苏教版专题一第1节基因工程概述教案
苏教版选修三1.1基因工程概述教案(2)
（2）原理：PCF是利用双链DNA复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。
利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。
（3 ）过程：目的基因DNA受热变性后解旋形成DNA单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次。
教3•此外，如果基因片段比较小，核苷酸序列又已知，也可以利用DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
二、基因表达载体（重组DNA分子或重组质粒）的构建：【讲述】基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。
其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，冋时使目的基因能够表达和发挥作用。
学fl 表达建体n 越止子墓固黑这IS悴樓衣as思考2 :【拓展】一个基因表达载体的组成，除了目的基因夕卜，还必须有启动子、终止阅读课本第12页子以及标记基因等。
图1 —4,讨论如何将启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首段，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA最终获得所需要的蛋白目的基因与载体构建成重组DNA分子？过质。
终止子相当于一盏红色信号灯，使转录在需要的地方停止下来。
终止子位于基因的末端，也是一段有特殊结构的DNA片段。
标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，如抗生素抗性基因就可以作为这种基因。
学生活动：【分析】构建重组DNA分子的方法是用冋种限制酶分别切割目的基因与载体，阅读课本第13页图1 —6,总结土壤农程使它们露岀的黏性末端通过碱基互补配对而黏合起来，再用DNA连接酶将两个杆菌转化法的过程。
DNA片段缝合起来。
三、将目的基因导入受体细胞：1.将目的基因导入植物细胞：一般采用农杆菌转化法。
其操作的方法是将目的思考3:基因插入到土壤农杆菌的Ti质粒的T —DNA上，通过农杆菌的转化作用，使在将目的基因导目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基入动物细胞时，一般因的遗传特性得以稳定维持和表达（如图所示）。
第一章《基因工程》教案一苏教版选修3
-1 -ACGTTAGACGTTAGATGTTAGATC先找出共同的序列是GTTA然后向左、向右找，得到重组的互补序列ATACGTTAGATC则靶序列是TATGCAATCTAG依照此种方法得出图2的靶序列。
5. 第11题：这题主要就是区分蛋白质工程和基因工程这两个概念，很多同学混淆这两个概念。
6. 第13题：首先得知道基因工程的“四步曲”是什么，然后弄清楚碱基互补配对发生的过程。
7. 第21题第（3）：用同一种限制性核酸内切酶切割运载体与目的基因，再用DNA连接酶连接，得到的产物有3种，目的基因——载体连接物，载体一—载体连接物，目的基因一一目的基因连接物。
三、教师总结。
课后：四、布置课后作业。
结合，催化遗传信息的转录C一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因D解旋酶能作用于氢键，在转录或翻译时使DNA分子双链打开3.科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并分泌抗体。
相关叙述不正确的是A该技术将导致定向的变异B受精卵是理想的受体细胞C宜采用PCR技术扩增目的基因D卵巢分泌的孕激素能促进抗体的产生【分析】真核细胞的基因中有内含子，在转录过程中内含子和外显子都要转录，在形成成熟NRA 时，要把与内含子相应的RNA片断切除掉，而原核细胞中没有这类酶，所以若将真核基因在原核细胞中表达，先要把真核细胞基因的内含子去掉。
当把切割后的运载体与目的基因片段混合，在加入DNA连接酶后，有可能是两个目的基因片段相连成一个环状DNA或是可能是一个目的基因片段与运载体相连成一个环状DNA 或是两个运载体相连，所以会产生三种环状DNA分子。
__________________________ 学生自我小结。
板书设计单位结构真核生物核苷酸基因现代技术“原核生物基因工程-2 --3 -。
第一章 基因工程学案苏教
第一章基因工程第1课时基因工程的诞生、发展和工具目标导航 1.说出基因工程诞生的理论与实践依据、发展阶段和基因工程的含义及其主要实验成果。
2.举例说出限制性核酸内切酶的作用、特点。
3.举例说出DNA连接酶的作用。
4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。
一、基因工程的诞生和发展1．基因工程是指在______通过人工“______”和“____________”等方法，对生物的基因进行的______和重新组合，然后______受体细胞并使重组基因在受体细胞中______，产生人类需要的____________的技术，又称为________技术。
基因工程是在______水平上操作、改变生物的______________的技术，包括基因的______、____________、______以及在受体细胞内的______和______等过程。
2．艾弗里证明了______是遗传物质、沃森和克里克阐明了______________________结构，尼伦贝格等破译了____________，这些都为基因工程的创立作出了重要的理论铺垫，而________________酶和________酶等工具酶、________等载体和________酶的发现，则直接促使了基因工程的诞生。
3．基因工程的诞生和发展经历了三个时期：1973～1976年为______期；1977～1981年为______期；1982年以后为迅猛发展和____________期。
1973年，美国科学家科恩和博耶等将________________的DNA分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的______，创立了________________的新技术——基因工程；不久，又有科学家将第一个____核生物的基因导入大肠杆菌，使大肠杆菌产生了相应的______；1977年，科学家使得生长激素抑制素基因在大肠杆菌中成功表达；1978年，____________在大肠杆菌中成功合成；1979年，____________基因在大肠杆菌中成功表达；1980年，____________基因在大肠杆菌中成功表达……1982年，美国科学家岶米特等采用____________法，将经过重组的带有________________基因的质粒转入小鼠的受精卵内，成功获得带有________________基因的小鼠。
高中生物 第一章 基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3【课标要求】简述基因工程的诞生简述基因工程的原理及技术举例说出基因工程的应用【教学目标】1、简述基因工程所需3种基本工具的使用。
2、学习运用知识解决相关问题的能力。
3、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
【教学过程】知识点一、基因工程的诞生和发展（一）诞生和发展理论铺垫：艾弗里证明了；沃森和克里克阐明了；尼伦贝格等（二）基因工程的概念基因工程是指在通过人工“ ”和“ ”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入并使重组基因在中表达，产生。
包括、以及。
基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果二、基因工程的工具“分子手术刀”（1）这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。
（2）由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称_______）。
（3）DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段，末端通常有两种形式，即和。
【例1】下列关于限制酶的说法正确的是（）A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键2、DNA连接酶“分子缝合针”拓展：根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为Ecoli DNA连接酶。
Ecoli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平口末端之间进行连接。
另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。
T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平口末端，但连接平口末端之间的效率比较低。
【例2】下图为DNA分子的切割和连接过程。
1.1基因工程概述教案苏教版选修三
醛酸酶基因的控制下，转录形成mRNAmRNA指导多聚半乳糖醛酸酶的合成，在多聚半乳糖醛酸酶的作用下，细胞壁结构被破坏导致细胞软化。
而在图1-6中，应用基因工程技术，番茄细胞中导入了抗多聚半乳糖醛酸酶基因，转录形成的mRNA不为蛋白质编码，而与指导多聚半乳糖醛酸酶合成的mRNA互补配对，使mRNA 不能翻译产生多聚半乳糖醛酸酶，达到番茄抗软化的目的。
并强调，抗多聚半乳糖醛酸酶基因是外源的目的基因。
对于活动中的“分析2 ”提示学生可以参考图1-6进行设计。
三、对学生进行课堂检测，反馈教学效果。
1. 在基因工程中，若目的基因是真核生物的某基因，则用鸟枪法和合成法获得的目的基因有差异。
下列关于这种差异的叙述中，正确的是（）A鸟枪法获得的目的基因不含内含子B合成法获得的目的基因含有内含子C合成法获得的目的基因需要用限制性内切酶处理D鸟枪法获得的目的基因需要用限制性内切酶处理2. 下列获取目的基因的方法中需要模板链的是（）①从基因文库中获取目的基因②利用PCR技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A①②③④B①②③C②③④D②③3. 在基因工程技术中，下列何种目的基因一般以直接分离基因的方法获得（）A人的胰岛素基因B蚕的蚕丝蛋白基因C芽孢杆菌的抗虫蛋白D采豆储臧蛋白基因4. 下列各项中，不可作为基因学生在老师的指导下依次认真分析图1-5和图1-6。
学生参考教材中的图1-6进行设计：如果以大肠杆菌为受体，以人生长激素基因为目的基因，通过基因工程生产人生长激素的过程。
工程中的标记基因的是（）A抗性基因B发光基因C产物具有颜色反应的基因D储藏蛋白的基因5. 培育转基因植物时，理想的运载体是（）A 土壤农杆菌B 大肠杆菌C硝化细菌D 枯草杆菌6. （多选）下列关于基因工程的说法中，正确的是（）A基因工程可以定向地改变生物的性状B基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍C基因工程可以从根本上治疗遗传病D基因工程可以改善粮食作物的蛋白质含量课后：四、布置课后作业。
《基因工程》教案
第一节基因工程【教学目标】1.知识与技能（1）举例说出基因工程的原理，并说明“工程菌”的培育过程。
（2）举例说出基因工程在工农业生产和医疗方面的应用。
（3）能正确认识转基因生物的安全性。
2.过程与方法通过调查活动和动画演示等方法探究基因工程在生产生活中的应用，提高信息整合能力。
3.情感态度和价值观通过学习基因生物技术及产品安全性对人类的影响，培养学生辩证看待生物技术的态度。
【教学重点】（1）“工程菌”的培育过程。
（2）基因工程的应用。
（3）转基因生物的安全性。
【教学难点】（1）基因工程的原理及大致操作过程。
（2）转基因技术和产品的安全性。
【课前准备】多媒体课件【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课播放视频：《美国科学家培育出首批转基因婴儿》据国外媒体报道：美国科学家成功培育出了世界首批转基因婴儿，这些健康宝宝在出生前都经历过一系列基因科学实验。
该事件在美国甚至在全球都激起了关于伦理的激烈争论，一方面体现了科学家希望通过改变人类生殖细胞基因培养出正常、健康的婴儿，另一方面有悖人类的伦理观。
关于转基因技术，你们都有哪些了解呢？这节课，我们就来学习基因工程及其应用。
二、新课学习在美国马里兰州有个小女孩，她体内的某个基因与正常人不同，无法合成有分解氨基毒素功能的酶，导致其免疫功能严重低下，只能生活在无菌的隔离帐内。
1990 年，当小女孩4 岁时，医生们用基因治疗的方法使她的病情大为缓解，由此她成为世界上接受基因治疗的第一人。
基因治疗是基因工程研究的一个重要方面，虽然目前还处于试验阶段，但它已经为我们展现了生物工程的美好前景。
视频：《基因工程与医学》（一）基因工程的原理基因工程的原理：各种生物的DNA 在组成方式上是相同的，基因蕴含的遗传信息在动物、植物和微生物之间也是相通的，一种生物的基因在另一种生物体内同样可以得到表达。
相关链接：质粒有些细菌除核区固有的遗传物质以外，其细胞质中还存在一种相对独立的环状DNA 分子，我们称之为质粒。
苏教版选修三1.1基因工程概述学案
第一章基因工程第一节基因工程概述【课程标准】简述基因工程的原理及技术。
【学习目标】1．通过知识回顾，能说出传统生物育种方法和运用基因工程育种的差异；2．通过相关实例的分析归纳和教材内容的梳理，能说出获取目的基因常用的方法和技术操作；3．通过图解分析，能初步认识基因表达载体的组成及构建的必要性。
4．通过“积极思维”中的实例分析及其他材料的研读，认识导入目的基因的一般方法、检测和鉴定目的基因的不同层次。
【教学过程】【活动1】传统的生物育种常采用哪些方法？它们依据的原理分别是什么，有什么特点？若运用基因工程来培育新品种，则有什么明显的优势？三、基因工程的实施过程：（一）获取目的基因【活动2】阅读教材P13 页相关内容，回答下列问题：（1）什么是目的基因，什么是供体生物、受体细胞？试举一实例加以说明。
（2）获得目的基因的方法有哪些？（3）什么是基因文库？什么是部分基因文库？怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？（4）浏览教材P14 “知识海洋”，归纳PCR技术依据的原理、操作过程和结果，指出这项技术在基因工程中的主要作用。
(5)什么情况下可考虑选择通过化学方法直接人工合成目的基因?【小结】：1.通过基因文库获取目的基因：-基因组文库：含有一种生物的_______________ 基因①种类-部分基因文库：含有一种生物的_______________ 基因②目的基因的获取：根据基因的有关信息：基因的___________________ 序列、基因在____________________ 上的位置、基因的____________________ 产物mRNA基因的 _____________________ 产物蛋白质等特性获取目的基因。
2.通过PCF技术扩增目的基因：(1)______________________________________________________ PCR勺含义：。
(2)目的：获取大量的目的基因(3)原理：。
生物选修ⅲ苏教版1.1基因工程的概述(第1课时)学案
1.1 基因工程的概述(第一课时)教学目标 1.说出基因工程诞生的理论与实践依据、 发展阶段和基因工程的含义及其主要实验成果。
2.举例说出限制性核酸内切酶的作用、特点。
4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。
一、基因工程的诞生和发展接促使了基因工程的诞生。
期； 1982 年以后为迅猛发展和_________________ 的 DNA 分子进行体外重组， 并首次实现了在大肠杆菌中的被认为是基因工程的发展史上的一个里程碑。
(2)作用： 每种限制性核酸内切酶只能识别DNA 分子的上切割 DNA 分子。
(3)切割结果： 大部分限制性核酸内切酶在切开DNA 双链时， 切口处两个末端都带有由若干 ______________ 组成的单链，这种单链被称为_______ 末端。
2．DNA 连接酶 —— 分子针线第一章 基因工程3.举例说出 DNA 连接酶的作用。
1．基因工程是指在通过人工 “ 和”“ 行的 和重新组合， 然后等”方法，对生物的基因进受体细胞并使重组基因在受体细胞中 _______________ ，产生人类需要的的技术，又称为技术。
基因工程是在水平上操作、改变生物的 的技术， 包括基因的 以及在受体细胞内的等过程。
2．艾弗里证明了是遗传物质、 沃森和克里克阐明了尼伦贝格等破译了结构，，这些都为基因工程的创立作出了重要的理论铺垫，而酶和酶等工具酶、等载体和酶的发现， 则直3．基因工程的诞生和发展经历了三个时期：1973〜1976年为 期；1977〜1981年为等将 创立了的新技术 —— 基因工程； 不久，又有科学家将第一个核生物的基因导入大肠杆菌，使大肠杆菌产生了相应的 ； 1 977年，科学家使得生长激素抑制素基因在大肠杆菌中成功表达； 1978 年， 在大肠杆菌中成功合成； 1979年， 基因在大肠杆菌中成功表达； 1980 年，基因在大肠杆菌中成功表达1982 年，美国科学家岶米特等采用法，将经过重组的带有____________________ 基因的质粒转入小鼠的受精卵内， 的小鼠。
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“基因工程概述”公开课教案”
一、设计说明
建构主义者认为学习环境是开放的、充满着意义解释和建构的情境，该学习环境由情境、协作、会话和意义建构四大要素构成，其中情境是意义建构的基本条件,教师与学生之间、学生与学生之间协作和会话是意义建构的过程，本节课结合基因工程药物胰岛素的生产过程创设学习情境进行教学，充分发挥学生的主观能动性，让学生主动地参与到教学的全过程，教师适当的点拔，形成一个师生互动的教学氛围，让学生们心驰神往地投入到本节课的学习中来。
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二、教学目标
知识目标说出基因工程的概念，三种工具酶的作用，简述基因工程基本操作程序的四个步骤。
能力目标通过对多媒体、动画观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。
通过对基本概念、基本原理、的理解掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力。
情感态度与价值观关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进了生产力的提咼。
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三、教学重点和难点
教学重点举例说出基因工程的工具，简述基因工程的一般过程与技术。
教学难点简述基因工程的一般过程与技术。
四、教学过程
1、情境导入多媒体展示：一般临床上给病人注射用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每1OOkg胰腺只能提取出4〜5g胰岛素。
用这种方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远远不能满足社会的需要。
学生思考：胰岛素是如何产生的？
教师总结：胰岛B细胞中胰岛素基因特异性表达产生胰岛素。
但是人类能不能改造基因呢？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？如，让微生物生产出人的胰岛素。
这样既节省了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。
回答是可以的。
通过科学家们的不断努力，在
20世纪70年代终于创立了一种能定向改造生物的新技术一基因工程。
现在通过基因工程生产的胰岛素已经投入临床使用
根据具体实例引入情境，提出假设，引导学生思考，激发学生求知、探究的欲望，同时引出本节课题：基因工程概述。
2、基因工程的概念
师：多媒体展示转基因生物图片，创设学习情境，引导学生思考基因工程的概念生：阅读教材理解基因工程概念。
教师引导学生完成下表
3、基因工程工具
（1）限制性内切酶
师：动画展示胰岛素生产过程中限制性内切酶切割胰岛素基因和质粒产生黏性末
端的过程[来源:Z*xx*]
生：思考动画中限制性内切酶的作用位点是哪里？回答。
师：点拨限制性内切酶作用、粘性末端概念。
师：如何把两种不同的DNA分子粘合成一个DNA分子？
分发写有核苷酸序列的纸片（绿色制片代表目的基因、红色代表质粒），生：二人一组，模拟剪切和拼接的过程，观察切口处有没有连接。
设计意图：学生带着问题观看动画，进讨论，思考，获得知识。
通过模拟实验，让加深学生对粘性末端的理解，同时提出问题，引出DNA连接酶。
（2）DNA连接酶
师：多媒体动画演示胰岛素基因与质粒的连接过程。
提问：不同生物的DNA分
子可以成功连接的结构基础是什么？
生：思考、在教师的指导下归纳出：连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。
设计意图：多媒体动画演示连接酶的连接部位，利用形象的比喻使学生更容易接受和理解。
教师仅仅起到指导者的作用，充分发挥学生的主观能动性。
（3）运载体
师：多媒体演示基因工程生产胰岛素过程。
运载体有何作用？
生：根据多媒体演示讨论运载体的作用
师：点拨运载体的作用。
提问作为运载体必须具备哪些条件？常用的运载体有哪
些种类？为什么大肠杆菌的质粒是最常用的运载体？
生：看书讨论、回答。
师：引导学生根据质粒的特点理解其常用作运载体的原因。
点拨运载体应具备条件，质粒的特点。
设计意图：通过一连串的问题层层引导，让学生自己看书，建构运载体的相关知
识。
培养学生快速阅读，并及时截取信息的能力。
4、基因工程基本步骤
（1）目的基因获取
生：阅读教材完成讲义上目的基因及其获取方面的填空题。
学生回答后教师纠正。
师：点拨目的基因概念及获取方法。
胰岛素的生产中，胰岛素基因即为目的基因。
设计意图：目的基因获取需要记忆的的知识点较多，而需理解的较少，采用复习
课的知识梳理模式教学，让学生自学建构相关知识，教师适当点拨。
（2）目的基因与运载体结合
师：动画演示同种限制性酶切割胰岛素基因和质粒形成相同的黏性末端，再用
DNA连接酶连接黏性末端，形成重组DNA分子。
生：讨论如何将目的基因与运载体结合？
师：追问在实际操作过程，得到的DNA一定是重组DNA吗？为什么还要筛选重组
DNA
生：分小组讨论
师：点拨相同粘性末端结合时的随机性，可能的形成三种DNA分子。
生：动手拼接胰岛素基因与运载体的三种连接方式。
设计意图：结合胰岛素的生产教学激发了学生的学习兴趣，让学生通过讨论、思
考建构新知识。
五、教学反思
注重基础知识，基因工程虽然属于生物科技前沿的内容，但高中阶段的教学 不是培养专家，不能挖掘的过深，否则会使学生认为“基因工程难学”而产生“危 乎高哉”的想法，望而却步。
教学中应该全面提高学生的科学素养，着力点瞄准 对学生的发展起根本作用的知识、能力、思想情感上。
如果一味追求知识的深和 透，就会本末倒置，影响学生的全面发展。
教学实施过程中也发现了存在的问题和一些应改进的地方，如利用现代化的 多媒体教学手段是教学改革的趋势，但所有授课的内容都通过多媒体来呈现，由 于画面更换速度快，学生基本不能做笔记，一堂课结束，学生根本没有掌握知识 点。
所以本节课应借助板书进行师生互动，让学生边听边记 笔记,建构知识骨架, 提高教学效率。
六、板书提纲:
第一节基因工程概述
、基因工程的工具
分子缝合针：DNA 连接酶
将目的基因导入受体细胞
目的基因的检测与鉴定
、基因工程的概念 、基因工程的基本操作程序 分子手术刀：限制性内切酶 目的基因与运载体结合 目的基因的获取 分子运输车：载体。