选修3 专题1 基因工程 教案.docVIP

1.1 DNA重组技术的基本工具 教学目标 一、知识目标 （1）简述三种工具的作用 （2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 二、能力目标 （1）通过对材料的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。 （2）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推 理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。 （3）通过学生动手制作重组DNA的模型，培养学生的动手能力以及合作精神。 三、情感目标 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 重难点 重点：（1）简述三种工具的作用 （2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 难点：载体必须具备的条件 课前准备 提前通知学生预习课文 用蓝色和红色卡纸制作模拟DNA片段，剪刀，透明胶等 教学过程 【情景创设】同学们都知道棉花使我们国家的主要经济作物之一。但是20世纪九十年代以来，我国内地主要棉产区棉铃虫大爆发。仅仅1992年一年，我国北方棉产区减产皮棉80多万吨，造成直接经济损失50多亿。而且由于大量使用化学杀虫剂（约15万吨），造成数万人中毒。同时造成了严重的环境污染。于是我们国家的棉农“一气之下”该种了抗虫棉！同学们，请想一想，一百年前，中国人甚至是全世界的人有抗虫棉种么？ 学生：没有。因为没有那个技术条件！ 【师生互动】 一、基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 学生浏览课本2-3页的内容，主要注意黑体字。 尝试简述基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新的原因。 师：棉花本身有没有抗虫基因？ 生：没有 师：那么抗虫基因从哪里来呢？ 生：从别的生物那里来。（引出基因工程的概念） 基因工程的概念 （学生一起朗读一遍这个概念） 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的。因此又叫做DNA重组技术。 基因是有遗传效应的DNA片段。大家知道DNA是非常小的。它的直径都有我们头发丝的十万分之一。俗话说：工欲善其事，必先利其器。没有金刚钻儿，不揽瓷器活儿。要想把微生物中的抗虫基因转到棉花内，就必须要有精密的工具。那么这些工具是什么呢？ 【自主学习】 认真阅读课文，思考如下问题 DNA重组技术的基本工具有哪些？它们各自的作用是什么？ （找学生简要回答） 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 学生回答以下问题 来源： 作用：能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。 什么是磷酸二酯键呢？（在黑板上画出一小段DNA片段（见下图），带领学生简要复习下DNA分子的结构，并且明确磷酸二酯键的位置） [补充]由于DNA分子的模式图画起来比较麻烦。所以经常用碱基来代表相应的脱氧核苷酸。那么左边的DNA片段就可以写成这样： C.几种限制酶识别序列的比较（板书：如下） a，仔细观察上述识别序列，能够发现什么规律？ 学生回答：限制酶所识别的序列，都可以找到一个中心轴线，中心轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称，重复排列的。 b，尝试写出这几种识别序列被切开后所形成的末端，并且观察它们的特点 （教师先做一个示范。其余的让学生完成） 学生会发现切出来的末端出现了两种情况：平的和不平的。它们分别被成为平末端和黏性末端。 【精讲】限制酶只能切断特定识别序列里的特定的位置。识别序列可能由4、5、6、8个等碱基组成，但是6个比较常见。切开后的末端有两种情况，黏性末端和平末端。同一种限制酶切出的末端是相同的。一个DNA片段被限制酶切开后的的末端是互补的。 【巩固】课后练习题一 DNA连接酶——“分子缝合针” 师：基因被切割后又是通过什么连接呢，又在哪里进行连接呢？阅读课文回答问题： 1、连接部位：磷酸二酯键。 2、结果：两个相同的末端的连接。（板书） 3、种类：DNA连接酶的种类有很多，用的较多的是E·coliDNA连接酶和T4DNA 连接酶。从大肠杆菌中获得的DNA连接酶只能连接具有互补配对粘性末端的双链，对平末端效果不佳，T4DNA连接酶具有较好的平末端双链连接的作用。 基因进入细胞的载体——“分子运输车” 用什么方法才能讲外源基因（如抗虫基因）导入到细胞中呢？ 学生：需要把外源基因连接到载体上。 【自主学习】 阅读本节内容，思考以下问题 基因工程中常常用什么作为载体？ 具备什么条件的DNA分子才能作为载体？ 学生：结构简单，比较小，能自我复制，有特殊的标记基因等。 【思考与讨论】 1、如果没有自我复制能力