高中生物选修三全套学案

专题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

种类作用

称

限制酶

DNA连接酶

载体

四、当堂检测

专题一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