基因工程及其应用教案.pdf

课例研究教案（精品教案）基因工程及其应用授课人：日期：高中生物《分子与细胞》第6章第2节基因工程的工具学习者水平分析：本节课授课对象是高二年级学生。通过上一节课的学习，学生已经学习了基因工程的概念，为本节课的学习奠定了知识的基础，但是基因工程的工具是基于分子水平上的，知识内容抽象，学生难以直接进行实践操作和直观看到操作结果，加之该部分是本节的重难点，学生理解和学习起来较为困难。教学内容分析：基因操作的工具是本节内容的重难点，也是在基因工程概念的学习基础之上进行的，对接下来基因工程的步骤的学习起关键的作用，基因操作的工具包括基因的剪刀—限制性核酸内切酶；基因的针线—DNA连接酶；基因的运载体。基因操作的工具细微抽象，较难理解与应用。教学目标：1.知识目标：1）阐明限制酶和连接酶的作用特点。2）说出常用的运载体及其特点。2.能力目标：运用基因工程的基本工具，培养分析、推理、归纳、总结等思维能力。3.情感态度与价值观目标：1）参与基因工程相关热点问题的讨论。2）养成创新思维，培养科学思考问题的能力。教学重点：1.阐明限制酶和连接酶的作用特点。2.说出常用的运载体及其特点。教学难点：阐明限制酶和连接酶的作用特点。教学方法：讲授法，谈话法，讨论法，演示法。教学媒体：幻灯片，教具，教学动画演示。教学过程：教学环节教师行为学生行为设计意图导入新闻：中国农科院专家郭三堆，结合实例，回顾相关知结合新闻，联系旧因成功研制具有自主知识产权的识，思考问题。知识，引发对本节三系杂交转基因抗虫棉，而当选课内容的思考，激为CCTV2013年度科技创新人物。起学生好奇心。想一想：将抗虫基因移植到棉花的细胞中，使棉花具有抗虫害的作用，这项工作是在DNA分子水平上进行的操作。假如你作为一名研究者来完成这一项工作，那么你会采取什么工具呢？带着这些问题，我们开始本节课的学习，第六章第2节第二课时基因工程的工具。（板书）新授思考要完成转基因抗虫启发学生思考。通过预习，基因工程有三大基因棉要用到的工具。的工具，基因的剪刀，基因的针线，运载体。接下来我们逐一进行学习思考基因的剪刀—限制引出基因的剪刀—性核酸内切酶的作用特限制性核酸内切酶首先我们要把抗虫基因从苏云金点。的学习。芽孢杆菌中提取出来，抗虫基因是苏云金芽孢杆菌中的一段基因，要获取抗虫基因是不是相当于用一把剪刀把它从一大段基因中截取下来呢？但是细胞是很小的，一般直径只100nm到150nm，用剪刀剪,显然是不现实的，那我们怎么办呢？这就要用到基因工程的第一个工具：基因的剪刀—限制性核酸内切酶。（板书：基因的剪刀—限制性核酸内切酶）认真听讲，做笔记。讲解基础知识，为接下来的学习奠定讲解：知识基础。来源：原核生物作用特点：识别双链DNA分子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之间的磷酸二酯键断开。结果：形成两种末端（黏性末端和平末端）。记下EcoR1限制酶的作讲明EcoR1限制酶用位点，识记黏性末端和黏性末端的概念，以大肠杆菌的EcoR1限制酶为例，的概念。帮助学生理解。为结合PPT动画演示进行讲解：接下来的实际操作EcoR1限制酶其能识别GAATTC序奠定知识基础列，并在G和A之间将这段序列切开，剪切的结果是产生黏性末端。黏性末端：被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好互补配对，这样的切口叫做黏性末端。平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口(剪辑相同，次序相反)，是平整的，这样的切口叫平末端。（展示平末端的切割图片）小组合作，找到特定切亮点一：创设模拟点，在G和A之间切开，实验，加深内容学得到黏性末端，学生派习。通过讲解和相代表上台展示操作过程，关的PPT演示，学试一试：假如这是一段苏云金芽并讨论回答问题：习基因的剪刀—限孢杆菌的DNA片段，我们怎样提1.要想获得某个特定性制性核酸内切酶，取出来我们想要的抗虫基因呢？状的基因，需要用限制灵活运用知识，培PPT显示一段DNA序列，全班同学酶切4个切口，可产生养动手操作能力。4人为一组，分发写好某段DNA序4个黏性末端。结合问题，拓展知列的硬卡纸，剪刀。根据所讲内2.被同一种限制酶切断识面。容，以大肠杆菌的EcoR1限制酶的两个DNA具有相同的为例，小组讨论剪切得到一段目黏性末端，不同的限制的基因（讲解目的基因的概念），酶得到的黏性末端不同。并回答问题：1.要想获得某个特定性状的基因，需要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？2.被同一种限制酶切断的两个DNA是否具有相同的黏性末端？不同的限制酶呢？（PPT动画展示并讲解小练习）结合刚学过的知识，思引出基因的针线—考并回答问题：这段重DNA连接酶，引发思组DNA序列不完整，在考。我们通过刚才的练习知道，两种G和A之间存在缺口。来源不同