【課件】重組DNA技術(shù)的基本工具+說(shuō)課高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修三

選擇性必修三第3章

基因工程高二生物

基因工程誕生于20世紀(jì)70年代，當(dāng)今以它為核心的生物技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為許多國(guó)家研究發(fā)展的重點(diǎn)，國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)，通過(guò)基因工程生產(chǎn)的產(chǎn)品也早就融入了我們生活的方方面面。本章在必修課基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生深入了解基因工程的基本原理和技術(shù)流程，了解基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)等方面的應(yīng)用及其發(fā)展前景，還延伸介紹了蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用。本章對(duì)學(xué)生基于基因工程應(yīng)用的事實(shí)，運(yùn)用基因工程的原理，理性參與有關(guān)會(huì)熱點(diǎn)議題的討論具有重要意義。課程標(biāo)準(zhǔn)要求概念5基因工程賦予生物新的遺傳特性5.1基因工程是一種重組DNA技術(shù)5.1.1概述基因工程是在遺傳學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的5.1.2闡明DNA重組技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要利用限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和載體三種基本工具5.1.3闡明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因及其表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)鑒定等步驟5.1.4舉例說(shuō)明基因工程在農(nóng)牧、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的廣泛應(yīng)用改善了人類(lèi)的生活品質(zhì)5.2蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸

5.2.1概述人們根據(jù)基因工程原理，進(jìn)行蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)和改造，可以獲得性狀和功能更符合人類(lèi)需求的蛋白質(zhì)5.2.2舉例說(shuō)明依據(jù)人類(lèi)需要對(duì)原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過(guò)程學(xué)業(yè)質(zhì)量水平1.結(jié)合生活或生產(chǎn)實(shí)例，舉例說(shuō)出基因工程的基本原理。(生命觀念)2.運(yùn)用比較、歸納與概括的方法，理解限制酶和DNA連接酶的作用特點(diǎn)，運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀，理解載體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用。(生命觀念科學(xué)思維)3.按照實(shí)驗(yàn)操作步驟，進(jìn)行DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告并與他人進(jìn)行必要的交流。(科學(xué)思維科學(xué)探究)4.運(yùn)用演繹與推理、模型與建模，理解基因工程基本操作程序，進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。(生命觀念科學(xué)思維)5.按照實(shí)驗(yàn)操作步驟，利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增DNA片段并完成電泳鑒定，或運(yùn)用軟件進(jìn)行虛擬PCR實(shí)驗(yàn)。(科學(xué)思維科學(xué)探究)6.結(jié)合生活或生產(chǎn)實(shí)例，舉例說(shuō)出基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程的基本原理，嘗試提出初步的蛋白質(zhì)工程學(xué)構(gòu)想，進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。(生命觀念科學(xué)思維)重組DNA技術(shù)的基本工具高二生物教材分析學(xué)情分析教學(xué)目標(biāo)教法學(xué)法01030204目錄CONTENTS教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)過(guò)程0506板書(shū)設(shè)計(jì)07教材分析01教材地位

本節(jié)內(nèi)容位于人教版高中生物選擇性必修3第三章第1節(jié)02

與DNA的結(jié)構(gòu)和功能、酶、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程等內(nèi)容聯(lián)系密切

奠定基礎(chǔ)承上啟下功能與作用學(xué)情分析認(rèn)知情況已學(xué)：DNA的結(jié)構(gòu)，有一定理論基礎(chǔ)不足：基因工程屬于微觀層面，學(xué)生較陌生，難于理解心理特征

具有獨(dú)立性，希望通過(guò)自己的努力解決問(wèn)題，具備了自主學(xué)習(xí)能力和協(xié)作能力三、教學(xué)目標(biāo)確立依據(jù)：生命觀念23闡明重組DNA技術(shù)所需的三種工具的基本作用通過(guò)模擬操作重組DNA分子，提高運(yùn)用知識(shí)解決相關(guān)問(wèn)題的能力。1確立依據(jù)：科學(xué)探究確立依據(jù)：科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開(kāi)理論研究和科技創(chuàng)新；養(yǎng)成敢于動(dòng)手實(shí)踐、積極探討，尊重事實(shí)、力求完美的科學(xué)態(tài)度。重點(diǎn)難點(diǎn)四、教學(xué)重難點(diǎn)1、闡明重組DNA技術(shù)的三種基本工具2、重組DNA分子的模擬操作重組DNA分子的模擬操作新課標(biāo)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)要求、認(rèn)知特點(diǎn)設(shè)計(jì)依據(jù)：比較歸納法五、教學(xué)方法教法學(xué)法

采用直觀教學(xué)法（易獲取的實(shí)驗(yàn)材料）、實(shí)驗(yàn)法以及任務(wù)驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行教學(xué)，以“提出問(wèn)題—模型構(gòu)建—問(wèn)題解決—概念獲得”為程序。

自主學(xué)習(xí)、合作探究的形式，發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)操作，展示結(jié)果創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課自主學(xué)習(xí)，探究交流課堂升華，點(diǎn)撥提升練習(xí)鞏固，知識(shí)小結(jié)六、教學(xué)過(guò)程

基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，以轉(zhuǎn)基因番木瓜為例，請(qǐng)你推測(cè)培育轉(zhuǎn)基因番木瓜需要用到哪些“分子工具”？環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課設(shè)計(jì)意圖：

聯(lián)系生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

重組DNA分子是我們?nèi)庋劭床灰?jiàn)的，我們能不能通過(guò)一些材料來(lái)模擬重組DNA分子，從而得知其如何斷裂和連接，歸納出各種連接方式。分子手術(shù)刀即限制性核酸內(nèi)切酶，能夠準(zhǔn)確切割DNA分子，種類(lèi)簡(jiǎn)單介紹。分子縫合針即DNA連接酶，將DNA片段再連接起來(lái)。分子運(yùn)輸車(chē)即基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體，能夠?qū)NA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞。探究活動(dòng)一：準(zhǔn)備材料，模擬操作實(shí)驗(yàn)材料白紙、兩種顏色的筆，剪刀（代表EcoRⅠ）,透明膠帶（代表DNA連接酶）P73思考討論探究活動(dòng)一：準(zhǔn)備材料，模擬操作。通過(guò)自主模擬操作，展示交流，教師點(diǎn)評(píng)。探究活動(dòng)一：展示模擬結(jié)果，學(xué)生互評(píng)思考：用一組模型模擬基因表達(dá)載體的構(gòu)建，看有幾種連接方式？目的基因自身環(huán)化目標(biāo)重組DNA質(zhì)粒與目的基因反向連接

由于參與隨機(jī)重組的目的基因與切開(kāi)質(zhì)粒的數(shù)量、排列、正向連接、反向連接的不同，意外重組種類(lèi)會(huì)非常多，這對(duì)完成目標(biāo)重組DNA來(lái)說(shuō)是極大的干擾。積極探索：如何減少意外重組呢？

探究活動(dòng)二：思考討論新方案互動(dòng)討論：設(shè)計(jì)并制作能同時(shí)用兩種限制酶切割質(zhì)粒和目的基因（雙酶切）的模型，并模擬其連接過(guò)程，再看有幾種連接方式？探究活動(dòng)二：思考討論新方案思考：用一組新模型模擬基因表達(dá)載體的構(gòu)建，看有幾種連接方式？探