人教版高中生物选修三1.1DNA重组技术的基本工具学案.docx
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1、人教版高中生物选修三1.1DNA重组技术的基本工具学案高二生物DNA重组技术的基本工具教材分析高二生物DNA重组技术的基本工具教材分析一、课程理念1.提高生物科学素养(核心)2.面对全体学生3.提倡探究性学习4.注意与现实生活的联系二、教材这节内容是生物选修3第一个专题基因工程的第一节内容,它主要涉及基因工程所须要的三种基本工具的作用。既是必修2中遗传的物质基础、基因工程基本原理和应用的持续和拓展,又是本章其他内容的前提,和基因工程的基本步骤构成了本专题的核心。三学情及课时对于基因工程,学生接触的少,教材文字描述也较抽象。但由于通过必修2第六章从杂交育种到基因工程其次节基因工程及其应用的学习,
2、学生已形成了学习本专题所必需的核心概念,也基本了解有关基因工程的操作步骤和工具,因此结合简约形象的插图、动画以及通过动手模拟操作,学生能够基本把握三种工具的作用,建立学问结构模型,并从中领悟到胜利的乐趣。因此,可以缩短为一课时。四、教学目标1、学问目标简述DNA重组技术所需三种工具的作用。2、实力目标(1)通过模型制作培育学生动手实力及自主学习实力。(2)培育学生收集和处理科学信息的实力。3、情感看法与价值观目标让学生切实感受到所学学问的价值和学习的意义,激发学生学习生物的爱好和热忱,产生酷爱科学的情感和动力。五、教学重、难点1、教学重点DNA重组技术所需三种工具的作用。2、教学难点基因工程载
3、体须要具备的条件。六、教、学方法1教法讲授、启发式引导、模型建构2.学法自主探究法、合作沟通法、成果展示法七、教、学打算1.学生打算内容复习与预习及模具的打算2.老师打算课件、模具打算及问题的预设及生成预料八教学过程教学设计流程图展示基因工程应用实例,激发学生爱好(导)引入基因工程概念,回忆步骤,引入基本工具(读)限制酶的作用(点、练)动手操作1:模拟限制酶对DNA的剪切(练)DNA连接酶的作用(点、读)动手操作2:模拟DNA连接酶连接DNA片段(练)载体质粒的特点(点、读)动手操作3:目的基因与质粒的拼接(练)创设情境,突破难点(议、点)学生质疑(议、点)巩固练习(练)1、联系生活,导入课程
4、本节内容属于基因工程的第一节内容,可以用基因工程的应用来创设情景,导入主题。多媒体展示学生课前收集到的日常生活中的基因工程的应用实例,列举几种生物的不同性状并由此提出假设能不能使本身没有某特性状的生物具有某特性状呢?如让烟草能发出荧光,让微生物生产胰岛素。答案是确定的,那就是能定向改造生物的基因工程。在此基础上,利用多媒体组织学生回忆必修2中的基因工程的基本步骤,并指出:工欲善其事,必先利其器。从而引出三种工具:手术刀限制酶、缝合针DNA连接酶、运输车载体。2、模型建构,精讲点拨对三种工具逐个进行讲解,并以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。(1)利用课前
5、打算的材料,模拟限制酶EcoRI对DNA进行切割(2)用同一种限制酶对两个DNA片断模型进行切割,并缝合。(3)进行目的基因、环状DNA的切割及两者的拼接。建构活动中老师进行必要且适当的指导。3、创设情景,突破难点本节难点是对载体必需具备条件的分析。要解决这个问题,干脆讲解并描述可能达不到效果。可以采纳创设问题情景的方法来引导学生进行探讨总结。(1)假如要把某目的基因导入到动物细胞中,在以下可供应载体的生物中,你应当选择哪种?A、麻风杆菌B、大肠杆菌C、结核杆菌D、艾滋病病毒对受体细胞无害(2)给出目的基因片段以及两种供选择的质粒,其中一种有与目的基因相对应的限制酶切点?有切割位点(3)把含有
6、人的胰岛素基因重组质粒导入大肠杆菌后,经过增殖产生了大量细菌。怎样才能保证这些个体都含有目的基因?重组质粒能自我复制(4)肉眼能视察到受体细胞中的重组DNA吗?实际操作中怎么检测目的基因是否进入了受体细胞?有遗传标记基因4、引导思索,激励质疑支配一个学生质疑的活动,让他们提出问题,老师赐予适当的解答。学生的主要疑问:(1)限制酶和连接酶连接的都是酯键,氢键是怎样切割和连接的?(2)连接酶和聚合酶的区分是什么?(3)限制酶所识别的序列有什么特点?5、巩固训练,强化认知(略)九、说教学反思亮点:本节生物教学结合“启发引导”和“模型建构”两种教学模式,充分体现了以学生为主体,老师为主导的教学思想,收
7、到了良好的教学效果。较为胜利的方面有以下几点:通过模型构建,熬炼了学生的自学实力和动手实力;通过质疑,培育了表达实力,加深了理解;通过情境启发引导和归纳,培育了学生的逻辑思维实力。主要思索和不足有以下几点:1、选修教材应当仔细探讨课标,把握好难度.2、课堂导入不行信马由缰,做到收放自如。3、在时间限制上,有些前松后紧。4、教具的制备方面,不够敏捷适用,需进一步改进。各位领导、老师们,本节课我依据高二年级学生的心理特征及其认知规律,采纳直观教学和模型建构的教学方法,以“老师为主导,学生为主体”,老师的“导”立足于学生的“学”,以学法为重心,放手让学生自主探究的学习,主动地参加到学问形成的整个思维
8、过程,力求使学生在主动、开心的课堂氛围中提高自己的相识水平,从而达到预期的教学效果。板书设计及PPT运用1.1DNA重组技术的基本工具一.限制性核酸内切酶1.来源:主要从微生物中分别2.特点:特异性3.结果:产生黏性末端、平末端二.DNA连接酶1.种类2.作用3.DNA连接酶与DNA聚合酶的区分三.载体1.质粒的结构2.载体的条件人教版中学生物选修三1.2基因工程的基本操作程序学案 1.2基因工程的基本操作程序1.简述基因工程原理及基本操作程序。2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。基因工程的基本操作程序1.的获得。2的构建。3将目的基因导入。4目的基因的与鉴定。一、目的基因的获得1.目的基因
9、:主要是指编码蛋白质的,也可以是一些具有。2基因文库(1)基因文库的含义:将含有某种生物不同基因的很多,导入的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。(2)基因文库的种类基因组文库:含有一种生物的基因。部分基因文库:含有一种生物的基因。3获得目的基因的方法(1)从基因文库中获得目的基因(2)利用PCR技术扩增目的基因PCR的含义:是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。过程:目的基因受热形成,与引物结合,在的作用下延长形成DNA。方式:指数扩增2n(n为扩增循环的次数)。(3)人工合成法:若较小,序列已知,可以人工合成。二、基因表达载体的构建 1.基因表达载体的
10、组成 2基因表达载体的功能(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以给下一代。(2)使目的基因和发挥作用。三、将目的基因导入受体细胞1.转化:进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2导入植物细胞(1)方法:、基因枪法、花粉管通道法等。(2)农杆菌的特点易感染和裸子植物。Ti质粒上的可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞上。3导入动物细胞(1)常用方法:技术。(2)常用受体细胞:。4导入微生物细胞(1)原核生物特点:繁殖快、多为、遗传物质相对等。(2)对受体细胞的常用处理方法:用处理细胞,使细胞处于一种能汲取四周环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为)。四、目的基因的检测与鉴
11、定1.检测方法(1)技术:检测转基因生物的上的目的基因;检测目的基因是否转录出。(2)抗原抗体杂交技术:用于检测目的基因是否翻译成。2鉴定:鉴定、抗性鉴定等。思索沟通1利用PCR技术扩增目的基因时,须要供应哪些物质和条件? 2一般状况下,基因工程操作获得胜利的标记是什么? 正误推断1基因工程操作程序中的核心步骤是基因表达载体的构建。()2利用反转录法获得的目的基因在构建基因表达载体时,可以不另外添加启动子和终止子。()3基因表达载体中的启动子和终止子确定着翻译的起先与结束。()4将目的基因导入微生物细胞时,对受体细胞不需做任何处理。()5DNA分子杂交是在分子水平上进行的目的基因的检测。()一
12、、什么是基因文库、基因组文库、cDNA文库? 请列表比较基因组文库、cDNA文库。文库类型cDNA文库基因组文库概念 文库大小小大基因中有无启动子基因中有无内含子基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间的基因沟通可以二、PCR技术与生物体内DNA复制的比较:项目PCR技术DNA复制不同点解旋方式解旋酶催化场所主要在细胞核内酶细胞内含有的DNA聚合酶温度条件细胞内温柔条件结果形成整个DNA分子相同点原理DNA双链复制(碱基互补配对)原料四种游离的脱氧核苷酸条件模板、ATP、酶等三、获得目的基因的方法有哪些,分别在什么状况下运用?1假如不知道目的基因的核苷酸序列,可以通过的方法。2假如知
13、道目的基因的核苷酸序列,而且基因比较小,可以通过。3假如只知道扩增目的基因的两端的核苷酸序列,而且基因又比较大,则可以通过目的基因。四、构建基因表达载体的目的是什么? 基因表达载体在组成上至少应包括哪四部分,其各自的作用是什么? 例1将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并胜利表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是A每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子C五、不同受体细胞的常用导入方法生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显
14、微注射法Ca2处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程目的基因插入Ti质粒的TDNA上导入植物细胞整合到受体细胞的DNA表达目的基因表达载体提纯取卵(受精卵)显微注射受精卵发育获得具有新性状的动物Ca2处理细胞感受态细胞表达载体与感受态细胞混合感受态细胞汲取DNA分子例2我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物脑啡肽多糖(类似于人体中的糖蛋白)。在人体细胞中糖蛋白必需经过内质网和高尔基体的进一步加工才能形成。假如要采纳基因工程和发酵工程技术让微生物来生产脑啡肽多糖,应当用下列哪种微生物作受体细胞A大肠杆菌B酵母菌CT4噬菌体D大肠杆菌质粒B六、不同水平上对
15、目的基因检测与鉴定的方法主要有哪些?类型步骤检测内容方法结果显示分子检测导入检测目的基因是否导入受体细胞DNA分子杂交技术:和之间是否胜利显示出杂交带表达检测目的基因是否转录出mRNA核酸分子杂交技术:和之间是否胜利显示出杂交带目的基因是否翻译出蛋白质蛋白质分子杂交:和之间是否胜利显示出杂交带个体生物学水平的鉴定确定是否具有抗性及抗性程度基因工程产品与自然产品的活性是否相同抗虫或抗病的接种试验基因工程产品与自然产品活性的比较是否给予了预期抗性或蛋白质活性课堂达标1下列不属于获得目的基因的方法是()A利用DNA连接酶复制目的基因B反转录法C从基因文库中获得目的基因D利用PCR技术扩增目的基因2下
16、列关于基因表达载体构建的相关叙述,不正确的是()A须要限制酶和DNA连接酶B必需在细胞内进行C抗生素抗性基因可作为标记基因D启动子位于目的基因的首端3目前,将目的基因导入动物细胞最常用和最有效的方法是()A显微注射法B农杆菌转化法C基因枪法D花粉管通道法4在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误的是()A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C将重组DNA分子导入烟草原生质体D用含除草剂的培育基筛选转基因烟草细胞5利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是否胜利,最好检测()A是否有抗生素产生B是否有目的基因表达C是否有抗虫的
17、性状出现D是否能分别到目的基因6.科学家通过基因工程方法,将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入一般棉株细胞内,并胜利实现了表达,从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉。其过程大致如下图所示。依据题意,回答下列问题。(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是:_、_、_、_。(2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒,其上有TDNA,把目的基因插入Ti质粒的TDNA中是利用TDNA_的特点。(3)Bt毒蛋白基因转入一般棉株细胞内并胜利实现表达的过程,在基因工程中称为_。(4)将目的基因导入受体细胞的方法有许多种,该题中涉及的是_。(5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是_,这须要通
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