高中生物选修3教案 第1章 基因工程
人教版高中生物选修3专题1基因工程第一节DNA重组技术的基本工具教案(3)
1.1DNA重组技术的基本工具一.教学目标1.知识与技能(1)了解基因工程的基本概念。
(2)清楚基因操作的工具。
[来源:21世纪教育网.com]2.过程与方法(1)通过多媒体课件对基本概念、基本原理的学习,引导学生主动参与教学过程的探究活动,培养学生的获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
(2)以具体事例讲述,学生制作模型,使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。
3.情感态度和价值观(1)通过学习基因工程的概念,使学生认识到科学研究需要的严谨,激发为祖国而奋斗的精神。
(2)通过学习基因操作的工具,使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。
二.教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
三.教学难点基因工程载体需要具备的条件。
四.教具准备相应挂图,相关网络资料。
五.课时安排1课时[来源21世纪教育网.com]六.教学过程一.复习导入新课教师活动:投影幻灯片,引导学生思考、分析讨论。
1.遗传的物质基础是什么?[来源:21世纪教育网21世纪教育网.COM]2.生物体遗传的基本单位是什么?3.为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢?4.生物的性状是怎样表达的?5.各种生物的性状都是基因特异性表达的结果,那么,人类能不能改造基因呢?使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢?6.各种生物间的性状千差万别,这是为什么呢?引导学生回答:生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。
教师举例: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B 细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度教师提问:以上几种生物各有其特定的性状,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?在引导学生思考、探究的同时引出本节课题。
二、讲授新课1.基因工程的概念:课前布置学生自学教材上的知识内容,让学生理解基因工程的概念,并引导学生回答表中内容。
第一章《基因工程》教案一苏教版选修3
-1 -ACGTTAGACGTTAGATGTTAGATC先找出共同的序列是GTTA然后向左、向右找,得到重组的互补序列ATACGTTAGATC则靶序列是TATGCAATCTAG依照此种方法得出图2的靶序列。
5. 第11题:这题主要就是区分蛋白质工程和基因工程这两个概念,很多同学混淆这两个概念。
6. 第13题:首先得知道基因工程的“四步曲”是什么,然后弄清楚碱基互补配对发生的过程。
7. 第21题第(3):用同一种限制性核酸内切酶切割运载体与目的基因,再用DNA连接酶连接,得到的产物有3种,目的基因——载体连接物,载体一—载体连接物,目的基因一一目的基因连接物。
三、教师总结。
课后:四、布置课后作业。
结合,催化遗传信息的转录C一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列,切割出多种目的基因D解旋酶能作用于氢键,在转录或翻译时使DNA分子双链打开3.科学家已能运用基因工程技术,让羊合成并分泌抗体。
相关叙述不正确的是A该技术将导致定向的变异B受精卵是理想的受体细胞C宜采用PCR技术扩增目的基因D卵巢分泌的孕激素能促进抗体的产生【分析】真核细胞的基因中有内含子,在转录过程中内含子和外显子都要转录,在形成成熟NRA 时,要把与内含子相应的RNA片断切除掉,而原核细胞中没有这类酶,所以若将真核基因在原核细胞中表达,先要把真核细胞基因的内含子去掉。
当把切割后的运载体与目的基因片段混合,在加入DNA连接酶后,有可能是两个目的基因片段相连成一个环状DNA或是可能是一个目的基因片段与运载体相连成一个环状DNA 或是两个运载体相连,所以会产生三种环状DNA分子。
__________________________ 学生自我小结。
板书设计单位结构真核生物核苷酸基因现代技术“原核生物基因工程-2 --3 -。
人教版高中生物选修3学案第1章基因工程学案27
选修三第一章基因工程(教案27)学习目标1.基因工程的出生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(Ⅱ)。
3.基因工程的应用(Ⅱ)。
4.蛋白质工程(Ⅰ)。
课前研究1.基因工程的观点(1)供体:供给。
(2)操作环境:。
(3)操作水平:水平。
(4)原理:。
(5)受体:表达目的基因。
(6)实质:性状在受体体内的表达。
(7)长处:战胜的阻碍,定向改造生物的。
2.DNA重组技术的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称:)①主假如从生物中分别纯化出来的。
②作用:辨别特定的并切开特定部位的两个核苷酸之间的。
③结果:产生或平尾端。
(2)DNA连结酶①种类:按根源可分为E·coli DNA连结酶和T4DNA连结酶。
②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。
③DNA连结酶和限制酶的关系(3)载体①种类:、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特色:2.基因工程的操作过程与应用1.基因工程的基本操作步骤(1)获取目的基因①目的基因:人们所需要的基因。
如:人的胰岛素基因、白细胞介素基因、植物的抗病基因等。
②获取方法(2)形成重组DNA分子一般用分别切割含有的供体DNA分子和载体DNA(如质粒),使其产生同样的,而后用将二者连结在一同,形成。
(3)将重组DNA分子导入受体细胞①常用的受体细胞:、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
②导入方法举例:用质粒作为载体,宿主细胞应当选择,用途理大肠杆菌,增添其的通透性,使含有目的基因的进入大肠杆菌宿主细胞。
(4)挑选含有目的基因的受体细胞①挑选原由:其实不是所有的细胞都采取了。
②挑选方法举例:质粒上有抗生素如四环素的,因此含有这类重组质粒的受体细胞便可以在有的培养基中生长,而没有采取的细胞则不可以生长,这样就能挑选出含有的受体细胞。
(5)目的基因的表达:目的基因在中表达,产生人们需要的。
3.基因工程的应用(1)基因工程与遗传育种①转基因植物:培养长处②转基因动物(2)基因工程与疾病治疗①基因工程药物:如经过大肠杆菌生产胰岛素治疗糖尿病,经过酵母菌生产乙肝疫苗等。
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。
高中生物 第一章《基因工程》教案二 新人教版选修3
一、基因工程1、(a)基因工程的诞生(一)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。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
2、(a)基因工程的原理及技术原理:基因重组技术:(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且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,因此具有专一性。
(3)结果: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。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。
2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。
人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。
高中生物选修3 第一章 基因工程 学案
第一章 基因工程基因工程的原理和技术 1.获得目的基因如果目的基因的序列是已知的,可以用____________合成目的基因,或者用__________________扩增目的基因。
如果目的基因的核苷酸序列是未知的,可以建立一个包含目的基因在内的_____________。
2.形成重组DNA 分子载体(主要是质粒)和含目的基因的DNA 分子用______________________切割,使目的基因和载体具有_______的粘性末端,然后用_______________将目的基因和载体连接在一起,形成_________分子。
3. 将重组DNA 分子导入受体细胞4.筛选含有目的基因的受体细胞肉眼无法看到质粒是否进入受体细胞,只有质粒上带_____________才能对重组DNA 是否进入受体细胞进行鉴定。
5.目的基因的表达题组训练1.如图为抗虫棉的培育过程,请据图回答:(1)该基因工程中的目的基因是 。
载体是 。
(2)该实例中,采用 方法导入目的基因。
(3)该实例中,检测目的基因是否表达最简单常见的方法是 。
A .抗原—抗体杂交法B .用棉叶饲喂棉铃虫C .检测mRNA 的存在D .显微镜直接观察2.人血清蛋白(HSA )具有重要的医用价值.如图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径.(1)如果HSA基因序列未知,可以采用的方法获取该目的基因,为了使目的基因能够在宿主细胞中复制和稳定保存,通常要先构建后才能导入宿主细胞.(2)方框中的“?”一般选用的生物是,为了提高II过程的导入成功率,通常用处理大肠杆菌.(3)人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性,所以,选择途径___(填I或II)获取rHSA更有优势.(4)为了鉴定宿主细胞中是否产生rHSA,可以用方法来进行检验.A.检验HSA基因是否导入 B.检验细胞中是否产生相应的mRNAC.抗原、抗体杂交 D.检测是否有标记基因.3.(2015年杭州市一模)下图是某研究小组利用基因工程技术将抗农药马拉硫磷小菜蛾的羧酸酯酶(CarE)基因导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。
高中生物 第一章 基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3基因工程是一门涉及生命科学、工程学和化学等多学科交叉的科学技术,它的发展对于人类社会和生物领域的进步具有重要意义。
本文将从基因工程的概念、起源、发展和应用等方面进行探讨。
一、基因工程的概念和起源基因工程,又称基因工艺、基因技术,是指通过对生物体内的基因进行操作和改造,使其具有新的功能或特性的一种技术手段。
它是以DNA 为基础,通过人工手段对DNA分子的序列进行编辑和改造,实现对生物体的基因组进行精准操纵和设计。
基因工程起源于20世纪70年代,当时科学家发现可以将DNA从一种生物体转移到另一种生物体中,从而改变目标生物体的遗传特性。
这一发现引发了科学界对基因工程的浓厚兴趣,世界各地的科研机构开始投入大量资源进行相关研究和实践。
二、基因工程的发展基因工程经过几十年的发展,已经取得了显著的成果。
首先,基因工程技术的研究手段不断完善,包括基因克隆、DNA测序、基因编辑等技术的出现,大大提高了对基因进行操作的效率和精确度。
其次,基因工程在农业领域的应用取得了重要进展。
通过基因工程技术,科学家们成功培育出抗病虫害、耐逆性强的转基因作物,为农业生产提供了有效的手段。
转基因作物不仅可以提高产量和品质,还可以减少农药的使用,降低对环境的污染。
此外,基因工程在医学领域的应用也取得了突破。
通过基因工程技术,科学家们成功研发出多种基因治疗药物,并在一些遗传性疾病的治疗中取得了显著效果。
基因工程还可以用于生物制药、肿瘤治疗等领域,为人类健康事业做出了重大贡献。
三、基因工程的应用前景基因工程在农业、医学以及环境等领域具有广阔的应用前景。
在农业领域,基因工程可以为传统农业带来巨大的改变,提高粮食产量、改良食品品质、提升作物的抗逆性等。
这将有助于解决全球粮食安全问题,提高农业可持续发展能力。
在医学领域,基因工程有望开启个性化医疗的新时代。
通过基因检测和基因治疗手段,可以针对个体特征进行精准诊断和治疗,提高疾病的早期发现和治愈率。
高三生物学《基因工程》教案
高三生物学《基因工程》的教案一、教学目标1. 知识目标简述基因工程的基本原理。
说出基因工程的操作工具及作用。
概述基因工程的基本操作步骤。
2. 能力目标通过对基因工程操作步骤的分析,培养学生的逻辑思维能力。
通过小组讨论和案例分析,提高学生的合作学习能力和解决问题的能力。
3. 情感目标关注基因工程的发展,体会科学技术对人类生活的影响。
培养学生的创新意识和科学态度。
二、教学重难点1. 教学重点基因工程的基本原理和操作步骤。
基因工程的操作工具。
2. 教学难点基因工程中各种工具的作用及操作步骤的理解。
三、教学方法讲授法、讨论法、案例分析法、多媒体辅助教学法。
四、教学过程1. 导入新课通过展示一些基因工程的成果图片,如转基因抗虫棉、转基因大豆等,引出本节课的主题——基因工程。
提问学生对基因工程的了解,激发学生的学习兴趣。
2. 讲授新课基因工程的概念和基本原理讲解基因工程的定义,强调基因工程是在分子水平上进行的操作。
分析基因工程的基本原理,即基因重组。
通过实例说明基因工程是如何实现不同生物之间的基因转移和重组的。
基因工程的操作工具限制酶:介绍限制酶的来源、作用特点和作用结果。
通过图片和实例展示限制酶如何识别特定的核苷酸序列并切割DNA 分子。
DNA 连接酶:讲解DNA 连接酶的作用,即连接被限制酶切开的磷酸二酯键。
比较不同类型的DNA 连接酶的特点和用途。
运载体:介绍运载体的种类,如质粒、噬菌体和动植物病毒等。
分析运载体的作用,包括携带目的基因、在宿主细胞中复制和表达等。
基因工程的基本操作步骤目的基因的获取:讲解获取目的基因的方法,如从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增目的基因等。
分析各种方法的优缺点和适用范围。
基因表达载体的构建:强调基因表达载体的组成部分,包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
讲解构建基因表达载体的过程和目的。
将目的基因导入受体细胞:介绍将目的基因导入不同受体细胞的方法,如农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法等。
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 第一章《基因工程》教案 浙科版选修3
选修3 现代生物科技专题第一章基因工程一、课标内容:1.简述基因工程的诞生。
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。
二、教学要求第一节工具酶的发现和基因工程的诞生第二节基因工程的原理和技术第三节基因工程的应用第四节基因工程的发展前景(选学)三.教学建议1.课时建议(共计5课时)(1)“第一节工具酶的发现和基因工程的诞生”教学重点是限制性核酸内切酶的作用及作用特点、DNA连接酶的作用、质粒在基因工程中的作用。
由于涉及到分子水平的生物技术,学生这方面基础相对薄弱,所以DNA连接酶的作用、质粒在基因工程中的作用是本节教学的难点。
本节核心概念较多,又是本章内容的开端,建议教师采用多媒体,设置问题串,采用讨论、讲授的方式,把学生引入内容情景,使学生在分析探讨相关问题的基础上,最后形成对基因工程工具酶的基本认识。
(2)“第二节基因工程原理和技术”教学重点和难点是基因工程的原理及基因工程的基本操作步骤。
本节内容的教学,建议在回顾上节课的限制性核酸内切酶、DNA连接酶及质粒等知识的基础上,引导学生观察基因工程基本操作步骤示意图,采用讨论、推理的方法,形成对基因工程的原理及技术的概括性认识。
(3)“第三节基因工程的应用”教学重点是基因工程与遗传育种、基因工程与癌症治疗以及设计一个用基因工程技术解决生活中的疑难问题的方案。
由于设计层次要求较高,学生平时练习机会较少,因此,“活动:设计一个用基因工程技术解决生活中的疑难问题方案”是本节的教学难点。
本节内容安排2课时(不包括活动1课时)。
第一课时是开展“设计一个用基因工程技术解决生活中的疑难问题方案”的教学活动。
建议先分组,组织学生讨论确定生活中的疑难问题,教师巡回指导,提醒学生注意选题的角度及可行性,然后开展全班交流,由学生说明选题理由,教师最后对各组的汇报做点评。
第二课时是在上一课时基础上展开。
由于本节课内容所涉及的领域进展迅速,建议教师积极引导和组织学生查阅有关资料,设置一些问题情景,组织学生开展口头交流、讨论等活动。
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。
人教版生物选修3:1.3 基因工程的应用 教案1
基因工程的应用【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.重点:基因工程在农业和医疗等方面的应用。
2.难点:基因治疗。
【教学过程】1.加强收集信息和处理信息环节的指导。
基因工程的应用是基因工程基本操作程序的一个必然结果。
如果本节只作为成果的学习,那么就显得思维力度不足了。
为此,建议加强指导学生收集和处理信息这一环节。
具体做法如下:无论是学习转基因植物方面的应用,还是学习转基因动物方面的应用,乃至转基因工程菌生产药物方面的应用,首先必须寻找目的基因。
指导学生提高处理信息的能力,还可以体现在对教材内容的重组上。
例如,我们可以解决当前世界上存在的重大问题作为主题,如以解决“粮食”、“环境污染”、“能源危机”、“攻克不治之症”等问题作为主题,让学生将课文中的知识或学生知道的课外的基因工程应用方面的知识进行重组。
这样的活动不仅培养了学生处理信息的能力,还会使学生感悟到肩负的社会责任,从而激发用科学技术报效祖国的志向。
2.课文中的一些难点,建议采用小组讨论,师生共同归纳的方法学习。
课文中有几处是学生学习感兴趣的知识,但文字说明不多,学生学习有一定难度。
例如“什么叫乳腺生物反应器”、“什么叫工程菌”、“什么是基因治疗”等。
教师可创设问题情境,让学生讨论,加深用已有知识认识新事物的能力。
学生想不到的地方,可由师生共同归纳。
例如,学习乳腺生物反应器时,学生提出“给我们讲讲乳腺生物反应器究竟是怎么回事”。
这时教师可提出以下问题,让学生讨论。
(1)用动物乳腺作为反应器,生产高价值的蛋白质(如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等)比工厂化生产的优越之处有哪些?(2)用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的?第一个问题,既可以解决乳腺生物反应器的优越性问题,而且显示了社会需求是乳腺生物反应器这一创新成果产生的动力。
学生在充分讨论和发表观点的基础上,师生共同归纳出乳腺生物反应器的优点:①产量高;②质量好;③成本低;④易提取。
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 第一章 基因工程 1.3 基因工程的应用学案新人教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.3 基因工程的应用学案新人教版选修31、3 基因工程的应用学习目标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。
重点难点基因工程在农业和医疗等方面的应用学习流程自主学习当堂检测布置作业学习活动二次备课一、自主学习一、植物基因工程成果(阅读P17-19)1、抗虫转基因植物与抗病转基因植物项目抗虫转基因植物抗病转基因植物方法从某些生物中分离出具有的基因,将其导入作物中将导入植物中基因种类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成果转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等意义减少了的使用,降低了生产成本,减少了环境污染,降低了对人体健康的损害2、其他抗逆转基因植物(1)抗逆基因:调节细胞的基因,提高农作物抗盐碱和抗干旱能力;鱼的基因使作物耐寒;抗除草剂基因使作物抗除草剂。
(2)成果:抗盐抗旱烟草、耐寒番茄、抗除草剂玉米等。
3、转基因改良植物品质(1)优良基因:必需氨基酸含量多的基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果:富含的转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
二、探究新知二、动物基因工程的前景(阅读P20-21)项目应用基因来源成果提高动物的生长速度外源基因转基因绵羊、转基因鲤鱼改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中含量大大减低转基因动物生产药物药用基因+乳腺蛋白基因的乳腺生物反应器转基因动物作器官移植的供体抑制或除去基因利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官三、基因工程药物及基因治疗(阅读P21-24)1、基因工程药物(1)概念:基因工程药物是指利用生产的药物。
(2)原理:通过基因工程技术,使外源基因在工程菌细胞内高效表达。
(3)成果:人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
高中生物第一章基因工程1.1基因工程概述教案苏教版选修3(new)
第一章基因工程 1。
1 基因工程概述
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高中生物人教版选修3教案-1.3_基因工程的应用_教学设计_教案
教学准备1. 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。
2. 教学重点/难点基因工程在农业和医疗等方面的应用;基因治疗。
3. 教学用具4. 标签教学过程一、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。
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。
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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)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。
我们来看本节课的学习目标。
(多媒体展示学习目标,强调重难点)(三)合作探究、精讲点拨。
学生每两人为一组(可以是同桌),结合教材,思考并回答学案上的问题。
1、基因工程的概念什么是基因工程?想一想,基因工程是如何发展起来的?2、科技探索之路(阅读课本P2—3页)(1)基因工程是在哪些学科的基础上发展起来的?(2)哪些基础理论的突破催生了基因工程?(3)哪些技术发明促进了基因工程的实施?(4)你觉得,基因工程的诞生和发展能否离不开理论研究和技术创新?3、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(1)从噬菌体侵染细菌的实验来看,细菌等单细胞原核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,有什么保护机制?由此可知,限制酶可以从哪些生物中分离出来?(2)限制酶是如何切割DNA分子的?(1)参考课本P4图1—2,指出限制酶能破坏的那个磷酸二酯键。
(4)以EcoRI为例,画出限制酶切割后形成的末端。
(需要学生爬黑板)4、DNA连接酶——“分子缝合针”(1)DNA连接酶是怎么分类的?(2)DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事儿吗?有哪些区别?(比较DNA连接酶与DNA聚合酶)(3)E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶作用效果一样大吗?为什么?5、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1)载体的作用是什么?为什么需要载体?把单独的DNA片段导入受体细胞不行吗?(2)我们选用从霍乱弧菌中分离出来的质粒做载体,可以吗?为什么?(3)我们能不能用肉眼直接观察到载体进入受体细胞?那如何鉴定呢?(4)如果载体上没有限制酶切割位点,能否把目的基因运输进入受体细胞?6、活动:模拟操作重组DNA分子(两人为一组进行;完成后小组之间进行交流)(四)反思总结,当堂检测(参考导学案)教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
(五)发导学案、布置预习。
我们已经学习了DNA重组技术的基本工具,课下大家做一下本节课的课后练习。
下一节课,我们将重点学习基因工程的基本操作程序,内容比较多,大家做好预习。
九、板书设计DNA重组技术的基本工具一、基因工程概念二、限制酶1、来源2、作用3、举例三、DNA连接酶1、分类2、作用3、与DNA聚合酶比较四、载体1、质粒2、载体需具备的条件3、其他载体十、教学反思本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。
课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
由于三种基本工具是本节课的重点,所以应该多花点时间来掌握重点。
尤其是后面的模拟制作部分,是直接模拟重组DNA分子,应该安排时间来做,不能轻易忽略掉。
专题一1.2 基因工程的基本操作程序2、教材分析《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节,也是《基因工程》的核心,上承《DNA重组技术的基本工具》,下接《基因工程的应用》。
本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤,教学内容多,难点多,最好化整为零、各个击破。
3、教学目标1.知识目标:简述基因工程原理及基本操作程序。
三、能力目标:尝试设计某一转基因生物的研制过程。
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、教学重点基因工程基本操作程序的四个步骤。
1、教学难点(1)从基因文库中获取目的基因(2)利用PCR技术扩增目的基因四、学情分析本节课内容较多,难点较多,学生学习起来有一定困难,所以之前应该要求学生做好预习,尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。
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《基因工程的基本操作程序》,初步把握基因工程原理及基本操作程序。
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:2课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。
(2)情境导入、展示目标教师首先提问:2、什么是基因工程?(基因工程的概念)3、DNA重组技术的基本工具有哪些?(限制酶、DNA连接酶、载体)4、运载体需要具备哪些条件?(有一个或多个限制酶切割位点;有标记基因;能在受体细胞中稳定存在并自我复制或者整合到受体细胞染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制)上节课我们学习了DNA重组技术的基本工具,本节课我们将继续学习《基因工程》的核心内容——基因工程的基本操作程序。
我们来看本节课的学习目标。
(多媒体展示学习目标,强调重难点)(5)合作探究、精讲点拨学生每两人为一组(可以是同桌),结合教材,思考并回答学案上的问题。
1、目的基因的获取(想一想,为什么要有这一步?)思考并回答:(1)目的基因的获取方法有哪些?(2)为什么要建立基因文库?怎么建立的?(3)如何从基因文库中获取目的基因?(4)为什么要建立cDNA文库?如何获取cDNA?(补充真核生物基因与原核生物基因比较)(5)PCR技术的原理是什么?(6)如何获取引物?(7)PCR技术扩增的过程是?5、基因表达载体的构建(1)为什么要构建基因表达载体?单独的DNA片段能不能稳定遗传?(2)基因表达载体的构成包括哪些元件?(绘制基因表达载体的模式图)(3)什么是启动子、终止子?他们位于哪里?有什么作用?(4)为什么要有标记基因?它的作用是?6、将目的基因导入受体细胞(想一想,为什么要导入受体细胞?在外界能不能维持稳定和表达?)(1)什么是转化?(2)将目的基因导入植物细胞的方法有哪些?最常用的方法是?哪些细胞可以作为受体细胞?(结合示意图,了解农杆菌转化法的基本过程)(3)将目的基因导入动物细胞的基本操作程序是?要用到什么技术?哪些细胞可以作为受体细胞?(4)早期的基因工程为什么选择原核生物作为受体细胞?(5)大肠杆菌细胞最常用的转化方法是?7、目的基因的检测与鉴定(为什么要检测和鉴定?)(1)目的基因的检测与鉴定可以从什么水平来做?(2)核酸杂交技术基本过程是?什么是探针?(3)如何检测目的基因是否翻译出蛋白质?(4)如何从个体生物学水平鉴定转基因抗虫棉?7、反思总结、当堂检测(参考导学案)教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
(五)发导学案、布置预习我们已经学习了基因工程的基本操作程序,课下大家做一下本节课的课后练习。
下一节课,我们将学习基因工程的应用,大家做好预习。
九、板书设计基因工程的基本操作程序(3)目的基因的获取获取方法:1、从基因文库中获取目的基因7、利用PCR技术扩增目的基因8、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成二、基因表达载体的构建基因表达载体的模式图三、将目的基因导入受体细胞1、转化2、导入植物细胞3、导入动物细胞4、导入微生物细胞四、目的基因的检测与鉴定1、分子水平2、个体生物学水平十、教学反思本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。
课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
本节课内容较多,建议2个课时完成。
难点较多,所以要加强预习环节,另外教学媒体的利用,也有利于解决每一个程序中的技术难点。
如在学习基因表达载体的构建时,要结合模式图,说明插入元件的位置及其作用;又如,学习目的基因导入的方法时,可以借用目的基因导入植物细胞的方法——农杆菌转化法以及相关的图,讲清具体方法。
攻破一点后,再扩展到其它导入方法。
授课时,先解决为什么分四个步骤的问题,然后解决每一步骤的技术方法问题,再通过设计某一转基因生物,将基因工程的操作程序有机地串联起来。
选修三专题一第3节基因工程的应用一、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。
二、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。
三、教学过程1、转基因生物与目的基因的关系转基因生物目的基因目的基因从何来抗虫棉Bt毒蛋白基因苏云金芽孢杆菌抗真菌立枯丝核菌的烟草几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗盐碱和干旱作物调节细胞渗透压的基因耐寒的番茄抗冻蛋白基因鱼抗除草剂大豆抗除草剂基因增强甜味的水果降低乳糖的奶牛甜味基因肠乳糖酶基因生产胰岛素的工程菌人胰岛素基因人讨论:1、用动物乳腺作为反应器,生产高价值的蛋白质(如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等)比工厂化生产的优越之处有哪些?(乳腺生物反应器的优点:①产量高;②质量好;③成本低;④易提取。