专题一基因工程复习教学设计

第 周第 课时 课题 基因工程复习 本节课的学情分析： 学生在必修课已经对基因工程的知识进行了初步的了解，掌握的操作工具及操作步骤等基本内容，在此基础上进一步深入地学习相关知识。本节课的教学目标：知识与技能 ： 1简述基因工程的概念含义。简述基因工程的诞生历程。说出DNA重组技术的基本工具及其作用、特点2简述基因工程基本操作程序，以及各步骤的一般方法、原理。3举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景。4举例说出蛋白质工程崛起的缘由。简述蛋白质工程的原理。 过程与方法： 1通过对图片、动画等的观察，让学生学会科学的观察方法，培养观察能力。2通过利用课本以外的资料和网络信息解决学习中发现的问题，培养学生的自主学习的能力。3通过多媒体课件对基本概念、基本原理的学习，引导学生主动参与教学过程的探究活动，培养学生的获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。情感态度与价值观： 1通过学习基因工程的概念，使学生认识到科学研究需要的严谨，激发为祖国而奋斗的精神。2通过学习基因操作的工具和基本程序及应用，使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。本节课的教学重点：1限制酶的作用特点以及与解旋酶的区别。2DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。 3重组DNA分子的制备方法。4重组DNA分子导入受体细胞的方法。5抗虫棉培育的基本过程。6基因治疗的基本原理。7蛋白质工程的原理及蛋白质工程的应用实例。本节课的教学难点：1.基因工程载体需要具备的条件2从基因文库中获取目的基因及利用PCR技术扩增目的基因3 基因治疗的基本原理4.蛋白质工程的原理。 教师活动学生活动设计目的引入新课提问基因工程、细胞工程、胚胎工程的异同点基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过_，赋予生物以_，创造出_。基因工程是在_上进行设计和施工的，又叫做_。是学生尽快回忆已学知识教学活动（一）基因工程的基本工具提问学生DNA聚合酶和DNA连接酶的区别：教师适当的引导学生复习必修二中“DNA复制”的相关知识点阐明载体具备的条件和理由，并且通过实例来进行练习质粒的特点，教师在黑板上进行绘图(二)基因工程的基本操作程序提问学生：什么是目的基因 在黑板上绘图展示：原核生物和真核生物的基因结构的异同点强调目的基因获取的方法，一般是人工合成。第二步是基因工程的核心，让学生用红笔标注下来，并记熟让学生到黑板上绘出“基因表达载体模式图”让学生把受体细胞分为植物细胞、动物细胞、微生物细胞三类分别记忆，并且在课堂上进行提问思考：如何鉴定一个抗虫或抗病基因导入棉花细胞后，是否赋予了棉花抗虫或抗病的特性？（三）基因工程的应用（四）蛋白质工程的概念1.“分子手术刀” _（1）来源：主要是从_中分离纯化出来的。（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种_的核苷酸序列，并且使每一条链中 部位的两个核苷酸之间的_断开，因此具有_性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：_和_。2.“分子缝合针” _(1)两种DNA连接酶（EcoliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：相同点：都缝合_键。区别：EcoliDNA连接酶来源于_，只能将双链DNA片段互补的_之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合_，但连接平末端的之间的效率较 。(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将_加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接_的末端，形成磷酸二酯键。3.“分子运输车” _（1）载体具备的条件：_（2）最常用的载体是_,它是一种_ DNA分子。（3）其它载体：_第一步：_1.目的基因是指：_。2.原核基因采取_获得，真核基因是_。人工合成目的基因的常用方法有_和_ 。3.PCR技术扩增目的基因（1）原理：_（2）过程：第1步： _ 第 2 步：冷却到5560_第3步：加热至7075，_第二步： 1.目的：使目的基因在受体细胞中_，并且可以_，使目的基因能够 。2.组成：目的基因_（1）启动子：是一段有特殊结构的 ，位于基因的 ，是_识别和结合的部位，能驱动基因 ，最终获得所需的_。（2）终止子：也是一段有特殊结构的_ ，位于基因的 。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中_，从而将_筛选出来。常用的标记基因是_。第三步：_1.转化的概念：_ 2.常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是_，其次还有 _和 _等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 _。此方法的受体细胞多是 _。将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是 _最常用的原核细胞是_ ，其转化方法是：先用_处理细胞，使其成为 _，再将_溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。3.重组细胞导入受体细胞后，筛选_的依据是_第四步： _1.首先要检测 _，方法是采用_。2.其次还要检测 _ _，方法是采用 _。3.最后检测 _，方法是从转基因生物中提取 _，用相应的 _进行_。4.有时还需进行 _的鉴定。如_1.植物基因工程：抗虫、_2.动物基因工程：_3.基因治疗：_ 1.蛋白质工程是指以_作为基础，通过_ _ _，对现有蛋白质进行_，或制造一种_ _，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产_ _的蛋白质）2. 蛋白质工程流程图确定蛋白质功能应有的蛋白质高级结构应具备的折叠状态推测氨基酸序列找到或合成相应的碱基序列（基因）改造的蛋白质通过学案、限时训练的题目，让学生搞明白限制酶的特异性切割位点回忆所学，强化巩固强化基础强化基础学生对基因治疗存在着误区：认为基因治疗就是把缺陷基因给敲除掉，实际上导入正常的外源基因。课堂反馈指导学生进行习题练习科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉花的细胞中与棉花的DNA结合起来并发挥作用，请回答下列有关问题：（1）从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是，此工具主要存在于中，其特点是。（2）苏云金芽孢秆菌一个DNA分子上有许多基因，获得抗虫基因常采用的方法是“鸟枪法”。具体做法是：用酶将苏云金芽孢杆菌的切成许多片段，然后将这些片段，再通过 转入不同的受体细胞，让它们在各个受体细胞中大量，从