基因工程教案

学科：生物高三年级班老师：杨勇课题第三节基因工程简介
教
学目标1、基因工程的概念
2、基因操作的工具
3、基因操作的基本步骤
教学重点（1）基因操作的工具和基本步骤
教学难点（1）限制性内切酶和运载体的作用
（2）提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径
教学设想
教学工具无教学方法讲述提问课时安排2课时
板
书
设
计
教
学
反
思
教学设计（首页）第页康乐一中教导处制
教学活动设计拓展、延伸、补充一、复习导入
众所周知，对于大多数生物而言， DNA是主要的遗传物质，有
遗传效应的DNA片段叫基因，生物之所以体现出各种形态是基因表达
的结果。

但是各种生物间的性状千差万别这是为什么呢？
提出问题，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。

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。

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。

这样既节省了人
力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。

这种设想能实现吗？
回答是可以的。

通过科学家们的不断努力，在20世纪70年代终于创
立了一种能定向改造生物的新技术——基因工程。

二、讲授新课
1．基因工程的概念
对于基因工程的概念，教师应在指导学生阅读教材的基础上，让
学生理解基因工程概念
基因工程的别名基因拼接技术或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
基本过程剪切→拼接→导入→表达结果人类需要的基因产物审阅人：
年月日
通过对基因工程概念的理解，我们知道其操作水平是在DNA分子水平，用普通的操作工具能够在如此微观的条件下操作吗？回答是不能。

这就需要有专门的工具对DNA分子进行操作。

2．基因操作的工具
经过学生的讨论和交流，教师对基因工程关键步骤归纳总结关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取。

关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接。

关键步骤三：抗虫基因进入棉细胞。

通过对以上关键步骤的确定，教师引导学生思考，使学生理解在关键步骤的完成过程中都要用到基因操作工具，并使学生形象地记忆“工具”的作用。

关键步骤一的工具：基因的剪刀——限制性内切酶。

关键步骤二的工具：基因的针线——DNA连接酶。

关键步骤三的工具：基因的运输工具——运载体。

（1）基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）。

①分布：主要在微生物中。

②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。

③结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。

④举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。

（2）基因的针线——DNA连接酶。

①连接的部位：
②结果：两个相同的黏性未端的连接。

（3）基困的运输工具——运载体
对于运载体的教学，应使学生形象地理解运载体的作用、种类及其所具备的条件，可通过教材中的示意图或多媒体演示使学生由浅入深逐步理解，指导学生归纳如下：（可让学生在观察自学的基础上自主完成）
①作用：将外源基因送入受体细胞。

②具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存。

具有多个限制酶切点。

具有某些标记基因。

③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。

④质粒的特点：见书本
3．基因操作的基本步骤。

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，这就需要教师将复杂的问题简化，使学生直观地理解抽象事物。

（1）提取目的基因
教师应在学生自学的基础上，让学生根据具体的实例理解目的基固的概念。

同时可以启发学生利用所学知识思考，如何从DNA分子中提取目的基因。

（2）目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）。

思考题：目的基因与运载体结合的结果可能有几种情况？
在学生思考讨论的基础上，引导学生理解该问题。

有三种情况：目的基因与目的基因结合，质粒与质粒结合，目的基因与质粒结合（3）将目的基因导入受体细胞。

教师可按以下形式归纳：
导入方法：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。

导入过程：（运载体为质粒，受体细胞为细菌）
（4）的目的基因的检测和表达
三、练习题
1．下列有关基因工程的叙述，正确的是：（C ）
A．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来
B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变
C．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外
D．常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等
2．下列关于基因工程的叙述，正确的是：（B ）
A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
B．细菌质粒是基因工程常用的运载体
C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种
处理运载体DNA
D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受
精卵为受体
3．与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是：（C ）
A．反转录酶B．RNA聚合酶
C．DNA连接酶D．解旋酶
四、课后作业
《导学案》基础巩固
教学设计（续页）第页康乐一中教导处制。