基因工程及其应用(浙科版自用整理)教学提纲

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基因工程及其应用教案

基因工程及其应用教案

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、医药和环境保护等方面的应用。

3. 认识基因工程技术的发展前景和可能带来的伦理问题。

二、教学内容:1. 基因工程的概念:基因、DNA、基因序列等基本概念。

2. 基因工程的原理:基因重组、基因克隆、基因表达等基本原理。

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、目的基因的导入和表达等。

4. 基因工程的应用:农业(转基因作物、转基因动物)、医药(基因治疗、基因药物)、环境保护(生物降解、生物修复)等。

5. 基因工程技术的发展前景和伦理问题:基因治疗的争议、基因歧视、生物安全等问题。

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,让学生更好地理解基因工程的意义。

3. 小组讨论法:讨论基因工程技术的发展前景和伦理问题,培养学生的思辨能力。

四、教学准备:1. 教材或教参:《基因工程》、《分子生物学》等。

2. 投影仪或白板:用于展示PPT或板书。

3. 教学案例:收集相关的基因工程应用实例。

五、教学进程:1. 第一课时:介绍基因工程的基本概念和原理。

2. 第二课时:讲解基因工程的基本操作步骤。

3. 第三课时:分析基因工程在农业、医药和环境保护等方面的应用。

4. 第四课时:讨论基因工程技术的发展前景和伦理问题。

六、教学评估:1. 课堂互动:评估学生在课堂讨论、提问和小组讨论中的参与程度。

2. 作业和测验:评估学生对基因工程概念、原理和应用的理解。

七、教学拓展:1. 组织参观基因工程实验室,让学生亲身体验基因工程的实际操作。

2. 邀请基因工程领域的专家进行讲座,分享最新的研究成果和行业动态。

3. 开展基因工程相关的科技创新项目,鼓励学生动手实践和创新思维。

八、教学反思:1. 教师应定期反思教学效果,调整教学方法和内容,以提高教学质量。

基因工程及其应用教学设计(优秀7篇)

基因工程及其应用教学设计(优秀7篇)

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学设计完整版

基因工程及其应用教学设计完整版

基因工程及其应用教学设计完整版总述:本教学设计主要介绍基因工程的基本知识、技术和应用,涵盖了基因工程的概念、原理、技术和应用领域。

通过讲解基因工程的基本概念和原理,学生可以了解到基因工程的核心思想和技术手段;通过讲解基因工程的应用领域,学生可以认识到基因工程对人类社会的巨大影响。

一、教学目标:1.了解基因工程的概念和原理;2.掌握基本的基因工程技术;3.了解基因工程的应用领域;4.培养学生的科学素养和批判性思维能力。

二、教学内容及教学方法:1.概念和原理(理论授课+讲解)-基因工程的概念和发展历程;-基因工程的基本原理:DNA的复制、转录和翻译;-基因工程的基本技术:重组DNA技术、PCR技术等。

2.技术和方法(实验演示+实践操作)-基因工程实验的基本步骤:DNA提取、酶切、连接、转化等;-PCR实验的原理和步骤;-基因克隆实验的原理和步骤;-基因转导实验的原理和步骤。

3.应用(案例分析+讨论)-基因工程在医学领域的应用:基因治疗、药物研发等;-基因工程在农业领域的应用:转基因作物、抗虫剂等;-基因工程在环保领域的应用:生物降解、污染治理等。

三、教学过程:第一课时:概念和原理(理论授课+讲解)1.教师介绍基因工程的概念和发展历程。

2.教师讲解基因工程的基本原理和技术。

3.学生提问和讨论,澄清疑惑。

第二课时:技术和方法(实验演示+实践操作)1.教师进行基因工程实验的演示,介绍实验步骤和相关技术原理。

2.学生分组进行实验操作,实践基因工程技术。

3.学生共同讨论实验结果,并总结实验中遇到的问题和解决方法。

第三课时:应用(案例分析+讨论)1.教师介绍基因工程在医学、农业和环保领域的应用案例。

2.学生小组讨论不同应用领域的利弊和伦理问题。

3.学生展示讨论结果,并进行全班讨论,培养学生的批判性思维能力。

四、教学评价:1.对学生的实验操作进行评价,考察学生的实验技能。

2.对学生的课堂提问和讨论进行评价,考察学生的理解和批判性思维能力。

《基因工程及其应用》教案设计

《基因工程及其应用》教案设计

全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选《基因工程及其应用》教案设计一、教案背景1面向学生:√中学□小学2学科:生物2课时:43学生课前准备:布置学生预习,要求学生搜集基因工程应用成果的资料,并用PPT文件展示出来搜集转基因生物和转基因食品安全性问题的相关资料并准备相应的辨论稿。

二、教学课题●知识目标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●能力目标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。

●情感目标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。

三、教材分析基因工程是现代生物科技中的热点,逐渐对人类的生产和生活产生巨大的影响,所以该内容被录入了现行的高中生物必修教材中,并且在选修教材中有更详细的阐述。

学习这一内容,既有助于学生对这一前沿科技的了解,也能让学生对科学、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一种新的视角。

本课学习的基因工程操作的原理及教材概括的基本步骤: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、目的基因的表达与检测这四个步骤,都可以在必修1和必修2中找到理论基础。

但基因工程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并较难讲清,学生也难以理解。

教学内容的呈现还具有一定的开放性,展示了对转基因食品安全性问题认识的不同观点,引导学生对转基因生物和转基因食品的安全性问题的关注、思考和交流。

教学重点:1简述基因工程概念。

2掌握基因工程的基本工具。

3理解基因工程的基本步骤。

4关注转基因生物及转基因食品安全性。

教学难点:1掌握基因工程的基本工具。

(完整版)基因工程及其应用教案

(完整版)基因工程及其应用教案

课例研究教课设计(精选教课设计)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剖析:本节课讲课对象是高二年级学生。

经过上一节课的学习,学生已经学习了基因工程的观点,为本节课的学习确立了知识的基础,可是基因工程的工具是鉴于分子水平上的,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。

教课内容剖析:基因操作的工具是本节内容的重难点,也是在基因工程观点的学习基础之长进行的,对接下来基因工程的步骤的学习起要点的作用,基因操作的工具包含基因的剪刀—限制性核酸内切酶;基因的针线— DNA连结酶;基因的运载体。

基因操作的工具细微抽象,较难理解与应用。

教课目的:1.知识目标: 1)说明限制酶和连结酶的作用特色。

2)说出常用的运载体及其特色。

2.能力目标:运用基因工程的基本工具,培养剖析、推理、概括、总结等思想能力。

3.感情态度与价值观目标: 1)参加基因工程有关热门问题的议论。

2)养成创新思想,培养科学思虑问题的能力。

教课要点:1.说明限制酶和连结酶的作用特色。

2.说出常用的运载体及其特色。

教课难点:说明限制酶和连结酶的作用特色。

教课方法:解说法,讲话法,议论法,演示法。

教课媒体:幻灯片,教具,教课动画演示。

教课过程:教课环节教师行为学生行为设计企图导入新闻:中国农科院专家郭三堆,因成功研制拥有自主知识产权的三系杂交转基因抗虫棉,而入选为CCTV 2013年度科技创新人物。

想想:将抗虫基因移植到棉花的细胞中,使棉花拥有抗虫害的作用,这项工作是在 DNA分子水平上进行的操作。

若是你作为一名研究者来达成这一项工作,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)新授经过预习,基因工程有三大基因的工具,基因的剪刀,基因的针线,运载体。

接下来我们逐个进行学习第一我们要把抗虫基因从苏云金芽孢杆菌中提拿出来,抗虫基因是苏云金芽孢杆菌中的一段基因,要获取抗虫基因能否是相当于用一把剪刀把它从一大段基因中截取下来呢?可是细胞是很小的,一般直径只 100nm到 150nm,用剪刀剪 ,明显是不现实的,那我们怎么办呢?这就要用到基因工程的第一联合实例,回首有关知联合新闻,联系旧知识,思虑问题。

《第6章 第2节 基因工程及其应用》教学设计教学反思

《第6章 第2节  基因工程及其应用》教学设计教学反思

《基因工程及其应用》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 知识目标:学生能够理解基因工程的观点及基本操作步骤,掌握基因工程在生物技术中的应用。

2. 能力目标:学生能够运用所学知识分析基因工程在实际应用中的优势和局限性。

3. 情感目标:学生能够认识到基因工程在改善人类生活和提高农业生产方面的积极意义,培养科学素养和环保认识。

二、教学重难点1. 教学重点:基因工程的基本操作步骤及基因工程在实践中的应用。

2. 教学难点:基因工程对生态环境的影响及伦理道德问题。

三、教学准备1. 准备相关PPT课件,包括图片、视频和案例。

2. 准备实验器械,如PCR仪、显微注射器等。

3. 准备相关案例和资料,以便学生讨论和思考。

4. 安排实验室或教室进行现场教学,以便学生观察基因工程的实际操作过程。

四、教学过程:1. 导入:通过展示基因工程在农业、工业、医药等领域的应用图片,引导学生思考基因工程的观点和意义。

引导学生尝试总结基因工程的定义和特点。

2. 基因工程基本工具:介绍限制酶、DNA毗连酶和运载体等基本工具的作用和应用方法。

通过展示实际操作图片和实例,帮助学生更好地理解这些工具。

3. 基因工程的基本操作步骤:详细介绍基因工程的基本操作步骤,包括目标基因的获取、基因表达载体的构建、将目标基因导入受体细胞和检测表达等。

通过案例分析,帮助学生理解每个步骤的重要性。

4. 实例讲解:以具体的基因工程实例为例,如转基因抗虫棉、转基因牛等,详细讲解基因工程的实际操作过程。

通过问答和小组讨论的形式,鼓励学生提出问题并尝试解答,提高学生的参与度和思考能力。

5. 讨论与思考:引导学生对基因工程的应用进行讨论,思考基因工程可能带来的伦理、安全和社会问题。

鼓励学生提出自己的观点和看法,增强学生的科学素养和社会责任感。

6. 作业与延伸:安置与基因工程相关的作业,鼓励学生通过网络、图书馆等途径获取更多相关资料,进一步了解基因工程的发展和应用。

基因工程及其应用教案{公开课)

基因工程及其应用教案{公开课)

《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课时教学过程教学内容教学手段结合课件与实例演示新课引入选育、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?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?基因的针线是什么?其作用部位在哪?什么是运载体?常用的运载体有哪些?是否要用同一种限制性内切酶来处理运载体呢?基因工程的四个步骤举例说明什么是目的基因。

基因工程及其应用教学设计完整版

基因工程及其应用教学设计完整版

基因工程及其应用教学设计完整版一、教学目标:1.理解基因工程的定义和基本原理。

2.了解基因工程的应用领域。

3.掌握基因工程在生物医学、农业、环境保护等方面的具体应用。

4.培养学生分析和解决实际问题的能力。

二、教学重点:1.基因工程的定义和基本原理。

2.基因工程的应用领域。

三、教学难点:1.基因工程在生物医学、农业、环境保护等方面的具体应用。

2.培养学生分析和解决实际问题的能力。

四、教学过程:1.导入(5分钟)引导学生回顾生物技术的概念,并与基因工程做比较,让学生了解到基因工程是生物技术的重要组成部分。

2.理论讲解(20分钟)a.定义基因工程:基因工程是利用现代生物技术手段,对生物体的基因进行分析、重组和改造的一门学科。

b.基本原理:讲解DNA的分离、克隆、导入和表达等基本原理,让学生了解基因工程的具体操作过程。

3.应用领域介绍(30分钟)a.生物医学:介绍基因工程在医学诊断、药物研发和基因治疗等方面的应用,引导学生思考如何应用基因工程技术来解决医学难题。

b.农业:介绍基因工程在作物改良、抗虫抗病和耐逆性提高等方面的应用,引导学生思考如何利用基因工程技术来提高农作物产量和质量。

c.环境保护:介绍基因工程在环境修复、污染物降解和生物传感等方面的应用,引导学生思考如何利用基因工程技术来保护环境。

4.小组讨论(15分钟)将学生分成若干小组,让每个小组选择一个感兴趣的应用领域,进行讨论和策划,设计出一个创新的基因工程应用方案,并写下实施步骤。

5.学生汇报和小结(15分钟)每个小组派代表汇报他们的应用方案,其他小组进行点评和提问,进一步加深对基因工程及其应用的理解。

6.课堂练习(15分钟)布置课堂练习题,让学生针对基因工程的应用领域进行思考和解答,检查学生的学习情况。

7.课后作业(5分钟)要求学生根据小组讨论的内容,整理出一个基因工程应用方案的书面报告,并列出实施步骤和预期效果。

五、教学评估:通过课堂练习和课后作业的综合评估,了解学生对基因工程及其应用的掌握情况和分析解决实际问题的能力。

《基因工程及其应用》教案设计

《基因工程及其应用》教案设计

《基因工程及其应用》教案设计一、教学目标1. 了解基因工程的概念、原理及其应用范围。

2. 掌握基因工程的基本操作步骤和技术手段。

3. 能够分析基因工程在生物技术和农业生产中的重要性。

二、教学内容1. 基因工程概述:基因工程的定义、历史与发展。

2. 基因重组技术:基因重组的概念、工具酶及其作用。

3. 基因表达载体的构建:表达载体的组成、构建方法及选择。

4. 基因转移技术:转化、转染和感染等基因转移方法的比较。

5. 基因工程的应用:生物技术、农业、医学等领域的应用实例。

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应用中的具体案例。

3. 小组讨论法:分组讨论基因工程技术的优势和局限性。

4. 实验操作法:进行基因转移实验,加深对基因工程技术的理解。

四、教学资源1. 教材:《基因工程及其应用》相关章节。

2. 多媒体课件:基因工程的基本概念、原理和操作步骤。

3. 实验材料:基因转移实验所需的试剂和设备。

4. 网络资源:相关基因工程研究的学术论文和新闻报道。

五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对基因工程基本概念的理解。

2. 小组讨论报告:评估学生在小组讨论中的表现和思考深度。

3. 实验报告:评价学生在实验操作中的技能和理解程度。

4. 课后作业:巩固学生对基因工程知识的掌握。

六、教学安排1. 第1-2课时:介绍基因工程的基本概念、原理及其应用范围。

2. 第3-4课时:讲解基因重组技术,包括工具酶的作用和应用。

3. 第5-6课时:学习基因表达载体的构建方法及其选择。

4. 第7-8课时:学习基因转移技术,比较转化、转染和感染等方法。

5. 第9-10课时:通过案例分析,了解基因工程在生物技术和农业生产中的应用。

6. 第11-12课时:进行基因转移实验,巩固理论知识。

7. 第13-14课时:讨论基因工程技术的优势和局限性。

8. 第15课时:进行课堂问答、小组讨论报告、实验报告和课后作业的点评。

基因工程课程教学大纲

基因工程课程教学大纲

基因工程课程教学大纲1. 课程简介- 介绍基因工程的定义和目的- 阐述基因工程在现代生物科技中的重要性- 引发学生对基因工程的兴趣和好奇2. 基本概念与原理- 分子生物学相关基础知识回顾- DNA的组成和结构- 基因的转录与翻译- DNA复制与修复3. 基因工程技术- DNA分离与纯化技术- PCR扩增技术及其应用- 基因测序技术及其原理- 基因克隆技术与融合蛋白表达4. 基因工程在医学领域的应用- 基因检测和诊断技术- 基因治疗和基因药物- 基因编辑和CRISPR-Cas9技术5. 基因工程在农业领域的应用- 转基因作物及其意义- 抗虫、抗病基因的导入- 增强作物产量和耐逆性的基因改造6. 基因工程的伦理与安全性问题- 基因工程与生物安全- 基因编辑的道德和伦理问题- 法律法规对基因工程的限制和监管7. 实践与实验- 分子生物学实验技术的学习和操作 - 基因工程实验的设计和执行- 数据分析和实验结果的报告8. 开展学术论文研究- 学术论文写作规范- 文献检索和资料整理- 研究课题的选择和设计9. 课程评估与考核- 平时成绩与课程参与度的评估- 实验报告的撰写和口头报告- 期末考试或综合评估的方式10. 参考资料- 书籍:《基因工程原理与应用》- 文献:相关研究论文- 网站:国际生命科学研究中心官方网站以上是基因工程课程教学大纲的主要内容,通过本课程的学习,学生将了解基因工程的基本概念和原理,掌握基因工程技术的操作方法和应用领域,并能够深入思考基因工程所涉及的伦理和安全性问题。

同时,通过实践与实验的环节,学生将锻炼实验技能和科研思维,培养论文写作和研究能力。

希望通过这门课程的学习,学生们能够全面了解基因工程,为未来的科学研究和职业发展打下坚实的基础。

基因工程及其应用教案

基因工程及其应用教案

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。

《基因工程及其应用》教法建议

《基因工程及其应用》教法建议

《基因工程及其应用》教法建议本节教学可用2课时。

第一课时从对杂交育种及诱变育种的特点总结入手,结合“问题探讨”,引入基因工程的概念。

在第一课时,教师应将重点放在引导学生了解基因工程的基本原理和大致过程上。

教学中,教师可以结合学生熟悉的具体事例来讲述,还可以安排学生制作模型的活动来模拟基因工程的操作过程,使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。

有条件的学校也可以制作电脑动画来表现这一动态过程。

通过第一课时的学习,学生应该了解基因工程所用到的“工具”和基因工程的大致过程。

教科书根据学生的认识规律,先分别介绍几种“工具”,再简要介绍基因工程的连续过程。

教师在教学中应注意教学内容的组织和衔接。

值得强调的是,本节的侧重点是基因工程的原理,因此在教学深度的把握上应定位在学生了解基因工程的过程和方法,而不必引入过多的专业术语和详细的操作技术,语言力求形象生动,避免不适当的扩展,增加深度和难度。

有兴趣的学生可以在生物选修3《现代生物科技专题》中进一步学习。

第二课时可在列举基因工程各种应用的基础上,重点引导学生讨论基因工程应用的利与弊。

教师应布置学生搜集有关资料,采用思考、分析、想像、推断和辩论相结合的方法,围绕基因工程的利与弊,分析讨论是否需要关注转基因食品和转基因生物。

对于这个问题,教师不必刻意将学生的争论引向一致的结论,争辩的过程本身就是对学生思维的训练,能够给予学生不少启发。

教师要注意引导学生摆事实、讲道理,做出合乎逻辑的推断,鼓励学生积极参与。

教师可设计合适的情境,组织学生进行角色扮演、制作公益广告、撰写咨询报告等多种活动,让学生站在不同角度思考问题并做出判断,使学生体会到参与社会问题的讨论和决策的方法。

第二课时结束前,教师可以组织学生对本章进行小结,进一步突出从杂交育种到基因工程这条技术发展的主线。

同时,教师也应强调科学技术是一把双刃剑,既可以为人类造福,又可能造成一些负面影响。

身为现代公民,应该关注科学技术的发展和影响。

基因工程及其应用(浙科版自用整理)

基因工程及其应用(浙科版自用整理)
精品课件
DNA连接酶的作用部位? 合成②磷酸二酯键
③①

精品课件
连接后的结果
(1)
(2)

AATTC· · · · · · GG· · · ·
·
·5´ CTT5A´AAATTC·G········
·G 5´
· · CTTAA
(1)
(2)
5´AATTC· · · ·AATTC· · · · · · G · · G·G · · · · G·· C·TTA·A · · ·5´ CTTAA
精品课件
问题2:如果我们没得到目的基因,但是 我们获得了目的基因控制合成的蛋白质, 那怎样才能得到目的基因呢?
提示:结合“中心法则”思考
根据蛋白质的氨基酸顺序推测出信 使RNA核苷酸顺序,再据此推测出基因 DNA的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核 苷酸直接合成相应的精品基课件因。DNA合成仪
利用PCR技术扩增目的基因:
生长快、肉质好的转 乳汁中含有人生长激 基因鱼(中国) 素的转基因牛(阿根廷)
精品课件
转鱼抗
转黄瓜抗青枯病基 因的甜椒
寒基因 的番茄
精品课件
2、基因工程与疾病治疗
许多药品的生产 是从生物组织中提取 的。受材料来源限制 产量有限,其价格往 往十分昂贵。
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
微生物生长迅速,容易控制,适于大规
BamHⅠ
5’-TGATCA-3’ 3’-ACTAGT-5’
BclⅠ
5’-AGATCT-3’
3’-TCTAGA-5’
BglⅡ
精品课件
精品课件
黏性末端和平末端
精品课件
• 2.基因的针线——DNA连接酶
DNA连接酶可把黏性末端之 间的缝隙“缝合”起来,即把梯 子两边扶手的断口连接起来,这 样一个重组的DNA分子才能形成。
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思考
1.生物的性状是如何决定的?
通过基因转录和翻译表达遗传信息, 并最终形成蛋白质。 蛋白质的形态结构功能决定生物的 性状。
2.以上种种假想有可能实现吗?
通过基因工程,以上有些想象有可能实现, 让我们一起来认识神奇的“生物工程”---21世纪的核心工程。
好奇心:基因工程是怎样创造出来的? (预习P2第一段思考)
逆转录法:以信使RNA为模板,在逆转录酶的 作用下将脱氧核苷酸合成合成DNA(基因)。
问题2:如果我们没得到目的基因,但 是我们获得了目的基因控制合成的蛋白 质,那怎样才能得到目的基因呢?
基因工程诞生于20世纪70年代,其理论基础:
1、 DNA 是生物遗传物质的发现; 2、DNA双螺旋结构 的确立; 3、遗传信息传递方式 的认定。
基因工程的技术保障: 限制性核酸内切酶 、DNA连接酶和质粒载体 的发现和应用,则为基因工程的创建提供了 技术保障 。
一、基因工程的含义
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重 组技术。通俗的说,就是按照人们的意愿, 把一种生物的某种基因提取出来,加以修 饰改造,然后放到另一种生物的细胞里, 定向地改造生物的性状。
标记基因:如抗菌素的抗性基因、 产物具有颜色反应的基因等。
• 大肠杆菌的质粒:
最常用的质 粒是大肠杆菌 的质粒,其中 常含有抗药基 因,如四环素 抗性基因。
质粒的特点
1、原核细胞拟核DNA分子以外能自主复 制的小型环状DNA分子,通常大小只有 拟核的1%;
2、质粒的存在对宿主细胞无影响;
3、质粒的复制能在宿主细胞内完成。
④ AATTC… G…
A. ①③;②④ C. ①④;②③
B. ①②;③④ D.以上都不对
3、基因的运输工具——(运)载体
要让一个从甲生物细胞内取出 来的基因(如抗虫基因),送入受体 细胞(如棉细胞),还需要有运输工 具,这就是运载体。
常用的载体: 质粒、噬菌体和动植物病毒
• 作为运载体必须具备哪些条件? 1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存. 2.具多个限制酶切点,以便与外源基因 (即目的基因)连接。 3.具有某些标记基因,便于进行筛选。
5’-GGATCC-3’ 3’-CCTAGG-5’
BamHⅠ
5’-AGATCT-3’ 3’-TCTAGA-5’
BglⅡ
5’-TGATCA-3’ 3’-ACTAGT-5’
BclⅠ
黏性末端和平末端
• 2.基因的针线——DNA连接酶
DNA连接酶可把黏性末端之 间的缝隙“缝合”起来,即把梯 子两边扶手的断口连接起来,这 样一个重组的DNA分子才能形成。
基因工程及其应用(浙科版自用 整理)
能让普通动物长得 更大吗?
植入了人生长激素基因的动物
转黄瓜抗青枯病基 因的甜椒
转鱼抗 寒基因 的番茄
能产生人胰岛素的大肠杆菌
胰岛素从猪、牛等动物的 胰腺中提取,100Kg胰腺(2000 头猪)只能提取4-5g的胰岛素, 其产量之低和价格之高可想而 知。
将合成胰岛素的 基因导入大肠杆菌, 每2000L培养液就能产 生100g胰岛素!使其 价格降低了95%!
载体与目的基因形成的重组DNA分子
练习
1.以下说法正确的是
(C )
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核 苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是:具有 多个限制酶切点,以便与外源基因连接
D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形 成氢键
练习
2.不属于质粒被选为基因运载体的
已知序列:化学合成
获取目的基因未知序列:从基因获得获取更多的目的基因 利用PCR技术扩增
聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)
化学合成目的基因的方法
问题1:如果我们没得到目的基因,但 是我们获得了目的基因转录的mRNA, 那怎样才能得到目的基因呢?提示:合“中心法则”思考限制酶
粘性末端
粘性末端
限制性核酸内切酶的作用部位? 水解②磷酸二酯键
③①

• 什么叫黏性末端?
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,他们之间正好互 补配对,这样的切口叫粘性末端。
不同的限制酶切出的粘性末端 一般是不同的--专一性
练习:试写出下面三种限制酶切割后所产生 的粘性末端
D、质粒都可作为运载体
工欲善其事,必先利其器。 ——基因工程的工具
1、DNA分子手术刀——限制性核 酸内切酶 2、DNA分子针线——DNA连接酶 3、DNA分子运输车——质粒
三、基因工程基本步骤
第一步:获得目的基因
基因工程的第一步,是取得人们 所需要的特定基因,即目的基因,也 称外源基因,如基因工程中用到的抗 虫基因,抗病基因、种子的贮存蛋白 基因,以及人的胰岛素基因、干扰素 基因等都是目的基因。
DNA连接酶的作用部位? 合成②磷酸二酯键
③①

连接后的结果
(1) 5´ AATTC······G
G······CTTAA 5´
(2)
5´AATTC······G G······CTTA 5´ A
(1)
(2)
5´AATTC······GAATTC······G G······CTTAAG······CTTAA 5´
理由是 ( D )
A、能复制
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNA
练习
3. 有 关 基 因 工 程 的 叙 述 中 , 错 误 的 是
(多选)( B D )
A、基因工程技术能定向地改造生物的 遗传性状,培育生物新品种
B、重组DNA的形成在细胞内完成
C、目的基因须由运载体导入受体细胞
DNA连接酶
DAN连接酶
5´ AATTC······G G······CTTAA 5´
GAAT TC CTTA AG
思考:什么样的DNA片段
才能连接? 粘性末端相同
练习:下列是由限制酶切割形成的DNA
片段,能用相应DNA连接酶将它们恢复
连接的组合是 A
①…CTGCA
②…G
…G
…CTTAA

G…
ACGTC…
原 理:基因重组
操作水平:DNA分子水平 操作环境:生物体外 结 果:定向地改造生物的性状, 获得人类所需要的品种。
二、基因操作的工具
1、基因的剪刀—限制性内切酶(限制酶)
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 DNA分子。(专一性)
例如:大肠杆菌(EcoRl)的一种限 制酶能识别GAATTC序列,并在G和A之间 切开。
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