6.2《基因工程及其应用》教学设计王娟

1、科目：生物班级：三(1)授课教师：王娟第六周第七节10月8日【课题】基因工程及其应用【教学内容分析】1. 教学内容在教材中的地位：此节内容属于高考常考内容，建立在基因的本质和基因的表 达之上，学生有了一定的基础。在本章的教学中起到了承上启下的作用，是本章的重点内容之一。在选修三中有具体讲解，本届只对所用到得三种工具和过程简单介绍。2 .教材的编写思路：先从基因工程的定义入手，接着介绍此过程中用到得三种工具，然后 再具体介绍操作的四大步以及在生产中的应用。3.教材处理：本节只对基因中的三种工具和基因操作的步骤进行介绍。【教学对象分析】1.2.3.学生的兴趣：转基因生物的形成以及与我们现实生活的联

2、系。学生的知识基础：基因的本质，基因的表达学生的认识特点：学生只能理解其表面的知识，对基因操作中具体步骤以及用到的工具 不太理解。【教学目标】1. 知识与技能：(1) 让学生了解基因工程的概念，培养学生的联想能力。(2) 通过制作模型的活动来模拟基因工程的操作过程，使学生在理解步骤的同时，切 身体会基因工程的主要过程。(3) 让学生了解和掌握基因工程的步骤，培养学生的识图能力和语言表达能力。2. 过程与方法：(1) 用现实生活中的几个实例，弓I入基因工程的概念。(2) 将限制酶、连接酶、运载体分别比喻为剪刀、针线和运输工具，使学生理解和掌 握基因工程的工具。(3) 能过FLAS动画，让学生直观

3、的了解基因工程的全过程。3. 情感态度与价值观：(1)让幻想插上科学的翅膀， 通过现实生活中基因工程的产品，让学生了解学习基因工程的意义。(2)通过整个基因工程的学习，让学生了解科学工作者的艰辛，激发学生对科学研究的热 情。【教学重点】(1) 基因工程的基本原理。(2)基因工程的操作步骤【教学难点】(1) 限制酶和运载体的作用(2) 提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径【教学策略设计(教学模式)】针对本节课的教学内容， 学生已有的知识基础有： 基因的本质，基因指导蛋白质的合成,基因重组的含义，酶的特性等，同时基因工程是一项微观操作的生物技术，学生无法体验其过程，为了达成教学目标，根据

4、教学基本内容及学生的知识水平，我们设计了过程实例分析和制作模型模拟 DNA重组，在此过程中体会和理解基因工程的基本过程及基因工具的基本作 用和特点。在教学方法上探索“小组合作学习”和“自主学习”，力求体现以“创设问题情境一一操作探讨交流一一总结应用拓展”为主线实施教学。学好这一节，可以让学生掌握在基因工程的学习中，抓住基因工程的概念、 工具和步骤这一中心， 确认基因工程在生物学中的重要 地位，因此本节在本章的教学中起到了承上启下的作用，是本章的重点内容之一。1、图解分析2、模型建构 3、快速阅读 4、归纳概括5、分工合作【教学用具】多媒体课件【教学过程设计】教学环节和教学内【新课引入】教师活动

5、学生活动丿意展示几种怪物的图片，并以“如何让普通热带斑马鱼 也发荧光”为引子，板画导出基因工程的基本流程。甲生物取出优秀剪切”乙生物表达新类型教师设问：新的生物产品1、用杂交能不能得到这样的生物？2、为什么不是用性状？而是用基因？ 复习“基因控制性状”的知识。（板书）第2节 基因工程及其应用设问：1.什么是基因工程?【讲授新课】基因工程的定义播放基因操作第一步骤：目的基因的获取基因工程操作的三种工具教师要启发学生思考，你的每个动作都代表什么含 义？让模拟制作真正体现辅助教学的价值。【教师引导】小组分析讨论，以上操作产生的结果说 明了什么？【师生共同总结】同一种限制酶切割不同的DNA,以产生相同

6、的黏性末端，相同的黏性末端可以碱基互 补配对。而不同的限制酶切割同一种 DNA也会形成不 同的黏性末端。课件演示：从DNA分子结构角度，演示限制酶的切割 点，从而认识限制酶的作用部位是磷酸二酯键。强化训练1 动画演示切割之后，让学生说出该限制 酶识别的特定序列及产生的黏性末端序列学生以两人为 一小组，以EcoR I为例，构建重 组DNA分子模 型，体验 DNA 剪切拼接的重 组过程。操作1:以EcoRI切割该 DNA 分子，观察并叙 述其结果。引出 黏性末端。操作2：以EcoRI切割两个不 同的DAN分子， 观察并叙述其 结果。操作3:用不同 的限制酶来切 割相同的 DNA 分子，观察并叙 述

7、其结果。以EcoRI切害9【教师讲述】把甲生物的优秀基因剪切出来，拼接到乙生物体内并得以表达，这就是基因工程。2. 要实现这一目标，应该解决哪些问题？ 展示问题：(1)如何获得目的基因？(2) 如何将目的基因导入受体细胞？(3) 目的基因是否表达？播放：基因工程操作的基本步骤【学生活动】按照falsh动画播放顺序，将教师提供的DNA 一条链和环形质粒上的碱基对补充完整。【教师设问】1 在生物学上作为获取目的基因的“剪刀”是什么？【教师讲解】限制酶主要来自细菌等微生物体。因为 微生物容易受到外源 DNA的干扰，而限制酶可以切除 这些外源DNA,使其失活，是对自身生存的一种保护。 EcoRI只是已

8、知多种限制酶中的一种。EcoRI是一种从细菌中发现的能在特定位置上切割DNA分子的酶，其特定的识别序列是 GAATTC特定的切点是在 G和A 之间。基因工程的操作步质粒看看获得 什么结果，将目 的基因拼接上 去。【教师设疑】1 .从图上可知限制酶切割的是什么部位？ （ 3 -5-磷酸二酯键）2.切割后，如果再把两个片段连接起来则需要哪个 工具呢？在哪连接呢？ （ DNA连接酶在断口处连接）【教师讲解】由此可知，限制酶破坏的是磷酸二酯键， 而DNA连接酶是连接磷酸二酯键的。因此我们形象地 把DNA连接酶比喻成是基因的针线。播放基因操作第二步骤。【教师讲解】播放基因操作的第三步运载体的特点有了限制

9、酶可以剪切我们所需要的目的基因，但目的 基因不能直接进入受体细胞，它需要一种特殊的工具 协助它导入受体细胞，这就是运载体。教师指导学生认识手中质粒示意图，了解质粒的结构 及特点*细胞拟核或细胞核以外的小型的环状DNA分子；*能够自主复制*具有多个限制酶的切点；*含有标记基因介绍质粒作为运载体的条件：1、容易得到2、能与目的基因结合3、能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并 表达；关于运载体的特点，老师不必作过多的讲解，但标记 基因要结合基因工程的第四个操作步骤“目的基因的 检测和表达”来重点介绍。教师可启发学生思考下列 问题假设某细菌质粒上抗生素抗性基因为抗四环素的基 因。并用此细菌的质粒

10、作运载体，将人的胰岛素基因 导入另一种受体细胞（一种不抗四环素的细菌）内。 你怎样才能知道目的基因是否导入受体细胞？怎样 才知道基因工程是否成功？由此题学生会很容易明白运载体上的标记基因的作 用是为了筛选导入重组 DNA的受体细胞，而目的基因 控制的性状的产生与否才是基因工程是否成功的标志O【教师讲解】第四步目的基因的表达和检测大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中 检测出来。将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中 是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌 落，保留有表达产物的进一步培养、研究。 在四个步骤学习完成之后再播放一遍基因工程

11、的操 作步骤，指导学生看书， 成下列课堂练习。【课堂小结】 一、 基因工归纳出基因工程的概念，完O。操作O地改造生物的遗传性状，获得做水和导）程概念：又叫 _。通俗的说，就是按照人们 的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰 改造，然后放到另一种生物的细胞里 地改造生物的原理是：平:结果：人类所需要的品种。二、基因工程的基本步骤的获取。第一步：第二步：的结合。第三步： 入第 四禾n。三、基因工程用到哪些工具？第一步目的基因的获取一一 第二步目的基因和运载体的结合一一 第三步将目的基因导入到受体细胞一一 第四步目的基因的表达和检测四、上课动手做的是基因操作的连几个步骤？ 【课堂练习】1. 实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基 因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。 一种限制性内切酶能识别DNA分子的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是利用了酶的（ A.高效性B.专一性C.多样性D.催化活性易受外界影响2. 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是（）A. 将毒素蛋白注射到棉受精卵中B. 将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵 中【教学