基因工程教案
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基因工程教案初中教学目标:1. 了解基因工程的概念和原理。
2. 掌握基因工程在医疗领域的应用。
3. 探索基因工程的未来发展前景。
教学重点:1. 基因工程的基本原理。
2. 基因工程在医疗领域的应用。
3. 基因工程的未来发展前景。
教学难点:1. 基因工程的原理和应用之间的联系。
2. 基因工程技术的未来发展。
教学准备:1. PPT演示文稿。
2. 相关视频或动画资料。
3. 小组讨论材料。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 通过展示一个关于基因工程的新闻报道或动画,引起学生的兴趣。
2. 提出问题:“你们认为基因工程是什么?”让学生思考并激发他们的好奇心。
二、基因工程的基本原理(15分钟)1. 通过PPT演示文稿,介绍基因工程的概念和基本原理。
2. 解释DNA重组技术,包括剪切、组合和拼接基因的过程。
3. 强调基因工程的目标是改变生物的遗传特性,以产生有用的产物或新品种。
三、基因工程在医疗领域的应用(20分钟)1. 介绍基因工程在医疗领域的应用,如基因治疗、药物研发和疾病诊断。
2. 通过具体案例,解释基因治疗的工作原理和疗效。
3. 讨论基因工程在药物研发中的应用,如利用基因工程生产药物蛋白。
4. 强调基因工程在疾病诊断和预防中的重要性,如基因检测和个性化医疗。
四、基因工程的未来发展前景(15分钟)1. 探讨基因工程在未来发展中的潜力,如基因编辑和基因治疗的创新。
2. 引导学生思考基因工程在解决全球健康问题中的作用,如遗传疾病治疗和抗病毒疫苗研发。
3. 提出问题:“你们认为基因工程会对我们的未来产生哪些影响?”鼓励学生展开想象和思考。
五、小组讨论和分享(10分钟)1. 将学生分成小组,分配相关的讨论材料。
2. 要求每个小组讨论基因工程在医疗领域的应用和未来发展前景。
3. 每个小组选择一名代表,向全班分享他们的讨论结果和观点。
六、总结和反思(5分钟)1. 总结基因工程的基本原理和在医疗领域的应用。
2. 强调基因工程的重要性和未来发展潜力。
《基因工程》实验教学教案一、实验教学目标1. 让学生了解基因工程的基本概念、原理和操作步骤。
2. 培养学生运用基因工程技术解决实际问题的能力。
3. 帮助学生掌握基因克隆、基因编辑等实验技能。
二、实验教学内容1. 基因克隆实验:让学生通过PCR扩增目的基因,并进行琼脂糖凝胶电泳分析。
2. 基因编辑实验:让学生利用CRISPR/Cas9系统对目标基因进行编辑,并通过PCR和琼脂糖凝胶电泳验证编辑效果。
3. 基因表达实验:让学生将目的基因插入到表达载体中,转化大肠杆菌,并通过IPTG诱导表达。
4. 抗原-抗体反应实验:让学生利用基因工程方法制备重组抗原,并进行抗原-抗体特异性反应检测。
5. 基因工程应用实例:让学生了解基因工程在生物制药、农业、环保等领域的应用。
三、实验教学方法1. 讲授法:讲解基因工程的基本原理、操作步骤和实验技巧。
2. 演示法:演示基因克隆、基因编辑等实验操作,让学生直观地了解实验过程。
3. 实践操作:让学生动手进行实验,培养实验操作能力和团队协作精神。
4. 讨论法:引导学生针对实验结果进行分析和讨论,提高解决问题的能力。
四、实验教学准备1. 教材和参考资料:准备《基因工程》等相关教材和参考资料,为学生提供理论支持。
2. 实验器材:准备PCR仪器、琼脂糖凝胶电泳设备、表达载体、大肠杆菌等实验所需的器材和试剂。
3. 实验指导:制定详细的实验步骤和操作指南,方便学生查阅。
五、实验教学评价1. 过程评价:评价学生在实验操作过程中的规范性和团队协作精神。
3. 应用评价:评价学生运用基因工程知识解决实际问题的能力。
4. 学生互评:鼓励学生互相评价,提高自我认知和沟通能力。
六、实验教学流程1. 实验前准备:讲解实验原理、目的和操作步骤,检查实验器材和试剂。
2. 实验操作:按照实验指导进行基因克隆、基因编辑等实验操作。
3. 实验结果分析:对实验结果进行分析和讨论,解释实验现象。
5. 实验总结:总结实验收获和不足,提出改进措施。
基因工程及其应用教学设计(优秀7篇)6.2基因工程及其应用教学设计案例篇一一、教学目标的确定课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是:关注转基因生物和转基因食品的安全性,这也是本节要达成的主要教学目标。
课程标准并未明确指出本章要讲述基因工程的内容,考虑到本章教材知识体系的完整性,以及学生达成上述目标所需要的知识基础,本节还将简述基因工程的基本原理,举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用作为教学目标。
二、--思路第一课时--流程图如下。
第二课时--流程图如下。
三、教学实施的程序教师组织引导学生活动教学意图教师通过图片和音像资料展示基因工程产品,如种子、水果、疫苗或药物等,引入课题。
教师利用问题探讨,提出问题,组织学生讨论、交流看法。
·为什么能把一种生物的基因嫁接到另一种生物上?·推测这种嫁接怎样才能实现?·这种嫁接对品种的改良有什么意义?教师小结:从杂交育种的局限性切入,人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。
说明本节教学目标。
教师肯定学生合理的想法,引发思考。
你的想法很好,可是用什么样的方法才能实现你的设想呢?教师用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具:剪刀、针线、运载体等。
并用问题启发学生:你能想像这种‘剪刀加浆糊’式的‘嫁接’工作在分子水平的操作,其难度会有多大吗?用同一种限制性内切酶切割后的dna片断其末端可以用连接酶来缝合(参考教科书插图6?4)。
这样剪切拼接就可以形成重组的dna分子。
将学生分成4个人一组,发给所需材料,可将构建模型的文字指导(参见选修3《现代生物科技专题》p.6重组dna分子的模拟操作),复印后发给各组。
教师提出问题:1.在制作模型时用到的工具(剪刀和不干胶)各代表什么?比较剪切后的dna片断的末端切片,你发现有什么特点呢?2.回顾在模型构建过程中,每一步的操作和所用到的工具以及形成的产品,你对重组dna 的操作有什么新的理解?教师启发学生思考重组后的dna分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞(如大肠杆菌、动植物细胞)中。
基因工程及其应用教案一、教学目标1、知识目标(1)简述基因工程的基本原理。
(2)举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。
2、能力目标(1)通过对基因工程原理的学习,培养学生的逻辑思维能力。
(2)通过对基因工程应用实例的分析,提高学生的信息处理和解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)关注基因工程的发展,认同基因工程给人类带来的巨大利益。
(2)培养学生对科学技术的敬畏之心,形成正确的科学价值观。
二、教学重难点1、教学重点(1)基因工程的基本原理。
(2)基因工程的操作工具。
(3)基因工程的应用。
2、教学难点(1)基因工程的基本原理,如基因表达载体的构建。
(2)基因工程操作中的限制酶、DNA 连接酶等工具酶的作用。
三、教学方法讲授法、讨论法、直观演示法四、教学过程1、课程导入(5 分钟)通过展示一些基因工程产品的图片,如转基因大豆、胰岛素等,引导学生思考这些产品是如何产生的,从而引出基因工程的话题。
2、基因工程的概念(5 分钟)讲解基因工程的定义: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。
3、基因工程的基本原理(20 分钟)(1)基因的“剪刀”——限制酶展示限制酶作用的示意图,讲解限制酶能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。
(2)基因的“针线”——DNA 连接酶讲解 DNA 连接酶能够将被限制酶切割后产生的黏性末端或平末端连接起来,形成重组 DNA 分子。
(3)基因的运输工具——运载体介绍常见的运载体,如质粒、噬菌体和动植物病毒等,并说明运载体需要具备的条件,如能够在宿主细胞中复制并稳定保存、具有多个限制酶切点、具有标记基因等。
4、基因工程的操作步骤(20 分钟)(1)提取目的基因介绍提取目的基因的方法,如从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增等。
(2)目的基因与运载体结合通过示意图讲解如何构建基因表达载体,即将目的基因与运载体连接起来,形成重组 DNA 分子。
---一、教学目标1. 知识目标:- 理解基因工程的基本原理,包括DNA重组技术。
- 掌握基因工程的基本操作步骤和工具。
- 了解基因工程在农业、医学和工业等领域的应用。
2. 能力目标:- 通过实验操作,培养学生的动手能力和实验设计能力。
- 培养学生分析问题和解决问题的能力。
3. 情感目标:- 激发学生对生物科学的兴趣和探索精神。
- 增强学生对科学技术应用的认识和责任感。
---二、教学重难点1. 重点:- 基因工程的基本原理和操作步骤。
- 基因工程在各个领域的应用。
2. 难点:- DNA重组技术的操作细节。
- 基因工程的安全性评估。
---三、教学过程(一)导入新课1. 展示一些转基因生物的图片,如转基因作物、转基因动物等,激发学生的兴趣。
2. 提问:这些转基因生物是如何产生的?引出基因工程的概念。
(二)新课讲授1. 基因工程的基本原理:- 介绍DNA重组技术的基本概念和原理。
- 讲解限制酶、DNA连接酶等工具酶的作用。
- 通过动画或模型演示DNA重组的过程。
2. 基因工程的操作步骤:- 提取目的基因。
- 制备运载体。
- 将目的基因导入受体细胞。
- 选择和鉴定重组细胞。
3. 基因工程的应用:- 农业领域:转基因抗虫、抗病作物。
- 医学领域:基因治疗、基因疫苗。
- 工业领域:生产药物、生物制品。
(三)课堂活动1. 小组讨论:针对某一具体案例,如转基因抗虫棉,讨论其优点和潜在风险。
2. 实验操作:进行DNA重组实验,让学生亲身体验基因工程的操作过程。
(四)课堂小结1. 回顾本节课的主要内容,强调基因工程的基本原理和应用。
2. 强调基因工程的安全性,提醒学生关注科学技术发展的伦理问题。
---四、教学评价1. 课堂表现:观察学生的参与度和讨论积极性。
2. 实验操作:评估学生的实验技能和实验报告的质量。
3. 课后作业:布置与基因工程相关的拓展阅读或实验设计作业。
---五、教学反思本节课通过理论讲解、实验操作和课堂讨论等多种方式,帮助学生全面了解基因工程的基本原理和应用。
初中基因工程教案课程目标:1. 了解基因工程的基本概念和原理;2. 掌握基因工程的技术和应用;3. 培养学生的科学思维和创新能力。
教学内容:1. 基因工程的基本概念;2. 基因工程技术;3. 基因工程的应用;4. 基因工程与生物伦理。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生思考:什么是基因?基因在生物体中有什么作用?2. 学生回答后,教师总结:基因是生物体遗传信息的基本单位,控制着生物体的生长、发育和各种生理功能。
二、基因工程的基本概念(10分钟)1. 介绍基因工程的概念:基因工程是一种通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物新的遗传特性的技术。
2. 解释转基因生物的概念:转基因生物是通过基因工程技术将外源基因导入到生物体中,使其具有新的遗传特性的生物。
三、基因工程技术(15分钟)1. 介绍基因工程的基本步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因的导入、目的基因的检测与鉴定。
2. 讲解基因表达载体的构建:包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等组成。
3. 介绍目的基因导入的方法:农杆菌转化法、显微注射法、钙离子处理法等。
四、基因工程的应用(10分钟)1. 农业方面:转基因作物、转基因动物、生物农药等。
2. 医学方面:基因治疗、基因诊断、生物制药等。
3. 环境保护方面:生物降解、生物修复等。
五、基因工程与生物伦理(10分钟)1. 介绍基因工程在生物伦理方面的问题:转基因生物的安全性、生物多样性保护、遗传歧视等。
2. 引导学生思考:如何看待基因工程与生物伦理问题?六、总结与评价(5分钟)1. 总结基因工程的基本概念、技术和应用。
2. 强调基因工程的重要性和潜在风险。
教学评价:1. 学生能够准确回答基因工程的基本概念和原理;2. 学生能够掌握基因工程的技术和应用;3. 学生能够对基因工程与生物伦理问题进行思考和讨论。
教学资源:1. 教材或教辅资料;2. 多媒体课件;3. 网络资源。
教学建议:1. 在讲解基因工程的基本概念时,可以结合具体的实例进行说明,以便学生更好地理解和掌握;2. 在讲解基因工程技术时,可以进行实验演示或播放实验视频,增强学生的实践操作能力;3. 在讲解基因工程的应用时,可以结合当前热点问题进行讨论,提高学生的科学素养和创新能力。
基因工程及其应用教案一、教学目标1. 了解基因工程的概念、原理和基本操作步骤。
2. 掌握基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用。
3. 探讨基因工程技术的伦理和法律问题。
4. 培养学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 基因工程的概念:基因、DNA、基因重组等。
2. 基因工程的原理:DNA重组技术、基因表达载体的构建等。
3. 基因工程的基本操作步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、转化宿主细胞等。
4. 基因工程的应用:农业(转基因作物、抗病虫害育种)、医药(基因治疗、药物生产)、环境保护(生物降解、生物修复)等。
5. 基因工程技术的伦理和法律问题:基因歧视、生物安全、生物多样性保护等。
三、教学方法1. 讲授法:讲解基因工程的基本概念、原理和应用。
2. 案例分析法:分析具体的基因工程应用实例,引导学生思考和讨论。
3. 小组讨论法:分组讨论基因工程技术的伦理和法律问题。
4. 实践操作法:安排实验室实践活动,如基因表达载体的构建、转化宿主细胞等。
四、教学资源1. 教材:基因工程及其应用。
2. 课件:基因工程的原理和应用。
3. 视频资料:基因工程技术的实际应用案例。
4. 实验室设备:PCR仪、电泳仪、转化系统等。
五、教学评价1. 平时成绩:课堂参与度、小组讨论表现等。
2. 书面作业:基因工程应用案例分析和伦理法律问题论述。
3. 实验报告:基因表达载体的构建和转化实验。
4. 期末考试:基因工程及相关知识的选择题、填空题和简答题。
六、教学安排1. 课时:本课程共计32课时,其中理论课24课时,实验课8课时。
2. 教学计划:第1-4课时:基因工程的基本概念和原理。
第5-8课时:基因工程的基本操作步骤。
第9-12课时:基因工程在农业领域的应用。
第13-16课时:基因工程在医药领域的应用。
第17-20课时:基因工程在环境保护领域的应用。
第21-24课时:基因工程技术的伦理和法律问题。
第25-28课时:实验室实践活动,包括基因表达载体的构建、转化宿主细胞等。
课程名称:生物技术授课班级:XX级XX班授课教师:XXX教学目标:1. 知识目标:(1)了解基因工程的定义、发展历程及其在生物技术领域中的应用。
(2)掌握基因工程的基本操作步骤,包括目的基因的获取、基因载体的构建、重组DNA的转化与筛选等。
(3)熟悉基因工程在农业、医药、环境保护等领域的应用实例。
2. 能力目标:(1)培养学生运用基因工程原理解决实际问题的能力。
(2)提高学生的实验操作技能和科研思维能力。
3. 情感目标:(1)激发学生对生物技术领域的兴趣,培养其创新意识和团队协作精神。
(2)树立科学严谨的学术态度,增强社会责任感。
教学重点:1. 基因工程的基本操作步骤。
2. 基因工程在生物技术领域的应用实例。
教学难点:1. 重组DNA的转化与筛选。
2. 基因工程在农业、医药、环境保护等领域的应用。
教学过程:一、导入1. 介绍基因工程的定义、发展历程及其在生物技术领域中的应用。
2. 引导学生思考基因工程的重要性及其对人类社会的影响。
二、基本概念与原理1. 介绍基因工程的定义、发展历程及其在生物技术领域中的应用。
2. 讲解基因工程的基本操作步骤,包括目的基因的获取、基因载体的构建、重组DNA的转化与筛选等。
3. 分析基因工程的基本原理,如DNA重组技术、分子克隆技术等。
三、实验操作1. 讲解实验原理及操作步骤。
2. 学生分组进行实验操作,教师巡回指导。
3. 学生汇报实验结果,教师点评。
四、案例分析1. 介绍基因工程在农业、医药、环境保护等领域的应用实例。
2. 分析案例中的关键技术及其应用效果。
3. 引导学生思考基因工程在解决实际问题中的作用。
五、总结与讨论1. 总结本节课的主要内容,强调重点和难点。
2. 鼓励学生提出问题,进行课堂讨论。
3. 教师针对学生提出的问题进行解答。
教学反思:1. 教学过程中,注重理论联系实际,提高学生的实际操作能力。
2. 鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的创新意识和团队协作精神。
第一节基因工程【教学目标】1.知识与技能(1)举例说出基因工程的原理,并说明“工程菌”的培育过程。
(2)举例说出基因工程在工农业生产和医疗方面的应用。
(3)能正确认识转基因生物的安全性。
2.过程与方法通过调查活动和动画演示等方法探究基因工程在生产生活中的应用,提高信息整合能力。
3.情感态度和价值观通过学习基因生物技术及产品安全性对人类的影响,培养学生辩证看待生物技术的态度。
【教学重点】(1)“工程菌”的培育过程。
(2)基因工程的应用。
(3)转基因生物的安全性。
【教学难点】(1)基因工程的原理及大致操作过程。
(2)转基因技术和产品的安全性。
【课前准备】多媒体课件【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课播放视频:《美国科学家培育出首批转基因婴儿》据国外媒体报道:美国科学家成功培育出了世界首批转基因婴儿,这些健康宝宝在出生前都经历过一系列基因科学实验。
该事件在美国甚至在全球都激起了关于伦理的激烈争论,一方面体现了科学家希望通过改变人类生殖细胞基因培养出正常、健康的婴儿,另一方面有悖人类的伦理观。
关于转基因技术,你们都有哪些了解呢?这节课,我们就来学习基因工程及其应用。
二、新课学习在美国马里兰州有个小女孩,她体内的某个基因与正常人不同,无法合成有分解氨基毒素功能的酶,导致其免疫功能严重低下,只能生活在无菌的隔离帐内。
1990 年,当小女孩4 岁时,医生们用基因治疗的方法使她的病情大为缓解,由此她成为世界上接受基因治疗的第一人。
基因治疗是基因工程研究的一个重要方面,虽然目前还处于试验阶段,但它已经为我们展现了生物工程的美好前景。
视频:《基因工程与医学》(一)基因工程的原理基因工程的原理:各种生物的DNA 在组成方式上是相同的,基因蕴含的遗传信息在动物、植物和微生物之间也是相通的,一种生物的基因在另一种生物体内同样可以得到表达。
相关链接:质粒有些细菌除核区固有的遗传物质以外,其细胞质中还存在一种相对独立的环状DNA 分子,我们称之为质粒。
《基因工程》实验教学教案一、实验背景基因工程是一种现代生物技术,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,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
本实验旨在让学生了解基因工程的基本原理和操作步骤,掌握PCR扩增、DNA连接、转化等关键技术,并应用于实际问题的解决。
二、实验目标1. 理解基因工程的基本原理及操作步骤。
2. 掌握PCR扩增、DNA连接、转化等关键技术。
3. 学会分析实验结果,并能够对实验问题进行解决。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:DNA模板、引物、dNTPs、Taq酶、DNA连接酶、感受态细胞等。
2. 仪器设备:PCR仪器、凝胶成像系统、电泳仪、离心机、DNA提取仪、显微镜等。
四、实验内容与步骤1. PCR扩增目的基因:a. 设计引物,并进行合成。
b. 配置PCR反应体系,包括DNA模板、引物、dNTPs、Taq酶等。
c. 进行PCR扩增,观察扩增曲线。
d. 扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳分析。
2. DNA连接:a. 准备连接反应体系,包括目的基因、载体、DNA连接酶等。
b. 将目的基因与载体连接,并进行转化。
c. 转化感受态细胞,筛选阳性克隆。
3. 转化与筛选:a. 配置转化反应体系,包括连接产物、感受态细胞等。
b. 进行转化,观察转化效率。
c. 筛选阳性克隆,并进行鉴定。
4. 实验结果分析:a. 分析PCR扩增产物,判断扩增效果。
b. 分析转化子,判断连接效果。
五、实验注意事项1. 实验操作过程中要严格遵循无菌操作原则。
2. 实验材料要进行质控,确保实验的准确性。
3. 实验过程中要记录详细的数据和观察结果,便于分析。
4. 实验结果要进行多次重复,以验证实验结果的可靠性。
六、实验拓展与思考1. 讨论基因工程在生物制药、农业、环保等领域的应用。
2. 分析基因工程所面临的伦理、法律和社会问题。
3. 探索基因工程技术在未来的发展趋势。
七、实验报告要求1. 报告内容:实验目的、实验原理、实验材料与仪器、实验步骤、实验结果及分析、实验拓展与思考等。
高中生物基因工程微课教案
教学内容:基因工程
教学目标:了解基因工程的定义、相关技术和应用,并能够分析基因工程的利与弊。
教学重点:基因工程的定义、相关技术和应用
教学难点:基因工程的伦理道德问题及风险
教学时间:约15分钟
一、引言(5分钟)
1. 引入基因工程的定义:基因工程是一种通过人为调控生物体遗传物质的方法,以改变其
性状或功能的技术手段。
2. 介绍基因工程的历史:基因工程在20世纪70年代开始兴起,经过数十年的发展已经
成为现代生物科技领域的重要组成部分。
二、基因工程的相关技术(5分钟)
1. 基因克隆技术:包括DNA切割、DNA连接、DNA复制等步骤,可用于将外源基因导入
宿主细胞中。
2. 基因编辑技术:如CRISPR-Cas9系统,能够精确编辑生物体基因组,有效实现基因修饰。
三、基因工程的应用(5分钟)
1. 医学领域:基因工程可用于生产重组蛋白药物、基因疾病诊断与治疗等。
2. 农业领域:基因工程可用于培育抗病虫、耐逆境的转基因作物。
四、基因工程的伦理道德及风险(5分钟)
1. 伦理道德问题:基因工程涉及到生命的改变,需要慎重考虑道德伦理问题。
2. 风险:基因工程可能会带来不可预见的风险,需要谨慎应用。
五、总结(5分钟)
1. 总结基因工程的定义、相关技术和应用。
2. 提醒学生要注意基因工程的伦理道德问题及风险。
期望效果:通过本课的学习,学生能够初步了解基因工程的定义、相关技术和应用,以及
基因工程面临的伦理道德问题及风险,培养学生对生物技术的科学素养和批判思维。
基因工程及其应用教案一、教学目标1. 了解基因工程的概念、原理和操作步骤。
2. 掌握基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用。
3. 理解基因工程技术的发展对人类社会的影响。
二、教学重点与难点1. 基因工程的概念、原理和操作步骤。
2. 基因工程在农业、医药和环境保护等领域的应用。
3. 基因工程技术的发展对人类社会的影响。
三、教学方法1. 采用案例分析法,以具体的基因工程应用为例,引导学生了解和掌握基因工程的原理和方法。
2. 利用多媒体教学,展示基因工程的操作过程和应用实例,增强学生的直观感受。
3. 开展小组讨论,让学生探讨基因工程技术在实际应用中可能遇到的问题和解决方案。
四、教学准备1. 多媒体教学课件。
2. 相关案例资料。
3. 小组讨论问题。
五、教学内容1. 基因工程的概念:介绍基因工程的定义,解释基因重组、DNA重组技术等基本概念。
2. 基因工程的原理:讲解基因重组的原理,包括限制酶、DNA连接酶等的作用。
3. 基因工程的操作步骤:详细介绍基因工程的基本操作流程,如目的基因的获取、基因表达载体的构建、转化等。
4. 基因工程在农业的应用:举例介绍基因工程在农作物抗病虫害、提高产量等方面的应用。
5. 基因工程在医药的应用:讲解基因工程在药物生产、疾病治疗等方面的应用,如重组蛋白药物、基因治疗等。
六、教学内容6. 基因工程在环境保护的应用:探讨基因工程在生物降解、环境监测等方面的应用,以及其在解决环境污染问题中的潜力。
七、教学内容7. 基因工程技术的发展趋势:分析基因工程技术的未来发展方向,包括基因编辑技术如CRISPR/Cas9等的发展和应用。
八、教学内容8. 基因工程伦理问题讨论:引导学生思考基因工程在食品安全、生物安全、伦理道德等方面可能引发的问题,并进行讨论。
九、教学内容9. 基因工程实验操作演练:安排实验室实践活动,让学生亲自操作基因工程的基本实验步骤,增强实践能力。
十、教学内容10. 课程总结与展望:回顾整个课程内容,强调基因工程的重要性和应用前景,鼓励学生继续探索和学习相关领域的知识。
高中生物基因工程的教案
教学目标:
1. 了解基因工程的定义和历史背景;
2. 掌握基本的基因工程技术和方法;
3. 讨论基因工程在农业、医学、环境领域的应用。
教学内容:
1. 基因工程的定义和概念;
2. 基因工程的发展历程;
3. 基因工程技术:DNA重组技术、PCR技术、基因剪接技术等;
4. 基因工程在农业、医学、环境领域的应用。
教学过程:
1. 导入:通过展示基因工程在实际应用中的场景,引发学生的兴趣;
2. 讲解基因工程的定义和概念,以及发展历程;
3. 着重介绍基因工程的技术和方法,让学生了解基因工程的基本原理;
4. 讨论基因工程在不同领域的应用,比如转基因作物、基因治疗、环境修复等;
5. 组织学生展开讨论和思考,引导他们思考基因工程对社会的影响和伦理道德问题。
教学资源:
1. PPT
2. 视频资料
3. 案例分析
评价方法:
1. 听课记录
2. 小组讨论
3. 课堂互动
拓展活动:
1. 组织学生参观相关基因工程实验室或企业
2. 鼓励学生进行基因工程相关的研究项目
3. 开展基因工程主题的科普宣传活动
家庭作业:
1. 撰写基因工程的发展历程报告
2. 研究一个基因工程在农业、医学或环境领域的应用案例,并进行分享
师生互动:
教师能够倾听学生的想法和见解,鼓励他们表达自己的观点,并引导他们思考基因工程对未来的影响。
同时,教师要了解学生的学习需求,及时调整教学方法,提升教学效果。
课时安排:2课时教学目标:1. 知识目标:了解基因工程的基本概念、操作流程以及相关技术。
2. 能力目标:掌握基因工程的基本操作步骤,包括目的基因的提取、载体构建、基因导入受体细胞以及基因表达检测。
3. 情感目标:培养学生严谨的科学态度和团队协作精神。
教学重点:1. 基因工程的基本操作流程。
2. 基因表达载体的构建。
3. 基因导入受体细胞的方法。
教学难点:1. 基因工程操作过程中的细节处理。
2. 基因表达检测的方法。
教学准备:1. 教学课件、实验器材、实验材料。
2. 实验器材:DNA提取试剂盒、限制性内切酶、DNA连接酶、载体质粒、PCR仪、电泳仪等。
3. 实验材料:大肠杆菌、载体质粒、目的基因片段、DNA标记物等。
教学过程:第一课时一、导入新课1. 提问:什么是基因工程?它有哪些应用?2. 引入:基因工程是一种在分子水平上对基因进行操作的技术,它可以改变生物的遗传特性,具有广泛的应用前景。
二、基因工程基本概念及操作流程1. 基因工程的基本概念:介绍基因工程的基本概念,如目的基因、载体、受体细胞等。
2. 基因工程的操作流程:a. 目的基因的提取:介绍从基因组文库中获取或利用PCR技术扩增目的基因的方法。
b. 基因表达载体的构建:介绍构建基因表达载体的方法,包括目的基因的克隆、载体质粒的选择等。
c. 基因导入受体细胞:介绍将目的基因导入受体细胞的方法,如转化、显微注射等。
d. 基因表达检测:介绍基因表达检测的方法,如PCR、Western blot等。
三、课堂讨论1. 学生分组讨论:如何提高基因工程操作的效率?2. 学生汇报:各组讨论成果,教师点评。
第二课时一、实验操作1. 实验一:目的基因的提取2. 实验二:基因表达载体的构建3. 实验三:基因导入受体细胞4. 实验四:基因表达检测二、实验结果分析1. 学生分组讨论:分析实验结果,找出实验中存在的问题。
2. 学生汇报:各组讨论成果,教师点评。
三、总结与拓展1. 总结:回顾基因工程的基本操作流程及注意事项。
《基因工程》实验教学教案一、实验背景基因工程是一门应用生物学的分支,通过对基因的操作和重组,实现对生物性状的改良和功能的研究。
本实验教学旨在让学生了解基因工程的基本原理,掌握基因克隆、表达和检测的方法,培养学生动手实践能力和创新思维。
二、实验目标1. 了解基因工程的基本原理及实验步骤;2. 掌握PCR扩增、DNA提取、酶切、连接、转化等实验技术;3. 学会分析实验结果,提高学生解决实际问题的能力;4. 培养学生团队合作精神和创新思维。
三、实验内容1. 基因克隆:利用PCR扩增目的基因,并进行酶切、连接,将目的基因插入到载体中;2. 基因转化:将重组载体导入受体细胞,筛选转化成功的细胞;3. 基因表达:对转化成功的细胞进行诱导表达,检测目的蛋白的表达情况;4. 实验结果分析:分析实验数据,探讨实验过程中可能存在的问题,并提出改进措施;四、实验材料与仪器1. 材料:大肠杆菌、质粒、PCR试剂、酶切酶、连接酶等;2. 仪器:PCR仪器、电泳仪、离心机、恒温培养箱、显微镜等。
五、实验步骤1. 实验前的准备工作:了解实验原理,阅读相关文献,准备实验材料和仪器;2. 基因克隆:设计引物,进行PCR扩增,酶切目的基因和载体,连接目的基因与载体,转化大肠杆菌;3. 基因转化:将重组载体导入受体细胞,筛选转化成功的细胞;4. 基因表达:对转化成功的细胞进行诱导表达,检测目的蛋白的表达情况;5. 实验结果分析:分析实验数据,探讨实验过程中可能存在的问题,并提出改进措施;注意事项:1. 严格遵循实验步骤和操作规范,确保实验安全;2. 实验过程中遇到问题,及时与教师沟通,寻求帮助;3. 注重团队合作,共同完成实验任务。
六、实验教学安排1. 理论讲解:2课时2. 实验操作:4课时3. 实验结果分析与讨论:2课时七、实验评价1. 实验操作的正确性和熟练程度;2. 实验结果的准确性及分析的深度;4. 团队合作与沟通能力的展现。
高三生物学《基因工程》的教案一、教学目标1. 知识目标简述基因工程的基本原理。
说出基因工程的操作工具及作用。
概述基因工程的基本操作步骤。
2. 能力目标通过对基因工程操作步骤的分析,培养学生的逻辑思维能力。
通过小组讨论和案例分析,提高学生的合作学习能力和解决问题的能力。
3. 情感目标关注基因工程的发展,体会科学技术对人类生活的影响。
培养学生的创新意识和科学态度。
二、教学重难点1. 教学重点基因工程的基本原理和操作步骤。
基因工程的操作工具。
2. 教学难点基因工程中各种工具的作用及操作步骤的理解。
三、教学方法讲授法、讨论法、案例分析法、多媒体辅助教学法。
四、教学过程1. 导入新课通过展示一些基因工程的成果图片,如转基因抗虫棉、转基因大豆等,引出本节课的主题——基因工程。
提问学生对基因工程的了解,激发学生的学习兴趣。
2. 讲授新课基因工程的概念和基本原理讲解基因工程的定义,强调基因工程是在分子水平上进行的操作。
分析基因工程的基本原理,即基因重组。
通过实例说明基因工程是如何实现不同生物之间的基因转移和重组的。
基因工程的操作工具限制酶:介绍限制酶的来源、作用特点和作用结果。
通过图片和实例展示限制酶如何识别特定的核苷酸序列并切割DNA 分子。
DNA 连接酶:讲解DNA 连接酶的作用,即连接被限制酶切开的磷酸二酯键。
比较不同类型的DNA 连接酶的特点和用途。
运载体:介绍运载体的种类,如质粒、噬菌体和动植物病毒等。
分析运载体的作用,包括携带目的基因、在宿主细胞中复制和表达等。
基因工程的基本操作步骤目的基因的获取:讲解获取目的基因的方法,如从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增目的基因等。
分析各种方法的优缺点和适用范围。
基因表达载体的构建:强调基因表达载体的组成部分,包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
讲解构建基因表达载体的过程和目的。
将目的基因导入受体细胞:介绍将目的基因导入不同受体细胞的方法,如农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法等。
《基因工程》实验教学教案第一章:基因工程概述1.1 教学目标了解基因工程的定义和发展历程掌握基因工程的基本原理和操作步骤理解基因工程在生物技术和农业生产中的应用1.2 教学内容基因工程的定义和发展历程基因工程的基本原理和操作步骤基因工程在生物技术和农业生产中的应用案例1.3 教学方法讲授法:讲解基因工程的定义、发展历程和应用案例互动讨论法:引导学生讨论基因工程的基本原理和操作步骤1.4 教学资源教材:基因工程相关章节投影仪:展示基因工程的图片和示意图1.5 教学评估课堂问答:检查学生对基因工程概念的理解小组讨论:评估学生对基因工程应用案例的分析能力第二章:基因克隆与表达2.1 教学目标了解基因克隆的原理和步骤掌握基因表达载体的构建和转化理解基因克隆与表达在基因工程中的应用2.2 教学内容基因克隆的原理和步骤基因表达载体的构建和转化方法基因克隆与表达在基因工程中的应用案例2.3 教学方法讲授法:讲解基因克隆的原理、步骤和应用案例实验操作法:引导学生进行基因表达载体的构建和转化实验2.4 教学资源教材:基因克隆与表达相关章节实验材料:DNA模板、引物、酶、载体、转化试剂等2.5 教学评估实验报告:评估学生对基因表达载体构建和转化的操作能力课堂问答:检查学生对基因克隆与表达应用的理解第三章:基因编辑技术3.1 教学目标了解基因编辑技术的原理和类型掌握CRISPR/Cas9基因编辑系统的操作步骤理解基因编辑技术在基因工程中的应用和挑战3.2 教学内容基因编辑技术的原理和类型CRISPR/Cas9基因编辑系统的操作步骤基因编辑技术在基因工程中的应用和挑战案例3.3 教学方法讲授法:讲解基因编辑技术的原理、类型和应用案例实验操作法:引导学生进行CRISPR/Cas9基因编辑实验3.4 教学资源教材:基因编辑技术相关章节实验材料:DNA模板、CRISPR/Cas9系统、转化试剂等3.5 教学评估实验报告:评估学生对CRISPR/Cas9基因编辑操作的能力课堂问答:检查学生对基因编辑技术应用和挑战的理解第四章:基因工程在医学中的应用4.1 教学目标了解基因工程在医学领域的应用掌握基因治疗、药物研发和疫苗制备的基本原理和方法理解基因工程在医学中的挑战和未来发展方向4.2 教学内容基因治疗的基本原理和方法药物研发和疫苗制备的基因工程应用案例基因工程在医学中的挑战和未来发展方向4.3 教学方法讲授法:讲解基因治疗的基本原理、方法应用案例互动讨论法:引导学生讨论基因工程在医学中的挑战和未来发展方向4.4 教学资源教材:基因工程在医学应用相关章节投影仪:展示基因治疗、药物研发和疫苗制备的图片和示意图4.5 教学评估课堂问答:检查学生对基因工程在医学应用的理解小组讨论:评估学生对基因治疗、药物研发和疫苗制备的分析能力第五章:基因工程在农业中的应用5.1 教学目标了解基因工程在农业领域的应用掌握转基因作物的原理和方法理解基因工程在农业中的挑战和未来发展方向5.2 教学内容转基因作物的原理和方法基因工程在农业中的应用案例基因工程在农业中的挑战和未来发展方向5.3 教学方法讲授法:讲解转基因作物的原理、方法应用案例互动讨论法:引导学生讨论基因工程在农业中的挑战和未来发展方向5.4 教学资源教材:基因工程在农业应用相关章节投影仪:展示转基因作物和农业基因工程的图片和示意图第六章:基因工程在工业中的应用6.1 教学目标了解基因工程在工业领域的应用掌握微生物工程和酶工程的基本原理和方法理解基因工程在工业中的挑战和未来发展方向6.2 教学内容微生物工程的基本原理和方法酶工程的基本原理和方法基因工程在工业中的应用案例6.3 教学方法讲授法:讲解微生物工程和酶工程的基本原理、方法应用案例互动讨论法:引导学生讨论基因工程在工业中的挑战和未来发展方向6.4 教学资源教材:基因工程在工业应用相关章节投影仪:展示微生物工程和酶工程的图片和示意图6.5 教学评估课堂问答:检查学生对基因工程在工业应用的理解小组讨论:评估学生对微生物工程和酶工程的分析和操作能力第七章:基因工程在环境保护中的应用7.1 教学目标了解基因工程在环境保护领域的应用掌握生物降解和生物修复的基本原理和方法理解基因工程在环境保护中的挑战和未来发展方向7.2 教学内容生物降解的基本原理和方法生物修复的基本原理和方法基因工程在环境保护中的应用案例7.3 教学方法讲授法:讲解生物降解和生物修复的基本原理、方法应用案例互动讨论法:引导学生讨论基因工程在环境保护中的挑战和未来发展方向7.4 教学资源教材:基因工程在环境保护应用相关章节投影仪:展示生物降解和生物修复的图片和示意图7.5 教学评估课堂问答:检查学生对基因工程在环境保护应用的理解小组讨论:评估学生对生物降解和生物修复的分析和操作能力第八章:基因工程伦理与社会影响8.1 教学目标了解基因工程伦理和社会影响的重要性掌握基因工程伦理原则和法律法规理解基因工程对社会的影响和未来发展趋势8.2 教学内容基因工程伦理原则和法律法规基因工程对社会的影响案例基因工程未来发展趋势8.3 教学方法讲授法:讲解基因工程伦理原则、法律法规和社会影响互动讨论法:引导学生讨论基因工程对社会的影响和未来发展趋势8.4 教学资源教材:基因工程伦理与社会影响相关章节投影仪:展示基因工程伦理和社会影响的图片和示意图8.5 教学评估课堂问答:检查学生对基因工程伦理和社会影响的理解小组讨论:评估学生对基因工程对社会的影响和未来发展趋势的分析能力第九章:基因工程技术在科研中的应用9.1 教学目标了解基因工程技术在科研领域的重要作用掌握基因工程技术在疾病模型、药物研发和生物技术研究中的应用理解基因工程技术在科研中的挑战和未来发展方向9.2 教学内容基因工程技术在疾病模型中的应用基因工程技术在药物研发中的应用基因工程技术在生物技术研究中的应用案例9.3 教学方法讲授法:讲解基因工程技术在疾病模型、药物研发和生物技术研究中的应用互动讨论法:引导学生讨论基因工程技术在科研中的挑战和未来发展方向教材:基因工程技术在科研应用相关章节投影仪:展示基因工程技术在科研中的图片和示意图9.5 教学评估课堂问答:检查学生对基因工程技术在科研应用的理解小组讨论:评估学生对基因工程技术在疾病模型、药物研发和生物技术研究的分析和操作能力第十章:基因工程实验操作实践10.1 教学目标培养学生对基因工程实验操作的实践能力掌握基因工程实验的基本操作和技巧理解基因工程实验中的注意事项和安全规范10.2 教学内容基因工程实验的基本操作和技巧基因工程实验中的注意事项和安全规范基因工程实验案例10.3 教学方法实验操作法:指导学生进行基因工程实验操作互动讨论法:引导学生讨论基因工程实验中的问题和解决方法10.4 教学资源实验室设备:基因工程实验所需的仪器和设备实验材料:DNA模板、引物、酶、载体、转化试剂等实验报告:评估学生对基因工程实验操作的能力实验演示第十一章:基因工程在生物制药中的应用11.1 教学目标了解基因工程在生物制药领域的应用掌握重组蛋白药物和基因治疗药物的研发过程理解基因工程在生物制药中的挑战和未来发展方向11.2 教学内容重组蛋白药物的研发过程和应用案例基因治疗药物的研发过程和应用案例基因工程在生物制药中的挑战和未来发展方向11.3 教学方法讲授法:讲解重组蛋白药物和基因治疗药物的研发过程、应用案例互动讨论法:引导学生讨论基因工程在生物制药中的挑战和未来发展方向11.4 教学资源教材:基因工程在生物制药应用相关章节投影仪:展示重组蛋白药物和基因治疗药物的图片和示意图11.5 教学评估课堂问答:检查学生对基因工程在生物制药应用的理解小组讨论:评估学生对重组蛋白药物和基因治疗药物的分析和操作能力第十二章:基因工程在生物标记和诊断中的应用了解基因工程在生物标记和诊断领域的应用掌握基因工程在生物标记和诊断中的原理和技术理解基因工程在生物标记和诊断中的挑战和未来发展方向12.2 教学内容基因工程在生物标记和诊断中的原理和技术基因工程在生物标记和诊断中的应用案例基因工程在生物标记和诊断中的挑战和未来发展方向12.3 教学方法讲授法:讲解基因工程在生物标记和诊断中的原理、技术应用案例互动讨论法:引导学生讨论基因工程在生物标记和诊断中的挑战和未来发展方向12.4 教学资源教材:基因工程在生物标记和诊断应用相关章节投影仪:展示基因工程在生物标记和诊断中的图片和示意图12.5 教学评估课堂问答:检查学生对基因工程在生物标记和诊断应用的理解小组讨论:评估学生对基因工程在生物标记和诊断的分析和操作能力第十三章:基因工程在生物信息学中的应用13.1 教学目标了解基因工程在生物信息学领域的应用掌握基因序列分析和生物信息数据库的使用理解基因工程在生物信息学中的挑战和未来发展方向基因序列分析和生物信息数据库的使用基因工程在生物信息学中的应用案例基因工程在生物信息学中的挑战和未来发展方向13.3 教学方法讲授法:讲解基因序列分析和生物信息数据库的使用应用案例互动讨论法:引导学生讨论基因工程在生物信息学中的挑战和未来发展方向13.4 教学资源教材:基因工程在生物信息学应用相关章节投影仪:展示基因序列分析和生物信息数据库的图片和示意图13.5 教学评估课堂问答:检查学生对基因工程在生物信息学应用的理解小组讨论:评估学生对基因序列分析和生物信息数据库的操作能力第十四章:基因工程实验数据分析和论文写作14.1 教学目标培养学生对基因工程实验数据分析和处理的能力掌握实验数据统计分析和论文写作技巧理解实验结果在基因工程研究中的应用和意义14.2 教学内容实验数据统计分析和处理方法论文写作结构和技巧实验结果在基因工程研究中的应用和案例讲授法:讲解实验数据统计分析、论文写作方法和应用案例实践操作法:指导学生进行实验数据分析和论文写作实践14.4 教学资源教材:实验数据分析和论文写作相关章节投影仪:展示实验数据统计分析和论文写作的图片和示意图14.5 教学评估实验数据分析报告:评估学生对实验数据分析和处理的能力论文写作样本:评估学生对论文写作技巧的应用和表达能力第十五章:基因工程实验总结与展望15.1 教学目标总结基因工程实验教学的重点内容和技能展望基因工程在未来发展中的挑战和机遇培养学生的创新思维和科研兴趣15.2 教学内容基因工程实验教学的重点内容和技能回顾基因工程在未来发展中的挑战和机遇创新思维和科研兴趣的重点和难点解析本文档详细阐述了《基因工程》实验教学的教案,涵盖了基因工程的基本概念、原理、操作步骤以及在医学、农业、工业、环境保护、科研和生物制药等领域的应用。
《基因工程的基本操作程序》教案教学内容:基因工程的基本操作程序教学目标:1.了解基因工程的基本概念和原理2.掌握基因工程的基本操作步骤3.学会在实验室中进行基因工程实验教学重点:1.基因工程的概念和原理2.基因工程的基本操作步骤3.基因工程实验的操作技巧教学难点:1.基因工程实验中的操作技巧2.实验室安全操作规范教学准备:1.实验室设备和材料2.基因工程实验操作步骤3.安全操作规范教学流程:一、导入(5分钟)教师引导学生讨论生命科学领域中的基因工程技术,并简要介绍基因工程的概念和应用领域。
二、基因工程的基本原理(15分钟)1.解释基因工程的概念和作用2.介绍基因工程的基本原理,包括基因克隆、DNA插入和转染等技术3.展示基因工程在生物学和医学领域中的应用案例三、基因工程的基本操作步骤(20分钟)1.DNA提取:介绍DNA提取的方法和步骤2.酶切:解释酶切的原理和操作步骤3.连接:介绍DNA连接的技术和操作步骤四、基因工程实验操作演示(30分钟)1.展示基因工程实验操作流程2.演示DNA提取、酶切和连接等操作步骤3.提醒学生注意实验室安全操作规范五、学生实验操作练习(30分钟)1.学生分组进行基因工程实验操作练习2.指导学生按照操作步骤进行实验操作3.辅导学生解决实验中遇到的问题和困难六、实验结果分析和讨论(20分钟)1.学生根据实验结果进行数据分析和讨论2.引导学生思考实验中所遇到的问题和解决方法3.分享学生实验结果和心得体会七、课堂总结(10分钟)教师总结本节课的教学内容,强调基因工程的重要性和应用前景。
鼓励学生继续深入学习和探索生命科学领域。
八、作业布置(5分钟)布置基因工程实验报告撰写任务,要求学生结合实验结果撰写实验报告,并分享实验心得和收获。
教学反思:通过本节课的教学,学生对基因工程的基本概念和原理有了更深入的了解,掌握了基因工程的基本操作步骤和技巧。
学生通过实验操作练习,提高了实验操作能力和团队合作意识。
基因工程及其应用教案一、教学目标1. 了解基因工程的概念及其基本原理。
2. 掌握基因工程的基本操作步骤。
3. 了解基因工程的应用领域和意义。
4. 能够分析基因工程技术在实际问题中的应用。
二、教学内容1. 基因工程的概念:介绍基因工程的定义,解释基因重组、基因编辑等基本概念。
2. 基因工程的基本原理:介绍基因工程的基本原理,包括DNA重组技术、载体选择、转化等。
3. 基因工程的基本操作步骤:介绍基因工程的基本操作步骤,包括目标基因的获取、载体构建、转化和表达等。
4. 基因工程的应用领域:介绍基因工程在农业、医学、生物制药等领域的应用实例。
5. 基因工程的意义:讨论基因工程技术在科学研究、疾病治疗、生物产业发展等方面的意义和影响。
三、教学方法1. 讲授法:讲解基因工程的基本概念、原理和操作步骤。
2. 案例分析法:分析基因工程在实际问题中的应用案例。
3. 小组讨论法:分组讨论基因工程的意义和潜在问题。
4. 实验操作法:安排实验室实践活动,让学生亲身体验基因工程的基本操作。
四、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对基因工程概念和原理的理解程度。
2. 小组讨论报告:评估学生在小组讨论中的参与情况和思考深度。
3. 实验报告:评估学生在实验操作中的技能和理解能力。
4. 期末考试:设计有关基因工程的选择题、填空题和简答题,评估学生的综合掌握程度。
五、教学资源1. 教材:推荐使用《基因工程》等相关教材,提供详细的知识点和案例分析。
2. 实验室设备:提供实验室设备,如PCR仪器、电泳仪等,供学生进行实验操作。
3. 多媒体教学资源:使用PPT、视频等教学资源,生动展示基因工程的基本原理和应用实例。
4. 在线资源:推荐学生访问相关的科研机构和公司的官方网站,了解基因工程的最新研究进展和应用情况。
六、教学活动设计1. 导入新课:通过播放基因工程相关的科普视频,激发学生的兴趣,引出基因工程的概念。
2. 知识讲解:利用PPT展示基因工程的基本原理和操作步骤,边讲解边展示相关图片和示例,帮助学生理解和记忆。
基因工程简介
教学目标:
1.基因工程的概念。
2.基因操作的工具和基本步骤。
3.基因工程的基本原理
教学重点和难点:
1.教学重点:基因工程的概念基因工程的基本步骤。
2.教学难点:基因工程的基本原理。
教学方法:
引导法
教学工具:
电子白板、多媒体课件等
教学过程:
一、导入新课
众所周知,对于大多数生物而言, DNA是主要的遗传物质,有遗传效应的DNA片段叫基因,生物之所以体现出各种形态是基因表达的结果。
但是各种生物间的性状千差万别这是为什么呢?
提出问题,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。
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.人的胰岛日细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度。
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。
二、讲授新课
1.基因工程的概念
对于基因工程的概念,教师应在指导学生阅读教材的基础上,让学生理解基因工程概念的两种不同的表述方式(标准概念和通俗概念),并通过提问的方式指导学生找出概念中的关键词语,
重组生物体剪切→拼接→导入→表
思考题:在以上的基因工程培育抗虫棉的过程中,关键步骤或难点是什么?
关键步骤一:抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取。
关键步骤二:抗虫基因与运载体DNA 连接。
关键步骤三:抗虫基因进入棉细胞。
关键步骤一的工具:基因的剪刀——限制性内切酶。
关键步骤二的工具:基因的针线——DNA 连接酶。
关键步骤三的工具:基因的运输工具——运载体。
(1)基因的剪刀——限制性内切酶(简称限制酶)。
①分布:主要在微生物中。
②作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
③结果:产生黏性未端(碱基互补配对)。
④举例:大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开。
思考题:要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口?可产生几个黏性未端?
(2)基因的针线——DNA连接酶。
①连接的部位:磷酸二酯键(梯子的扶手),不是氢键(梯子的踏板)。
②结果:两个相同的黏性未端的连接。
思考题:用DNA连接酶连接两个相同的黏性未端要连接几个磷酸二酯键?用限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键?
(3)基因的运输工具——运载体
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。
思考题:质粒上会存在某些标记基因,这些标记基因有什么用途?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种DNA连接酶处理?
3.基因操作的基本步骤。
(1)提取目的基因
(2)目的基因与运载体结合(DNA连接酶)。
思考题:目的基因与运载体结合的结果可能有几种情况?
有三种情况:目的基因与目的基因结合,质粒与质粒结合,目的基因与质粒结合。
(3)将目的基因导入受体细胞。
导入方法:借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
导入过程:(运载体为质粒,受体细胞为细菌)(4)的目的基因的检测和表达
检测:通过检测标记基因的有无,来判断目的基因是否导入。
表达:通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。
考点解读:
基因工程是选修3中的一个重要命题领域。
纵观近几年高考中,命题主要集中在“基因工程的原理、技术和应用”,赋分比重较大。
本课的重点就是基因工程的原理,这是高考的重点、热点,也是我们学习的重点。