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1、 1 专题专题 1 1.1 DNA 重组技术的基本工具重组技术的基本工具 一、学习目标及重难点 1、简述 DNA 重组技术所需的三种基本工具。 2、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 学习重点：DNA 重组技术所需的三种基本工具的作用。 学习难点：基因工程载体需要具备的条件。 二、学习过程 1、基因工程的概念 回答：什么是基因工程？ 2、科技探索之路（基因工程是如何发展起来的？阅读课本 P23 页） 思考并回答： （1）基因工程是在哪些学科的基础上发展起来的？ （2）哪些基础理论的突破催生了基因工程？ （3）哪些技术发明促进了基因工程的实施？ （4）你觉得，基因工程的诞生和发展
2、能否离不开理论研究和技术创新？ 3、限制性核酸内切酶“分子手术刀” 思考并回答： （1）从噬菌体侵染细菌的实验来看， 细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源 DNA 的入侵，那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有什么保护机制？由此可知，限制酶 可以从哪些生物中分离出来？ （2）限制酶是如何切割 DNA 分子的？ （3）参考课本 P4 图 12，指出限制酶能破坏那个磷酸二酯键。 （4）以 EcoRI 为例，画出限制酶切割后形成的末端。 4、DNA 连接酶“分子缝合针” 思考并回答： （1）DNA 连接酶是怎么分类的？ （2）DNA 连接酶与 DNA 聚合酶是一回事儿吗？有哪些区别？ （3）E
3、coliDNA 连接酶和 T4DNA 连接酶作用效果一样大吗？为什么？来源:学#科#网 5、基因进入受体细胞的载体“分子运输车” 思考并回答： （1） 载体的作用是什么？为什么需要载体？把单独的DNA片段导入受体细胞不行吗？ （2）我们选用从霍乱弧菌中分离出来的质粒做载体，可以吗？为什么？ （3）我们能不能用肉眼直接观察到载体进入受体细胞？那如何鉴定呢？ （4）如果载体上没有限制酶切割位点，能否把目的基因运输进入受体细胞？ 6、活动：模拟操作重组 DNA 分子 （分组进行；完成后小组之间进行交流） 三、反思总结 工具名 称 种类 作用 限制酶 DNA 连接酶 载体 四、当堂检测 2 专题一专题
4、一 1.2 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序 一、教材分析 基因工程的基本操作程序是专题 1基因工程的第二节，也是基因工程的核 心，上承DNA 重组技术的基本工具 ，下接基因工程的应用 。本节课主要介绍了基因 工程的基本操作程序的四个步骤，教学内容多，难点多，最好化整为零、各个击破。 二、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： 尝试设计某一转基因生物的研制过程。 3情感、态度和价值观目标： （1）关注基因工程的发展。 （2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 三、教学重点和难点 1、教学重点 基因工程基本操作程序的四个步骤。 2、教学
5、难点 （1）从基因文库中获取目的基因 （2）利用 PCR 技术扩增目的基因 四、学情分析 本节课内容较多，难点较多，学生学习起来有一定困难，所以之前应该要求学生做好预 习，尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。 五、教学方法 1、学案导学：见学案。 2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑情境导入、展示目标合作探究、精 讲点拨反思总结、当堂检测发导学案、布置预习 六、课前准备 1学生的学习准备：预习基因工程的基本操作程序 ，初步把握基因工程原理及基本 操作程序。 2教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展 学案。 七、课时安排：2 课时 八、教学过程 （一）预
6、习检查、总结疑惑 检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。 （5）情境导入、展示目标 教师首先提问： （1）什么是基因工程？（基因工程的概念） （2）DNA 重组技术的基本工具有哪些？（限制酶、DNA 连接酶、载体） （3）运载体需要具备哪些条件？ （有一个或多个限制酶切割位点；有标记基因；能在 受体细胞中稳定存在并自我复制或者整合到受体细胞染色体 DNA 上随染色体 DNA 的 复制而同步复制） 上节课我们学习了 DNA 重组技术的基本工具，本节课我们将继续学习基因工程的 核心内容基因工程的基本操作程序。我们来看本节课的学习目标。 （多媒体展示学习目 3 标，强调重难点）
7、（三）合作探究、精讲点拨 学生每两人为一组（可以是同桌） ，结合教材，思考并回答学案上的问题。 1、目的基因的获取（想一想，为什么要有这一步？） 思考并回答： （1）目的基因的获取方法有哪些？ 来源:学科网 （2）为什么要建立基因文库？怎么建立的？ （3）如何从基因文库中获取目的基因？ （4）为什么要建立 cDNA 文库？如何获取 cDNA？ （补充真核生物基因与原核生物基因比较） （5）PCR 技术的原理是什么？ （6）如何获取引物？ （7）PCR 技术扩增的过程是？ 2、基因表达载体的构建 （1）为什么要构建基因表达载体？单独的 DNA 片段能不能稳定遗传？ （2）基因表达载体的构成包括哪
8、些元件？ （绘制基因表达载体的模式图） （3）什么是启动子、终止子？他们位于哪里？有什么作用？ （4）为什么要有标记基因？它的作用是？ 3、将目的基因导入受体细胞 （想一想，为什么要导入受体细胞？在外界能不能维持稳定和表达？） （1）什么是转化？ （2）将目的基因导入植物细胞的方法有哪些？最常用的方法是？哪些细胞可以作 为受体细胞？（结合示意图，了解农杆菌转化法的基本过程） （3）将目的基因导入动物细胞的基本操作程序是？要用到什么技术？哪些细胞可 以作为受体细胞？ （4）早期的基因工程为什么选择原核生物作为受体细胞？来源:学#科#网 （5）大肠杆菌细胞最常用的转化方法是？来源:Zxxk.Com
9、 4、目的基因的检测与鉴定（为什么要检测和鉴定？） （1）目的基因的检测与鉴定可以从什么水平来做？ （2）核酸杂交技术基本过程是？ 什么是探针？ （3）如何检测目的基因是否翻译出蛋白质？ （4）如何从个体生物学水平鉴定转基因抗虫棉？ 1、反思总结、当堂检测（参考导学案） 教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。 （五）发导学案、布置预习 我们已经学习了基因工程的基本操作程序，课下大家做一下本节课的课后练习。下一 节课，我们将学习基因工程的应用，大家做好预习。 九、板书设计 基因工程的基本操作程序 一、目的基因的获取 获取方法： 1、 从基因文库中获取目的基因 7、利用 PCR 技
10、术扩增目的基因 4 8、通过DNA 合成仪用化学方法直接人工合成 二、基因表达载体的构建来源:Z#xx#k.Com 基因表达载体的模式图 三、将目的基因导入受体细胞来源:学*科*网 Z*X*X*K 1、转化 2、导入植物细胞 3、导入动物细胞 4、导入微生物细胞 四、目的基因的检测与鉴定 1、分子水平 2、个体生物学水平 十、教学反思 本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂 上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最 后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。 本节课内容较多，建议 2 个课时完成。难
11、点较多，所以要加强预习环节，另外教学媒 体的利用，也有利于解决每一个程序中的技术难点。如在学习基因表达载体的构建时，要结 合模式图，说明插入元件的位置及其作用；又如，学习目的基因导入的方法时，可以借用目 的基因导入植物细胞的方法农杆菌转化法以及相关的图，讲清具体方法。攻破一点后， 再扩展到其它导入方法。 授课时，先解决为什么分四个步骤的问题，然后解决每一步骤的技术方法问题，再通过 设计某一转基因生物，将基因工程的操作程序有机地串联起来。 专题一专题一 1.3 基因工程的应用基因工程的应用 一、学习目标一、学习目标 1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 2.关注基因工程的进展。 3.认同基
12、因工程的应用促进生产力的提高 二、学习重难点二、学习重难点 1.重点：基因工程在农业和医疗等方面的应用 2 难点：基因治疗 三、学习过程三、学习过程 、植物基因工程的成果： 植物基因工程技术主要用于提高农作物的 能力，以及改良农作物的 和利用植物生产 等方面。 （一）抗虫转基因植物 1杀虫基因种类：Bt 毒蛋白基因、 抑制剂基因、 抑制剂基因、 植物凝集素基因等。 2成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。 (二)抗病转基因植物 1植物的病原微生物： 、真菌和细菌等。 2抗病基因种类 (1)抗病毒基因：病毒 基因和病毒的复制酶基因。 (2)抗真菌基因： 基因和抗毒素合成基因。 5 (3)成果
13、：烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。 (三)抗逆转基因植物 1抗逆基因：调节细胞 基因使作物抗碱、 抗旱； 鱼的抗冻蛋白基因使作物 耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。 2成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 (四)转基因改良植物品质 1优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素 代谢有关的基因。来源:学#科#网Z#X#X#K 2成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。 、动物基因工程的成果 (一)提高动物的生长速度 1生长基因：外源 基因。 2成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。 (二)改善畜产品的品质 1优良基因：肠乳糖酶基因。 2成果
14、：转基因牛 含量少。 (三)转基因动物生产药物 1基因来源：药用 基因+ 蛋白基因+启动子。 2成果：乳腺生物反应器。 (四)转基因动物作器官移植的供体 1器官供体：抑制或除去抗原决定基因。 2成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。 （五）基因工程药物 1来源：转基因 。 2成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 、基因治疗 1概念：把 导入病人体内， 使该基因的表达产物发挥功能， 从而达到治 疗疾病的目的。 2成果：将腺苷脱氢酶基因导入患者的淋巴细胞。 专题一专题一 1.4 蛋白质工程的崛起蛋白质工程的崛起 一、一、 学习学习目标目标 1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。2.
15、简述蛋白质工程的原理。 3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。来源:学.科.网Z.X.X.K 二、二、 学习学习重点和难点重点和难点 1.教学重点（1）为什么要开展蛋白质工程的研究？（2）蛋白质工程的原理。 2.教学难点 蛋白质工程的原理。 三、学习过程三、学习过程 （一） 、蛋白质工程崛起的缘由： 1、基因工程的实质： 2蛋白质工程目的： （二） 、蛋白质工程基本原理 6 1目标：2原理：基因改造。 3过程： （三） 、蛋白质工程的进展和前景 2.11植物细胞工程的基本技术学案植物细胞工程的基本技术学案 一、学习目标来源:Z,xx,k.Com1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、尝试进行植物组织培养。 学习重点 1、植物组织培养的原理和过程 2、植物体细胞杂交的原则 学习难点植物组织培养的实验 三、反思总结. 本节学习了植物组织培养和植物体细胞杂交技术并尝试进行植物组织培养。 本节课的课堂上师生主要解决植物组织培养、植物体细胞杂交技术的过程、特点、以及学生 学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率 的目的。 2.12 植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用 一、学习目标 1、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系 2、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义
