人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》教学设计.docx

1、基因工程及其应用教学设计 延津县高级中学 刘晓燕教学目标：1.知识目标：理解基因工程的概念。掌握基因操作的工具和基本步骤。了解基因工程的应用和转基因食品的安全性。2.能力目标：培养和提高学生的理解能力，语言表述能力和实验设计能力。3.情感、态度与价值观目标：树立学生热爱科学、勇于想象精神，培养正确认识科学利用科学的态度。教学重点及突破方法1教学重点及突破基因操作的工具和基本步骤。突破：1，归纳记忆，利用形象比喻、过程演示以及多媒体视频，归纳基因操作的工具和基本步骤知识点，让学生在认知的基础上加以理解。2，应用训练。利用例题，通过做题过程巩固和掌握基因操作的工具和基本步骤。教学难点及突破方法1限

2、制性内切酶和运载体的作用。2基因的应用，转基因生物和转基因食品的安全性。突破：利用多媒体展示限制性内切酶和运载体功能，同时利用例题应用训练。利用多媒体，展示基因的应用。安排学生课后进行知识竞赛，巩固和加深理解转基因生物和转基因食品的安全性。课时：1课时教具准备：多媒体，自制教具教学过程：一、联想设疑、引出新课地球上的生物多种多样，性状各异。人类还是想创造一些特别的生物，满足人类的各种需要。演示幻灯片列举人类已经创造的新型生物，学生提出一些根据自己的设想打算创造的奇特生物。提问：人类可以用什么方法来实现创造新生物？学生回答：可以使用基因工程的方法来实现。从而引出基因工程。 二、讲授新课对于基因工

3、程的概念，指导学生根据列举出的例子，自己总结出来，然后与课本上的进行对比和完善。（一）交流研讨、敲定概念：基因拼接技术或DNA重组技术,是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物有基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。设问：既然基因工程是可以对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，那么具体是用何种工具进行操作的呢？通过设问，引出基因工程操作工具。通过多媒体展示：（二）形象比喻、详解操作工具1、基因的剪刀限制性内切酶主要存在于微生物体内，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DN

4、A分子。切开的带有几个伸出核苷酸的DNA单链切口，被称为黏性末端。对于限制性内切酶的教学，在学生熟练掌握DNA分子结构的基础上展开。通过多媒体，将限制酶的作用过程进行动态演示，使学生理解抽象的知识内容。最后在学生直观理解的基础上指导学生归纳总结限制酶的知识要点。2、基因的针线DNA连接酶黏性末端的氢键可以重新形成，但DNA“骨架”末端的连接要靠DNA连接酶3、运输工具运载体对于运载体的教学，应使学生形象地理解运载体的作用、种类及其所具备的条件，可通过教材中的示意图或多媒体演示使学生由浅入深逐步理解，指导学生归纳：常用的运载体：质粒、噬菌体和动、植物病毒等。对于基因工程的操作工具，利用生活中常见

5、的剪刀和针线，以及衣服的裁剪和制作来形象的比喻，让学生更加深对操作工具的理解。设问:基因工程是通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，从而对生物基因进行改造和重新组合，那么具体是怎样进行操作的哪？从而引出基因工程的操作步骤。（三）活动探究、演示操作步骤由于基因操作的基本步骤比较抽象和微观，理解起来有一定的难度，这就需要教师将复杂的问题简化，使学生直观地理解抽象事物。在教学中为了使学生对基因操作的基本步骤有一个宏观的了解和认识，让学生利用自制的教具来演示具体的过程，然后利用多媒体让学生观看基因操作步骤的有关模式图，在观看过程中教师要提出相应的思考问题启发学生思维，加深对基因操作步骤的理解。思

6、考问题如下：（可以利用幻灯或多媒体课件演示） 思考： 1，限制酶有什么特点？ 2，如果用同一种限制酶切割不同的DNA，产生的黏性末端的碱基之间有什么关系？ 3，目的基因能否直接导入受体细胞？ 4，切割运载体和目的基因往往是用同一种限制酶还是两种？为什么？ 5，受体细胞有哪些？ 最后由教师引导，学生总结基因工程的操作步骤： 1、提取目的基因 2、目的基因与运载体结合（用同种限制酶切割目的基因和质粒，让两者形成重组质粒） 3、将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞有：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等 4、目的基因的表达和检测基因工程的操作步骤是重点难点知识，同时也经常考试，要注意

7、牢固掌握。基因工程的操作步骤的实验设计一直是难点，教师通过设计“延伸应用”让学生自行设计，教师收集批改评讲的方法来巩固。【延伸应用】假如你是一名从事基因工程研究的科学家，请从下面选取材料或自定材料，大胆想象，“设计”一种转基因生物，并写出具体操作步骤： 棉花 大肠杆菌 梧桐树 具有抗虫基因的苏云金杆菌 人的胰岛素基因 水母的荧光基因 各种质粒 DNA连接酶 多种限制酶 给学生3分钟的时间，自己设计实验，由两名学生上台阐述自己的设计思路及过程，然后收集其余学生的实验设计，课下批改。（四）多媒体演示，列举基因工程的应用 设问：基因工程既然可以通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物有基因

8、进行改造和重新组合，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。那么具体有什么用途哪？从而引出基因工程的应用。 基因工程的应用内容较多，信息量大，可以用多媒体演示。 1，基因工程与作物育种培养高产稳产和具有优良品质的农作物培养，各种抗逆性强的作物新品种。 2，基因工程与药物研制用基因工程的方法能够高效地生产各种高质量，低成本的药品。如：胰岛素，干扰素等 3，基因工程与环境保护被污染环境的净化：转基因的细菌降解有毒化合物，吸收重金属，分解泄露的石油等。（五）转基因生物和转基因食品的安全 设问：基因工程的用途真的很大，而且我们人类已经创造了很多的转基因生物，生产了转基因食品，但是转基因

9、生物和转基因食品不是自然界原有的，那么它们安全吗？ 通过设问引发思考.为了激发学生学习兴趣，培养探索精神，布置课后活动，由学生自主安排组织进行转基因生物和转基因食品安全的辩论赛。通过辩论赛的形式，激发学生对生物学习的积极性。 三、当堂检测：1、科学家经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术基因工程，实施该工程的最终目的是（ ）A定向提取生物体的DNA分子 B定向地对DNA分子进行人工“剪切”C在生物体外对DNA分子进行改造 D定向改造生物体的遗传性状2、DNA重组技术必需的工具酶包括（ ） 限制酶DNA连接酶DNA聚合酶运载体A B C D3、下列有关基因工程中运载体的说法正确的是（ ）A在进

10、行基因工程的操作中，作为运载体的质粒都是天然质粒B所有的质粒都可以作为基因工程中的运载体C质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子D作为运载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA分子进行鉴定和选择的标记基因4、下列关于基因工程的叙述，错误的是（ ）A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 B.限制酶和DNA连接酶作用的都是脱氧核糖和磷酸之间的化学键C.采用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒 D.基因工程育种的优点之一是目的性强5、下列正确表示基因工程操作“四部曲”的是（ ）A提取目的基因 目的基因导入受体细胞 目的基因与运载体结合 目的基因的表达和检测B目的基因的表达和检测 提取目的基因 目的基因与运载体结合 目的基因导入受体细胞 C提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞目的基因的表达和检测D目的基因与运载体结合 提取目的基因 将目的基因导入受体细胞目的基因的表达和检测6、能够使植物表达出动物蛋白质的育种方法是（ ） A单倍体育种 B多倍体育种 C杂交育种 D基因工程育种学生回答，教师指导讲解四、课后巩固，作业布置：课时作业15题小结：利用人人关心的衰老和长寿问题能否得到解决做结束语，同时激发学生对学习的热情。