高级中学生物课程选修3全套材料教案课程

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1、-/《现代生物科技专题》（人教版选修3）专题一基因工程第一节基因工程的简介教学目标：1．知识方面（1）了解基因工程的基本概念。（2）基因操作的工具和基本操作程序。（3）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。2．态度价值观方面（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。3．能力方面（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

2、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。教学重点：基因操作的工具和基本程序及应用。教学难点：1．限制酶和运载体的作用。2．提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径。3．基因工程的应用。教学方法：以探究法、谈话法、材料教学法相结合。具体方法：1．以具体事例讲述，学生制作模型，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。2．搜集资料，采用思考、分析、想像、推断和辩论等方法，明确基因工程的应用。教学课时：3课时教学过程：[第一课时]：DNA重组技术的基本工具一．复习导入新课教师活动：投影幻灯片，引导学

3、生思考、分析讨论。1．遗传的物质基础是什么？2．生物体遗传的基本单位是什么？3．为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢？4．生物的性状是怎样表达的？5．各种生物的性状都是基因特异性表达的结果，那么，人类能不能改造基因呢？使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢？6．各种生物间的性状千差万别，这是为什么呢？引导学生回答：生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。教师举例：-/1．青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素2．豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气3．人的胰岛B细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度教师提问：以上几种生物各有其特定的性状，这些性状都是基因特异性表达的结果。但是人

4、类能不能改造基因呢？在引导学生思考、探究的同时引出本节课题。二、讲授新课1．基因工程的概念：课前布置学生自学教材上的知识内容，让学生理解基因工程的概念，并引导学生回答表中内容。基因工程的别名基因拼接技术或DNA管理费用技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切——拼接——导入——表达结果人类需要的基因产物教师活动：投影问题引导学生讨论，引出基因操作的工具。基因工程的操作水平是在DNA分子水平进行的，所以用普通的操作工具能够在如此微观的条件下操作吗？2．基因操作的工具基因工程培育抗虫棉的简要过程苏云金芽孢杆菌（有抗虫特性）提取抗虫基因普通棉花（无抗虫特性）棉花细胞（含抗虫

5、基因）与运载体DNA拼接、导入棉花植株（有抗虫特性）教师活动：投影基因工程抗虫棉的简要过程。（见下表）学习探究1：在基因工程培育抗虫棉的过程中，关键步骤或难点是什么？学生活动：分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。关键步骤一：抗虫棉从苏云金孢杆菌细胞内提取。关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA拼接。关键步骤三：抗虫基因进入棉花细胞。学习探究2：怎样才能在苏云金芽孢杆菌DNA分子中的众多基因中找到所需抗虫基因呢？又怎样将它从DNA长链中提取出来？又如何将提取出的抗虫基因与棉花细胞的DNA结合在一起呢？引导学生探究、分析、总结：（1）“分子手术刀”又叫基因剪刀——限制性内切酶①分布：主要

6、在微生物中②作用特点：特异性，即识别特定的核苷酸序列，切割特定的切点。③结果：产生黏性末端（碱基互补配对）。-/播放投影幻灯片的实例。限制酶切割DNA分子示意图C︱GAATTG︱CTTAA︱︱︱︱黏性末端TTAAG

7、CC︱GAATT（2）“分子缝合针”又叫基因针线——DNA连接酶①连接部位：磷酸二酯键。DNA连接酶作用示意图C︱GAATTG︱CTTAA︱︱︱︱②结果：两个相同的黏性末端的连接。学习探究3：用DNA连接酶连接两个相同的黏性末端要连接几个磷酸二酯键？用限制性内切酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？（3）“分子运输车”又叫基因的运输工具——基因进入受体细胞的载体①作用：将外源基因送

8、入受体细胞。②具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点；具有某些标记基因。③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体；最常用的质粒是大肠杆菌的质粒；是细胞染色体外能自我复制的小型环状DNA分子；质粒的大小只有普通细菌染色体的1%左右；存在于许多细菌及酵母菌等微生物中；-/质粒的存在对宿主细胞生存没有决定性的作用；质粒的复制只能在宿主细胞内完