基因工程的原理教案.doc

第6章 基因工程的原理
一、 教学目标

【知识目标】
简述基因工程的基本原理，了解基因工程所用到的工具和基因工程的大致过程
【能力目标】通过制作模型并应用到学习中，培养学生丰富的想象力和创造力。
【情感态度价值观】培养严谨的科学态度，树立合作学习意识，体验合作学习的乐趣。
二、教学重点和难点
1.教学重点：
基因工程的基本过程及所用的工具。
2. 教学难点：根据基因工程原理，利用大肠杆菌生产胰岛素
三、教学方法：自主学习 模型制作 过程体验 讲练结合

四、 教学课时：1
五、教学过程
教学内容
教师组织和引导
学生活动
教学意图

以目前国内反响最大的转基因玉米美国先锋玉米335,导出本节课的课题——基因工程

听、思考
创设情境

一、
基因工程的基本概念

一）、限制酶
出示导读提示，请快速阅读教材102-103页，回答下列问题，并画出关键词语。
1、基因工程概念、依据的原理和意义

2、限制酶的作用、特点

3、限制酶切割后的结果

4、DNA连接酶作用

5、基因的运载体的概念、作用、最常用的运载体有哪些？
质粒主要存在于哪？

6、基因工程操作步骤？
（点评：绝大数学生通过看书可以总结出答案，老师巡视指导。）
一）、基因的剪刀--限制酶
以EcoRⅠ为例，说明限制酶切点及黏性末端
模型构建：
学生以小组为单位，以EcoRⅠ为例，构建重组DNA分子模型，体验DNA剪切拼接的重组过程。
方法：用纸板或硬纸剪成长方形，把老师给的碱基序列写上去，然后再写出对应链的碱基序列。
操作1：以EcoRⅠ切割该DNA分子，观察并叙述其结果。
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，观察并叙述其结果。
教师要启发学生思考，你的每个动作都代表什么含义？
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，可以产生相同的黏性末端，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。
(让模拟制作真正体现辅助教学的价值。)

学生思考、回答

学生阅读思考

合作学习

图解分析

自主学习

模型建构

学生动手能力

二）DNA连接酶

三）基因的运载体

三、基因工程四个步骤
二）、基因的针线--DNA连接酶
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。
教师设疑：从图上可知限制酶切割的是3，,5，-磷酸二酯键，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？连接的是什么键？（DNA连接酶在断口处连接的是磷酸二酯键）
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。
三）、基因的运载体
教师利用课件展示质粒的结构及特点（教材图6—5 ）
特点：
*能够自主复制
*具有多个限制酶的切点；
*含有标记基因
注：关于运载体的特点，不必作过多的讲解。
三、基因工程的操作步骤
在学习了三种工具的特点及其具体作用之后，教师引导学生把工具回归到基因工程的具体流程中，让学生概括叙述具体的操作步骤。
教师对学生的表述进行评价。并在关键环节质疑：对切割目的基因和质粒的限制酶有何要求？原因是什么？以这样的问题来强化前面学习的限制酶切割的特点。
思考：课的开始同学所做的卡片的剪切与拼接模拟的是基因工程的哪个环节？以些来强化学生对基因工程操作过程的记忆。
强化训练 设计方案：运用基因工程方法，在大肠杆菌体内合成人类的胰岛素。
学生以小组为单位进行方案设计，然后指派一名代表来展示本组的设计成果。
学生评价，教师评价。
教师启发学生，如果你是一名科研人员，你如何利用基因工程技术造福于人类？学生自由发言，师生评价。

看、思

学生概括叙述具体的操作步骤

小组合作学习

教师加以点拨

教师质疑：人类掌握了这项技术之后，面对自然界的生物是不是可以随心所欲，想怎么改就怎么改呢？基因工程的出现，对我们人类及对整个生物界来说是福还是祸呢？ 关于这个内容将在下节课一起来探讨，为一下节内容做出铺垫。

小结

课堂小结
教师总结，以1、2、3、4四个方面进行归纳，即：
一个原理：基因重组
两类细胞：供体细胞、受体细胞
三种工具：限制酶、DNA连接酶、运载体
四个步骤：
提取目的基因
目的基因与运载体结合
将目的基因导入受体细胞
目的基因的检测和表达

布置作业
巩固练习，布置作业：课下搜集基因工程应用的事例资料，搜集有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等资料

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