第六章從雜交育種917

第2節(jié)第1課時(shí)基因工程的原理《基因工程的原理》是人教版必修2第6章第2節(jié)第1課時(shí)的內(nèi)容。它既是第3章、第4章和第5章內(nèi)容的延伸，又為選修3專題的學(xué)習(xí)埋下伏筆。一、教材分析教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1、基因工程最基本的工具2、基因工程的操作步奏隨著基因工程的成果在生活、醫(yī)療、環(huán)境等方面的應(yīng)用，學(xué)生比較有興趣；前面章節(jié)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)習(xí)了DNA的分子結(jié)構(gòu)、基因的本質(zhì)、遺傳變異等，為本節(jié)的學(xué)習(xí)奠定了知識(shí)基礎(chǔ)。但是，本節(jié)課的知識(shí)微觀、抽象和復(fù)雜，學(xué)生邏輯思維能力較差，語言表達(dá)能力較差。二、學(xué)情分析

1、知識(shí)目標(biāo)：

簡(jiǎn)述基因工程原理及基本操作程序。

2、能力目標(biāo)：

提高學(xué)生收集、處理信息的能力，提高學(xué)生語言表達(dá)能力和信息交流能力，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立動(dòng)手能力和合作態(tài)度。3、態(tài)度情感價(jià)值觀：

①形成結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的基本觀點(diǎn)。②培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)風(fēng)，培養(yǎng)愛國(guó)主義熱情。③關(guān)注科學(xué)與社會(huì)。三、教學(xué)目標(biāo)【學(xué)法】：在整個(gè)教學(xué)過程中，充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。①讀一讀——通過閱讀，讓學(xué)生學(xué)會(huì)收集信息的能力，增強(qiáng)理解力。②想一想——在討論、分析、綜合過程中，學(xué)生主動(dòng)思考并得到其所需信息，培養(yǎng)歸納、比較、綜合能力。③講一講——討論分析信息，讓學(xué)生用自己的話自主表達(dá)出來，培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力。④做一做——布置學(xué)生小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行目的基因的鑒定，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。【教法】：讀書法，討論法，比較法、模型構(gòu)建法四、教法、學(xué)法1、創(chuàng)設(shè)情境，引入課題五、教學(xué)過程基因工程胰島素胰島素是治療糖尿病的特效藥，長(zhǎng)期以來只能依靠從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。胰島素分子結(jié)構(gòu)基因工程胰島素將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)不但解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問題，還使其價(jià)格降低了30%-50%!胰島素生產(chǎn)車間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1、基因工程最基本的工具2、基因工程的操作步奏教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)：

簡(jiǎn)述基因工程原理及基本操作程序。

2、能力目標(biāo)：

提高學(xué)生收集、處理信息的能力，提高學(xué)生語言表達(dá)能力和信息交流能力，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立動(dòng)手能力和合作態(tài)度。3、態(tài)度情感價(jià)值觀：

①形成結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的基本觀點(diǎn)。②培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)風(fēng)，培養(yǎng)愛國(guó)主義熱情。③關(guān)注科學(xué)與社會(huì)?；蚬こ痰母拍睿?/p>

又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。原理操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過程結(jié)果基因重組生物體外基因/DNA分子水平剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)人類需要的基因產(chǎn)物優(yōu)點(diǎn)：

定向地改造生物的遺傳性狀；

實(shí)現(xiàn)基因在不同物種之間的轉(zhuǎn)移，迅速培育出生物新品種延伸問題：為什么不同生物的基因相互轉(zhuǎn)移后，轉(zhuǎn)基因生物能表達(dá)相應(yīng)的遺傳性狀？２、層層設(shè)疑，講授新知基因工程的基本工具工欲善其事,必先利其器.想一想:獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲棉需要做哪些工作呢?

實(shí)現(xiàn)這一精確的操作過程的工具是什么呢?

準(zhǔn)確切割DNA的工具（基因的“剪刀”）——限制性核酸內(nèi)切酶DNA片段的連接工具（基因的“針線”）——DNA連接酶基因轉(zhuǎn)移工具（基因運(yùn)載體）——最常用的是質(zhì)粒一、DNA重組技術(shù)的基本工具限制酶主要存在于那些生物中？微生物限制酶的作用特點(diǎn)？

（一）基因的“剪刀”———限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶）限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點(diǎn)：只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列；在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。體現(xiàn)了酶的哪一特性？

合作探究１

限制性內(nèi)切酶限制酶作用對(duì)象：作用位點(diǎn)：作用結(jié)果：將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵

,這樣一個(gè)重組的DNA分子就形成了。（二）、基因的“針線”──DNA連接酶只能使互補(bǔ)的堿基連接起來磷酸二酯鍵重組ＤＮＡ分子DNA復(fù)制思考：DNA連接酶和DNA聚合酶是一回事嗎？DNA聚合酶DNA連接酶區(qū)別1區(qū)別2相同點(diǎn)DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?為什么?1)只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯鍵形成磷酸二酯鍵1)在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵2)以一條DNA鏈為模板，將單個(gè)核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成一條互補(bǔ)的DNA鏈2)將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來，不需要模板常用的載體：質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒復(fù)制起始的一段序列有切割位點(diǎn)有標(biāo)記基因的存在，可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基鑒別（三）、基因的運(yùn)載體質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物細(xì)胞中，是擬核或細(xì)胞核之外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子合作探究２模型建構(gòu)：目的基因與質(zhì)粒的結(jié)合材料：剪刀（替限制酶）膠帶（替DNA連接酶）質(zhì)粒和帶有目的基因的DNA片段各一個(gè)流程：“一找、二切、三接、四連”基因工程的基本操作程序1、提取目的基因2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4、目的基因的檢測(cè)與鑒定小試牛刀2．有關(guān)基因工程的敘述正確的是()A.限制性內(nèi)切酶只在獲得目的基因時(shí)才用

B.重組質(zhì)粒的形成在細(xì)胞內(nèi)完成

C.質(zhì)粒都可以作為運(yùn)載體

D.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料D1.有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)誤的是（）

A、DNA連接酶將黏性末端的堿基對(duì)連接起來

B、限制性核酸內(nèi)切酶用于目的基因的獲得

C、目的基因須由載體導(dǎo)入受體細(xì)胞

D、人工合成目的基因不用限制性內(nèi)切酶A３、限制酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—。在質(zhì)粒上有酶Ⅰ的一個(gè)切點(diǎn)，在目的基因的兩側(cè)各有1個(gè)酶Ⅱ的切點(diǎn)。①請(qǐng)畫出質(zhì)粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。②請(qǐng)畫出目的基因兩側(cè)被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。③在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接起來？為什么？課外作業(yè)：搜集基