高中生物 第二册 第6章 遗传住处的传递和表达 6.2 DNA复制和蛋白质合成教案 沪科版.doc

第六章第3节 基因工程与转基因生物一、课题：基因工程与转基因生物二、教材分析： 在学习了dna复制和基因表达的基础上，本节教学内容是基因工程与转基因生物，中心法则是指导基因工程的理论基础。教材首先以我国拥有自主知识产权的转基因抗虫棉为例，讲述及基因工程操作过程需要的3种工具，即限制酶、dna连接酶和运载体，为讲述基因工程的基本过程做好知识上的铺垫。同时也说明了基因工程诞生的科学背景，基因工程是在限制酶、dna连接酶和质粒的发现和应用的基础上诞生的，以此说明生命科学的发展推动着生物技术的发展。 考虑到知识的可接受性，教材结合实际例子，对基因工程的工具、概念和操作步骤给予简明的介绍。接着，较详细地阐述植物基因工程和动物基因工程培育成功的转基因植物和转基因动物，以及基因工程的广泛应用和经济价值，鼓励学生今后去做进一步探索和研究。同时，分析了转基因生物产品的安全性问题，引导学生辩证地看待和应用现代生物技术。 课程标准规定本节内容的学习水平为b级，教材不仅体现了基因工程的一般知识体系，而且反映了基因工程的成果和应用前景，用事实来引导学生领悟生物技术发展的过程，激发学生的兴趣和探究精神。三、课时安排：2课时四、教学目标：1、知识与技能 理解基因工程的概念 理解基因工程的基本过程 理解基因工程的应用及其可能带来的安全性问题2、过程与方法 通过学习和阅读基因工程发展过程中的重要事件和研究成果，加深理解基因工程的原理和一般操作过程。 从网络和报刊杂志上搜索并关注基因工程对人类经济、生活和科学发展的贡献，及其发展前景。 开展“科学技术是双刃剑”的思考和讨论。3、情感态度和价值观： 全面思考基因工程带来的巨大社会效益和经济效益，以及社会伦理和安全性问题，树立正确点科学价值观。 从基因工程的发展历程中，感悟生命科学的发展对生物技术发展的推动作用。五、教学重点和难点：重点：基因工程的概念 基因工程的基本步骤 转基因生物难点：限制酶和dna连接酶 重组dna 基因工程的基本步骤六、教学用具：自制ppt七、教学过程：教学内容与设计教师行为学生行为媒体引入课题：第3节基因工程与转基因生物培育抗虫棉的经过。一、 基因工程1、 基因工程简介取得抗虫基因抗虫基因和运载体结合导入2、 基因工程定义3、 基因工程的三种必备工具限制酶的作用让学生用语言描述限制酶的作用，加强理解。理解获取目的基因的操作过程。目的基因可和运载体拼接。dna连接酶运载体质粒质粒作用和特征能自主复制，带有可识别基因。二、 基因工程的基本过程1、 获取目的基因2、 目的基因与运载体重组3、 重组dna分子导入受体细胞4、筛选含目的基因的受体细胞将三种工具与过程相联系。三、 专基因技术的应用1、 微生物基应工程2、 植物基因工程3、 动物基因工程四、 转基因生物产品的安全性总结这是只特殊的鼠转基因鼠。我们今天的学习内容。与我们息息相关的转基因作物。在超市中我们能看到转基因作物的产品。介绍抗虫棉。从抗虫棉的培育过程我们可以看到基因工程有几个过程？基因工程是什么？怎么把目的基因从dna分子上切取下来？怎样和运载体拼接？运载体从哪儿获得？我们先认识一下基因工程中的“化学剪刀”限制性核酸内切酶。请说明限制酶是如何工作的？要把一个基因从dna分子中取出，需要几个切口？形成几个粘性末端？用同一种限制酶切两个不同dna分子能得到什么结果？具有粘性末端的dna分子如何粘合起来？目的基因太小，会被细胞排斥，需要运载体的协助。介绍质粒及其作用。说说大肠杆菌拟核dna和质粒dna的区别？基因工程如何操作的呢?获取目的基因有几种方法？需要什么酶的参与？质粒要经过怎样的处理？质粒和目的基因如何连接？受体细胞指什么？为什么要筛选受体细胞？如何筛选？基因工程需要的三种工具在此操作过程中分别承担什么作用？目前基因工程给我们带来哪些方便？微生物基因工程带来的改变。微生物生长迅速，繁殖快，可大量生产药物，如胰岛素、生长激素、干扰素等。请简单叙述将人胰岛素基因导入大肠杆菌的简要过程。转基因植物与提高植物品质和产量。转基因动物的操作。为什么用受精卵作为受体细胞？转基因动物的用途。转基因生物改变了医药和食品来源和品质。凡事有利有弊，那么转基因工程给我们带来大量有利之处时，有否其他问题的存在？转基因生物对环境的影响。转基因生物产品对人的安全性。基因工程的三种工具。基因工程的基本过程。转基因生物及其产品的安全性。观察，发表自己的认识和看法。阅读。了解。结合超市购物读食品说明的经验。观察，接受信息。从抗虫棉培育过程中提炼基因工程过程，交流。阅读，划线，找出关键词。阅读教材。注意观察限制酶作用的特定碱基序列及切开后的dna分子的粘性末端。描述。从图示中寻找答案，交流。从演示中寻找答案。观察动画，得出结论。观察，分辨拟核dna和质粒dna 。寻找两者的不同，并说出。阅读，找出关键信息。讨论这些问题，叙述各自的理解，从动画和教材中印证各自的认识。交流各自的认识，纠正错误认识。学生谈自己的认识。接受信息。讨论、叙述、交流。交流看法。引导学生从受精卵能发育成个体角度思考。学生谈自己的认识。长人耳的老鼠照片。玉米、大豆、棉花、油菜等照片抗虫棉与普通棉花对比照片。基因工程基本步骤（板书）基因工程定义（板书）基因工程的三种工具：限制酶、dna连接酶、质粒。演示ecoli的作用位点，切开dna分子的过程，切开后的dna分子的断口情况。切取基因的演示。ecoli切两个dna分子的过程。dna连接酶连接具有相同粘性末端的dna分子。大肠杆菌细胞内的拟核dna和质粒图。基因工程的基本过程（板书）以人的生长激素基因导入大肠杆菌生产人生长激素为例说明基因工程基本步骤的动画演示。辅助学生说明问题。资料展示。胰岛素生产。抗虫、抗病、耐寒植物新品种。示意图。转基因动物及其产品。资料展示主要内容 板书：第六章 第3节基因工程与转基因生物一、基因工程1、基因工程简介2、基因工程定义3、基因工程的三种必备工具 限制酶、dna连接酶和质粒二、基因工程的基本过程1、获取目的基因2、目的基因与运载体重组3、重组dna分子导入受体细胞4、筛选含目的基因的受体细胞三、转基因技术的应用1、微生物基因工程 微生物发酵产生药用蛋白质2、植物基因工程 转基因植物提高作物产量或品质3、动物基因工程 转基因动物 具有优良性状的动物新品种 乳腺生物反应器四、转基因生物产品的安全性1、转基因生物对生态环境造成不利影响2、转基因生物产品对人类健康造成损害评价：1）基因工程中dna重组最常见的运载体是（ ） a、病毒dna b、细菌质粒dna c、植物dna d、动物dna2）能够使植物表达动物蛋白的育种方法是（ ） a、杂交育种 b、基因工程育种 c、射线照射育种 d、药物浸泡种子3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ ） a、dna连接酶可将任意dna片段的碱基对连接起来 b、 限制性内切酶用于目的基因的获得 c、目的基因须由运载体导入受体细胞 d、 人工合成目的基因不用限制性内切酶4）有关基因工程的叙述正确的是 （ ） a、限制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、质粒是唯一的运载体 d、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接5）实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制酶。一种限制酶能识别dna分子中的gaattc顺序，切点在g和a之间，这是应用了酶的 （ ） a、高效性 b、专一性 c、多样性 d、催化活性受外界条件影响6）北京大学陈章量教授于20世纪90年代成功实现固氮基因整合到小麦的dna分子中，并成功表达，该生物技术属于（ ）a、杂交育种 b、转基因技术c、细胞杂交 d、分子杂交7）下列现代生物高科技中，哪个与研究dna的结构和功能直接有关（ ）a、生物克隆 b、细胞融合c、基因工程 d、培育试管婴儿8）上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛，他们还研究出一种可提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁汇总的药物蛋白含量提高30倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。“转基因动物”是指（ ）a、提供动物的基因 b、基因组中录入了外源基因的动物c、能产生白蛋白的动物d、能表达基因信息的动物教学后记： 新名称很多，在讲解时要解释清名词的含义，以抗虫棉为例时，就应说明目的基因、质粒、受体细胞等概念，增加重复次数，让学生多接触，方便理解。 基因、表达等概念要复习，告诉学生获得目的基因、目的基因和质粒重组是使用三种工具人工操作的部分，而转化则只需把重组dna与大肠杆菌共同培养，质粒自己会进入细菌细胞，但转化率极低，所以需要筛选，筛选要用实际例子说明。 不只要说明细节，还要说明哪些是人操作的，那些是细胞或分子自己会完成的，不然学生不理解，因为没有生活经验，讲解要细致。 讲基因工程时讲清这几个问题： 1、前提是：基因和表达这两个概念。复习让学生明确“基因”是dna分子的一段、“表达”是基因控制蛋白质的合成。2、相关概念有：基因工程、目的基因、重组dna、限制酶、dna连接酶、运载体。3、介绍清楚限制酶、dna连接酶的作用，要用图示帮助学生理解。4、讲清使用运载体的原因：基因进入细胞会被细胞中核酸酶分裂而失去作用。5、运载体的作用：能自主复制、能携带目的基因。讲基因工程的基本过程时讲清这几个问题：1、 步骤2、 目的基因的来源3、 目的基因和运载体重组需要用同一种限制酶和dna连接酶4、 导入的过程说清“受体细胞”和通过共培养重组质粒即可进入细菌细胞。5、 说清筛选的原因是导入的成功率太低，介绍标记基因的用途，说明在重组质粒和目的基因的时候就要考虑选择标记基因以备筛选，告诉学生科学家总是想办法把复杂的问题简单化，但要有效。讲解基因工程应用时，应讲清微生物、植物、动物基因工程各自的特征。1、 微生物基因工程：共培养就能转化2、 植物基因工程：细胞组织培养能得到完整植株。3、 动物基因工程：哺乳动物的生命开始于受精卵，因此动物基因工程的操作对象是受精卵。受精卵发育为个体的场所在子宫。要引导学生读出定义中的关键信息。“基因工程”的举例为说明概念，“基因工程的基本过程”的举例为说明过程，“转基因技术的应用”的举例为说明微生物、植物和动物三种基