高级中学生物课程选修3全套材料教案课程

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'高级中学生物课程选修3全套材料教案课程'
-/《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︱GA A T TG︱CT T A A︱ ︱ ︱ ︱黏性末端T T A AG|CC︱GA A T T(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︱GA A T TG︱CT T A A︱ ︱ ︱ ︱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成。(自身细胞中也可)学习探究4:1、质粒上会存在某些标记基因,这些标记基因有什么用途? 2、要想将某个特定基因与质粒相连,需要用几种限制性内切酶和几DNA连接酶处理?课堂小结:基因工程的概念和的基本操作工具。课后记:本节课主要学习基因工程的基本概念和基因工程的基本操作工具,学生能充分利用自己查找和老师提供的教学资料进行学习探究,效果较好。但学生在质粒的认识上还有待进一步提高。下节课应重新启发学生复习有关知识,提高学生的认知能力。[第二课时]基因工程的基本操作程序一、复习巩固,引出课题教师活动:以谈话的方式提出下列问题1、什么是基因工程?2、基因工程的工具酶有几种?分别是什么?3、基因的剪刀是什么?其主要作用是什么?4、基因的针线是什么?其主要作用是什么?5、基因的运输工具是什么?6、运载体必须具备的条件是什么?最常用的运载体是什么?7、质粒的结构是什么?学习探究1:有了基因操作的工具后,对基因是如何进行操作的呢?二、讲授新课引导学生按幻灯片中提供的问题进行阅读课文提供的材料,并讨论、分析有关基因工程操作的基本程序。① 举例说明什么是目的基因?② 从供体细胞DNA中直接分离基因的方法叫什么?③ 人工合成基因的方法有几种?其操作过程分别是怎样的?④ 将
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