人教高中生物必修教案第章第节基因工程及其应用 .docx
《人教高中生物必修教案第章第节基因工程及其应用 .docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教高中生物必修教案第章第节基因工程及其应用 .docx(27页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精品名师归纳总结第 6 章 从杂交育种到基因工程第 2 节 基因工程及其应用【三维目标】1、 学问与技能:1)简述基因工程的基本原理。2)举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。3 ) 收 集 基 因 工 程 所 取 得 的 成 果 以 及 发 展 前 景 。4)通过对书中插图、照片等的观看,学会科学的观看方法,培育同学收集和处理科学信息的才能、猎取新学问的才能、分析和解决问题的才能。2、过程与方法1)利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发觉的问题,培养自主学习能力。2 ) 通过制作模型的活动来模拟基因工程的操作过程,使同学在懂得步骤的同时,切身体会基因工程的主要过程。 关注转基因生物和转
2、基因食品的安全性。2进行角色扮演,使同学体验参与社会问题的争论和决策可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的方法。 基因工程的基本原理。2 基因工程的安全性问题。【教学难点】1 基因工程的基本原理。2 转基因生物与转基因食品的安全性。【教具预备 】老师课件【课时支配】2 课时。第 1 课时:基因工程的原理,第 2 课时:基可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结因工程的应用。第 1 课时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结【教学过程】一、课前预备1、老师收集有关基因工程的音像图片资料和实物,并制作成课件。2、老师参考选修 3现代生物科技专题 P 6“重组 DNA分
3、子的模拟操作”编辑成构建重组DNA模型的文字指导,复印后发给各 组。3、同学以 EcoRI 为例,依据老师下发的指导构建重组DNA分子可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结模型,体会基因的剪切、拼接、缝合的道理。二、情境创设演 示 多 媒 体 课 件 列 举 几 种 生 物 的 不 同 性 状 , 如 下 :1 ) 青霉菌能产生对人类有用的抗生素 青霉素。2 ) 豆 科 植 物 的 根 瘤 菌 能 够 固 定 空 气 中 的 氮 气 。3 ) 人的胰岛素细胞能分泌胰岛素调剂血糖的浓度。老师: 以上几种生物各自有其特定的性状,这些性状都是基因特异性表达的结果,但是人类能不能改造基因了?
4、能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状了?例如,让禾本科植物能够固定空气中的氮气。让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等药物。这样既节约了人力,又简化了生产,同时仍不会对环境造成污染。这种设想能实现吗?回答是可以的。通过科学家们的不断努力,在 20 世纪 70 岁月最终创立了一种能定向改造生物的新技术基因工程。老师通过课件图片和音像资料呈现基因工程产品,如种子、水果、疫苗或药物等。同时引出本节课题:基因工程的原理。三、师生互动老师:利用“问题探讨”,提出问题组织同学争论、沟通看法。1)为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上?2)估计这种“嫁接”怎样才能实现?3)这种“嫁接”对品种的
5、改良有什么意义?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结同学:分组争论。同学设想用类似的方法来“改造”某种生物,使其符合人们某种特定需要,说出详细设想。各小组选派代表陈述观点。老师:杂交育种有哪些局限性?人类是否可以依据自己的意愿直接定向转变生物。同学:杂交育种方法简洁,简洁操作的优点,但是,杂交育种只能利用已有基因的重组,按需挑选,并不能制造新的基因。杂交后代会显现性状分别现象,育种进程缓缦,过程繁琐。我们可以利用基因工程的方法解决。即把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上。老师:确定同学合理的想法,引发摸索。“你的想法很好,可是用什么样的方法才能实现你的设想了?” 同学:头脑中设想
6、“嫁接”的过程。老师:用类比的方法引导同学摸索基因工程的大致步骤和所需要的工具:剪刀、针线、运载体等。并用问题启示同学:“你能想像这种剪刀加浆糊式的嫁接工作在分子水平的操作,其难度会有多大吗?”同学:头脑中设想“嫁接”的过程。并跟随老师的引导,摸索基因工程的大致步骤:找到目的基因、剪切、拼接、缝合、表达、检测,所用到的工具:基因剪刀、基因针线、基因的运载体。老师:下面以 EcoRI 为例,构建重组 DNA分子模型,体会基因的剪切、拼接、缝合的道理。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结EcoRI是已发觉的 500 多种限制性内切酶中的一种,它是一种从细菌中发觉的能在特定位置上切割DN
7、A分子的酶。它的特殊性在于,它在 DNA分子内部“下剪刀”,特的识别DNA分子中含有的“ GAATT”C 这样的序列,一旦找到就从G和 A 之间剪断 参考教科书插图 6-3 )。同学们 来试一试,动手做一个重组DNA模型吧。在动手做之前,先要明白“分子剪刀”和“分子针线”的用途和使用方法。用同一种限制性内切酶切割后的DNA片断其末端可以用连接酶来缝合参考教科书插图 6-4 )。这样“剪切拼接”就可以形成重组的 DNA分子。同学: 4 个人一组,再次阅读课前老师下发的“构建DNA分子模型的文字指导”。 老师:提出问题:各代表什么 .比较剪切后的DNA片断的末端切片,你发觉有什么特点了.2)回忆在
8、模型构建过程中 , 每一步的操作和所用到的工具以及形成的“产品”,你对重组 DNA的操作有什么新的懂得?同学:争论模型构建的详细方法,按“指导”的方法步骤、依次完成模拟制作过程。并摸索老师提出的问题。回答并沟通对重组DNA技术的懂得。同学:剪刀限制性内切酶 简称限制酶)。它的作用具有特异性特点,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。例如大肠杆菌可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的 EcoRI 限制酶能识别 GAATTC序列,并在 G和 A 之间切开。剪切的结 果 是 : 产 生 黏 性 未 端 碱 基 互 补 配 对 ) 。老师:要想获得某个特定性状的基因必需要用限制酶切几个切口?
9、可产生几个黏性未端? 同学:要想获得某个特定性状的基因必需要用限制酶切2个切口。可产生 2 个黏性未端。同学:针线 DNA连接酶。连接的部位:磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的 DNA骨架上的缺口 梯子的扶手),不是氢键 ?用限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸和脱氧核糖交替连接 而构成的 DNA骨架上的缺口 磷酸二酯键 ?同学: 2 个、2 个。老师:现在同学们分组各做一个重组DNA模型,看一看哪个组的最科学。同学:分组做重组 DNA模型,并分别在实物投影仪上演示,其他同学点评。老师:重组后的 DNA分子仍需要特殊的搬运工具运载到受体细胞如大肠杆菌、动植物细胞)中。哪么谁能承担这个任务了?老师:用
10、图片或课件动画呈现质粒的结构及特点。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结同学:观看图片或课件,明白质粒的特点及其运载体功能。质粒的特点:细胞拟核之外的小的环状 DNA分子。借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里,对细胞的正常生活几乎没有影响。质粒能够自主复制,而且复制只能在宿主细胞内完成。可以简洁的从细胞中取出或放入。这些特点使它能够胜任运载体的工作,携带目的基因进入细胞。 老师:有了基因工程操作的工具后,哪么基因工程详细是如何进行操作的了,老师:用多媒体课件或与教科书插图6-6示意图类似的基因操作步骤的有关录像资料。摸索问题如下:可以利用幻灯或多媒体课件演示)1) 举 例 说 明 什
11、么 是 目 的 基 因 。2 )从供体细胞DNA中直接分别基因的方法叫什么?简要 说出该方法的过程是什么。3 )人工合成基因的方法有几种?其操作过程分别是什么?4 )将目的基因与用限制性内切酶处理后的运载体混合,用 DNA 连 接 酶 处 理睬 出 现 几 种 结果 ? 只 考 虑 两 两结 合 )5 )将含目的基因的重组质粒导入细菌受体细胞的过程中常 用 到 哪 种 化 学 试 剂 ? 其 作 用 是 什 么 ?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6 ) 在目的基因的检测过程中, 检测的对象是什么? 同学:观看录像资料,想像科学家在分子水平上进行这一操作的精确性。然后摸索、争论、
12、回答。通过观看录像资料同学对基因工程的步骤能够大体明白,对以上的问题能基本回答,但是对详细的操作步骤仍不能从生物学角度上很透彻的懂得。)老师:现在请同学们阅读教材内容,从理论上懂得有关学问,同学们可从生物学的专业学问角度动身,用生物学的专业术语精确的解答有关问题。简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。同学和老师一起归纳基因工程操作的几个步骤: 第一步:提取目的基因、其次步:目的基因与运载体的结合、第三步:将目的基因导入受体细胞、第四步:目的基因的检测和表达。 四、老师精讲1、基因工程的概念:基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说,就是依据人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来
13、,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。2、基因操作的工具:基因的剪刀限制性内切酶。分 布 : 主 要 在 微 生 物 中 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序 列,切割特定切点。结果:产生黏性未端 碱基互补配对)。基因的针线 DNA连接酶。连接的部位:磷酸二酯键 梯子的扶手),不是氢键梯子的踏板)。结果:两个相同的黏性未端的连接。基 因 的 运 输 工 具 运 载 体 。作用:将外源基因送入受体细胞。具备的条件:能在宿主细胞内复制并稳固的保存。多个限制酶切点具有。某些标记基因具有。种类:质粒、噬菌体和动植物病毒
14、。质粒的特点:质粒是基因工程中最常用的运载体。最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。存在于许多细菌及酵母菌等生物中。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结质粒的存在对宿主细胞无影响。质粒的复制只能在宿主细胞内完成。细胞染 色 体 外 能 自 主 复 制 的 小 型 环 状 DNA分 子 。3、 基 因 操 作 的 基 本 步 骤 。1)提取目的基因目的基因的提取途径:两条,一条是从供体细胞的DNA中直 接 分 离 基 因 。 另 一 种 是 人 工 合 成 基 因 。2 ) 目 的基 因 与 运 载 体结 合 以 质 粒 为 运 载 体 ) 。目的基因与运载体结合的结果可能有三种情形:目的基
15、因与目的基因结合,质粒与质粒结合,目的基因与质粒结合。3)将目 的基 因导入受 体 细胞。导 入 方法 :借 鉴细 菌或 病 毒 侵染 细 胞的 途 径 。导 入 过程 :运 载体 为质 粒 , 受体 细 胞为 细 菌 。4)目的基因的检测和表达检测:通过检测标记基因的有无,来判定目的基因是否导入。表达:通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。五、评判反馈1、 以下关于基因工程技术的表达,正确选项)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A. 重组 DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B. 全部限制酶都只能识别同一种按规定的核苷酸序列C. 选用细菌作为重组质粒的受体细胞
16、是由于细胞繁衍快D. 只要目的基因进入了受体细胞就能胜利实现表达2、以下说法正确的是)A. 全部 的 限 制 酶只 能 识 别 一 种特 定 的 核苷酸 序 列B 质 粒 是 基 因 工 程 中 惟 一 的 运 载 体C 运载体必需具备的条件之一是:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接D 基 因 治 疗 主 要 是 对 有 缺 陷 的 细 胞 进 行 修 复3 、实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分别出来,这要利用限性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA子中的 GAATTC次序,切点在 G 和 A 之间,这是应用了酶的 )A. 高 效 性B. 专一 性C 多样性D.催化活
17、性受外界条件影响4 、上海医学遗传争论所胜利培育出第一头携带白蛋白的转基因牛,他们仍争论出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30 多倍,转基因动物是指 )A. 供应基因的动物B. 基因组中增加外源基因的动物可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C.能产生白蛋白的动物D.能表达基因信息的动物5 、基因工程是在 DNA分子水平上进行设计施工的,在基因操作的基 本 步 骤 中 , 不 进 行 碱 基 互 补 配 对 的 步 骤 是)A 人工合成基因B目的基因与运载体结合C 将目的基因导入受体细胞D目的基因的检测和表达解读:1、考察对基因工程原理的懂得运
18、用,只要懂得基因工程的工具、步骤,即可正确的作出判定。2、考察对基因工程原理的懂得运用,只要懂得基因工程的工具、步骤,即可正确的作出判定。3、将基因工程的工具与酶的特性结合起来,考察同学的学科内综合运用的才能。4、考察对基因工程的敏捷运用的才能。5、从遗传原理的角度,考察同学对基因工程的懂得。【答案】 1.C2.C3.B4.B5.C六、课堂小结基因工程的别名基因拼接技术或 DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平操作工具基因的剪刀、针线、运载体基本过程剪切拼接导入表达可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结结果人类需要的基因产物七、布置作业P106:基础题 1、
19、2、3。拓展题 1。八、课后拓展1、同学搜集基因工程应用的事例及其价值的资料。2、搜集有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等的资料。【板书设计】可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结基因工程的概念基因基因操作的工工程【习题详解】基因操作的基一、练习 P106)一)基础题基因的剪刀 限制性内切酶。第一步:提取目的基因其次步:目的基因与运载体结合 获得目的基因 外源基因 。2 目的基因与运载体结合,形成重组 DNA分子。 3 将重组 DNA分子导人受体细胞。 4 目的基因的检测与表达。2ATCTCGAGACTGATTCGTGTACACGTCGAGATGACCATGGCCAGGCTCGA
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人教高中生物必修教案第章第节基因工程及其应用 高中生物 必修 教案 第章第节 基因工程 及其 应用
限制150内