基因工程及其应用教案
一、教材分析
本节课内容是人教版生物选修二第六章第二节内
容。包括以下三方面内容：基因工程原理、基因工程的应 用、转基因生物和转基因食品安全性。
基因工程的原理是生物工程中四大主要工程的重点
和难点。其地位更是由《课程标准》上的了解层次上升为 《考试说明》上的理解层次，其重要性显而易见。
由于基因工程是在分子水平上进行的生物工程，在高中 阶段
不可能直接让学生进行相关实验和操作，所以教师应在备 课时作充分准备，如准备相关的课件通过电脑动画来表现这一 动态过程。本节课以基因工程操作步骤为主线，穿插基因工具 的结构特点和功能，通过启发式的提问，调动学生的学习兴趣 以及思维。 二、学生情况分析
学生通过前面的学习已经掌握了不少培养生物新品种的方 法，杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等方法都 局限于同一物种进行的操作。能否跨越物种的界限呢？通过
“问题探讨”可激发学生学习兴趣，引入基因工程的概念。学 生之前在必修二教材中已经学习了主要遗传物质 DNA勺结构、 基因的概念和功能、基因重组，对于理解基因工程中的“剪切 连接”有一个物质基础。
三、 教学目标
知识目标
1.简述基因工程基本原理（概念、工具、步骤）。 能力目标
1.通过对书中以及ppt课件中的插图、图片的观察， 学会科学的观察方法，培养收集和处理科学信息的能 力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力。 情感态度与价值观
1.通过学习了解我国基因工程的发展，激发学生对生 物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养爱国主义情感， 树立努力学习科学知识造福社会的决心。
四、 教学重点和难点
重点：（1）基因工程的概念；
（2）基因工程工具的特点和功能； （3）基因工程的基本操作步骤。
难点：（1）基因工程工具的特点和功能
（2）基因工程基本操作步骤
五、课时 1个课时（40分钟）
六、 教具 多媒体、ppt课件、动画、高中生物必修二教材、剪 刀、针线。
七、 教学方法多媒体教学直观教学法小组讨论法 八、教学过程
阶段 教师活动 学生活动 设计意图 展示两组图片，提出问题： 用什么方法使烟草和热带 鱼也能发光？（操作对象是 不同的物种，不能运用之 图片 思考问题，发挥想象， 通过图片引入新课 前的杂交和诱变育种方 引入 法。） 探讨解决的办法 激发学生兴趣 新课 5分钟 通过大肠杆菌生产人胰岛 素的事例，弓1入基因工程 这一新概念。 播放flash动画构建DNA 重组过程，引导学生思考 基因 工程 的基 本步 跟随教师的引导，思考 并总结基因工程的大致步 基因工程所需基本工 类比能使学生更形象 骤： 具的使用方法和特点。 地理解基因工程操作 1.提取目的基因：鸟枪法、 中的“剪、接、导、 联想生活中的一些实 人工合成基因法（逆转录 检”等过程。 例和这些工具有什么 法和化学合成法） 相似之处。 让学生通过教师引导 2.目的基因与运载体结合 关注限制酶的专一性 和自己的联想，体会 骤与 工具： 工具 基因工程基本工具的 和质粒的结构特性等。 使用方法。 思考如何送入受体细 25分 剪刀一一限制性核酸内切 运用flash动画演示 胞。 酶：专一性 基因工程的整个过 钟 程，加深学生对基因 只有检测到目的基因 针线 DNA连接酶 工程原理的理解和记 在受体细胞中表达了， 忆 用同种限制酶切割后的 才能说明基因工程完
DNA片断就可形成相同的 成。 黏性末端，碱基可互补配 对，末端的骨架缺口可以
用连接酶来缝合，构成重 组DNA 例如：EcoRI:它是限制酶 的一种，可以专门识别DN A 分子中含有的“ GAATTC 这样的序列，一旦找到就 可以从G和A之间剪断。 3. 将目的基因（如重组质 粒）导入受体细胞。 工具： 运载体 质粒、动植物 病毒，匕们能在受体细胞 里利用受体细胞的各种核 苷酸进行自主复制和表 达。 方法：主要是借鉴细菌或 病毒侵染细胞的途径。 例 如，如果运载体是质粒， 受体细胞疋细菌， 般疋 将细菌用氯化钙处理，以 增大细菌细胞壁的通诱 性，使含有目的基因的重 组质粒进入受体细胞。 4. 目的基因的表达和检测 引导学生认识基因工程就 像是一种“剪刀加浆糊” 式的“嫁接，又有些像生 活中的裁缝做衣。 1. 老师小结本节内容。通 完成基础练习 加深学生对重难点知 结课 过习题进行教学效果评价 讨论课后准备用何种 识的把握，将知识与 检测。 方法获得信息（如网 现实社会相联系，学 10分 2. 布置学生课下收集基因 络、图书、影像、实地 以致用，培养学生的 钟 工程应用的信息，包括事 调查等） 严谨的科学思维。 例、应用价值、现代研究
状况、以及人们对基因工 程的态度，特别关注与安 全性方面有关的报道、法 律法规等资料。 3.课堂作业：基础题1、 2、3 本节课堂教学效果评价检测
1科学家经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术一一基因工程， 实施该工程的最终目的是（D）
A定向提取生物体的DNA分子B定向地对DNA分子进行人工“剪切” C在生物体外对DNA分子进行改造D定向地改造生物的遗传性状
2、 不同物种之间存在生殖隔离，可以打破物种界线进行育种的方式是 （ D）
A诱变育种B杂交育种C单倍体育种D转基因育种
3、 基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步 骤中，不进行碱基互补配对的是 （C） A人工合成目的基因B目的基因与运载体结合
C将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达
4、 遗传工程技术中常用的质粒其本质是什么分子？ 一般取自何类生物？ （C）
A.蛋白质噬菌体B •蛋白质动物细胞 C. DNA细菌细胞D . DNA植物细胞
九、板书设计
6.2基因工程及其应用
基因工程
一、基因工程的原理：
1. 概念（基因拼接技术或DNA重组技术）：按照人们的意愿把一种生
物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细 胞里，定向地改造生物的遗传性状。 2. 工具：
剪刀——限制性核酸内切酶 针线一一DNA连接酶
3.基本步骤:
(1) 提取目的基因 (2) 目的基因与运载体结合 (3) 将目的基因导入受体细胞
(4) 目的基因的检测和表达
十、教学反思
这节课学生主要通过看教学视频了解基因工程中三种工具的作用， 没有 实际的学生活动来加深了解，下节课应设计一些活动让学生亲自操作更深刻 学习它们的功能。
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