高中生物 专题1 基因工程教案 新人教版选修3
新人教版高中生物选修三专题1基因工程教学设计
新人教版高中生物选修三教学设计专题1基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具教学设计一、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。
二、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。
三、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。
四、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。
五、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、布置预习六、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课时八、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：（1）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）（2）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）从这节课开始，我们将深入学习基因工程，今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。
生物：专题1《基因工程》课件(1)(新人教版选修3)
区分下列DNA末端是黏性末端还是平 末端，并回答哪些能用DNA连接酶连 接起来？
（3）运载体
①作用：将外源基因送入受体细胞。
为什么 要具备 这些条件
②具备的条件： 能在宿主细胞内复制，并稳定地保存 有多个限制酶切点，与外源基因连接。 具有某些标记基因， 便于进行筛选 对受体细胞无害
③举例：质粒（常用）、噬菌体 和动植物病毒。
获取目的基因的方法：1.从基因中获取目的基因。2.利用PCR技术合成DNA
PCR:聚合酶链式反应.是以DNA变性、复制的某
些特性为原理设计的. 前提条件是必须对目的基因有一定的了解，需 要设计引物。
3. mRNA差异显示法获得目的基因 （反转录）
4. 根据已知的氨基生物不同基因的许多 DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体 菌因可以
2.利用PCR技术合成DNA
（1）以DNA 片段作模板，在 90℃ 高温下，分开成 为单链DNA。
高温的作用是？
（2）以DNA 小段寡聚核苷酸做引物，在 50℃ 的温度 下，找到可以配对的正链和负链，形成互补结合。 （3）在 70℃ 高温下，合成一条与模板 DNA 单链（正 链或负链）互补结合的DNA新链。
质粒是独立于细菌拟核之外的双链 环状DNA分子，具有以下主要特点： 1、能自我复制并在受体细胞中稳定存在 2、有一个或多个限制酶切点 3、有特殊的遗传标记基因 注意：真正用作运载体的质粒都 是人工改造过的。
大肠杆菌及质粒载体结构模式图
有标记基因的存 在，将来可用含 青霉素的培养基 鉴别。
有切割位点
1、原核细胞的基因与真核细胞的基因相比， 主要的区别有 ①所含核苷酸的数目 ②基本组成单位 ③基本功能 ④非编码区的结构 ⑤编码 区的结构 A．①⑤ B．②③ C．④⑤ D．①③ 2、大肠杆菌和酵母菌细胞内各有一种蛋白质 都是由10个氨基酸组成，那么控制蛋白质白 质合成的基因，其组成的脱氧核苷酸数是 A．大肠杆菌的多 B．酵母菌的多 C．两者一样多 D．无法确定
高中生物基因工程的基本操作程序教案 新课标 人教版 选修3
基因工程的基本操作程序教学目标一、教学目标1.简述基因工程原理及基本操作程序。
2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。
二、教学重点和难点1.教学重点基因工程基本操作程序的四个步骤。
2.教学难点〔1〕从基因文库中获取目的基因。
〔2〕利用PCR技术扩增目的基因。
三、教学策略本节是《基因工程》专题的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》一节，下接《基因工程的应用》。
本节教学难点多，学生学习有一定的困难，因此建议采取化整为零、各个击破的教学策略。
1.加强预习环节，先解决为什么要分四个步骤的问题，然后解决每一步骤的技术方法问题。
为了突破难点及培养自学能力，在上节课结束时，可布置学生预习本节内容。
在上新课时，首先解决基因工程的基本操作程序为什么要分四个步骤，即分析每一步骤的必要性。
为什么要有“目的基因的获取〞这一步？建议引导学生看本专题题图中基因工程的概念：“基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，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。
〞可以说这既是概念，也是原理。
这里所说的“更符合人们需要〞，就是目的，那么更符合人们需要的那个基因就是目的基因了。
有了目的基因，我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。
为什么要有“表达载体的构建〞这一步？单独的DNA片段──目的基因是不能稳定遗传的。
课文中谈到构建表达载体的目的是为了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，同时使目的基因能表达和发挥作用。
为什么要有“目的基因导入受体细胞〞这一步？教材指出含有目的基因的表达载体只有进入受体细胞，并且维持稳定和表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化。
为什么要有“目的基因的检测与鉴定〞这一步？这是因为目的基因是否真正插入受体细胞的DNA中，是否能够在受体细胞中稳定遗传和正确表达，只有通过检测、鉴定才能得知。
在解决上述为什么基因工程操作程序分四个步骤的基础上，进入每一程序的有关技术和方法的学习。
高中生物专题1基因工程(复习课)教案新人教版选修3
(4)表面无特异性受体
3
42
总结知识点，加深对本课的理解
讲解练习，培养学生运用知识的能力
通过练习巩固，进一步加深对本课的掌握
教学反思
(2)基因工程的工具酶可以将目的基因切下并连接到载体上。限制酶可以识别特定的DNA序列,并切断________键。以限制酶识别的序列是6个核苷酸为例,那么下列所示的黏性末端是由________种这样的限制酶作用产生的。它们能被DNA连接酶连接在一起形成________个DNA片段。
(3)用标记的特异性抗体可以直接检测毒蛋白,这种检测方法称为________。也可在宏观性状水平检测该目的基因是否表达,方法是___________。
专题1基因工程（复习课）
教学目标
复习巩固所学知识，培养学生运用知识的能力
重点
查缺补漏，培养学生运用知识的能力
难点
查缺补漏，培养学生运用知识的能力
教学过程
时间
设计意图
个人备课Байду номын сангаас
一、知识点总结
1、DNA重组技术的基本工具
2、基因工程的基本操作程序
3、基因工程的应用
4、蛋白质工程的崛起
二、习题巩固
【例】(1)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞,此过程是基因操作的基本步骤中的第三步,即_______。此前一步要把目的基因整合到Ti质粒的T-DNA上,目的是_______________。如果我们已知毒蛋白的氨基酸序列,可以采用____________的方法获取毒蛋白基因。
(4)已知转基因植物中毒蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异性受体,使细胞膜穿孔,肠细胞裂解,昆虫死亡。而该毒蛋白对人类的风险相对较小,原因是人类肠上皮细胞________________。
高中高中生物选修3教案全套教案
专题1基因工程本专题教材分析一、教学目的要求知识方面1.简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。
2.简述基因工程的原理及技术。
3.举例说出基因工程的应用。
4.简述蛋白质工程。
情感态度与价值观方面1. 关注基因工程的发展。
2. 认同基因工程的应用促进生产力的提高。
能力方面1.运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。
2.尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案。
3.通过讨论、进展追踪等活动，提高收集资料、处理资料、撰写专题综述报告的能力。
基因工程属于生物科技前沿的内容，这一专题的教学，首先要考虑基础性。
高中阶段的教学不是培养专家，而是要全面提高学生的科学素养，因此，着力点应瞄准对学生的发展起根本作用的知识、能力、思想情感上。
忽视了这一点，而一味追求知识的深和透，就会本末倒置，影响学生的全面发展。
本专题教学的另一个重要原则就是要在学生原有的知识、经验基础上提升。
违背了渐进性，易使学生认为“基因工程难学”而产生“危乎高哉”的想法，望而却步。
紧密联系学生已有的经验、生活阅历，尽量紧密联系必修课中的基础知识，一步步引领学生登上这一科技前沿的舞台，学生们才会心驰神往地投入到学习中来。
在学习本专题内容时，不能忽视知识与能力、情感态度与价值观的有机结合。
情感态度与价值观是学习的动力，要利用国际上重大科技成果的素材，开阔学生的视野，增强他们奋发图强的紧迫感；利用国内重大科技成果的素材，培养他们自强不息的民族精神，从而唤起他们学习的积极性。
二、教学内容的结构和特点（一）教学内容的特点本专题的内容由题图、《科技探索之路》和四节内容构成。
题图为学习者创设了一个意境。
沃森和克里克对DNA双螺旋结构的重大发现和随后的技术创新孕育了基因工程。
在复制的DNA双螺旋结构上展示的转基因工程菌、牛、羊、鱼、番茄、甜椒、牵牛等，代表了基因工程在三个重要方面的研究成果：转基因微生物、转基因动物和转基因植物。
在上述画面的基础上，点出基因工程的主题：“基因工程是按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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。
高中生物人教版选修三教学案：专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具 Word版含答案
1.基因工程的基本原理是基因重组，外源DNA能在受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。
2．DNA重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和使目的基因进入受体细胞的载体。
3．限制性核酸内切酶可识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并在特定位点上切割。
4．E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA连接酶既能连接黏性末端也能连接平末端。
5．质粒作为基因工程的载体需具备的条件有：能在宿主细胞内稳定保存并自我复制；具有一个或多个限制酶切割位点；具有标记基因。
6．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
一、基因工程的概念及其诞生与发展1．基因工程的概念[填表]别名DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平结果创造出人类需要的新的生物类型和生物产品2．基因工程的诞生和发展(1)基础理论的突破：DNA是遗传物质的证明；DNA双螺旋结构和中心法则的确立；遗传密码的破译。
(2)技术的发明：基因转移载体和工具酶的相继发现；DNA合成和测序技术的发明；DNA体外重组的实现及重组DNA表达实验的成功；第一例转基因动物的问世及PCR技术的发明。
二、DNA重组技术的基本工具1．限制性核酸内切酶(又称限制酶)(1)来源：主要来自原核生物。
(2)功能：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
(3)结果：产生黏性末端或平末端。
(4)应用：已知限制酶Eco RⅠ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓AATTC和CCC↓GGG，在图中写出两种限制酶切割DNA后产生的末端并写出末端的种类。
Eco RⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列不同，切割位点不同(填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有专一性。
2．DNA连接酶(1)作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
高中生物 专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用教案 新人教版选修3
1.3基因工程的应用
教学目标
举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果
重点
举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果
难点
举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果
教学过程
时间
设计意图
个人备课
一、检查预习
检查世纪金榜自主预习【12】完成情况。
二、导入新课
直接导入
A.转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因
B.转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用,减少了环境污染
C.转基因抗虫水稻是否具有抗虫性,可通过饲养卷叶螟进行检测
D.转基因抗虫水稻的外源基因是几丁质酶基因
【答案】D
五、课堂小结
六、作业和预习
1、完成世纪金榜课时检测区P15
2、预习蛋白质工程的崛起
3
130641检查预习情况，为讲解新课铺垫。
导入新课，口述学习目标
讲授分析，举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果
当堂训练，检测知识运用
总结本课学习内容，学生记忆相关知识点。
布置下节课的预习任务
教学反思
三、推进新课
（一）植物基因工程的成果
1.植物基因工程的应用领域
2.抗虫转基因植物
3.抗病转基因植物
4.抗逆转基因植物
5.利用转基因改良植物的品质
（二）动物基因工程的应用
（三）基因工程药物
（四）基因治疗
四、课堂训练
【例】我国转基因技术发展态势良好,农业部依法批准发放了转植酸酶基因玉米、转基因抗虫水稻的生产安全证书,下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述不正确的是()
高中生物专题1基因工程3基因工程的应用教案2新人教版选修3
一、 教案背景
1.面向学生：高中二年级
2.学科：生物
3.课时：2
4.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。
二、教学目标
●知识目标
1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。
●能力目标
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。
【教师活动】基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的30年间，得到飞速的发展，目前已经成为生物科学的核心技术。基因工程在实际应用领域—农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面，也展现出美好的前景。我们今天就一起来分享一下它的成果吧！
【板书】1.3 基因工程的应用
【教师活动】请大家回顾一下，基因工程的受体细胞都有哪些呢？
【学生归纳】抗虫的、抗病毒的、抗逆的和改善品质的。
【教师活动】非常好，语文课经常讲主线，那我们也借鉴一下。接下来呢，就以目的基因——成果作为主线，基于教材上的资料，我要把咱同学分成四组进行讨论，
【板书】一、植物基因工程
【教师活动】语文课经常讲主线，那我们也借鉴一下。我们接下来呢，就以目的基因——成果这条主线来一起归纳。首先成果的第一个方面是？
【教师活动】最后一个方面
【板书】4、转基因改良植物品质
【教师活动】叫一名学生找出相应的目的基因和成果
【教师活动】植物基因工程的成果我们就分享到这。
【教师活动】植物基因工程取得巨大成绩，那在动物基因工程中又有哪些成果？再请两个小组来展示一下他们的成果。
【学生活动】搜集的动物基因工程的成果。
【教师活动】从这些资料可知动物基因工程的发展也是很迅速的，那它又在哪些方面显示了广阔的前景呢？在动物基因工程领域所用的基因分别是什么呢？有哪些成果？
人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 基因工程(1)教案
实施基因工程需要哪些基本工具？
2.限制酶的发现历程及其功能、特点和作用结果。
3.DNA连接酶的作用部位和功能。
4.载体的发现历程及特点和选择原则。
5.三种基本工具齐备，如何获得重组DNA分子并导入受体细胞？比较单酶切和双酶切。
3.通过视频学习限制性内切核酸酶、DNA连接酶的功能、作用部位及作用结果，介绍载体的种类及特点，渗透科学思维。
教学重点
1.限制性核酸内切酶、DNA连接酶的功能和特点及载体的共同特点。
2.构建重组DNA分子的方法。
教学难点
单酶切和双酶切的比较
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
导入
1.简介基因工程取得的成果
教案
教学基本信息
课题
基因工程（1）
DNA重组技术的基本工具
学科
生物
学段：高中
年级
高二
教材
书名：《选修3现代生物科技专题》出版社：人民教育出版社出版日期：2月
教学目标及教学重点、难点
教学目标
1.通过简介催生基因工程的基础理论和技术及基因工程的成果，提升学生的社会责任及追求科学的精神。
2.通过介绍科学家对DNA重组技术三种基本工具的研究历史，渗透科学思维。
介绍DNA重组技术的基本工具
小结
小结DNA重组技术的基本工具及其功能、特点。
提出后续学习内容。
内容小结。为后续内容伏笔
高中生物 专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用教案 新人教版选修3
专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用教学准备1. 教学目标知识与技能:(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。
(3)收集基因工程所取得的成果以及发展前景。
(4)通过对书中插图、照片等的观察,学会科学的观察方法,培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。
2、过程与方法(1)利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题,培养自主学习能力。
(2) 通过制作模型的活动来模拟基因工程的操作过程,使学生在理解步骤的同时,切身体会基因工程的主要过程。
(3)通过模拟听证会的活动,引导学生主动参与,乐于辩论、积极进行交流与合作,从而培养学生对团结、互助和协调的合作精神,训练学生思维的敏捷性、逻辑性、广阔性及创造性,开阔学生的视野,提高学生的自学能力和良好的语言表达能力。
3、情感态度和价值观(1) 关注转基因生物和转基因食品的安全性。
(2) 进行角色扮演,使学生体验参与社会问题的讨论和决策的方法。
(3)通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果,激发学生对于生物知识的兴趣,开阔学生的思路,养成学生的爱国主义热情,树立在学习上努力刻苦的决心。
2. 教学重点/难点【教学重点】(1)基因工程的基本原理。
(2)基因工程的安全性问题。
【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。
3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】情境创设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。
教师: 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。
高中生物人教版选修3专题1 第3节 基因工程的应用 教案设计
基因工程的应用一、教材分析《基因工程的应用》是人教版高中生物教材选修3专题1基因工程中的第3节内容，是前一节《基因工程基本操作程序》的一个必然结果，本节内容的学习有助于加深学生对基因工程的了解，增强他们学习生物的兴趣。
对于基因工程的应用，除了可以从教材中获得相关资料，还可以要求学生搜集基因工程应用成果的资料，在课堂上加以展示。
二、教学目标1.知识目标（1）举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
（2）关注基因工程的进展。
（3）认同基因工程的应用对生产力的提高有促进作用。
2.过程与方法通过引导学生上网搜集资料，让学生主动参与活动，培养他们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。
3.情感态度与价值观（1）培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。
（2）关注科学与社会。
三、教学重难点重点：基因工难点：乳腺生物反应器；基因治疗。
四、教学准备学生：搜集有关基因工程成果的资料。
教师：多媒体课件。
五、课时安排1课时。
六、教学过程创设情境、引入新课通过多媒体展示几张奇异动物的图片，激发学生的学习兴趣。
基因工程在短短的30年间，得到了飞速的发展。
这些图片虽然目前是经过电脑合成的，但是如果经过基因工程的操作，将基因进行重组，那么这些动物的出现也不是不可能的。
目前，基因工程在实际应用中已经非常的广泛，并且展示出了美好的前景。
我们现在就来一起学习基因工程的成果吧。
（一）植物基因工程硕果累累师：植物基因工程主要应用于那些方面？请负责搜集这方面资料的小组代表展示成果。
教师总结得出：1.培育抗虫转基因植物，例如抗虫的棉花、水稻、玉米；2.培育抗病转基因植物，例如抗病的甜椒、小麦、马铃薯；3.培育抗逆转基因植物，例如抗寒的烟草、番茄、抗除草剂的农作物、抗旱抗盐碱的农作物；4.利用转基因改良植物品质，例如转基因的高赖氨酸玉米、多种花色的牵牛花。
（二）动物基因工程前景广阔师：动物基因工程主要应用于那些方面？请负责搜集这方面资料的小组代表展示成果。
人教版高中生物选修3示范教案专题一：基因工程
1.1 DNA重组技术的基本工具一、教学目标1.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
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。
二、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。
三、教学策略1.设置问题情境，引导学生在思索中学习新知识。
本节内容主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。
如果我们采用直白、平淡的方式介绍，不利于调动学生学习的积极性，也不利于学生科学素养的全面提高。
应当通过创设情境，提出问题，诱导学生积极参与教学活动，开启他们思想的闸门。
限制酶──“分子手术刀”，主要是介绍限制酶的作用，切割后产生的结果。
可在进入这部分内容学习时，设置学生关心的问题“限制酶从哪里寻找”，诱导学生联想从前学过的内容──噬菌体侵染细菌的实验，进而认识细菌等单细胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。
那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有何保护机制？进而诱导学生产生“可能是有什么酶来切割外源DNA，而使之失效，达到保护自身的目的”。
这样就将书中直白的“这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的写法，变成了一个自主探索的思想活动。
DNA连接酶──DNA片段的“分子缝合针”，写得比较简洁。
我们可以从原有的知识出发，诱发学生思考，达到辨析、明理的作用。
要想连接被切割开的DNA，学生根据从前学过的知识，第一反应就想到“DNA聚合酶”。
学生这种想法的产生是很自然的。
但实际上并不能用这种酶进行DNA片段的连接。
应引领学生分析DNA聚合酶与DNA连接酶的不同作用，从而达到更深层次认识DNA连接酶的目的。
基因进入受体细胞的载体──“分子运输车”的学习内容，提到作为载体必需的四个条件。
教学不能仅仅着眼于让学生记住这几个条件，而应该通过诱导思索，明确为什么要有这四个条件才能充当载体。
2.让抽象的语言在直观的插图中找到注释，在实际动手中形成正确认识。
高中生物专题一《基因工程的应用》教学设计新人教版选修3
《基因工程的应用》教学设计教学目标1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。
教学重难点1.教学重点基因工程在农业和医疗等方面的应用。
2.教学难点基因治疗。
教学工具多媒体教学过程（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。
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。
第一个上市转基因工程产品——不腐烂的番茄，在果实的成熟过程中它是直接受控于呼吸作用。
那么我们可以根据呼吸作用发展的趁势，分为两类：一类是越变形果实；一类是非越变形果实。
我们知道越变形果实在成熟过程中，会出现明显的呼吸高峰。
高中生物：1.3 基因工程的应用 教案新人教版选修3
第3节基因工程的应用[教学目标]1、列举基因工程在植物、动物、微生物方面的具体应用及取得的丰硕成果。
2、关注基因工程的进展。
3、认同基因工程的应用促进生产力的提高。
[教学重点和难点]1、教学重点基因工程在农业和医疗等方面的应用；2、教学难点基因治疗。
[教学过程]一、植物基因工程的成果：植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力，以及改良农作物的和利用植物生产等方面。
〔一〕抗虫转基因植物1．杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、抑制剂基因、抑制剂基因、植物凝集素基因等。
2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。
(二)抗病转基因植物1．植物的病原微生物：、真菌和细菌等。
2．抗病基因种类(1)抗病毒基因：病毒基因和病毒的复制酶基因。
(2)抗真菌基因：基因和抗毒素合成基因。
(3)成果：烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(三)抗逆转基因植物1．抗逆基因：调节细胞基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。
2．成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。
(四)转基因改良植物品质1．优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。
2．成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
例1、科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关表达中正确的选项是( )①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④二、动物基因工程的成果(一)提高动物的生长速度1．生长基因：外源基因。
2．成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。
(二)改善畜产品的品质1．优良基因：肠乳糖酶基因。
2．成果：转基因牛含量少。
(三)转基因动物生产药物1．基因来源：药用基因+ 蛋白基因+启动子。
2．成果：乳腺生物反应器。
(四)转基因动物作器官移植的供体1．器官供体：抑制或除去抗原决定基因。
【高中生物】高中生物 1.3基因工程的应用教案 新人教版选修3
【优化设计】2015-2016学年高中生物 1.3基因工程的应用教案新人教版选修3教学建议1.本节可将教材中提供的实例列表总结,给出具体的转基因生物,指导学生整理教材中提供的信息,填写出相应的目的基因及其来源,增强学生分析、处理信息的能力。
2.将“基因工程的概念与原理”与本节内容一起学习,加强学生对基因工程概念的理解,通过一个又一个转基因生物实例,能更好理解“DNA分子水平”“定向改造生物性状”“基因重组”等基因工程这一概念中的关键词。
既能学好概念,反过来又能帮助学习基因工程的实例。
3.教材中的一些难点,如关于乳腺生物反应器、工程菌、基因治疗等,可适当讲解。
关于乳腺生物反应器,其基本过程与其他转基因动物操作过程相同,不同之处可单独提出,如需要使用乳腺组织中特异表达的启动子。
关于工程菌,可结合基因工程操作程序以及微生物生长和代谢的特点,说明用其生产药物的优越性。
关于基因治疗,可结合教材中的具体实例归纳出大致治疗过程。
参考资料基因治疗1.基因治疗的定义基因治疗狭义上指用具有正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。
而广义上指把某些遗传物质转移到患者体内,使其在体内表达,最终达到治疗某种疾病的方法。
2.基因治疗的分类(1)基因治疗按基因操作方式分为两类,一类为基因修正和基因置换,即将缺陷基因的异常序列进行矫正,对缺陷基因精确地原位修复,不涉及基因组的其他任何改变。
通过同源重组即基因打靶技术将外源正常的基因在特定的部位进行重组,从而使缺陷基因在原位特异性修复。
另一类为基因增强和基因失活,是不去除异常基因,而通过导入外源基因使其表达正常产物,从而补偿缺陷基因等的功能;或特异封闭某些基因的翻译或转录,以达到抑制某些异常基因表达的目的。
(2)按靶细胞类型又可分为生殖细胞基因治疗和体细胞基因治疗。
广义的生殖细胞基因治疗以精子、卵子和早期胚胎细胞作为治疗对象。
由于当前基因治疗技术还不成熟,以及涉及一系列伦理学问题,生殖细胞基因治疗仍属禁区。
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【课堂新坐标】2013-2014学年高中生物专题1 基因工程教案新人教版选修3(教师用书独具)●课标要求简述基因工程的诞生，简述基因工程的原理及技术。
●课标解读1．结合酶的专一性特点，理解限制酶识别不同的DNA序列。
2．结合图示，掌握DNA连接酶的种类及作用的特点。
3．对比DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
4．理解基因工程载体需要具备的条件。
●教学地位本节内容系统的介绍了基因工程技术中采用的三种基本工具——限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。
本节内容是课标要求“简述基因工程的原理及技术”的主要内容，也是学习基因工程的基本操作程序的基础。
本节内容是高考中的常考内容，几乎涉及基因工程的高考题中，对本节内容均有考查。
●教法指导1．基因工程属于科技含量较高的生物技术，学生对此了解较少，如果采用直白、平淡的“介绍”式授课，不利于调动学生学习的积极性。
可通过创设情景，提出问题，“诱导”学生积极参与教学活动。
如对于基因工程需要的这三种基本工具的引入，教师可设问：外源基因能不能自动进入受体细胞？如果能进入，成功率如何？——从而引出基因工程需要载体；载体是如何运载目的基因的，目的基因如何与载体结合？——通过这些问题可相继引出其他的两种基本工具限制酶和DNA连接酶。
2．本节内容较为抽象，如果只是阅读文字叙述或者教师的“介绍”，学生很难理解。
如限制酶的作用特点，学生对限制酶的切割位点、黏性末端、平末端等内容往往难以理解，因此在授课时要注意图文结合，通过示意图、DNA分子的平面结构图等帮助学生在图中去理解相关内容，并要求学生根据理解画出相关的示意图。
本部分内容在高考考查时往往结合示意图进行考查，因此要特别注意锻炼学生读图、识图的能力。
(教师用书独具)●新课导入建议1．本专题导言中“能生产医用蛋白的烟草”可作为导入新课的背景材料，引导学生展开想象，体会基因工程技术的“魔力”，激发学生对基因工程技术的兴趣。
2．结合基因表达的内容，回忆基因与蛋白质之间的关系，引导学生了解基因工程的大体操作思路，作为学习基因工程的概念及基因工程的基本工具的铺垫。
●教学流程设计学生课前预习：阅读教材P1－7，填写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。
⇒步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本章和本节课题。
⇒步骤2：根据创设的情景，引出基因工程的概念，并通过【课堂互动探究】探究1分析、理解基因工程的概念。
通过例1巩固、提高。
⇒步骤3：结合基因工程概念，过渡至DNA重组技术的基本工具教学。
⇓步骤7：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收。
⇐步骤6：引导学生通过合作，整理本节重点、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。
理解并记忆【结论语句】。
⇐步骤5：回扣基础知识，将检查、批阅【课前自主导学】时学生出错较多的部分进行强化，重点对【正误判断】部分进行辨析。
⇐步骤4：结合教材图示，通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识限制酶、DNA连接酶的作用特点及载体的功能、应具备的条件等。
利用例2验收、巩固。
1.操作意图：按照人们的愿望，进行严格的设计。
2．操作场所：在生物体外进行。
3．操作技术：利用了体外DNA重组和转基因等技术。
4．操作结果：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。
5．操作水平：是在DNA分子水平上进行设计和施工的。
1.(1)主要来源：原核生物。
(2)作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列并且能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
(3)结果：形成DNA片段末端。
限制酶切割DNA分子产生的DNA片段末端有两种形式，即黏性末端和平末端。
2．DNA连接酶——“分子缝合针”(1)作用：将切下的双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键，拼接成新的DNA分子。
(2)种类：①E·coli DNA连接酶：从大肠杆菌中分离得到，只连接双链DNA片段互补的黏性末端。
②T4DNA连接酶：从T4噬菌体中分离出来，对于两种末端都能连接，但对平末端的连接效率比较低。
1．DNA连接酶连接的是哪种化学键？【提示】DNA连接酶连接形成的是磷酸二酯键。
3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1)载体的条件①能够在细胞中自我复制。
②有一个至多个限制酶切割位点，便于外源基因的插入。
③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
(2)载体的种类①质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。
含有一个至多个限制酶切割位点，供外源基因插入其中，并带有特殊的标记基因，是基因工程最常用的载体。
②λ噬菌体的衍生物。
③动植物病毒。
2．如果受体细胞分别是动物细胞和细菌，所用的载体相同吗？【提示】不相同。
动物细胞是真核细胞，一般用动物病毒做载体；细菌是原核生物，一般用质粒做载体。
1．限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列。
(√)2．天然的质粒可直接用作基因工程的载体。
(×)【提示】天然的质粒DNA分子并不完全具备载体的条件，需经人工改造后才能用于基因工程操作。
3．限制性核酸内切酶与DNA连接酶作用位点相同，作用结果相反。
(√)4．限制酶、DNA连接酶和载体是基因工程中常用的工具酶。
(×)【提示】载体不是酶。
5．基因工程中的载体与细胞膜上的载体本质相同。
(×)【提示】基因工程中的载体是DNA分子，是运输目的基因的工具；细胞膜上的载体是蛋白质，运输无机盐离子或小分子有机物等。
6．不同限制酶的识别序列不同，这属于酶的专一性特点。
(√)【问题导思】①如何理解基因工程的概念？②为什么不同生物的DNA分子能够重组？1．对概念的分析2.从结构上分析，不同生物的DNA(1)基本单位相同：不同生物的DNA分子都是由脱氧核苷酸构成的。
(2)空间结构相同：不同生物的DNA分子都是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链形成的规则的双螺旋结构。
(3)碱基配对方式相同：不同生物的DNA分子中两条链之间的碱基配对方式均是A与T配对，G与C配对。
基因工程依据的原理是基因重组，这里的基因重组是指将来源不同的DNA分子进行“拼接”，与有性生殖过程中的基因重组不同。
(2012·济宁高二检测)下列叙述符合基因工程概念的是( )A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上【审题导析】本题的关键是“符合基因工程的概念”，需将选项中描述的内容与基因工程的概念比较，选出符合题意的选项。
【精讲精析】基因工程是通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，是在DNA分子水平上的设计和施工，所以B项正确。
A项描述的过程不涉及“转基因”技术，属于细胞工程；C项属于诱变育种；D项是自然条件下的基因重组，没有人为参与。
【答案】 B【问题导思】①基因工程中各种工具的具体作用有哪些？②各种工具有什么作用特点？1．限制性核酸内切酶(1)功能：识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列，并切割特定序列中的特定位点。
如Eco RⅠ限制酶识别的特定序列为GAATTC，切割的特定位点是GA之间的磷酸二酯键。
(2)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中心轴线两侧的双链DNA 上的碱基是反向对称重复排列的。
如：GC CG |GC CG 以中心线为轴，两侧碱基互补对称；CCAGG GGTCC 以AT为轴，两侧碱基互补对称。
(3)作用结果：DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端。
当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时，产生的是黏性末端；而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端(如下图)。
2．DNA 连接酶(1)两类DNA 连接酶的比较(2)DNA ①区别②联系(3)DNA 连接酶与DNA 聚合酶比较3.载体(1)功能：①作为运载工具将目的基因转运到宿主细胞内。
②利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。
(2)质粒作为运载体应具备的条件：①能在受体细胞内稳定保存并大量复制。
②有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。
③具有某些标记基因，以便进行筛选。
④载体应对受体细胞无毒害作用，否则受体细胞将受到损伤甚至死亡。
几种酶的作用部位图解1．作用于a(磷酸二酯键)的酶有：限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶。
2．作用于b(氢键)的酶只有解旋酶。
下图表示两种限制性核酸内切酶识别DNA分子的特定序列，并在特定位点对DNA进行切割的示意图，请回答以下问题：(1)图中甲和乙代表________________________________________________________________________。
(2)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为________、________。
甲中限制酶的切点是________之间，乙中限制酶的切点是________之间。
(3)由图解可以看出，限制酶的作用特点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)如果甲中G碱基发生基因突变，可能发生的情况是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)基因工程中除了限制酶，还需使用的工具酶及作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【审题导析】(1)限制酶Eco RⅠ和HpaⅠ特异性识别的碱基序列分别是GAATTC和GTTAAC。
(2)两酶切割DNA后，切口的类型分别为黏性末端和平末端。
(3)载体是基因工程的工具，但不是工具酶。