基因工程及其应用教学设计

基因工程及其应用教案

一、教材分析

本节课内容是人教版生物选修二第六章第二节内容。包括以下三方面内容：基因工程原理、基因工程的应用、转基因生物和转基因食品安全性。

基因工程的原理是生物工程中四大主要工程的重点和难点。其地位更是由《课程标准》上的了解层次上升为《考试说明》上的理解层次，其重要性显而易见。

由于基因工程是在分子水平上进行的生物工程，在高中阶段不可能直接让学生进行相关实验和操作，所以教师应在备课时作充分准备，如准备相关的课件通过电脑动画来表现这一动态过程。本节课以基因工程操作步骤为主线，穿插基因工具的结构特点和功能，通过启发式的提问，调动学生的学习兴趣以及思维。 二、学生情况分析

学生通过前面的学习已经掌握了不少培养生物新品种的方法，杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等方法都局限于同一物种进行的操作。能否跨越物种的界限呢？通过“问题

探讨”可激发学生学习兴趣，引入基因工程的概念。学生之前在必修二教材中已经学习了主要遗传物质DNA的结构、基因的概念和功能、基因重组，对于理解基因工程中的“剪切连接”有一个物质基础。 三、教学目标

知识目标

1.简述基因工程基本原理（概念、工具、步骤）。 能力目标

1.通过对书中以及ppt课件中的插图、图片的观察，学会科学的观察方法，培养收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力。 情感态度与价值观

1.通过学习了解我国基因工程的发展，激发学生对生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养爱国主义情感，树立努力学习科学知识造福社会的决心。

四、教学重点和难点

重点：（1）基因工程的概念；

（2）基因工程工具的特点和功能； （3）基因工程的基本操作步骤。

难点：（1）基因工程工具的特点和功能

（2）基因工程基本操作步骤

五、课时 1个课时（40分钟）

六、教具 多媒体、ppt课件、动画、高中生物必修二教材、剪刀、针线。

七、教学方法 多媒体教学 直观教学法 小组讨论法 八、教学过程

阶段 教师活动 学生活动 设计意图 展示两组图片，提出问题：用什么方法使烟草和热带鱼也能发光?（操作对象是图片不同的物种，不能运用之思考问题，发挥想象，引入通过图片引入新课 前的杂交和诱变育种方探讨解决的办法 新课 法。） 激发学生兴趣 5分钟 通过大肠杆菌生产人胰岛素的事例，引入基因工程这一新概念。 播放flash动画构建DNA跟随教师的引导，思考类比能使学生更形象重组过程，引导学生思考基因基因工程所需基本工地理解基因工程操作并总结基因工程的大致步工程中的“剪、接、导、具的使用方法和特点。 骤： 的基检”等过程。 本步 1．提取目的基因:鸟枪法、让学生通过教师引导骤与人工合成基因法（逆转录联想生活中的一些实和自己的联想，体会工具 法和化学合成法） 例和这些工具有什么基因工程基本工具的25分相似之处。 使用方法。 2．目的基因与运载体结合 钟 工具： 剪刀——限制性核酸内切关注限制酶的专一性 酶：专一性 和质粒的结构特性等。 针线——DNA连接酶 用同种限制酶切割后的 DNA片断就可形成相同的黏性末端，碱基可互补配 对，末端的骨架缺口可以用连接酶来缝合，构成重 组DNA。 例如：EcoRI：它是限制酶的一种，可以专门识别DNA 运用flash动画演示分子中含有的“GAATTC” 基因工程的整个过这样的序列，一旦找到就程，加深学生对基因可以从G和A之间剪断。 思考如何送入受体细工程原理的理解和记胞。 忆 3．将目的基因（如重组质粒）导入受体细胞。 工具： 运载体——质粒、动植物 病毒，它们能在受体细胞里利用受体细胞的各种核 苷酸进行自主复制和表达。 只有检测到目的基因在受体细胞中表达了，方法：主要是借鉴细菌或才能说明基因工程完病毒侵染细胞的途径。例成。 如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。 4．目的基因的表达和检测 引导学生认识基因工程就像是一种“剪刀加浆糊”式的“嫁接，又有些像生活中的裁缝做衣。 1．老师小结本节内容。通过习题进行教学效果评价检测。 2．布置学生课下收集基因完成基础练习 加深学生对重难点知结课 工程应用的信息，包括事识的把握，将知识与例、应用价值、现代研究讨论课后准备用何种现实社会相联系，学10分状况、以及人们对基因工方法获得信息（如网以致用，培养学生的钟 程的态度，特别关注与安络、图书、影像、实地严谨的科学思维。 全性方面有关的报道、法调查等） 律法规等资料。 3．课堂作业：基础题1、2、3 本节课堂教学效果评价检测

1、科学家经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术――基因工程，实施该工程的最终目的是（ D ）

A定向提取生物体的DNA分子 B定向地对DNA分子进行人工“剪切” C在生物体外对DNA分子进行改造 D定向地改造生物的遗传性状 2、不同物种之间存在生殖隔离，可以打破物种界线进行育种的方式是（ D ）

A 诱变育种 B杂交育种 C单倍体育种 D转基因育种 3. 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是 （ C ）

A人工合成目的基因 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

4、遗传工程技术中常用的质粒其本质是什么分子？一般取自何类生物？ （ C ）

A．蛋白质 噬菌体 B．蛋白质 动物细胞 C．DNA 细菌细胞 D．DNA 植物细胞

九、板书设计

6.2基因工程及其应用

基因工程

一、基因工程的原理：

1.概念 （基因拼接技术或DNA重组技术）：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。 2.工具 ：

剪刀——限制性核酸内切酶

针线——DNA连接酶

运载体——质粒、动植物病毒 3.基本步骤： （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）目的基因的检测和表达

十、教学反思

这节课学生主要通过看教学视频了解基因工程中三种工具的作用，没有实际的学生活动来加深了解，下节课应设计一些活动让学生亲自操作更深刻学习它们的功能。