高中生物选修三全套学案

专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具

一、学习目标及重难点

1、简述DNA重组技术所需的三种基本工具。

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。

学习重点：DNA重组技术所需的三种基本工具的作用.

学习难点：基因工程载体需要具备的条件。

二、学习过程

1、基因工程的概念

回答：什么是基因工程？

2、科技探索之路(基因工程是如何发展起来的？阅读课本P2—3页）

思考并回答：

（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”

思考并回答:

（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?

（3）参考课本P4图1-2，指出限制酶能破坏那个磷酸二酯键。

（4）以EcoRI为例，画出限制酶切割后形成的末端.

4、DNA连接酶-—“分子缝合针”

思考并回答：

(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？

(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”

思考并回答：

（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

（分组进行；完成后小组之间进行交流)

工具名称种类作用

限制酶

DNA连接酶

载体

四、当堂检测

专题一1。2 基因工程的基本操作程序

一、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。

二、教学目标

1．知识目标：

简述基因工程原理及基本操作程序。

2．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。

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

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.

（5）情境导入、展示目标

教师首先提问：

（1）什么是基因工程？（基因工程的概念）

（2）DNA重组技术的基本工具有哪些？(限制酶、DNA连接酶、载体）

（3）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）

（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、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？

2、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？

3、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？

4、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?

1、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

一、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