基因工程及其应用教案

课例研究教案

（精品教案）

基因工程及其应用

授课人： _________________

日期：_____

高中生物《分子与细胞》

第6章第2节

基因工程的工具

学习者水平分析：

本节课授课对象是高二年级学生。通过上一节课的学习，学生已经学习了基因工程的概念，为本节课的学习奠定了知识的基础，但是基因工程的工具是基于分子水平上的，知识内容抽象，学生难以直接进行实践操作和直观看到操作结果，加之该部分是本节的重难点，学生理解和学习起来较为困难。

教学内容分析：

基因操作的工具是本节内容的重难点，也是在基因工程概念的学习基础之上进行的，对接下来基因工程的步骤的学习起关键的作用，基因操作的工具包括基因的剪刀一限制性核酸内切酶；基因的针线一DNA连接酶；基因的运载体。基因操作的工具细微抽象，较难理解与应用。

教学目标：

1.知识目标：1）阐明限制酶和连接酶的作用特点。

2）说出常用的运载体及其特点。

2.能力目标：运用基因工程的基本工具，培养分析、推理、归纳、总结等思维能力。

3.情感态度与价值观目标：1）参与基因工程相关热点问题的讨论。

2）养成创新思维，培养科学思考问题的能力。

教学重点：

1•阐明限制酶和连接酶的作用特点

2.说出常用的运载体及其特点。

教学难点：阐明限制酶和连接酶的作用特点。

教学方法：讲授法，谈话法，讨论法，演示法

教学媒体：幻灯片，教具，教学动画演示。

教学过程：

教学环节教师行为学生行为设计意图

导入新闻：中国农科院专家郭三堆，因结合实例，回顾相关知结合新闻，联系旧知新授成功研制具有自主知识产权的三识，思考问题。识，引发对本节课内复习系杂交转基因抗虫棉，而当选为思考要元成转基因抗虫容的思考，激起学生检测CCTV 2013年度科技创新人物。棉要用到的工具。好奇心。

作业想一想：将抗虫基因移植到棉花的思考基因的剪刀一限制启发学生思考。

细胞中，使棉花具有抗虫害的作性核酸内切酶的作用特引出基因的剪刀一

用，这项工作是在DNA分子水平上点。限制性核酸内切酶

进行的操作。假如你作为一名研究认真听讲，做笔记。的学习。

者来元成这一项工作，那么你会米记下EcoRI限制酶的作用讲解基础知识，为接

取什么工具呢？位点，识记黏性末端的概下来的学习奠定知

带着这些问题，我们开始本节课的念。识基础。

学习，第六章第2节第二课时基因小组合作，找到特定切讲明EcoR1限制酶和

工程的工具。（板书）点，在G和A之间切开，黏性末端的概念，帮

通过预习，基因工程有三大基因的得到黏性末端，学生派代助学生理解。为接下

工具，基因的剪刀，基因的针线，表上台展示操作过程，并来的实际操作奠定

运载体。接下来我们逐一进行学习讨论回答问题：知识基础

首先我们要把抗虫基因从苏云金 1.要想获得某个特定性亮点一：创设模拟实

芽抱杆菌中提取出来，抗虫基因是状的基因，需要用限制酶验，加深内容学习。

苏云金芽抱杆菌中的一段基因，要切4个切口，可产生4个通过讲解和相关的

获取抗虫基因是不是相当于用一黏性末端。PPT演示，学习基因

把剪刀把它从一大段基因中截取 2.被同一种限制酶切断的剪刀一限制性核

下来呢？但是细胞是很小的，一般的两个DNA具有相同的黏酸内切酶，灵活运用

显然是不现实的，那我们怎么办到的黏性末端不同。能力。结合问题，拓呢？这就要用到基因工程的第一结合刚学过的知识，思考展知识面。

个工具：基因的剪刀一限制性核酸并回答问题：这段重组引出基因的针线一

内切酶。（板书：基因的剪刀一限DNA序列不完整，在G和DNA连接酶，引发思制性核酸内切酶）A之间存在缺口。考。

讲解：阅读课本，找到DNA连接引出DNA1接酶的作来源：原核生物酶的作用用。

作用特点：识别双链DNA分子的某识记DNA1接酶的作用。帮助学生直观学习

种特定核苷酸序列，并且使每一条结合讲解，找到能够碱基DNA连接酶的作用特链中特定部位的两个核苷酸之间互补配对的黏性末端，识点。

的磷酸二酯键断开。记DNA连接酶的操作过亮点二：联系旧知结果：形成两种末端（黏性末端和识，新旧知识进行对平末端）。答：DNA聚合酶比。回顾旧知识，将以大肠杆菌的EcoRI限制酶为例，思考DNA连接酶与DNA聚旧知识与新知识紧结合PPT动画演示进行讲解：合酶的异同，并回答：密连接，比较二者不EcoRI限制酶其能识别GAATT（序DNA连接酶是在两个DNA同，达到对知识的梳列，并在G和A之间将这段序列切片段之间形成磷酸二酯理与总结。培养学生开，剪切的结果是产生黏性末端。键,不需要模板。DNA聚合将新旧知识联系起黏性末端：被限制酶切开的DNA两酶是以一条DNA链为模来的能力。

条单链的切口，带有几个伸出的核板，将单个核苷酸通过磷为接下来的讨论，奠苷酸，它们之间止好互补配对，这酸二酯键连接到正在合定知识基础。

样的切口叫做黏性末端。成的DNA链中，形成一条亮点三：设置针对性平末端：当限制酶从识别序列的中与模板链互补的DNA So问题，组织讨论。培心轴线处切开时，切开的DNA两条识记运载体的种类和作养小组合作与总结单链的切口（剪辑相同，次序相用。认识不同种类的运载能力，培养表达与交反），是平整的，这样的切口叫平体。流能力。

末端。（展示平末端的切割图片）根据问题的提示，讨论运引导总结运载体必试一试：假如这是一段办云金牙抱载体具备的必需条件：须具备的条件，培养

杆菌的DNA片段，我们怎样提取出 1.能够在宿主细胞中自归纳与总结能力。来我们想要的抗虫基因呢？主复制。帮助学生巩固和整