人教版高中生物选修三《基因工程的操作程序》说课课件.ppt

1,人教版选修三,1.2 基因工程的基本操作程序,2,说 教 材,基因工程的操作程序是人教版教材生物选修三专题一第2节内容。在此之前，学生们已经学习了必修本“基因工程”基础知识；上一节课又复习了基因工程的基本工具；这为过渡到本节内容的学习起到了铺垫的作用。 基因工程是选修3整本书的重点，它是其它几个章节的基础。而其中第二节基因工程的基本操作程序又是该章节的重中之重，是本专题的核心，是考试的重点和难点。上承dna重组技术的基本工具，下接基因工程的应用，难点多，内容杂，较抽象，学生不易理解。课时设计上应安排两课时，第一课时补充基因的结构，讲授步骤一，提取目的基因；步骤二，构建基因表达载体。第二课时讲授步骤三，将目的基因导入受体细胞；步骤四，目的基因的检测与鉴定。,3,教 学 目 标,1.知识目标： 根据大纲和课程目标，本节课内容要求了解基因工程原理及基本操作程序。 2.情感态度目标： 通过对基因工程原理及基本操作程序的理解，掌握理论联系实际的基本观念以及对当今世界的前沿技术有更深刻的了解。 通过对四步基本操作程序的具体操作技术的学习以及各国对此技术的重视，增强学生爱科学，学科学的情感和建设祖国的社会责任感，并且建立起知识创造价值，知识为人类服务，使人类生活质量更好的美好愿望。 3.能力目标： 通过让学生了解世界最前沿技术，追踪社会热点，提高学生收集处理信息能力，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。,4,重 点、难 点,重点： 基因工程基本操作程序的四个步骤（知识重点）。这个知识点是建立理论联系实际的理论基础。 如何利用科学技术为人类服务（情感重点）。此是本文的情感重点，社会不断进步，科学不断发展，做为祖国未来的接班人，只有趁现在年少，认真学习，掌握最新的科学知识，才能利用所学知识，为人类服务。增强学生社会责任感。 难点： 从基因文库中获取目的基因。以及利用pcr技术扩增目的基因。 基因表达载体的构建。因为没有实际可见的东西，而且无法用具体的感性材料来帮助学生的理解，比较抽象，要发挥学生的想象力，故将其列为难点。,5,说 教 法,1、直观演示法： 利用图片的投影等手段进行直观演示，激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，促进学生对知识的掌握。 2、活动探究法 引导学生通过创设情景等活动形式获取知识，以学生为主体，使学生的独立探索性得到了充分的发挥，培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力。 3、集体讨论法 针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨论，促使学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作的精神。,6,说 学 法,让学生读 通过阅读课文，让学生学会收集信息的能力，增强理解力。 让学生讲 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。 让学生想 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。 让学生做 课前布置学生动手制作重组dna分子，让学生得到实践，培养实际动手能力和团结协作精神。,7,教 学 设 计 思 路,教学内容,基本策略,复习提问，学生讨论，教师总结,引导学生阅读，分析、讨论，教师总结，了解基因工程操作程序具体步骤及原理。,目的基因的获取,基因表达载体的构建（核心）,回忆概念，导入新课,学生回忆必修部分“基因工程”知识；通过图1-6来帮助学生建构基因工程基本操作程序的整体框架。,教授新课：基因工程操作程序,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测和鉴定,理解应用,尝试设计某一转基因生物的研制过程。,从基因文库中获取目的基因,利用pcr技术扩增目的基因,植物,土壤农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法,动 物：显微注射技术 微生物：ca2+处理，感受态细胞,检测是否插入目的基因； 检测是否转录出了mrna； 检测目的基因是否翻译成蛋白质； 个体水平的鉴定。,8,教 学 过 程,1、导入,限制性内切酶只能从原核生物中提取吗？ dna连接酶连接在什么部位？ 大肠杆菌的质粒是最常用的载体，它有什么特点能充当载体？直接提取出来就可以充当载体吗？,9,教 学 过 程,2、讲授新课,要清楚目的基因的获取方式的区别，有必要补充基因的结构。,10,补 充 知 识,与rna聚合酶结合位点,终止子,原核细胞的基因结构,真核细胞的基因结构,编码区,内含子,外显子,启动子,终止子,与rna聚合酶结合位点,11,步 骤 一,学生带着问题阅读教材,教师展示幻灯片，用打比方等手段帮助学生理解概念,学生推测出由mrna反转录形成cdna的过程,12,步 骤 一,先让学生带着问题阅读教材p9-10，思考： 从基因文库中获取目的基因的办法：基因组文库、部分基因文库的区别； pcr扩增技术：概念，原理，前提条件，过程； 人工合成目的基因的办法：反转录法，化学合成的办法。,13,步 骤 一,限制酶,基因重组,转化细菌,体外包装,基因组dna,基因重组,反转录酶,cdna,mrna,cdna文库,14,步 骤 一,基因文库的构建方法,直接分离法,供体细胞中的dna,许多dna片段,运载体,限制酶,受体细胞,产生特定性状,导入,外源dna扩增,目的基因,分离,(鸟枪法),多用于原核生物,15,步 骤 一,逆转录法,目的基因的信使rna,目的基因,化学合成法,肽链氨基酸序列,信使rna序列,基因的核苷酸序列,目的基因,合成,逆转录,人工合成法（真核生物）,推测,推测,单链dna,合成,16,1、过程：,利用pcr扩增目的基因,17,2、条件：,已知基因的核苷酸序列、,四种脱氧核苷酸、,引物,taqdna聚合酶,使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增,4、结果：,耐高温,3、方式：以指数方式扩增，即_（n为扩增循环的次数）,2n,适宜的温度和ph值,18,步 骤 二,展示学生作业 “重组dna分子”模型,教师总结,明确“基因表达载体”的组成,19,步 骤 二,学生作品重组“dna分子 ”,20,步 骤 二,21,步 骤 三,设问“基因表达载体构建完成后，如何将目的基因导入受体细胞呢？”,指导学生阅读教材p12，思考：农杆菌有什么样的特点，使其可以帮助目的基因进入受体细胞的呢？,同学们结合多媒体，尝试着描述农杆菌转化法的导入过程。,学生阅读资料卡片，了解其他植物基因工程导入方法（基因枪法和花粉管通道法）。,指导学生阅读教材，理解将目的基因导入动物细胞和微生物细胞的不同方法。,22,步 骤 三,（质粒本存在于细菌，植物中不允许质粒存在，质粒可存在于农杆菌，而农杆菌又能感染植物。）,重组质粒 钢 笔 农 杆 菌 文具盒 植 物 书 包,类比推理,23,1、导入植物细胞,农杆菌转化法：,表达载体导入农杆菌，再让农杆菌感染植物细胞,基因枪法： 花粉管通道法：,24,2、导入动物细胞,显微注射法：将基因表达载体提纯，用显微仪注射到受精卵中,25,3、导入微生物细胞,原核生物特点： 繁殖快、单细胞、遗传物质少。,ca2+处理细胞 感受态细胞 表达载体与感受态细胞混合 感受态细胞吸收dna分子,方法：,26,步 骤 四,带着问题阅读教材,归纳，理解，升华,认识不同环节的检测方法,27,步 骤 四,指导学生带着问题阅读教材14页，思考： 1、基因在细胞中表达需要经过哪些阶段，每阶段的产物是什么？ 2、目的基因导入细胞后，哪些环节必需进行检测，检测的方法各是什么？,28,检测是否插入目的基因,检测是否转录出mrna,dna分子杂交技术,29,检测目的基因是否翻译成蛋白质,个体水平的鉴定,抗体与蛋白质进行抗原抗体杂交，看是否有杂交带,依据其性状进行检测如：抗虫或抗病的接种实验,30,结合p15思考与探究： 珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分，当它的成分异常时，动物可能患某种疾病，如镰刀型细胞贫血症，假如让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产出鼠的珠蛋白，想一想，应该如何设计？,3、理解应用,教 学 过 程,归纳小结：基因工程的四个操作步骤。,这样设计旨在通过设计转基因生物将基因工程的操作程序有机的关联起来。,31,教材中的问题及对策,本节教材涉及较多的生物科技前沿知识，基因工程内容上的“高”与“新”，处理不好，会提高学习难度，令学生视高科技为畏途，致使教