人教版教学教案高中生物人教版必修二 基因工程及其应用(教案)

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第2节基因工程及其应用

【教学目标】

(一)知识目标

1.简述基因工程的基本原理。

2.举例说明基因工程在农业、医药等领域的应用。

(二)能力目标

进行转基因生物和转基因食品安全性的资料收集和分析。

(三)情感目标

关注转基因生物和转基因食品的安全性。

【教学重点与难点】

1.教学重点

(1)搜集基因工程在育种上应用的事例。

(2)基因工程的安全性问题。

2.教学难点

(1)基因工程的基本原理。

(2)转基因生物与转基因食品的安全性。

【教学设计】

第一课时

教师的组织和引导学生活动达成目标主要板书

复习:

(1)生物体的基因是怎样来的?

(2)最古老的育种方法是什么?

(3)杂交育种和诱变育种的局限是什么?

(4)超越已有技术的局限性是育种技术的不断完善与发展的动力和原因。育种学家将如何突破“不能实行种间的基因交流”这一育种技术的局限呢?引入新课:

展示下列资料和相关图片:资料一:蛛丝是自然界最奇特的物质之一,它具有极强的韧度,其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同,蜘蛛不能家养,因为它们会互相吞食,所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30多年来,科学回忆相关概念,讨论作答:

①由母体(无性生殖)

或父本和母本(有性生殖)

遗传而来。

②通过基因突变产生

新基因。

选择育种。

不能进行种间的基因

交流。

提取相关的

基础知识为

学习新知识

做好准备。

用具体的实

例,激发学

生学习探究

的兴趣。

第2节基

因工程及

其应用

·基因工

家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。

资料二:目前,全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%-4%,且农作物只能吸收氮肥的

1/10,造成了大面积土壤和水质的污染。

教师设问:请发挥你们的想象力,提出解决上述问题的设想。教师在学生讨论的基础上提出设想:

(1)能否让细菌“吐出”蛛丝?(2)能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮?

德国科学家宣称,他们利用转基因细菌成功制造出了优质“蛛丝”,将来能利用这种丝纺织出精美布料或者轻巧而结实的绳索。

蜘蛛的吐丝织网技能要受到挑战了。

教师利用“问题探讨”,进一步提出问题,组织学生讨论、交流看法。

(1)为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上?(2)推测这种“嫁接”怎样才能实现?

(3)这种“嫁接”对品种的改良有什么意义?

教师进一步提问:

生物体还可以通过什么途径得到基因?能否打破杂交育种的局限?举例说明。

教师小结:人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。

通过上述的学习和分析,请归纳出基因工程的概念。学生思考、讨论提出自己的

设想。

学生讨论

师生交流

学生分小组讨论和交流。

学生设想用类似的方法来

“改造”某种生物,使其符

合人们某种特定的需要,说

出具体设想。各小组选派代

表陈述观点。

通过人工的方法,把一种生

物的特定基因(如人胰岛基

因)转移到另一种生物(如

大肠杆菌)体内。

打破了杂交育种的局限,实

现了种间的基因交流。

学生用自己的语言表述基

因工程的定义。

明确基因工

程和杂交育

种、诱变育

种的内在联

系。

加强对课本

概念的理解

请学生阅读教材P102页和P103页第一段,并思考回答下学生带着问题阅读教材,以

小组为单位相互讨论,形成

培养学生自

主学习的能

·基因工

列问题:

(1)基因工程是在什么水平上操作的?

(2)基因工程的最基本的工具是什么?

(3)基因“剪刀”的全称和简称是什么?

(4)限制酶的功能特点中指出了两个“特定”,这两个“特定”是指什么?举例说明。

(5)基因的“针线”——DNA 连接酶连接的是脱氧核糖与磷酸,还是连接互补的碱基对?(6)要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口?可以产生几个黏性末端?(7)除了课本的知识,对于限制酶和DNA连接酶你想知道什么或者你还知道什么?

阅读后,师生进行交流,教师根据学生自学中存在的问题进行引导、讲解。教师最好能制作课件,用图片和动画帮助学生理解。

教师小结:通过讨论,我们知道了如何获得外源基因,如何把来源不同的两个基因连接起来。但是,要将外源基因送入受体细胞,还需要专门的运输工具:运载体。可以作为运载体的有:质粒、噬菌体、动植物病毒等。

教师用图片或课件动画展示质粒的结构特点。(教材插图6-5)

·细胞染色体外的很小的环状DNA分子。

·存在于细菌、酵母菌等生物的细胞中,对细胞的正常生活几乎没有影响。

·能自主复制

·质粒是基因工程中最常用的运载体。

·最常用的质粒是大肠杆菌的小组的共识。

以小组为单位,开展组间的

竞答活动。

在教师的引导下,分析和理

解重点和难点问题

学生观看图片或课件,了解

质粒的特点及其运载体功

能。

力。

在学生阅读

理解和交流

的基础上,

教师有针对

性地展示资

料讲解,解

决难点问

题。

采用“自学

——合作—

—教师引导

——师生总

结”的学习

策略。

质粒的知识

比较抽象,

教学策略以

教师引导讲

解的方法为

主。

的最基本

工具

1.基因的

“剪刀”

——限制

性核酸内

切酶(限

制酶)

2.基因的

“针线”

——DNA

连接酶

3.基因的

运载体

——质

粒、噬菌

体、动植

物病毒等

·基因工

程的基本

操作步骤

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