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高一生物必修二遗传与进化导学案（编号： GZSWRJBXE020）
班级 ，小组名： ， 姓名
课 题 基因工程及其应用
主编制人 王正庆 编制时间 使用时间
导
语 演示多媒体课件列举几种生物的不同性状，如下：
（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）人的胰岛素细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度。
〖讲述〗以上几种生物各自有其特定的性状，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？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？例如，让禾本科植物能够固定空气中的氮气；让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等药物。这样既节省了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。这种设想能实现吗？回答是可以的。通过科学家们的不断努力，在20世纪70年代终于创立了一种能定向改造生物的新技术——基因工程。
学
习
任
务
一、基因工程的原理
1、概念：基因工程又叫_______________技术或______________技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因________出来，加以 ，然后放到另一种生物的细胞里，_______地改造生物的遗传性状。
2、原 理： 3、操作水平：
4、结 果：
二、 基因操作的工具
1、 基因的“剪刀”——
（1）作用：识别 ，并在 切割
第2节 基因工程及其应用
一、教材分析
本课是人教版高中生物必修二第六章第2节内容，主要包括三个方面：基因工程的原理、基因工程的应用、转基因生物和转基因食品安全性。本节是对杂交育种和诱变育种内容的补充，是既贴近实际又远离生活的微观内容，但转基因技术是社会热点问题，也是高考热点考点。学习这一内容，既有助于学生了解前沿科技，也能对科学、技术、社会三者的关系有更深入的理解，还能为学生的人生规划和发展提供新的视角。本课学习的基因工程操作的原理及教材概括的基本步骤，都可以在必修1和必修2中找到理论基础。但它毕竟是在分子水平的操作，操作过程细微，抽象，实验现象看不见也摸不着，只凭教师讲述是很枯燥的，学生也难以理解。同时教学内容的呈现具有一定的开放性，学生可以展示对转基因食品安全性的不同观点，进行关注、思考和交流。
二、学情分析
虽然经过必修1的学习，学生的生物基础知识较扎实，思维逻辑性已初步建立，但基因工程一节对学生来说难点较多，如果处理不好，会变成简单的死记硬背。因此在教学过程中，宜采用模型建构活动及采用多媒体动画形象化教学，加上我所执教班是尖子班，学生对学习生物学有着浓厚的兴趣，所以能够组织学生在学习过程中开展自主探究。本节课推行“问题—探究—发展”的教学模式，通过创设学生熟悉的情景来激发学生学习的积极性和探究问题的主动性，便于每位同学都能在课堂上完成探究。充分体现学生在课堂中的主体地位，发挥教师的主导作用，通过教师的重点指引和难点突破，帮助学生完成从对知识的初步认识和理解升华到对知识的综合理解和应用，从而真正转化为能力和素养。
三、教学目标
知识与能力目标
1.通过阅读文本、观看图片，能够简述基因工程的概念；
2.通过教师讲解、图文阅读，能够辨别基因工程操作的基本工具；
3.通过自主建模、小组讨论，能够概述基因工程操作的基本步骤；
4.通过观看图片、师生互动，能够举例说出基因工程的应用。
学科素养 （1）基础知识（基因工程的概念；基因工程操作的基本工具和操作步骤；基因工程的应用）；
第2节 基因工程及其应用
【教学目标】
（一）知识目标
1．简述基因工程的基本原理。
2．举例说明基因工程在农业、医药等领域的应用。
（二）能力目标
进行转基因生物和转基因食品安全性的资料收集和分析。
（三）情感目标
关注转基因生物和转基因食品的安全性。
【教学重点与难点】
1．教学重点
（1）搜集基因工程在育种上应用的事例。
（2）基因工程的安全性问题。
2．教学难点
（1）基因工程的基本原理。
（2）转基因生物与转基因食品的安全性。
【教学设计】
第一课时
教师的组织和引导 学生活动 达成目标 主要板书
复习：
（1）生物体的基因是怎样来的？
（2）最古老的育种方法是什么？
（3）杂交育种和诱变育种的局限是什么？
（4）超越已有技术的局限性是育种技术的不断完善与发展的动力和原因。育种学家将如何突破“不能实行种间的基因交流”这一育种技术的局限呢？
引入新课:
展示下列资料和相关图片：
资料一：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30多年来，科学回忆相关概念，讨论作答：
①由母体（无性生殖）或父本和母本（有性生殖）遗传而来。
②通过基因突变产生新基因。
选择育种。
不能进行种间的基因交流。
提取相关的基础知识为学习新知识做好准备。
用具体的实例，激发学生学习探究的兴趣。
第2节基因工程及其应用
·基因工程
家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。
资料二：目前，全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%-4%，且农作物只能吸收氮肥的1/10,造成了大面积土壤和水质的污染。
教师设问：请发挥你们的想象力，提出解决上述问题的设想。
教师在学生讨论的基础上提出设想：
（1）能否让细菌“吐出”蛛丝？
（2）能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？
德国科学家宣称，他们利用转基因细菌成功制造出了优质“蛛丝”，将来能利用这种丝纺织出精美布料或者轻巧而结实的绳索。
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课时提升作业 十六
基因工程及其应用
(35分钟 100分)
一、选择题(共9小题，每小题5分，共45分)
1.(2017·威海高一检测)下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体( )
A.质粒 B.噬菌体
C.动植物病毒 D.细菌核区的DNA
【解析】选D。基因工程中经常使用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等，细菌核区的DNA不是用来运载目的基因的载体。
2.在畜牧养殖业上，科学家利用基因工程的方法培育出了转基因奶牛、超级绵羊等多种转基因动物。“转基因动物”培育利用的原理是( )
A.基因突变
B.基因重组
C.染色体结构变异
D.染色体数目变异
【解析】选B。“转基因动物”培育采用的方法是基因工程，其原理是基因重组，发生在分子水平上。
【误区警示】基因重组分为狭义和广义两种，狭义的基因重组是指减数分裂过程中交叉互换和非同源染色体上非等位基因的自由组合；广义的基因重组还包括基因工程。
3.据下图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是(
)
A.切断a的酶为限制性核酸内切酶
B.切断b的酶为解旋酶
C.连接a的酶为DNA连接酶
D.切断b的酶为限制性核酸内切酶
【解析】选D。a为磷酸二酯键，限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键，A正确，D错误。解旋酶使DNA链解开，连接DNA两条链的为碱基对之间的氢键(b)，B正确。DNA连接酶可使两个DNA分子片段连接起来，作用的也是磷酸二酯键，C正确。
【互动探究】
(1)图中能够切断a处的酶还有哪些？
提示：DNA水解酶。
(2)图中b化学键的断裂是否一定需要酶的催化？为什么？
提示：不一定。b化学键为氢键，高温处理也可以使氢键断裂。
【误区警示】限制酶与DNA解旋酶不同
(1)相同点：作用机理都是破坏化学键。
