第六章从杂交育种917

第2节第1课时基因工程的原理《基因工程的原理》是人教版必修2第6章第2节第1课时的内容。它既是第3章、第4章和第5章内容的延伸，又为选修3专题的学习埋下伏笔。一、教材分析教学重点、难点1、基因工程最基本的工具2、基因工程的操作步奏随着基因工程的成果在生活、医疗、环境等方面的应用，学生比较有兴趣；前面章节的学习中，学生学习了DNA的分子结构、基因的本质、遗传变异等，为本节的学习奠定了知识基础。但是，本节课的知识微观、抽象和复杂，学生逻辑思维能力较差，语言表达能力较差。二、学情分析

1、知识目标：

简述基因工程原理及基本操作程序。

2、能力目标：

提高学生收集、处理信息的能力，提高学生语言表达能力和信息交流能力，培养学生的独立动手能力和合作态度。3、态度情感价值观：

①形成结构与功能相统一的基本观点。②培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。③关注科学与社会。三、教学目标【学法】：在整个教学过程中，充分体现学生学习的主体性。①读一读——通过阅读，让学生学会收集信息的能力，增强理解力。②想一想——在讨论、分析、综合过程中，学生主动思考并得到其所需信息，培养归纳、比较、综合能力。③讲一讲——讨论分析信息，让学生用自己的话自主表达出来，培养学生语言表达能力。④做一做——布置学生小组设计实验进行目的基因的鉴定，培养团结协作精神。【教法】：读书法，讨论法，比较法、模型构建法四、教法、学法1、创设情境，引入课题五、教学过程基因工程胰岛素胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。胰岛素分子结构基因工程胰岛素将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!胰岛素生产车间教学重点、难点1、基因工程最基本的工具2、基因工程的操作步奏教学目标1、知识目标：

简述基因工程原理及基本操作程序。

2、能力目标：

提高学生收集、处理信息的能力，提高学生语言表达能力和信息交流能力，培养学生的独立动手能力和合作态度。3、态度情感价值观：

①形成结构与功能相统一的基本观点。②培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。③关注科学与社会。基因工程的概念：

又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。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，定向地改造生物的遗传性状。原理操作环境操作对象操作水平基本过程结果基因重组生物体外基因/DNA分子水平剪切→拼接→导入→表达人类需要的基因产物优点：

定向地改造生物的遗传性状；

实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种延伸问题：为什么不同生物的基因相互转移后，转基因生物能表达相应的遗传性状？２、层层设疑，讲授新知基因工程的基本工具工欲善其事,必先利其器.想一想:获得转基因抗虫棉需要做哪些工作呢?

实现这一精确的操作过程的工具是什么呢?

准确切割DNA的工具（基因的“剪刀”）——限制性核酸内切酶DNA片段的连接工具（基因的“针线”）——DNA连接酶基因转移工具（基因运载体）——最常用的是质粒一、DNA重组技术的基本工具限制酶主要存在于那些生物中？微生物限制酶的作用特点？

（一）基因的“剪刀”———限制性核酸内切酶（简称限制酶）限制性核酸内切酶的作用特点：只能识别一种特定的核苷酸序列；在特定的切点上切割DNA分子。体现了酶的哪一特性？

合作探究１

限制性内切酶限制酶作用对象：作用位点：作用结果：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键

,这样一个重组的DNA分子就形成了。（二）、基因的“针线”──DNA连接酶只能使互补的碱基连接起来磷酸二酯键重组ＤＮＡ分子DNA复制思考：DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？DNA聚合酶DNA连接酶区别1区别2相同点DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?1)只能将单个核苷酸连接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键1)在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键2)以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接成一条互补的DNA链2)将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，不需要模板常用的载体：质粒、噬菌体、动植物病毒复制起始的一段序列有切割位点有标记基因的存在，可用含氨苄青霉素的培养基鉴别（三）、基因的运载体质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物细胞中，是拟核或细胞核之外能够自主复制的很小的环状DNA分子合作探究２模型建构：目的基因与质粒的结合材料：剪刀（替限制酶）胶带（替DNA连接酶）质粒和带有目的基因的DNA片段各一个流程：“一找、二切、三接、四连”基因工程的基本操作程序1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定小试牛刀2．有关基因工程的叙述正确的是()A.限制性内切酶只在获得目的基因时才用

B.重组质粒的形成在细胞内完成

C.质粒都可以作为运载体

D.蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D1.有关基因工程的叙述中，错误的是（）

A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来

B、限制性核酸内切酶用于目的基因的获得

C、目的基因须由载体导入受体细胞

D、人工合成目的基因不用限制性内切酶A３、限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。③在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来？为什么？课外作业：搜集基