与生物学有关的职业 生物技术产业的研发人员

第2节基因工程及其应用教案设计

一、教材分析

本节课内容是人教版生物选修二第六章第二节内容。包

括以下三方面内容：基因工程原理、基因工程的应用、转基因

生物和转基因食品安全性。

基因工程的原理是生物工程中四大主要工程的重点和难点。其地位更是由《课程标准》上的了解层次上升为《考试说明》上的理解层次，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，如准备相关的课件通过电脑动画来表现这一动态过程。本节课以基因工程操作步骤为主线，穿插基因工具的结构特点和功能，通过启发式的提问，调动学生的学习兴趣以及思维。

二、学生情况分析

学生通过前面的学习已经掌握了不少培养生物新品种的方法，杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等方法都局限于同一物种进行的操作。能否跨越物种的界限呢？通过“问题探讨”可激发学生学习兴趣，引入基因工程的概念。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、基因的概念和功能、基因重组，对于理解基因工程中的“剪切连接”有一个物质基础。三、教学目标

知识目标

1.简述基因工程基本原理（概念、工具、步骤）。

能力目标

1.通过对书中以及ppt课件中的插图、图片的观察，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。

情感态度与价值观

1.通过学习了解我国基因工程的发展，激发学生对生物知

识的兴趣，开阔学生的思路，培养爱国主义情感，树

立努力学习科学知识造福社会的决心。

2.了解与生物学有关的专业

生产技术产业的研发人员

四、教学重点和难点

重点：（1）基因工程的概念；

（2）基因工程工具的特点和功能；

（3）基因工程的基本操作步骤。

难点：（1）基因工程工具的特点和功能

（2）基因工程基本操作步骤

五、课时1个课时（40分钟）

六、教具多媒体、ppt课件、动画、高中生物必修二教材、剪刀、针线。

七、教学方法多媒体教学直观教学法小组讨论法

八、教学过程

阶段教师活动学生活动设计意图

图片引入新课

5分钟展示两组图片，提出问题：

用什么方法使烟草和热带

鱼也能发光?（操作对象是

不同的物种，不能运用之前

的杂交和诱变育种方法。）

通过大肠杆菌生产人胰岛

素的事例，引入基因工程这

一新概念。

思考问题，发挥想象，

探讨解决的办法

通过图片引入新课

激发学生兴趣

基因工程的基本步骤与工具

25分钟播放flash动画构建DNA

重组过程，引导学生思考并

总结基因工程的大致步骤：

1．提取目的基因:鸟枪法、

人工合成基因法（逆转录法

和化学合成法）

2．目的基因与运载体结合

工具：

剪刀——限制性核酸内切

酶：专一性

针线——DNA连接酶

用同种限制酶切割后的

DNA片断就可形成相同的

黏性末端，碱基可互补配

对，末端的骨架缺口可以用

连接酶来缝合，构成重组

DNA。

例如：EcoRI：它是限制酶

的一种，可以专门识别DNA

分子中含有的“GAATTC”

这样的序列，一旦找到就可

以从G和A之间剪断。

3．将目的基因（如重组质

跟随教师的引导，思考

基因工程所需基本工

具的使用方法和特点。

联想生活中的一些实

例和这些工具有什么

相似之处。

关注限制酶的专一性

和质粒的结构特性等。

思考如何送入受体细

胞。

类比能使学生更形象

地理解基因工程操作

中的“剪、接、导、检”

等过程。

让学生通过教师引导

和自己的联想，体会基

因工程基本工具的使

用方法。

运用flash动画演示基

因工程的整个过程，加

深学生对基因工程原

理的理解和记忆

粒）导入受体细胞。

工具：

运载体——质粒、动植物病毒，它们能在受体细胞里利用受体细胞的各种核苷酸进行自主复制和表达。

方法：主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。

4．目的基因的表达和检测

引导学生认识基因工程就像是一种“剪刀加浆糊”式的“嫁接，又有些像生活中的裁缝做衣。

5.与生物学有关的专业：

生物技术产业的研发人员

（1）打开一条关于生物

技术研发员的招聘

信息

（2）介绍：生物医学工

程师，生物工学农

夫

有些新兴职业难以给出准确的名称，却已经显示它的魅力和前景。

只有检测到目的基因

在受体细胞中表达了，

才能说明基因工程完

成。

学生阅读课本了解个

别专业，一知半解简介个别生物技术产

业的职位

结课

10分钟1．老师小结本节内容。通

过习题进行教学效果评价

检测。

2．布置学生课下收集基因

完成基础练习

讨论课后准备用何种

方法获得信息（如网

络、图书、影像、实地

加深学生对重难点知

识的把握，将知识与现

实社会相联系，学以致

用，培养学生的严谨的