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视频标签：基因工程及其应用
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视频课题：人教版高中生物必修二《遗传与进化》第六章第2节《基因工程及其应用》江西省 - 南昌
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人教版高中生物必修二《遗传与进化》第六章第2节《基因工程及其应用》江西省 - 南昌
教学目标
1.知识与技能
阐述基因工程的原理;
简述基因工程的操作工具;
举例说明基因工程的操作过程。
2.过程与方法
通过模拟限制酶的作用过程和基因工程的操作过程,培养学生动手操作能力和合作意识;
通过超市调查访问,培养学生分析问题和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观
关注基因工程在生产和生活中的应用,以及科学技术对生活带来的影响。
2学情分析
高二的学生思维能力和逻辑能力较强,同时对转基因技术的应用十分感兴趣,这为本节课的学习奠定了良好基础。此前,学生对基因的本质、酶的特点和基因的表达比较熟悉,这为本节内容的学习奠定了一定的知识基础。但是,有关基因工程的原理,知识的理论性强,抽象难懂,是教学的重点和难点。因此,需要采用多种教学方法加以引导,直观展示,促进知识的内化。
3重点难点
1.教学重点
基因工程的原理;
基因工程的工具
2.教学难点
基因工程的原理;
基因工程的操作过程
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】（1）创设情境，播放视频，导入新课
展示转基因发光烟草和转基因超级鸡的图片,激发兴趣,引起思考:假如我们能让烟草发光,让鸡长的如此巨大,会给我们的生活带来什么样的影响?让这些成为现实的,正是我们将要学习的基因工程。
展示视频《生活中的转基因》,指导学生观看,了解生活中有哪些转基因品种,转基因的诞生和发展,及周边超市旺中旺有什么样的转基因食品等,以此激发学生的学习兴趣。
活动2【讲授】（2）创设问题情境，构建知识框架
展示视频中发光烟草的图片,并提出问题:如何才能获得会发出荧光的烟草呢?如果你是科学家,你会如何培育发光烟草?引导学生,根据已有知识进行大胆的猜想。结合前面所学的海蜇具有荧光蛋白基因这一事实,引导学生构建发光烟草培育的大致过程。从而,顺势引出基因工程的定义。
自主学习基因工程的定义,结合发光烟草的培育,进一步提出具体的实施方案。引导学生,结合问题,阅读教材102页,找出基因工程的定义。并结合发光烟草的培育,总结基因工程的原理。即将海洋发光细菌的发光基因提取出来,再放入烟草的细胞内。在此基础上,提出问题:基因的本质是什么?如何能将发光基因提取出来?又该如何将发光基因放入受体细胞?指导学生阅读教材102-103页内容,总结基因工程需要哪些操作工具,各自有何作用。
基因工程的定义
按照人们的意愿,将一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,放入另一种生物的细胞内,定向的改造生物的遗传性状。
基因工程的原理
基因重组
基因工程的工具
”基因的剪刀”—限制酶”
“基因的针线”—DNA连接酶
3.运输工具—运载体
活动3【活动】（3）课件展示，合作探究限制酶和DNA连接酶的作用特点
结合自主学习,动画展示限制酶切割DNA分子片段的过程,直观演示限制酶的作用过程,深化认知。指导学生阅读课本,识别黏性末端的结构。指导学生以小组的形式,动手模拟同种限制酶对不同DNA分子进行剪切的过程。
引导学生分析比较同桌之间,用同种限制酶对不同DNA分子切割后产生的黏性末端有何特点,以此总结:用同种限制酶对不同DNA分子进行切割,可以产生相同的黏性末端。进而,指导学生思考:自己手中的DNA片段是否可以和同桌的DNA分子片段连接到一起?从而顺势引出DNA连接酶的作用。直观演示DNA连接酶的作用过程,引导学生分析,DNA连接酶形成的是什么结构,并进行总结。
活动4【导入】（4）创设问题情境，分析运载体的特点
了解了两种工具酶的作用后,引导学生思考:如何才能将目的基因导入受体细胞?最常用的运载体是什么?质粒具有什么样的结构,使之能成为目的基因的运输工具?展示质粒的定义及相关图片,结合公交载人的实例,进行设问:质粒若要对目的基因进行运输,必须与其结合,如何才能使质粒与目的基因进行结合呢?在此基础上,继续设问:如何判断质粒是否将目的基因导入受体细胞?引导学生观察大肠杆菌抗菌素抗性基因的图片。结合学生的回答,总结质粒的特点和意义。
质粒的特点
意义
能在宿主细胞内稳定存在并进行自主复制
将目的基因进行扩增
具有一至多个酶切位点
利于与目的基因进行结合
具有某些标记基因
利于对目的基因是否导入受体细胞进行检测
活动5【活动】（5）自主学习，总结基因工程的操作步骤，动手模拟操作过程。
在前面学习活动的基础上,指导学生阅读教材103页及图6-6,尝试总结基因工程操作的基本步骤。即提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
播放基因工程操作基本步骤的动画过程,引导学生归纳出科学家实施基因工程的总体思路,认识分子水平上操作DNA的精确和巧妙。并利用事先准备好的材料,模拟基因工程的操作过程,感受基因工程的操作过程。
活动6【练习】课堂反馈
1.下列黏性末端可能由同一种限制酶切割而成的是 ( )
——T—C—G—
——A—G—C—T—T—A—A
—C—A—
—G—T—T—C—C—A—
—A—A—T—T—C—
—G—
—A—G—C—T—T — C—
— A— G—
A. ① ② B. ① ③ C. ① ④ D. ② ③
2.假如用EcoRⅠ限制酶处理以下的DNA序列,会产生几个片段?请先写出下面的DNA序列的互补链,然后标出酶切位点。
ATCTCGAGACTGATTGGCCTTAAGCTCGAGATGACCATGGCCAGGCTCGAGCTGATGA
3.下列关于质粒的叙述,正确的是( )
A.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B.质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子
C.质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制
D.细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
活动7【作业】课后作业
思考与资料搜集:
(1)假如你拥有一个转基因实验室,你会用它来做什么?
(2)搜集基因工程的应用,看看你的想法是否已经被科学家实现。
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