选修3 专题1 基因工程 教案
《基因工程》实验教学教案
《基因工程》实验教学教案一、实验教学目标1. 让学生了解基因工程的基本概念、原理和操作步骤。
2. 培养学生运用基因工程技术解决实际问题的能力。
3. 帮助学生掌握基因克隆、基因编辑等实验技能。
二、实验教学内容1. 基因克隆实验：让学生通过PCR扩增目的基因，并进行琼脂糖凝胶电泳分析。
2. 基因编辑实验：让学生利用CRISPR/Cas9系统对目标基因进行编辑，并通过PCR和琼脂糖凝胶电泳验证编辑效果。
3. 基因表达实验：让学生将目的基因插入到表达载体中，转化大肠杆菌，并通过IPTG诱导表达。
4. 抗原-抗体反应实验：让学生利用基因工程方法制备重组抗原，并进行抗原-抗体特异性反应检测。
5. 基因工程应用实例：让学生了解基因工程在生物制药、农业、环保等领域的应用。
三、实验教学方法1. 讲授法：讲解基因工程的基本原理、操作步骤和实验技巧。
2. 演示法：演示基因克隆、基因编辑等实验操作，让学生直观地了解实验过程。
3. 实践操作：让学生动手进行实验，培养实验操作能力和团队协作精神。
4. 讨论法：引导学生针对实验结果进行分析和讨论，提高解决问题的能力。
四、实验教学准备1. 教材和参考资料：准备《基因工程》等相关教材和参考资料，为学生提供理论支持。
2. 实验器材：准备PCR仪器、琼脂糖凝胶电泳设备、表达载体、大肠杆菌等实验所需的器材和试剂。
3. 实验指导：制定详细的实验步骤和操作指南，方便学生查阅。
五、实验教学评价1. 过程评价：评价学生在实验操作过程中的规范性和团队协作精神。
3. 应用评价：评价学生运用基因工程知识解决实际问题的能力。
4. 学生互评：鼓励学生互相评价，提高自我认知和沟通能力。
六、实验教学流程1. 实验前准备：讲解实验原理、目的和操作步骤，检查实验器材和试剂。
2. 实验操作：按照实验指导进行基因克隆、基因编辑等实验操作。
3. 实验结果分析：对实验结果进行分析和讨论，解释实验现象。
5. 实验总结：总结实验收获和不足，提出改进措施。
选修3专题基因工程教案
基因是有遗传效应的 DNA 片段。大家知道 DNA 是非常小的。它的直径都有 我们头发丝的十万分之一。俗话说：工欲善其事，必先利其器。没有金刚钻儿， 不揽瓷器活儿。要想把微生物中的抗虫基因转到棉花内， 就必须要有精密的工具。 那么这些工具是什么呢？ 【自主学习】 认真阅读课文，思考如下问题 DNA 重组技术的基本工具有哪些？它们各自的作用是什么？ （找学生简要回答） 三、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 学生回答以下问题 A. 来源 ： B.作用 ：能够识别双链 DNA 分子中的某种特定核苷酸序列， 并且使每一条链中 特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。
师：棉花本身有没有抗虫基因？ 生：没有 师：那么抗虫基因从哪里来呢？ 生：从别的生物那里来。 （引出基因工程的概念） 二、基因工程的概念 （学生一起朗读一遍这个概念） 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外 DNA 重组和 转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的 生物类型和生物产品。由于基因工程是在 DNA 分子水平上进行设计和施工的。 因此又叫做 DNA 重组技术。
PCR 由变性——退火——延伸三个基本反应步骤构成： ① 模板 DNA 的 变性 ：模板 DNA 经加热至 94℃左右一定时间后，使模板 DNA 双链或经 PCR 扩增形成的双链 DNA 解离，使之成为单链，以便它与引物 结合，为下轮反应作准备； ② 模板 DNA 与引物的退火（ 复性 ）：模板 DNA 经加热变性成单链后，在 温度降至 55℃左右时，引物与模板 DNA 单链的互补序列配对结合； ③ 引物的 延伸 ：DNA 模板——引物结合物在 TaqDNA 聚合酶的作用下， 以 dNTP 为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新 的与模板 DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性——退火——延伸三过程， 就可获得更多的“半保留复制链” ，而且这种新链又可成为下次循环的模板。 3. 目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）
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。
高中生物选修3教案 第1章 基因工程
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。
高中生物选修基因工程教案
高中生物选修基因工程教案教学目标：1. 了解基因工程的基本概念和原理；2. 掌握基本的基因工程技术和方法；3. 了解基因工程在农业、医学等领域的应用；4. 培养学生的创新意识和实验能力。
教学内容：1. 基因工程的概念和发展历史；2. 基因工程的基本原理和技术；3. 基因工程的应用领域；4. 基因工程的伦理和风险问题。
教学步骤：第一课时：基因工程概念和原理1. 介绍基因工程的定义和发展历史；2. 讲解基因工程的基本原理和技术，如基因克隆、PCR等；3. 展示基因工程实验室和设备。
第二课时：基因工程技术和方法1. 介绍基因工程常用的技术和方法，如DNA重组、转基因等；2. 演示基因工程实验操作流程；3. 组织学生进行基因工程实验操作实践。
第三课时：基因工程在农业领域的应用1. 介绍基因工程在农业领域的应用，如转基因作物的开发和种植；2. 分析转基因作物的优势和劣势；3. 讨论基因工程对农业发展的影响。
第四课时：基因工程在医学领域的应用1. 介绍基因工程在医学领域的应用，如基因治疗和干细胞技术；2. 探讨基因工程在医学领域的潜在价值和挑战；3. 分析基因工程对医学进步的影响。
第五课时：基因工程的伦理和风险问题1. 讨论基因工程所涉及的伦理和道德问题；2. 分析基因工程可能存在的风险和挑战；3. 引导学生思考基因工程的未来发展方向。
教学评估：1. 学生课堂表现和参与度；2. 学生基因工程实验操作的能力和独立思考能力；3. 学生对基因工程应用和伦理问题的分析和思考能力。
教学资源：1. 教科书《高中生物选修基因工程》；2. 实验室设备和材料；3. 互联网和多媒体资源。
教学反思：通过本节课程的学习，学生不仅可以对基因工程有一个全面的了解，还可以培养其实验能力和创新意识。
同时，也能够引导学生思考科技发展所涉及的伦理和道德问题，培养学生正确的价值观和社会责任感。
愿本课程能激发学生对生物科学的兴趣，为其未来的学习和发展奠定基础。
人教版高中生物选修3《现代生物科技专题一基因工程》教学设计
《现代生物科技专题》（人教版选修3）专题一基因工程第一节基因工程的简介教学目标：1．知识方面（1）了解基因工程的基本概念。
（2）基因操作的工具和基本操作程序。
（3）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。
2．态度价值观方面（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和基本程序及应用，使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。
3．能力方面（1）通过对图片、动画等的观察，让学生学会科学的观察方法，培养观察能力。
（2）通过利用课本以外的资料和网络信息解决学习中发现的问题，培养学生的自主学习的能力。
（3）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。
教学重点：基因操作的工具和基本程序及应用。
教学难点：1．限制酶和运载体的作用。
2．提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径。
3．基因工程的应用。
教学方法：以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
具体方法：1．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。
2．搜集资料，采用思考、分析、想像、推断和辩论等方法，明确基因工程的应用。
教学课时：3课时教学过程：[第一课时]：DNA重组技术的基本工具一．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？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。
人教版高中生物选修3专题一课题1 1.1 DNA重组技术的基本工具教案
专题1 基因工程1.1DNA重组技术的基本工具一教材分析及教学思路本节课内容是人教版普通高中生物必修三专题1基因工程的第一节内容。
在《课程标准》中本专题理解层级的考点是基因工程的应用，这节内容是属于了解层次。
而基因工程的应用是建立在对基因工程的基本原理、工具、操作流程的基础上的，并且在《考试说明》中本节内容属于理解层次，其重要性显而易见。
由于基因工程是在分子水平上进行的生物工程，在高中阶段不可能直接让学生进行相关实验和操作，所以教师应在备课时作充分准备，如准备相关的模拟试验来让学生亲自体验这一动态过程。
本节课通过学生自学基本知识，然后亲自动手重组DNA分子，然后在分析重组DNA分子的过程，学生审视观察自己的重组DNA模型来突破本节的瓶颈问题。
最后表格形式总结本节课，并且加以巩固练习。
二学情分析知识基础：学生之前在必修二教材中已经学习了主要遗传物质DNA的结构、基因工程的概念、基因工程常用的工具及步骤，对于理解基因工程中的“剪切连接”有一个物质基础，本节课将在此基础上引导学生分析重组DNA分子的基本工具的本质、种类、作用对象、结果加以分析。
情感基础：基因工程是一门新兴工程，基因工程的每一个应用都深深吸引着学生眼球，学生对这一节的内容有着浓厚的兴趣。
而且在必修二的教学中也涉及的基因工程的内容，学生对于重组DNA分子有着很多的疑问，教师正好抓住这一契机，激发学生对本节知识的渴望。
能力基础：在学习这节课之前学生已经掌握了一定的生物学的逻辑思维方式，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。
同时，高中学生对科学探究有了一定的认识，具备一定的动手能力，以及观察分析能力。
三教学目标知识目标：（1）重组DNA分子的基本工具的本质、种类、来源、作用对象、特点及作用。
（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论的研究和技术创新。
能力目标：通过亲自动手构建重组DNA分子，审视观察自己的重组DNA模型，学会科学的观察方法，培养收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力。
高考生物复习选修三 现代生物科技专题教案—第1讲 基因工程
高考生物复习选修三现代生物科技专题教案—第1讲基因工程考情研读·备考定位考点一基因工程的操作工具自主回顾·素养储备基础梳理1．基因工程的概念理解(1)供体：提供目的基因。
(2)操作环境：体外。
(3)操作水平：分子水平。
(4)原理：基因重组。
(5)受体：表达目的基因。
(6)本质：性状在受体体内表达。
(7)优点①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
②与诱变育种相比：定向改造生物遗传性状。
2．DNA 重组技术的基本工具 (1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA 连接酶 ①种类：②作用：在两个核苷酸之间形成磷酸二酯键以连接两段DNA 片段。
(3)载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因思维辨析易错整合，判断正误。
(1)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列( × ) (2)限制酶只能用于切割目的基因( × ) (3)限制酶也可以识别和切割RNA( × )(4)DNA 连接酶能将两碱基通过氢键连接起来( × )(5)E ·coli DNA 连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端( × )(6)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选的标记基因(×)延伸探究1．DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同吗？试简要说明。
[提示]不相同。
DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶连接的是单个脱氧核苷酸。
2．原核生物中限制酶为什么不切割自身的DNA?[提示]原核生物的DNA中不存在该酶的识别序列或识别序列已被修饰等。
3．思考并表述在基因工程的基本操作步骤中，哪些步骤发生了碱基互补配对？[提示]第一步中，碱基互补配对发生在用反转录法合成目的基因或PCR技术扩增目的基因的过程中；第二步中，碱基互补配对发生在黏性末端相互连接过程中；第四步目的基因的检测与鉴定步骤中分子杂交及基因表达时存在碱基互补配对。
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。
选修3生物专题一第3节《基因工程的应用_》公开课教案
《基因工程的应用》教学设计
提问：请表述各组的实验操作，分析实验现象。
出示：1988年Agre等在分离纯化动物红细胞膜上的Rh因子多肽时，发现了一个28kD的疏水性跨膜蛋白（CHIP28
提问：如何从个体水平上进行检测？
设计过程中你的困惑是什么？
你所研究的实验现象是什么？
出示：科学家发现这种蛋白质也存在于动
讲述：我们把饮水量和排尿量远高于正常值所产生的症状称之为尿崩症。
越来越多的科学家认为尿崩症的产生很可能是由于肾脏细胞细胞膜表面的与水分跨膜运输的蛋白质结构改变有关。
出示：Hg诱导后细胞水分通透率变化的柱状图
提问：如何操作可以从植物个体水平上进行验证？出示：番茄水通道蛋白在干旱胁迫的条件下的过表达研究
提问：什么是过表达？操作过程中你的关。
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。
选修3专题一 基因工程第3课时基因工程的应用教案
高中生物人教版选修3 专题1 基因工程1.3 基因工程的应用(编写人：宋英坚 )班别姓名学号第小组【核心素养目标】1.举例说出植物基因工程应用及取得的成果；2.了解动物动物基因工程的应用以及前景；3.了解基因药物和基因治疗的发展。
【基础知识梳理】（课前自主学习课本P17-24，完成基础知识）一、植物基因工程的应用1.应用的范围:植物基因工程技术主要用于提高农作物的①,改良农作物的②和利用植物生产药物等方面。
2.抗虫转基因植物(1)来源:从某些生物中分离出具有③的基因,将其导入作物中,使其具有抗虫性。
(2)抗虫基因的类型:用于杀虫的基因主要是④基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。
(3)优点:减少了农药的使用,降低了生产成本,减少了⑤,降低了对农作物的危害。
3.抗病转基因植物抗病转基因植物所采用的基因,使用最多的是⑥基因和病毒的复制酶基因;抗真菌转基因植物中可使用的基因有几丁质酶基因和⑦基因。
4.抗逆转基因植物目前科学家们正在利用一些可以调节⑧的基因,来提高农作物抗盐碱和抗干旱的能力,这在烟草等植物中已获得了比较明显的成果。
将⑨基因导入大豆、玉米等作物,喷洒除草剂时,杀死田间杂草而不损伤作物。
5.利用转基因改良植物的品质科学家将必需氨基酸含量多的⑩基因,导入植物中,或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的,以提高这些氨基酸的含量。
二、动物基因工程的应用1.提高动物的生长速度:通过动物基因工程将外源基因导入绵羊体内,使转基因绵羊的生长速率比一般的绵羊提高30%。
2.改善畜产品品质:科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,使母牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低,改善了畜产品的品质。
3.转基因动物生产药物:科学家将药用蛋白基因与等调控组件重组在一起,通过等方法,导入哺乳动物的受精卵中,然后将受精卵送入母体内,使其生长发育成转基因动物。
转基因动物进入后,可以通过分泌的乳汁来生产所需的药品,因而称为或乳房生物反应器。
基因工程的基本操作程序精选教案
基因工程的基本操作程序精选教案（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种类型的实用范文，如学习资料、英语资料、学生作文、教学资源、求职资料、创业资料、工作范文、条据文书、合同协议、其他范文等等，想了解不同范文格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, this shop provides various types of practical sample essays, such as learning materials, English materials, student essays, teaching resources, job search materials, entrepreneurial materials, work examples, documents, contracts, agreements, other essays, etc. Please pay attention to the different formats and writing methods of the model essay!基因工程的基本操作程序精选教案本节是《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》。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.1 DNA重组技术的基本工具教学目标一、知识目标（1）简述三种工具的作用（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、能力目标（1）通过对材料的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。
（2）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。
（3）通过学生动手制作重组DNA的模型，培养学生的动手能力以及合作精神。
三、情感目标认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新重难点重点：（1）简述三种工具的作用（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难点：载体必须具备的条件课前准备提前通知学生预习课文用蓝色和红色卡纸制作模拟DNA片段，剪刀，透明胶等教学过程【情景创设】同学们都知道棉花使我们国家的主要经济作物之一。
但是20世纪九十年代以来，我国内地主要棉产区棉铃虫大爆发。
仅仅1992年一年，我国北方棉产区减产皮棉80多万吨，造成直接经济损失50多亿。
而且由于大量使用化学杀虫剂（约15万吨），造成数万人中毒。
同时造成了严重的环境污染。
于是我们国家的棉农“一气之下”该种了抗虫棉！同学们，请想一想，一百年前，中国人甚至是全世界的人有抗虫棉种么？学生：没有。
因为没有那个技术条件！【师生互动】一、基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新学生浏览课本2-3页的内容，主要注意黑体字。
尝试简述基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新的原因。
师：棉花本身有没有抗虫基因？生：没有师：那么抗虫基因从哪里来呢？生：从别的生物那里来。
（引出基因工程的概念）二、基因工程的概念（学生一起朗读一遍这个概念）基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的。
因此又叫做DNA重组技术。
基因是有遗传效应的DNA片段。
大家知道DNA是非常小的。
它的直径都有我们头发丝的十万分之一。
俗话说：工欲善其事，必先利其器。
没有金刚钻儿，不揽瓷器活儿。
要想把微生物中的抗虫基因转到棉花内，就必须要有精密的工具。
那么这些工具是什么呢？ 【自主学习】认真阅读课文，思考如下问题DNA 重组技术的基本工具有哪些？它们各自的作用是什么？ （找学生简要回答）三、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 学生回答以下问题 A.来源：B.作用：能够识别双链DNA 分子中的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。
什么是磷酸二酯键呢？（在黑板上画出一小段DNA 片段（见下图），带领学生简要复习下DNA 分子的结构，并且明确磷酸二酯键的位置）[补充]由于DNA 分子的模式图画起来比较麻烦。
所以经常用碱基来代表相应的脱氧核苷酸。
那么左边的DNA 片段就可以写成这样：C.几种限制酶识别序列的比较（板书：如下）a ，仔细观察上述识别序列，能够发现什么规律？学生回答：限制酶所识别的序列，都可以找到一个中心轴线，中心轴线两侧的双链DNA 上的碱基是反向对称，重复排列的。
b ，尝试写出这几种识别序列被切开后所形成的末端，并且观察它们的特点（教师先做一个示范。
其余的让学生完成）…TACG … …ATGC …学生会发现切出来的末端出现了两种情况：平的和不平的。
它们分别被成为平末端和黏性末端。
【精讲】限制酶只能切断特定识别序列里的特定的位置。
识别序列可能由4、5、6、8个等碱基组成，但是6个比较常见。
切开后的末端有两种情况，黏性末端和平末端。
同一种限制酶切出的末端是相同的。
一个DNA片段被限制酶切开后的的末端是互补的。
【巩固】课后练习题一四、DNA连接酶——“分子缝合针”师：基因被切割后又是通过什么连接呢，又在哪里进行连接呢？阅读课文回答问题：1、连接部位：磷酸二酯键。
2、结果：两个相同的末端的连接。
（板书）G A A T T CC T T A A GDNA 连接酶作用3、种类：DNA连接酶的种类有很多，用的较多的是E·coliDNA连接酶和T4DNA 连接酶。
从大肠杆菌中获得的DNA连接酶只能连接具有互补配对粘性末端的双链，对平末端效果不佳，T4DNA连接酶具有较好的平末端双链连接的作用。
五、基因进入细胞的载体——“分子运输车”用什么方法才能讲外源基因（如抗虫基因）导入到细胞中呢？学生：需要把外源基因连接到载体上。
【自主学习】阅读本节内容，思考以下问题1、基因工程中常常用什么作为载体？2、具备什么条件的DNA分子才能作为载体？学生：结构简单，比较小，能自我复制，有特殊的标记基因等。
【思考与讨论】1、如果没有自我复制能力，会出现什么状况？2、标记基因有什么作用？（举例引导，如抗青霉素基因，，在黑板上画图）3、载体的安全性是否要考虑呢？4、大肠杆菌拟核里的DNA适合做载体么？真核生物的染色体呢？【精讲】基因工程中的载体需要具备以下条件：能够自我复制，这样才目的基因才不会随着受体细胞的增殖而丢失；有标记基因，这样便于重组DNA的鉴定和选择。
要有一个到多个限制酶切割位点，这样才有供目的基因插入的地方。
要对受体细胞无害，同时分子不能太大，否则不便于操作。
除了质粒外，还有动、植物病毒等也能作为基因工程的载体。
但是一般上用作基因工程的质粒，都是经过人工修饰的。
【模拟制作】教师拿出准备好的“DNA”分子，剪刀和透明胶。
让学生说出他们分别代表什么？（这里用的限制酶是EcoRⅠ，识别序列是GAA TTC）叫一名同学到讲台上用剪刀把两个DNA分子进行切割。
让其他同学看是否切割正确。
然后叫另一位同学上台进行连接（注意强调透明胶贴的位置。
贴在中间是对的吗？）提示：【布置作业】1、列表比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同；限制酶和DNA酶的异同？2、完成课后练习一3、用纸条完成模拟制作，贴在练习本上。
【教学反思】：1.2 基因工程的基本操作程序一、教学目标1、知识目标（1）简述基因工程原理及基本操作程序。
（2）说出目的基因的获得、运载体的构建、目的基因的导入与检测等常用的方法及其基本原理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。
一. 教学目标二、教学重点和难点1. 教学重点（1）提取目的基因的方法（2）目的基因导入受体细胞的途径。
（3）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、教学过程1、获取目的基因的方法2、PCR技术PCR技术：多聚酶链式反应技术，1985年美国PE-Cetus公司人类遗传研究室的Mullis 等发明，它具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点。
PCR反应的基本成分包括：模板DNA（待扩增DNA）、引物、4种脱氧核苷酸（dNTPs）、DNA聚合酶和适宜的缓冲液。
类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。
PCR由变性——退火——延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至94℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，在温度降至55℃左右时，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；③引物的延伸：DNA模板——引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性——退火——延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。
3. 目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）4、基因表达载体的组成启动子：启动子是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度。
启动子就像“开关”，决定基因的活动。
既然基因是成序列的核苷酸，那么启动子也应由DNA组成。
启动子本身并不控制基因活动，而是通过与称为转录因子的这种蛋白质结合而控制基因活动的。
终止子：DNA分子中终止转录的核苷酸序列。
而终止密码子是作为翻译终止的信号，在图中，DNA分子下面一条被从左到右转录，从画线DNA转录来的RNA片段形成发夹环，因为两框中核苷酸含有互补碱基顺序，这就迫使DNA/RNA杂交区域裂开，因为随后包括氢链结合较弱的多聚腺苷酸和尿嘧啶mRNA分子就从这个位置脱离下来。
复制原点的作用：抗生素抗性基因（抗性基因）的作用：区别比较起始密码子和终止密码子。
4. 将目的基因导入受体细胞受体细胞：细菌↓氯化钙细胞壁的通透性增大↓重组质粒进入受体细胞↓目的基因随受体细胞的繁殖而复制教学反思1．4 蛋白质工程的崛起【课标要求】1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
2.简述蛋白质工程的原理。
3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
【本节重难点】重点：1.为什么要开展蛋白质工程的研究 2.蛋白质工程的原理难点：蛋白质工程的原理 【学习过程】一、蛋白质工程的崛起1．基因工程的实质：将一种生物的 转移到另一种生物体内，后者产生本不能产生的 ，从而产生新性状。
2．蛋白质工程的目的：生产符合人们生产生活需要的并非自然界存在的．．．．．．．．蛋白质。
例1：例2：二、蛋白质工程的原理1．目标：根据人们对蛋白质 的特定需求，对蛋白质的结构进行 设计。
2．原理：基因改造3．基本途径：预期蛋白质的功能→设计预期的 →推测应有的→找到相对应的 。
三、基因工程和蛋白质工程的区别与联系蛋白质工程基因工程过程 预期的蛋白质功能一设计预期的蛋白质结构一推测应有的氨基酸序列一找出相对应的脱氧核苷酸序列。
获取目的基因一基因表达载体的构建一将目的基因导人受体细胞一目的基因的检测与鉴定。
区 别 实质定向改造或生产人类所需蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需要的生物类型或生物产品 结果 可生产自然界没有的蛋白质只能生产自然界已有的蛋白质联系 蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现。