高中生物基因工程的應(yīng)用教案大全
對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行重組，設(shè)計(jì)問題串，組織探究活動(dòng)，整個(gè)教學(xué)中教師只起引導(dǎo)作用，讓學(xué)生在動(dòng)腦的過程中學(xué)會(huì)把握要點(diǎn)，逐步得出結(jié)論，最終獲得知識(shí)，真正用科學(xué)思維方式來學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)。接下來是小編為大家整理的高中生物基因工程的應(yīng)用教案大全，希望大家喜歡!
高中生物基因工程的應(yīng)用教案大全一
●從容說課
本節(jié)內(nèi)容包括兩個(gè)主要方面：一是基因工程的基本原理，二是基因工程的應(yīng)用。分別用一個(gè)課時(shí)完成。對(duì)于基因工程的基本原理而言，既是學(xué)生進(jìn)入高中以來第一次接觸到的生物工程方面的有關(guān)內(nèi)容，又是生物工程中四大主要工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其知識(shí)內(nèi)容比較抽象和復(fù)雜，屬于生物科學(xué)中的前沿科學(xué)。學(xué)生理解和接受起來都十分困難。因此本節(jié)的側(cè)重點(diǎn)是基因工程的原理和大致過程，在教學(xué)深度的把握上應(yīng)定位在學(xué)生了解基因工程的過程和方法，而不必引入過多的專業(yè)術(shù)語(yǔ)和詳細(xì)的操作技術(shù)，語(yǔ)言力求形象生動(dòng)，避免不適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展，增加深度和難度。有興趣的學(xué)生可以在生物選修3《現(xiàn)代生物科技專題》中進(jìn)一步學(xué)習(xí)。教學(xué)時(shí)從雜交育種及誘變育種的特點(diǎn)總結(jié)入手，結(jié)合“問題探討”，引入基因工程的概念。教學(xué)中，教師先結(jié)合學(xué)生熟悉的具體事例通過類比的方法來講述基因工程的基本工具，然后安排學(xué)生制作模型的活動(dòng)來模擬基因工程的操作過程，使學(xué)生切身體會(huì)基因工程“剪、拼、接、轉(zhuǎn)”的主要過程。最后教師用制作的電腦動(dòng)畫來表現(xiàn)這一動(dòng)態(tài)過程。通過第1課時(shí)的學(xué)習(xí)使學(xué)生達(dá)到能簡(jiǎn)述基因工程所用到的“工具”和了解基因工程的大致過程的目的。
對(duì)于第2課時(shí)基因工程的應(yīng)用的教學(xué)，重在在列舉基因工程各種應(yīng)用的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生討論基因工程應(yīng)用的利與弊。在進(jìn)行教學(xué)的過程中，布置學(xué)生在課前瀏覽相應(yīng)的信息資料，搜集有關(guān)資料并分析、歸納、整理，提出相應(yīng)的問題或自主探究的課題，提交組內(nèi)討論;各小組討論歸納，在課堂上進(jìn)行全體同學(xué)的交流和討論。在課堂上通過模擬一次聽證會(huì)，讓學(xué)生進(jìn)行角色扮演，要求學(xué)生采用思考、分析、想象、推斷和辯論相結(jié)合的方法，圍繞基因工程的利與弊，分析討論是否需要關(guān)注轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因生物。對(duì)于這個(gè)問題，教師不必刻意將學(xué)生的爭(zhēng)論引向一致的結(jié)論，爭(zhēng)辯的過程本身就是對(duì)學(xué)生思維的訓(xùn)練，能夠給予學(xué)生不少啟發(fā)。教師要注意引導(dǎo)學(xué)生擺事實(shí)、講道理，作出合乎邏輯的推斷，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。還可設(shè)計(jì)合適的情境，組織學(xué)生制作公益廣告、撰寫咨詢報(bào)告等多種活動(dòng)，讓學(xué)生站在不同角度思考問題并作出判斷，使學(xué)生體會(huì)到參與社會(huì)問題的討論和決策的方法。
最后，教師可以組織學(xué)生對(duì)本章進(jìn)行小結(jié)，進(jìn)一步突出從雜交育種到基因工程這條技術(shù)發(fā)展的主線。同時(shí)，教師也應(yīng)強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍，既可以為人類造福，又可能造成一些負(fù)面影響。身為現(xiàn)代公民，應(yīng)該關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和影響。
●三維目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)簡(jiǎn)述基因工程的基本原理。
(2)舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。
(3)收集基因工程所取得的成果以及發(fā)展前景。
(4)通過對(duì)書中插圖、照片等的觀察，學(xué)會(huì)科學(xué)的觀察方法，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力。
2.過程與方法
(1)利用課本以外的資料和信息解決課內(nèi)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。
(2)通過制作模型的活動(dòng)來模擬基因工程的操作過程，使學(xué)生在理解步驟的同時(shí)，切身體會(huì)基因工程的主要過程。
(3)通過模擬聽證會(huì)的活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于辯論，積極進(jìn)行交流與合作，從而培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)、互助和協(xié)調(diào)的合作精神，訓(xùn)練學(xué)生思維的敏捷性、邏輯性、廣闊性及創(chuàng)造性，開闊學(xué)生的視野，提高學(xué)生的自學(xué)能力和良好的語(yǔ)言表達(dá)能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。
(2)進(jìn)行角色扮演，使學(xué)生體驗(yàn)參與社會(huì)問題的討論和決策的方法。
(3)通過學(xué)習(xí)了解我國(guó)基因工程的發(fā)展前景及成果，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的興趣，開闊學(xué)生的思路，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義熱情，樹立在學(xué)習(xí)上努力刻苦的決心。
●教學(xué)重點(diǎn)
(1)基因工程的基本原理。
(2)基因工程的安全性問題。
●教學(xué)難點(diǎn)
(1)基因工程的基本原理。
(2)轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。
●教具準(zhǔn)備
教師課件。
●課時(shí)安排
2課時(shí)。第1課時(shí)：基因工程的原理，第2課時(shí)：基因工程的應(yīng)用。
第1課時(shí)
●教學(xué)過程
[課前準(zhǔn)備]
1.教師收集有關(guān)基因工程的音像圖片資料和實(shí)物，并制作成課件。
2.教師參考選修3《現(xiàn)代生物科技專題》P6“重組DNA分子的模擬操作”編輯成構(gòu)建重組DNA模型的文字指導(dǎo)，復(fù)印后發(fā)給各組。
3.學(xué)生以EcoRI為例，根據(jù)教師下發(fā)的指導(dǎo)構(gòu)建重組DNA分子模型，體會(huì)基因的剪切、拼接、縫合的道理。
[情境創(chuàng)設(shè)]
演示多媒體課件列舉幾種生物的不同性狀，如下：
(1)青霉菌能產(chǎn)生對(duì)人類有用的抗生素——青霉素。
(2)豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮?dú)狻?/p>
(3)人的胰島素細(xì)胞能分泌胰島素調(diào)節(jié)血糖的濃度。
教師：以上幾種生物各自有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達(dá)的結(jié)果，但是人類能不能改造基因呢?能不能使本身沒有某個(gè)性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢?例如，讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮?dú)?讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素、干擾素等藥物。這樣既節(jié)省了人力，又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)，同時(shí)還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎?回答是可以的。通過科學(xué)家們的不斷努力，在20世紀(jì)70年代終于創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。
教師通過課件圖片和音像資料展示基因工程產(chǎn)品，如種子、水果、疫苗或藥物等。同時(shí)引出本節(jié)課題：基因工程的原理。
[師生互動(dòng)]
教師：利用“問題探討”，提出問題，組織學(xué)生討論、交流看法。
(1)為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上?
(2)推測(cè)這種“嫁接”怎樣才能實(shí)現(xiàn)?
(3)這種“嫁接”對(duì)品種的改良有什么意義?
學(xué)生：分組討論。學(xué)生設(shè)想用類似的方法來“改造”某種生物，使其符合人們某種特定需要，說出具體設(shè)想。各小組選派代表陳述觀點(diǎn)。
教師：雜交育種有哪些局限性?人類是否可以按照自己的意愿直接定向改造生物。
學(xué)生：雜交育種有方法簡(jiǎn)單、容易操作的優(yōu)點(diǎn)。但是，雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩縵，過程煩瑣。我們可以利用基因工程的辦法解決，即把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上。
教師：肯定學(xué)生合理的想法，引發(fā)思考?！澳愕南敕ê芎?，可是用什么樣的方法才能實(shí)現(xiàn)你的設(shè)想呢?”
學(xué)生：頭腦中設(shè)想“嫁接”的過程。
教師：用類比的方法引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的大致步驟和所需要的工具：剪刀、針線、運(yùn)載體等。并用問題啟發(fā)學(xué)生：“你能想象這種剪刀加漿糊式的嫁接工作在分子水平的操作，其難度會(huì)有多大嗎?”
學(xué)生：頭腦中設(shè)想“嫁接”的過程。并跟隨教師的引導(dǎo)，思考基因工程的大致步驟：找到目的基因、剪切、拼接、縫合、表達(dá)、檢測(cè)，所用到的工具：基因剪刀、基因針線、基因的運(yùn)載體。
教師：下面以EcoRI為例，構(gòu)建重組DNA分子模型，體會(huì)基因的剪切、拼接、縫合的道理。
EcoRI是已發(fā)現(xiàn)的500多種限制性內(nèi)切酶中的一種，它是一種從細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的能在特定位置上切割DNA分子的酶。它的特殊性在于，它在DNA分子內(nèi)部“下剪刀”，專門識(shí)別DNA分子中含有的“GAATTC”這樣的序列，一旦找到就從G和A之間剪斷(參考教科書插圖6-3)。
同學(xué)們來試一試，動(dòng)手做一個(gè)重組DNA模型吧。在動(dòng)手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子針線”的用途和使用方法。
用同一種限制性內(nèi)切酶切割后的DNA片段其末端可以用連接酶來縫合(參考教科書插圖6-4)。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的DNA分子。
學(xué)生：4個(gè)人一組，再次閱讀課前教師下發(fā)的“構(gòu)建DNA分子模型的文字指導(dǎo)”。
教師：提出問題：
(1)制作模型時(shí)用到的“剪刀”和“針線”各代表什么?比較剪切后的DNA片段的末端切片，你發(fā)現(xiàn)有什么特點(diǎn)呢 ?
(2)回顧在模型構(gòu)建過程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“產(chǎn)品”，你對(duì)重組DNA的操作有什么新的理解?
學(xué)生：討論模型構(gòu)建的具體方法，按“指導(dǎo)”的方法步驟依次完成模擬制作過程，并思考教師提出的問題?；卮鸩⒔涣鲗?duì)重組DNA技術(shù)的理解。
學(xué)生：剪刀——限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)。它的作用具有特異性特點(diǎn)，即識(shí)別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。例如大腸桿菌的EcoRI限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開。剪切的結(jié)果是產(chǎn)生黏性未端(堿基互補(bǔ)配對(duì))。
教師：要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口?可產(chǎn)生幾個(gè)黏性末端?
學(xué)生：要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切2個(gè)切口?？僧a(chǎn)生2個(gè)黏性末端。
學(xué)生：針線——DNA連接酶。連接的部位：磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口(梯子的扶手)，不是氫鍵(梯子的踏板)。結(jié)果是把兩個(gè)來源不同卻有相同的黏性末端的DNA連接。
教師：用DNA連接酶連接兩個(gè)相同的黏性末端要連接幾個(gè)磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)?用限制酶切一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)?
學(xué)生：2個(gè)、2個(gè)。
教師：現(xiàn)在同學(xué)們分組各做一個(gè)重組DNA模型，看一看哪個(gè)組的最科學(xué)。
學(xué)生：分組做重組DNA模型，并分別在實(shí)物投影儀上演示，其他同學(xué)點(diǎn)評(píng)。
教師：重組后的DNA分子還需要特殊的運(yùn)載工具運(yùn)載到受體細(xì)胞(如大腸桿菌、動(dòng)植物細(xì)胞)中。那么誰(shuí)能承擔(dān)這個(gè)任務(wù)呢?
教師：用圖片或課件動(dòng)畫展示質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。
學(xué)生：觀看圖片或課件，了解質(zhì)粒的特點(diǎn)及其運(yùn)載功能。
質(zhì)粒的特點(diǎn)：
細(xì)胞擬核之外的小的環(huán)狀DNA分子。借宿于細(xì)菌、霉菌、酵母菌等細(xì)胞里，對(duì)細(xì)胞的正常生活幾乎沒有影響。質(zhì)粒能夠自主復(fù)制，而且復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成?？梢匀菀椎貜募?xì)胞中取出或放入。這些特點(diǎn)使它能夠勝任運(yùn)載體的工作，攜帶目的基因進(jìn)入細(xì)胞。
教師：有了基因工程操作的工具后，那么基因工程具體是如何進(jìn)行操作的呢?
教師：用多媒體課件或與教科書插圖6-6示意圖類似的基因操作步驟的有關(guān)錄像資料進(jìn)行展示。思考問題如下：(可以利用幻燈或多媒體課件演示)
(1)舉例說明什么是目的基因。
(2)從供體細(xì)胞DNA中直接分離基因的方法叫什么?簡(jiǎn)要說出該方法的過程是什么。
(3)人工合成基因的方法有幾種?其操作過程分別是什么?
(4)將目的基因與用限制性內(nèi)切酶處理后的運(yùn)載體混合，用DNA連接酶處理會(huì)出現(xiàn)幾種結(jié)果?(只考慮兩兩結(jié)合)
(5)將含目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌受體細(xì)胞的過程中常用到哪種化學(xué)試劑?其作用是什么?
(6)在目的基因的檢測(cè)過程中，檢測(cè)的對(duì)象是什么?
學(xué)生：觀看錄像資料，想象科學(xué)家在分子水平上進(jìn)行這一操作的精確性。然后思考、討論、回答。(通過觀看錄像資料學(xué)生對(duì)基因工程的步驟能夠大體了解，對(duì)以上的問題能基本回答，但是對(duì)具體的操作步驟還不能從生物學(xué)角度上很透徹地理解)
教師：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材內(nèi)容，從理論上理解有關(guān)知識(shí)，同學(xué)們可從生物學(xué)的專業(yè)知識(shí)角度出發(fā)，用生物學(xué)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)準(zhǔn)確地解答有關(guān)問題。
簡(jiǎn)要?dú)w納基因工程操作的基本步驟和大致過程。
學(xué)生和教師一起歸納基因工程操作的幾個(gè)步驟：
第一步：提取目的基因;
第二步：目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合;
第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;
第四步：目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。
高中生物基因工程的應(yīng)用教案大全二
目標(biāo) 1. 知識(shí)目標(biāo)：
①讓學(xué)生能說基因工程的主要步驟。
?、谧寣W(xué)生能說出基因工程應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用方面和現(xiàn)狀。
?、圩寣W(xué)生了解轉(zhuǎn)基因生物和食品的安全性。
2. 能力目標(biāo)：
?、?通過動(dòng)手實(shí)踐，了解基因工程的主要步驟。
② 通過學(xué)習(xí)，能夠了解基因工程應(yīng)用現(xiàn)狀，并預(yù)測(cè)發(fā)展。
③ 讓學(xué)生學(xué)會(huì)通過討論，對(duì)轉(zhuǎn)基因生物和食品持理性態(tài)度
3. 態(tài)度、情感、價(jià)值觀目標(biāo)
讓學(xué)生了解基因工程，認(rèn)識(shí)基因工程技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)理性對(duì)待基因工程技術(shù)及產(chǎn)物。培養(yǎng)科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、為人類謀福利的主體科學(xué)思想。 教學(xué)
重點(diǎn) 1.基因工程的主要步驟
2.基因工程的應(yīng)用
3. 轉(zhuǎn)基因生物和食品的安全性 教學(xué)
難點(diǎn) 基因工程經(jīng)歷的四個(gè)步驟 主要
教具 教室多媒體，手工材料 主要
教法 多媒體教學(xué) 板書設(shè)計(jì)
第二節(jié) 基因工程及其應(yīng)用(下)
一. 基因工程的主要步驟
1. 提取目的基因
2. 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合
3. 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
4. 目的基因的檢測(cè)和表達(dá)
二.基因工程的應(yīng)用
1. 作物育種 2. 醫(yī)藥研制 3. 環(huán)境保護(hù)
三.轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性
教學(xué)過程 教學(xué)程序
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
復(fù)習(xí)
提問高二(6)班學(xué)生，基因工程需要哪些專門的工具。
剪刀(限制酶)、針線(連接酶)、運(yùn)載體(質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒等)
復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容
導(dǎo)入
承接上節(jié)課知識(shí)點(diǎn)，介紹本章節(jié)重點(diǎn)、關(guān)鍵詞
了解本章節(jié)重點(diǎn)，及關(guān)鍵詞，形成初步知識(shí)主線
對(duì)后面知識(shí)學(xué)習(xí)起到承前啟后的作用，并引起后期學(xué)習(xí)的記憶喚起。
知識(shí)點(diǎn)
引入
問題：“基因工程要經(jīng)歷哪些步驟?”
觀看視頻，通過介紹抗除草劑水稻的產(chǎn)生過程，了解基因工程有哪些步驟。
觀看，并總結(jié)
讓學(xué)生自己學(xué)會(huì)觀察，整理知識(shí)，總結(jié)規(guī)律。
提問“基因工程主要經(jīng)歷哪些步驟”?
回答
總結(jié)規(guī)律
高中生物基因工程的應(yīng)用教案大全三
技能 1.簡(jiǎn)述基因工程的基本原理。
2.舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。
3.基因工程工具的特點(diǎn)和功能。
4.基因工程的基本操作步驟。
5.通過對(duì)書中以及ppt課件中的插圖、圖片的觀察，學(xué)會(huì)科學(xué)的觀察方法，培養(yǎng)收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析問題和解決問題的能力。 過程與
方法 多媒體教學(xué) 、直觀教學(xué)法、 小組討論法 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。
2.進(jìn)行角色扮演，使學(xué)生體驗(yàn)參與社會(huì)問題的討論和決策的方法。
3.通過學(xué)習(xí)了解我國(guó)基因工程的發(fā)展前景及成果，激發(fā)學(xué)生對(duì)于生物知識(shí)的興趣，開闊學(xué)生的思路，養(yǎng)成學(xué)生的愛國(guó)主義熱情，樹立在學(xué)習(xí)上努力刻苦的決心。 重點(diǎn) 1.基因工程的基本原理。
2.轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。 難點(diǎn) 1.基因工程的基本原理。
2.轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。 方法 討論法、演示法、講授法等 教具 多媒體演示課件，實(shí)驗(yàn)材料和用具等。 教 學(xué) 過 程 教學(xué)內(nèi)容 教師組織和引導(dǎo) 學(xué)生活動(dòng) 教學(xué)意圖 情境創(chuàng)設(shè) 演示多媒體課件列舉幾種生物的不同性狀，如下：
(1)青霉菌能產(chǎn)生對(duì)人類有用的抗生素——青霉素。
(2)豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮?dú)狻?/p>
(3)人的胰島素細(xì)胞能分泌胰島素調(diào)節(jié)血糖的濃度。
〖講述〗以上幾種生物各自有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達(dá)的結(jié)果，但是人類能不能改造基因呢?能不能使本身沒有某個(gè)性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢?例如，讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮?dú)?讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素、干擾素等藥物。這樣既節(jié)省了人力，又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)，同時(shí)還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎?回答是可以的。通過科學(xué)家們的不斷努力，在20世紀(jì)70年代終于創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。 從具體的事例出發(fā)，集中學(xué)生的注意力。 基因工程的原理 學(xué)生活動(dòng) 教學(xué)意圖 “問題探討” 提出問題組織學(xué)生討論、交流看法。
(1)為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上?
(2)推測(cè)這種“嫁接”怎樣才能實(shí)現(xiàn)?
(3)這種“嫁接”對(duì)品種的改良有什么意義?
【問1】雜交育種有哪些局限性?人類是否可以按照自己的意愿直接定向改變生物。
“你的想法很好，可是用什么樣的方法才能實(shí)現(xiàn)你的設(shè)想呢?”
用類比的方法引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的大致步驟和所需要的工具：剪刀、針線、運(yùn)載體等。并用問題啟發(fā)學(xué)生：“你能想像這種剪刀加漿糊式的’嫁接工作在分子水平的操作，其難度會(huì)有多大嗎?”
下面以EcoRI為例，構(gòu)建重組DNA分子模型，體會(huì)基因的剪切、拼接、縫合的道理。
EcoRI是已發(fā)現(xiàn)的500多種限制性內(nèi)切酶中的一種，它是一種從細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的能在特定位置上切割DNA分子的酶。它的特殊性在于，它在DNA分子內(nèi)部“下剪刀”，專門識(shí)別DNA分子中含有的“GAATTC”這樣的序列，一旦找到就從G和A之間剪斷(參考教科書插圖6-3)。
同學(xué)們來試一試，動(dòng)手做一個(gè)重組DNA模型吧。在動(dòng)手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子針線”的用途和使用方法。
用同一種限制性內(nèi)切酶切割后的DNA片斷其末端可以用連接酶來縫合(參考教科書插圖6-4)。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的DNA分子。
【問】(1)制作模型時(shí)用到的(剪刀和針線)各代表什么?比較剪切后的DNA片斷的末端切片，你發(fā)現(xiàn)有什么特點(diǎn)呢 ?
(2)回顧在模型構(gòu)建過程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“產(chǎn)品”，你對(duì)重組DNA的操作有什么新的理解?
【問】要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口?可產(chǎn)生幾個(gè)黏性未端?
【問】用DNA連接酶連接兩個(gè)相同的黏性未端要連接幾個(gè)磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)?用限制酶切一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)?
現(xiàn)在同學(xué)們分組各做一個(gè)重組DNA模型，看一看哪個(gè)組的最科學(xué)。
重組后的DNA分子還需要特殊的搬運(yùn)工具運(yùn)載到受體細(xì)胞(如大腸桿菌、動(dòng)植物細(xì)胞)中。哪么誰(shuí)能承擔(dān)這個(gè)任務(wù)呢?
用圖片或課件動(dòng)畫展示質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。
〖講解〗質(zhì)粒的特點(diǎn)：
細(xì)胞擬核之外的小的環(huán)狀DNA分子。
借宿于細(xì)菌、霉菌、酵母菌等細(xì)胞里，對(duì)細(xì)胞的正常生活幾乎沒有影響。
質(zhì)粒能夠自主復(fù)制，而且復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。
可以容易地從細(xì)胞中取出或放入。
這些特點(diǎn)使它能夠勝任運(yùn)載體的工作，攜帶目的基因進(jìn)入細(xì)胞。
【問】有了基因工程操作的工具后，哪么基因工程具體是如何進(jìn)行操作的呢?
教師：用多媒體課件或與教科書插圖6-6示意圖類似的基因操作步驟的有關(guān)錄像資料。思考問題如下：(可以利用幻燈或多媒體課件演示)
(1)舉例說明什么是目的基因。
(2)從供體細(xì)胞DNA中直接分離基因的方法叫什么?簡(jiǎn)要說出該方法的過程是什么。
(3)人工合成基因的方法有幾種?其操作過程分別是什么?
(4)將目的基因與用限制性內(nèi)切酶處理后的運(yùn)載體混合，用DNA連接酶處理會(huì)出現(xiàn)幾種結(jié)果?(只考慮兩兩結(jié)合)
(5)將含目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌受體細(xì)胞的過程中常用到哪種化學(xué)試劑?其作用是什么?
(6)在目的基因的檢測(cè)過程中，檢測(cè)的對(duì)象是什么?
【講述】現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材內(nèi)容，從理論上理解有關(guān)知識(shí)，同學(xué)們可從生物學(xué)的專業(yè)知識(shí)角度出發(fā)，用生物學(xué)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)準(zhǔn)確地解答有關(guān)問題。
簡(jiǎn)要?dú)w納基因工程操作的基本步驟和大致過程。 思考回答
1.雜交育種方法簡(jiǎn)單，容易操作的優(yōu)點(diǎn)，但是，雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩縵，過程繁瑣。我們可以利用基因工程的辦法解決。即把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上。
(頭腦中設(shè)想“嫁接”的過程。)
頭腦中設(shè)想“嫁接”的過程。并跟隨教師的引導(dǎo)，思考基因工程的大致步驟：找到目的基因、剪切、拼接、縫合、表達(dá)、檢測(cè)，所用到的工具：基因剪刀、基因針線、基因的運(yùn)載體。
4個(gè)人一組，再次閱讀課前教師下發(fā)的“構(gòu)建DNA分子模型的文字指導(dǎo)”。
討論模型構(gòu)建的具體方法，按“指導(dǎo)”的方法步驟、依次完成模擬制作過程。并思考教師提出的問題?；卮鸩⒔涣鲗?duì)重組DNA技術(shù)的理解。
學(xué)生：剪刀——限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)。它的作用具有特異性特點(diǎn)，即識(shí)別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。例如大腸桿菌的EcoRI限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開。剪切的結(jié)果是：產(chǎn)生黏性未端(堿基互補(bǔ)配對(duì))。
【答】要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切2個(gè)切口?？僧a(chǎn)生2個(gè)黏性未端。
針線——DNA連接酶。連接的部位：磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口(梯子的扶手)，不是氫鍵(梯子的踏板)。結(jié)果是：把兩個(gè)來源不同卻有相同的黏性未端的DNA連接。
【答】2個(gè)、2個(gè)。
觀看圖片或課件，了解質(zhì)粒的特點(diǎn)及其運(yùn)載體功能。
觀看錄像資料，想像科學(xué)家在分子水平上進(jìn)行這一操作的精確性。然后思考、討論、回答。(通過觀看錄像資料學(xué)生對(duì)基因工程的步驟能夠大體了解，對(duì)以上的問題能基本回答，但是對(duì)具體的操作步驟還不能從生物學(xué)角度上很透徹地理解。)
學(xué)生和教師一起歸納基因工程操作的幾個(gè)步驟：
第一步：提取目的基因、
第二步：目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合
第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
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