）目的基因质粒（同一种限制性核酸内切酶切割，用DNA连接酶）重组DNA分子受体细胞目的基因复制和表达（表达产物的检测）粘性末端三、基因工程的应用1．基因工程与作物育种2．基因工程与药物研制3．基因工程与环境保护五、教学过程阶段教师活动学生活动设计意图图片引入新课展示两组图片，提出问题：用什么方法使烟草和热带鱼也能发光?（提示：操作对象是不同的物种，不能运用之前的杂交和诱变育种方法。）思考问题，发挥想象，

6、探讨解决的办法通过图片引入新课激发学生兴趣通过大肠杆菌生产人胰岛素的事例，引入基因工程这一新概念。通过学习过程，自行总结归纳概念并理解。通过此种方法，让学生自主学习，归纳学习。基因工程的基本步骤与工具播放flash动画构建DNA重组过程，引导学生思考并总结基因工程的大致步骤：1．提取目的基因:鸟枪法、人工合成基因法（逆转录法和化学合成法）2．目的基因与运载体结合工具：剪刀——限制性核酸内切酶：专一性针线——DNA连接酶用同种限制酶切割后的DNA片断就可形成相同的黏性末端，碱基可互补配对，末端的骨架缺口可以用连接酶来缝合，构成重组DNA。例如：EcoRI：它是限制酶

7、的一种，可以专门识别DNA分子中含有的“GAATTC”这样的序列，一旦找到就可以从G和A之间剪断。3．将目的基因（如重组质粒）导入受体细胞。工具：运载体——质粒、动植物病毒，它们能在受体细胞里利用受体细胞的各种核苷酸进行自主复制和表达。方法：跟随教师的引导，思考基因工程所需基本工具的使用方法和特点。联想生活中的一些实例和这些工具有什么相似之处。关注限制酶的专一性和质粒的结构特性等。思考如何送入受体细胞。类比能使学生更形象地理解基因工程操作中的“剪、接、导、检”等过程。学生通过教师引导和自己的联想，体会基因工程基本工具的使用方法。主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。

8、例如，如果