高三一轮基因工程(优质课)

第1讲 基因工程

1.基因工程的诞生(Ⅰ)

2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)

3.基因工程的应用(Ⅱ)

4.蛋白质工程(Ⅰ)

1.基因的结构与功能。(生命观念)

2.基因工程的操作流程图及蛋白质的流程图等。(科学思维)

3.基因工程的应用和蛋白质工程。(科学探究)

4.正确看待转基因生物与环境安全问题。(社会责任)

基因工程的基本工具及基本程序

1．基因工程的概念

(1)概念：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。

(2)优点

①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

②与诱变育种相比：定向改造生物的遗传性状。

2．基因工程的基本工具

(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)。

①来源：主要来自原核生物。

②特点：具有专一性，表现在两个方面：

识别——双链DNA分子的某种特定核苷酸序列。

切割——特定核苷酸序列中的特定位点。

③作用：断裂特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

④结果：产生黏性末端或平末端。

(2)DNA连接酶

种类 E·coli_DNA连接酶 T4DNA连接酶

来源 大肠杆菌 T4噬菌体

特点 缝合黏性末端 缝合黏性末端和平末端

作用 缝合双链DNA片段，恢复两个核苷酸之间的磷酸二酯键

(3)载体

①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

②质粒的特点 能自我复制有一个至多个限制酶的切割位点有特殊的标记基因

③运载体的作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。

3．基因工程的基本程序

(1)目的基因的获取

①从基因文库中获取

②人工合成 利用mRNA反转录合成通过DNA合成仪用化学方法人工合成

③利用PCR技术扩增

(2)基因表达载体的构建——基因工程的核心

①目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时

使目的基因能够表达和发挥作用。

高中生物选修3教学设计

1 专题1 基因工程

1.3 基因工程的应用

课题 1.3 基因工程的应用 主备人 上课时间 编号

教师

教学重点 基因工程在农业和医疗等方面的应用。

教学难点 基因治疗。

教

学

目

标 知识

目标 举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。

能力

目标 关注基因工程的进展。

情感

目标 认同基因工程的应用促进生产力的提高。

教学媒体 多媒体

教学过程 讲授法、对话法

教学内容 教师的组织和引导 个人札记

板书

一、基因工程的应用

（一） 上一节课我们介绍了基因工程，先复

习一下什么是基因工程？

基因工程就是按照人类的要求，把基因从生物体内提取出来在体外进行操作和加工，然后再把它导入一个新生物体；使其遗传结构发生改变，产生我们所需要的新品种。

这种生物我们可以称为转基因生物。世界上第一种转基因植物是1983年品质培植成功的，具有抗生素药物的烟草；那么第一种转基因动物是什么呢？

师：〈投影片转基因鼠〉

这两只小老鼠大家是否熟悉，请看一下教科书的封面。 加强收集信息和处理信息环节的指导。

高中生物选修3教学设计

2

板书

二、转基因蚊子

三、转基因番茄

这就是世界上第一只转基因动物。

是1982年诞生的！美国科学家把一种大鼠的生长激素基因转移到一种小鼠的受精卵

中，然后培植成功了一种转基因鼠、它的生长速度要比一般老鼠快50%，大1.8倍，

这种基因现在已经转移给它的下一代了。随着基因技术的发展，我们说转基因生物现

在已经到各处都有了，在工农业生产中都有广泛的应用。下面每个学习小组把查找到

的相关资料给大家介绍一下，有关图片已存入电脑由我来控制，放映到哪张图片，请

这一组的同学解答。

师：（放投影片）

下面我们看一下屏幕上的这只牛。

大家现在所看到的这头不是一般的牛，它有两个地方比较特殊：一个是它来之不易，芬兰科学家通过1~3次实验才把它培育出来的。这头牛所挤出的奶牛含有促红细胞素，也就是它能帮助人生成红细胞，而这种药品在世界上是比较昂贵的所以说有了这头牛，只要喝它的牛奶就能治疗某些缺少红细胞的疾病，所以这头牛也由此成了世界上最昂贵的牛。

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专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具

1、教材分析

《 DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节，本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具，是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。

2、教学目标

1．知识目标：

（1）简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。

（2）简述DNA重组技术所需的三种基本工具。

2．能力目标：

运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。

3．情感、态度和价值观目标：

（1）关注基因工程的发展。

（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。

3、教学重点和难点

1、教学重点

DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2、教学难点

基因工程载体需要具备的条件。

4、学情分析

学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识，对于本部分内容已经有了初步了解，所以学习起来应该不会有太大的困难。

5、教学方法

1、学案导学：见学案。

2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

6、课前准备

1．学生的学习准备：预习《 DNA重组技术的基本工具》，初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：1课时

一、教学过程

(一) 预习检查、总结疑惑 。

检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师首先提问：

A. 我们以前在哪部分学习过基因工程？（必修二 从杂交育种到基因工程）

B. 回想一下，转基因抗虫棉是怎样培育出来的？经过了哪些主要步骤？

（实质是基因工程的基本操作程序：目的基因的获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定）

《基因工程及其应用》教学设计

授课教师：陈景松 班 级：高一（1）班

【教学目标】

（一）知识与技能

①知道基因工程的概念

②掌握基因工程操作的基本工具

③理解基因工程操作的基本步骤

④举例说出基因工程的应用

（二）过程与方法

①通过对概念、原理、方法的理解和掌握，逐步形成分析、综合等思维能力，具备运用学到知识评价和解决实际问题的能力。

②通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。

（三）情感态度与价值观

①形成结构与功能相统一的基本观点。

②培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。

③关注科学与社会。

【教学重、难点】

重点：①基因工程的基本原理

②基因工程操作的工具

③基因工程的基本操作步骤及其应用

难点：①基因工程的基本原理。

②基因工程的应用及其安全性

【课时安排】 1课时

【教学过程】

教学过程 教学内容 教学手段

新课引入 选育、杂交、诱变，实践、理论、实践，几多辉煌，几多遗憾。基因工程异军突起，朝阳产业，光明无限。基因工程的诞生，使人们能按照所设计的蓝图，进行跨越种间鸿沟的基因转移，从而定向的改变生物的遗传特性，创造出新的生物类型。或者说杂交育种有哪些局限性？人类是否可以按照自己的意愿直接定向改变生物呢？ 结合课件与实例演示

问题探究 为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上？

利用“问题探讨”，提出问题组织学生讨论、交流。

你能推测这种“嫁接”怎样才能实现的吗？

这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？

基因工程的原理

基因工程的工具

基因工程的步骤 基因工程把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上。

用什么样的方法才能实现实现这种“嫁接”呢？

基因工程所需要的工具是怎样的呢？

基因的“剪刀”是什么？EcoRI限制酶在DNA分子内部“下剪刀”的部位是怎样的？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？