高中生物第二册第6章遗传住处的传递和表达6.3.1基因工程与转基因生物教案沪科版(2021年整理)

高中生物第二册第6章遗传住处的传递和表达6.3.1 基因工程与转基因生物教案沪科版
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6.3。

1 基因工程与转基因生物
一、设计意图
本节内容在上个版本的新教材的基础上做了修改,老版本的教材在介绍基因工程时,知识
性的介绍了基因工程的概念、操作步骤及应用前景，比较枯燥,而这一次新教材对该内容做了很大的改变，利用各种实例把基因工程这个枯燥的概念进行了生动的描述，知识的可接受性更强，教师在教学过程中也减轻了教学的难度。

另外,在转基因技术的应用这方面,具体的介绍微生物、植物、动物基因工程，开阔了学生的眼界,使学生了解了我国生物技术的发展水平，感悟生命科学的发展对生物技术发展的推动作用,同时，通过对转基因生物的安全性问题的讨论，使学生感悟科学技术是“双刃剑”.
课标建议教学分2课时完成，可以“基因工程及其基本过程”一课时,“转基因技术的应用和转基因生物产品的安全性"一课时。

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，需要将复杂的问题简化,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,可以先让学生观看基因操作步骤的有关录像或flash资料,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。

在讲解转基因技术的应用和转基因生物产品的安全性时，可以结合实例,同时结合教材上的“阅读与思考"、“发现之路"，或者学生课后自己收集资料进行学习，使学生感受现代生物技术的灿烂前景,同时培养学生收集和获取最新生物技术信息的能力.
二、教学目标
知识与技能
1、理解基因工程的概念
2、理解基因工程的基本过程
3、理解基因工程的应用及其可能带来的安全性问题
过程与方法
1、通过学习和阅读基因工程发展过程中的重要事件和研究成果，加深理解基因工程的原理
和一般操作过程。

2、从网络和报刊杂志上搜索并关注基因工程对人类经济、生活和科学发展的贡献，及其发
展前景和可能带来的安全性问题
3、开展“科学技术是双刃剑”的思考和讨论.
情感、态度与价值观
1、全面思考基因工程所带来的巨大社会效益和经济效益，以及社会伦理和安全性问题，树
立正确的科学价值观。

2、从基因工程的发展历程中,感悟生命科学的发展对生物技术发展的推动作用。

三、教学重点与难点
重点:
1、基因工程的概念
2、基因工程的基本步骤
3、转基因生物
难点：
1、限制酶和DNA连接酶
2、重组DNA
3、基因工程的基本步骤
四、教学准备
多媒体课件
教学内容教师行为学生活动教学说明
新课引入一则报道引入:
一场没有硝烟的“高科技
大战”
问：我国的科学家是怎样
赢得这场没有硝烟的战争
的呢？
转折引入主题：转基因抗
虫棉是怎样设计出来的
呢？
我们知道生物的性状
是由基因决定的,棉花本
身没有抗虫基因，不能表
达抗虫性状。

如果能够把
其他生物体内的抗虫基因
转移给棉花，并且使它能
表达出来,那么棉花就能
表现抗虫性状.这在几十
年前根本是很难想象的事
情，现在我们就能够做到，
就是靠基因工程技术的帮
助。

本节课就和大家一起
学习新课“基因工程和转
基因生物”。

读一读报道
思考并讨论：科技
是第一生产力，要赢得
转基因抗虫棉的市场份
额，就必须要有生产转
基因抗虫棉的科学技
术，即基因工程技术。

激发爱国热情,产
生对本节课内容的学习
的兴趣.
出示“一场
没有硝烟
的‘高科技
大战’”PPT
一、基因工程
1、基因工程三种必要的工具问：我国自主知识产权的
转基因抗虫棉是怎样创造
出来的呢?
问:如何“获取”、“拼接”、
“导入”呢？
阅读书本，了解转基因
抗虫棉的产生过程。

回答：从具有抗虫性状
的细菌DNA分子中获取
抗虫基因；将抗虫基因
与运载体拼接成为重组
DNA；将重组DNA导入选
育棉花细胞内，使基因
在其中得到表达。

回答：切割DNA分子获
得抗虫基因的酶——
播放基因
工程简介
（三种操
归纳：实现这一精确的操作过程，至少需要三种必要的工具：第一，切割DNA 的工具是限制性核酸内切酶。

(展示PPT)
问：限制性内切酶是如何切割DNA分子的？
归纳演示：限制酶能识别DNA分子切点两端特定的碱基序列,对DNA分子进行交错切割，形成的DNA片段末端带有数个碱基的单链“尾巴"。

问:这样切割有什么好处？
第二,将两个DNA片段“粘连”起来拼接成新的DNA 分子的是DNA连接酶。

(展示PPT）
问：DNA连接酶在将两个DNA片段“粘连"起来拼接成新的DNA分子时根据的是什么原则?
第三，用质粒作为运载体，将基因送入细胞中。

(展示PPT）
问：为什么要用质粒将目的基因送入细胞中？质粒是什么？“化学剪刀"；连接抗虫
基因和运载体的酶-—
“化学浆糊”；将重组
DNA导入细胞中的运载
体——“分子运输车”.
回答：切断特定部位两
个脱氧核苷酸之间的
键。

回答:这样在“拼接"时
就起到了重要的作用。

回答：根据碱基互补配
对原则。

回答：通常外源基因无
法进入另一种生物的细
胞，即使人工注入也会
被细胞内的核酸酶分
解，所以一般用质粒作
为载体，将外源基因送
入细胞。

它是一种能自
主复制的双链闭合环状
DNA分子，可在细胞内
自主复制，或者接合到
染色体DNA上随其同步
复制。

作工具）
演示限制
性核酸内
切酶的作
用。

展示DNA
连接酶的
作用
展示基因
工程的概
念。

归纳:只有质粒能够将外
源基因送入细胞，它的环
状DNA分子有一段抗生素
的抗性基因，是筛选重组
DNA的必要条件。

归纳：有了这三样工具,我
们就可以依据预先设计的
蓝图，用人工方法将某种
生物的基因，接合到另一
种生物的基因组DNA中并
使其表达，使后者获得新
的遗传性状，产生出人类
所需要的产物，或创造出
新的生物类型，这也就是
所谓的基因工程。

理解基因工程的概念。

二、基因工程的基本过程
1、获取目的基因
2、目的基因与运载体的重组转折引入基因工程的基本
过程的学习：基因工程并
不像我们刚才学习的那么
简单，它是十分复杂精细
的过程。

它的基本步骤是
怎样的呢？下面我们以转
基因抗虫棉的产生过程为
例来学习基因工程的基本
过程。

问：什么是目的基因？这
里的目的基因指的是什
么？
问：获得目的基因的方法
有哪些？
归纳：从生物细胞中分离
目的基因，要先确定目的
基因在DNA分子中的位置，
然后用三个工具中的限制
酶切出该目的基因，即抗
虫基因.
用与切取目的基因相同的
限制酶将质粒切开，在DNA
回答:这里指的是抗虫
基因。

回答：从某种生物体细
胞中分离或者通过化学
方法人工合成。

思考后回答：酶具有专
演示
flash动
画转基因
棉花的产
生过程.
演示从生
物细胞中
分离目的
基因.
演示目的
基因与运
载体重组
的过程
3、重组DNA分子导入受体细胞
4、筛选含目的基因的受体细胞连接酶的作用下，使抗虫
基因与质粒结合成环状的
重组DNA分子（重组质粒）。

问：为什么要用相同的限
制酶切割目的基因和质
粒？
归纳：具备互补配对的条
件后，一定要有连接酶才
能使目的基因和质粒重组
成功。

归纳：只有将重组质粒导
入活的受体细胞，才能是
目的基因所含的遗传信息
得以表达。

问：是不是所有的重组DNA
分子都能成功导入受体细
胞？为什么要进行筛选含
目的基因的受体细胞?
问:怎样进行筛选呢?
归纳：那么成功导入受体
细胞的目的基因就会在受
体细胞内得到表达，也就
是说抗虫基因在棉花植株
中得到表达，一旦有棉铃
虫来侵蚀棉花植株时，它
很快就会死亡。

一性，用相同的限制酶
切割后，目的基因与质
粒切开的单链部分是互
补的，可以配对结合成
重组DNA，而不用相同
的限制酶切割，会导致
目的基因与质粒切开的
部分无法互补配对结
合.
回答：重组质粒导入受
体细胞的概率很低，一
般在10—7,为了得到成
功导入的受体细胞，就
要进行筛选.
阅读P57和P59的“广
角镜”。

回答:利用质粒中的抗
生素抗性基因,将受体
细胞放在含有抗生素的
培养基中生长，成功导
入目的基因的受体细胞
含抗生素基因，不会死
亡,而未成功导入目的
基因的受体细胞将在培
养基上停止生长而死
亡。

三、总结生物学还有很多奥秘
值得我们去探求，不久的
将来，在座的各位将会升
入更高一层学府深造，如
果同学们有幸学习了生物
学，希望你们在这个生物
学科的前沿领域中有所收
获。

激励学生进一步探究四、练习展示PPT完成ppt上的练习。