基因工程教案.docVIP

學(xué)科：生物 高三 年級(jí) 班 老師：楊勇課題第三節(jié) 基因工程簡(jiǎn)介教學(xué)目標(biāo)1、基因工程的概念2、基因操作的工具3、基因操作的基本步驟教學(xué)重點(diǎn)（1）基因操作的工具和基本步驟教學(xué)難點(diǎn)（1）限制性內(nèi)切酶和運(yùn)載體的作用（2）提取目的基因的方法和目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的途徑教學(xué)設(shè)想教學(xué)工具無教學(xué)方法講述 提問課時(shí)安排2課時(shí)板書設(shè)計(jì)教學(xué)反思教學(xué)設(shè)計(jì)（首頁） 第 頁 康樂一中教導(dǎo)處制教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)拓展、延伸、補(bǔ)充一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入 眾所周知，對(duì)于大多數(shù)生物而言， DNA是主要的遺傳物質(zhì)，有遺傳效應(yīng)的DNA片段叫基因，生物之所以體現(xiàn)出各種形態(tài)是基因表達(dá)的結(jié)果。但是各種生物間的性狀千差萬別這是為什么呢？ 提出問題，引導(dǎo)學(xué)生回答：生物體的不同性狀是基因特異性表達(dá)的結(jié)果。 1青霉菌能產(chǎn)生對(duì)人類有用的抗生素青霉素。 2豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮?dú)狻?3人的胰島B細(xì)胞能分泌胰島素調(diào)節(jié)血糖的濃度。 以上幾種生物各自有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達(dá)的結(jié)果，但是人類能不能改造基因呢？能不能使本身沒有某個(gè)性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢？例如，讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮?dú)猓蛔屛⑸锷a(chǎn)出人的胰島素、干擾素等藥物。這樣既節(jié)省了人力，又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)，同時(shí)還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎？回答是可以的。通過科學(xué)家們的不斷努力，在20世紀(jì)70年代終于創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術(shù)基因工程。二、講授新課 1基因工程的概念 對(duì)于基因工程的概念，教師應(yīng)在指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生理解基因工程概念基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象基因操作水平DNA分子水平基本過程剪切拼接導(dǎo)入表達(dá)結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物 通過對(duì)基因工程概念的理解，我們知道其操作水平是在DNA分子水平，用普通的操作工具能夠在如此微觀的條件下操作嗎？回答是不能。這就需要有專門的工具對(duì)DNA分子進(jìn)行操作。2基因操作的工具 經(jīng)過學(xué)生的討論和交流，教師對(duì)基因工程關(guān)鍵步驟歸納總結(jié)關(guān)鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取。 關(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與運(yùn)載體DNA連接。 關(guān)鍵步驟三：抗蟲基因進(jìn)入棉細(xì)胞。 通過對(duì)以上關(guān)鍵步驟的確定，教師引導(dǎo)學(xué)生思考，使學(xué)生理解在關(guān)鍵步驟的完成過程中都要用到基因操作工具，并使學(xué)生形象地記憶“工具”的作用。關(guān)鍵步驟一的工具：基因的剪刀限制性內(nèi)切酶。關(guān)鍵步驟二的工具：基因的針線DNA連接酶。關(guān)鍵步驟三的工具：基因的運(yùn)輸工具運(yùn)載體。 （1）基因的剪刀限制性內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶）。 分布：主要在微生物中。 作用特點(diǎn)：特異性，即識(shí)別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。 結(jié)果：產(chǎn)生黏性未端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）。 舉例：大腸桿菌的一種限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開。（2）基因的針線DNA連接酶。連接的部位： 結(jié)果：兩個(gè)相同的黏性未端的連接。（3）基困的運(yùn)輸工具運(yùn)載體 對(duì)于運(yùn)載體的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生形象地理解運(yùn)載體的作用、種類及其所具備的條件，可通過教材中的示意圖或多媒體演示使學(xué)生由淺入深逐步理解，指導(dǎo)學(xué)生歸納如下：（可讓學(xué)生在觀察自學(xué)的基礎(chǔ)上自主完成） 作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。 具備的條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。 具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。 具有某些標(biāo)記基因。 種類：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。 質(zhì)粒的特點(diǎn)：見書本3基因操作的基本步驟。 由于基因操作的基本步驟比較抽象和微觀，理解起來有一定的難度，這就需要教師將復(fù)雜的問題簡(jiǎn)化，使學(xué)生直觀地理解抽象事物。（1）提取目的基因 教師應(yīng)在學(xué)生自學(xué)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生根據(jù)具體的實(shí)例理解目的基固的概念。同時(shí)可以啟發(fā)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)思考，如何從DNA分子中提取目的基因。 （2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合（以質(zhì)粒為運(yùn)載體）。 思考題：目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的結(jié)果可能有幾種情況？ 在學(xué)生思考討論的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生理解該問題。有三種情況：目的基因與目的基因結(jié)合，質(zhì)粒與質(zhì)粒結(jié)合，目的基因與質(zhì)粒結(jié)合 （3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。 教師可按以下形式歸納： 導(dǎo)入方法：借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。 導(dǎo)入過程：（運(yùn)載體為質(zhì)粒，受體細(xì)胞為細(xì)菌） （4）的目的基因的檢測(cè)和表達(dá)三、 練習(xí)題1下列有關(guān)基因工程的敘述，正確的是：（ C ）ADNA連接酶的作用是將兩個(gè)黏性末端的堿基連接起來B目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，受體細(xì)胞即發(fā)生基因突變C目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的過程發(fā)生在細(xì)胞外D常使用的運(yùn)載體有大腸桿菌、噬菌體和動(dòng)植物病毒等2下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是：（ B ）A基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因?yàn)槟康幕駼細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體C通常用一種限制性內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運(yùn)載體DNAD為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵