人教版必修2基因工程及其應(yīng)用第1課時(shí)教案1

1、基因工程及其應(yīng)用一、教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)目標(biāo)】 (1) 簡(jiǎn)述基因工程的基本原理。(2) 掌握基因工程的基本工具【情感態(tài)度與價(jià)值觀 】(1) 通過小組合作 , 增強(qiáng)學(xué)生之間的情感 交流。(2)通過重組DNA模型的構(gòu)建，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣、【能力目標(biāo)】 (1) 通過閱讀書本 , 獨(dú)立完成學(xué)案 , 培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能 力。(2) 通過制作模型的活動(dòng)來模擬基因工程的操作過程 , 使學(xué)生在 理解步驟的同時(shí) , 切身體會(huì)基因工程的主要過程。二、學(xué)情分析通過網(wǎng)絡(luò)資源以及生活實(shí)際 , 基因工程對(duì)于學(xué)生而言并不陌生。在此基礎(chǔ)上 , 教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在原理、操作水平、優(yōu)越性等方面指導(dǎo) 學(xué)生理解基因工程的概念、 掌握實(shí)質(zhì)。

2、基因工程是生物學(xué)中很重要的 新技術(shù) , 也是學(xué)生學(xué)習(xí)選修 3相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ) , 其中的基因工程的基 本原理是這部分教學(xué)內(nèi)容中的一個(gè)重點(diǎn)知識(shí)。 由于該部分的知識(shí)比較 抽象, 需要學(xué)生具備相當(dāng)強(qiáng)的空間思維能力和豐富的想象力。教師要 采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略不斷激活學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的敏感度 , 引導(dǎo)學(xué)生在不 斷地探究、思考、分析和討論的過程中實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。三、重點(diǎn)難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】 (1) 基因工程的基本原理。 (2) 基因工程的操作工具【教學(xué)難點(diǎn)】 (1) 基因工程的基本原理。四、教學(xué)過程4.1 第一學(xué)時(shí)4.1.1 教學(xué)活動(dòng)活動(dòng) 1【導(dǎo)入】情境創(chuàng)設(shè)演示多媒體課件 , 如下:以往,治療糖尿病的胰島素是從動(dòng)物胰腺

3、中提取的 ,從 100千克 豬、牛等動(dòng)物的胰腺只能提取 3-4 克胰島素, 治療一個(gè)患者需宰殺 40-50 頭牛, 這種藥物的價(jià)格就可想而知了。微生物可以分泌產(chǎn)物 , 而且微生物繁殖速率快?！驹O(shè)想】能否讓微生物產(chǎn)生出人的胰島素、 干擾素等珍貴的藥物 ? 講述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 讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素、 干擾素等藥物。 傳統(tǒng)的雜交育種能實(shí)現(xiàn) 設(shè)想嗎?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。【學(xué)生】傳統(tǒng)的雜交育種不能打破遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙活動(dòng) 2【講授】基因工程的定義1、別名：基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)2、

4、原理 : 基因重組3、操作對(duì)象 ： 基因4、操作水平：分子水平5、基本過程6、結(jié)果（優(yōu)點(diǎn)）活動(dòng)3【活動(dòng)】實(shí)例展示-培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的簡(jiǎn)要過程=人體組織細(xì)胞普通大腸桿菌（不能分泌胰島素）轉(zhuǎn)基因大漏桿薊（能分雷膜島武）關(guān)鍵步驟:提取、與運(yùn)載體結(jié)合、導(dǎo)入活動(dòng)4【活動(dòng)】思考、討論提出問題組織學(xué)生討論、歸納。得出基因工程的基本步驟 提取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定請(qǐng)閱讀書本P102-103,小組討論以下問題第一步:提取目的基因1、從哪里獲取目的基因？要使用什么工具？2、舉例說明，這種工具具有什么特點(diǎn)？3、這種工具在哪個(gè)部位起作用 ?第二步: 目的基因與運(yùn)載體結(jié)

5、合4、什么是運(yùn)載體 ?常用的運(yùn)載體有哪些 ?5、作為運(yùn)載體需要具備什么條件 ?6、如何把目的基因“裝上”運(yùn)載體 ?需要哪些工具 ?7、“針線”縫合的是什么部位 ?小組討論 ,交流, 思考問題, 通過閱讀教材、資料尋求答案。 活動(dòng) 5【活動(dòng)】問題解決提取目的基因1、提取方法 ; 直接分離、人工合成2、需要用到限制性核酸內(nèi)切酶3、特點(diǎn): 專一性4、作用的部位 : 磷酸二酯鍵 二、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合1、運(yùn)載體 : 將目的基因送入受體細(xì)胞 ,所用的專門的運(yùn)輸工具2、常用的有質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)、植物病毒等3、應(yīng)該具備的條件4、針線一DNA1接酶DNA1接酶的作用位點(diǎn)是：相鄰的兩個(gè)脫氧核苷酸的切口。即生

6、成: 磷酸二酯鍵。活動(dòng)6【活動(dòng)】重組DNA模型的構(gòu)建用類比的方法引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的大致步驟和所需要的工 具: 剪刀、針線、運(yùn)載體等。并用問題啟發(fā)學(xué)生 : “你能想像這種剪刀 加漿糊式的嫁接工作在分子水平的操作 , 其難度會(huì)有多大嗎 ?” 下面以EcoRI為例,構(gòu)建重組DNA分子模型,體會(huì)基因的剪切、拼 接、縫合的道理。EcoRI 是已發(fā)現(xiàn)的 500多種限制性內(nèi)切酶中的一種 , 它是一種從細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的能在特定位置上切割 DNA分子的酶。它的特殊性在于， 它在DNA分子內(nèi)部“下剪刀”，專門識(shí)別DNA分子中含有的“GAATT” 這樣的序列，一旦找到就從G和A之間剪斷（參考教科書插圖6-3）。同學(xué)

7、們來試一試，動(dòng)手做一個(gè)重組DNA莫型吧。在動(dòng)手做之前， 先要明白“分子剪刀”和“分子針線”的用途和使用方法。用同一種限制性內(nèi)切酶切割后的 DNA片斷其末端可以用連接酶 來縫合（參考教科書插圖 6-4） 。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的 DNA分 子。現(xiàn)在同學(xué)們分組各做一個(gè)重組 DNA模型,看一看哪個(gè)組的最科學(xué)。8個(gè)人一組,再次閱讀課前教師下發(fā)的“構(gòu)建 DNA分子模型的文 字指導(dǎo)”。討論模型構(gòu)建的具體方法 , 按“指導(dǎo)”的方法步驟、依次完成模擬制作過程。并思考教師提出的問題。回答并交流對(duì)重組DNA技術(shù)的 理解?；顒?dòng) 7【練習(xí)】當(dāng)堂訓(xùn)練1. 下列關(guān)于基因工程的敘述不正確的是 （）A、基因工程的生

8、物學(xué)原理是基因重組 B、通過基因工程技術(shù)能夠定向改造生物的遺傳性狀C、基因的針線是DNA1接酶D基因工程中常用的運(yùn)載體質(zhì)粒 在動(dòng)植物細(xì)胞中廣泛存在2. 要使目的基因與對(duì)應(yīng)的載體重組 , 所需的兩種酶是 () 限制酶連接酶解旋酶還原酶A. B.C.D.3. 基因工程的正確操作步驟是 ()使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 目的基因的表達(dá)和檢測(cè)提取目的基因A.B.C.D.4. 下列哪項(xiàng)不是基因工程中常用的載體 ()A.細(xì)菌質(zhì)粒B.噬菌體C.動(dòng)植物病毒D.細(xì)菌核區(qū)的DNA5. 下列能說明目的基因完成了表達(dá)的是 ()A、棉株中含有殺蟲蛋白基因B、大腸桿菌中具有胰島素基因C、土豆含有抗病毒的基

9、因 D從酵母菌中提取到了干擾素6. 依圖示有關(guān)工具酶功能的敘述 , 不正確的是 ()A、連接b處的酶為RNA聚合酶B、連接a處的酶為DNA連接酶C、切斷b處的酶為解旋酶D切斷a處的酶為限制性核酸內(nèi)切酶7. 下列黏性末端屬于同一種限制性內(nèi)切酶切割的是 ()A.B.C.D.&以重組DNA技術(shù)為核心的基因工程正在改變著人類的生活。請(qǐng)回答下列問題。(1) 獲得目的基因的方法通常包括和。(2) 切割和連接DNA分子所使用的酶分別是和。(3) 運(yùn)送目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體一般選用病毒或 , 后者的 形狀成。(4) 由于重組DNA分子成功導(dǎo)入受體細(xì)胞的頻率，所以在轉(zhuǎn)化后 通常需要進(jìn)行操作。(5) 將人胰島

10、素基因分別導(dǎo)入大腸桿菌與酵母菌 , 從兩者中生產(chǎn) 的胰島素在功能和序列上是相同的【能力提升】9. 質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體 , 它的主要特點(diǎn)是 ()能自主復(fù)制不能自主復(fù)制結(jié)構(gòu)很小蛋白質(zhì)環(huán)狀RNAD環(huán)狀DN能“友好”地“借居”A、B、CD10. 下列關(guān)于限制酶的說法不正確的是 ()A. 限制酶廣泛存在于各種生物中 , 微生物中很少分布B. 一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列C. 不同的限制酶切割DNA勺切點(diǎn)不同D. 限制酶的作用是用來提取目的基因11. 有關(guān)基因工程的敘述中 , 錯(cuò)誤的是 ()A.DNA連接酶將黏性末端的堿基對(duì)連接起來B.限制性內(nèi)切酶可用于目的基因的獲得C.目的基因須由運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞D.人工合成目的基因不用限制性內(nèi)切酶12. 下列有關(guān)基因工程的敘述 , 正確的是 ()A、基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程B、基因工程的產(chǎn)物對(duì)人類都是有益的C、基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變D基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是目的性強(qiáng)13、(2007年江蘇卷第42題B題)很久以前科學(xué)家在土壤中發(fā)現(xiàn) 了某種細(xì)菌能制造對(duì)昆蟲有毒的蛋白質(zhì) , 當(dāng)時(shí)許多人就想把編碼這一 蛋白質(zhì)的基因 (抗蟲基因 ) 轉(zhuǎn)移到農(nóng)作物中 ,以降低昆蟲對(duì)農(nóng)作物造成 的危害。 20 世紀(jì) 90 年代, 美國(guó)科學(xué)家采用基因工程技術(shù)首次培育出 抗蟲玉米新品種。下圖