文档介绍：《现代生物科技专题》(人教版选修3)
专题一基因工程
第一节基因工程的简介
教学目标:
(1)了解基因工程的基本概念。
(2)基因操作的工具和基本操作程序。
(3)举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。
(1)通过学****基因工程的概念,使学生认识到科学研究需要的严谨,激发为祖国而奋斗的精神。
(2)通过学****基因操作的工具和基本程序及应用,使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。
(1)通过对图片、动画等的观察,让学生学会科学的观察方法,培养观察能力。
(2)通过利用课本以外的资料和网络信息解决学****中发现的问题,培养学生的自主学****的能力。
(3)通过多媒体课件对基本概念、基本原理的学****引导学生主动参与教学过程的探究活动,培养学生的获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
教学重点:基因操作的工具和基本程序及应用。
教学难点:
。
。
。
教学方法:以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
具体方法:
,学生制作模型,使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。
,采用思考、分析、想像、推断和辩论等方法,明确基因工程的应用。
教学课时:3课时
教学过程:
[第一课时]:DNA重组技术的基本工具
教师活动:投影幻灯片,引导学生思考、分析讨论。
?
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?
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,那么,人类能不能改造基因呢?使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢?
,这是为什么呢?
引导学生回答:生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。
教师举例:
——青霉素
教师提问:以上几种生物各有其特定的性状,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呢?
在引导学生思考、探究的同时引出本节课题。
二、讲授新课
:
课前布置学生自学教材上的知识内容,让学生理解基因工程的概念,并引导学生回答表中内容。
基因工程的别名
基因拼接技术或DNA管理费用技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程
剪切——拼接——导入——表达
结果
人类需要的基因产物
教师活动:投影问题引导学生讨论,引出基因操作的工具。
基因工程的操作水平是在DNA分子水平进行的,所以用普通的操作工具能够在如此微观的条件下操作吗?
基因工程培育抗虫棉的简要过程
苏云金芽孢杆菌(有抗虫特性)
提取
抗虫基因
普通棉花(无抗虫特性)
棉花细胞(含抗虫基因)
与运载体DNA
拼接、导入
棉花植株(有抗虫特性)
教师活动:投影基因工程抗虫棉的简要过程。(见下表)
学****探究1:在基因工程培育抗虫棉的过程中,关键步骤或难点是什么?
学生活动:分析、讨论,学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。
关键步骤一:抗虫棉从苏云金孢杆菌细胞内提取。
关键步骤二:抗虫基因与运载体DNA拼接。
关键步骤三:抗虫基因进入棉花细胞。
学****探究2:怎样才能在苏云金芽孢杆菌DNA分子中的众多基因中找到所需抗虫基因呢?又怎样将它从DNA长链中提取出来?又如何将提取出的抗虫基因与棉花细胞的DNA结合在一起呢?
引导学生探究、分析、总结:
(1)“分子手术刀”又叫基因剪刀——限制性内切酶
分布:主要在微生物中
作用特点:特异性,即识别特定的核苷酸序列,切割特定的切点。
结果:产生黏性末端(碱基互补配对)。
播放投影幻灯片的实例。
限制酶切割DNA分子示意图
C
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G
A A T T
G
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C
T T A A
︱︱︱︱
黏性末端
T T A A
G
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C
C
︱
G
A A T T
(2)“分子缝合针”又叫基因针线——DNA连接酶
连接部位:磷酸二酯键。
DNA连接酶作用示意图
C
︱
G
A A T T
G
︱
C
T T A A
︱︱︱︱
结果:两个相同的黏性末端的连接。
学****探究3:用DNA连接酶连接两个相同的黏性末端要连接几个磷酸二酯键?用限制性内切酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键?
(3)“