基因工程教案.docx
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1、南阳市高中优质课(微型课)教案DNA重组技术的根本工具唐河友兰实验高中:余海芳【教学目标】知识目标:1 .了解基因工程的根本概念。2 .简述DNA重组技术所需三种根本工具的作用。能力目标:1 .通过对根本概念、根本原理的学习,引导学生主动参与教学过程的探究活动,培养学生的获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。2 .利用实际操作,使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转的主要过程。情感价值观目标:1 .通过学习基因工程的概念,使学生认识到科学研究需要的严谨,激发为祖国而奋斗的精神。2 .通过学习基因操作的工具,使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。【教学重难点】教学重点:
2、DNA重组技术所需要三种根本工具的作用。教学难点:基因工程载体需要具备的条件。【教学策略与手段】教学模式:探究式教学,通过创设问题情境,在分析问题、解决问题的过程中不新生成一系列新的问题,培养学生的自学能力,以及探究和思维能力。教学策略:利用多媒体,自制教具,使抽象的问题形象化,引导学生自主动手操作,解决每一程序中的技术难点和重点。教学手段:PPT,自制教具。本节课模拟探究的是载体与目的基因的连接,在教学过程中为学生提供环状和链状DNA,同时提供剪刀和胶带。如图:【教学课时】一课时0【教学过程】(导入新课)水母是一种单细胞动物,科学家发现之所以有些水母能够发光,原因是靠一种叫埃奎林的神奇的蛋白
3、质,这种蛋白质遇到钙离子就能发出较强的蓝色光来。据研究,每只水母大约含有50微克的发光蛋白质,这说明水母就是靠它发光的。现在,我们是否可以让正常的小猪也能发荧光呢?课堂活动一:通过以下问题,探究如何才能让正常的小猪发荧光?1 .(提出问题)我们以前学习的育种方法有哪些?(参考答案)杂交育种、多倍体育种单倍体育种)、诱变育种2 .(提出问题)那利用上述的方法能够获得荧光小猪么?大家分组讨论Imin。(参考答案)不能,杂交育种存在远缘杂交不亲和的障碍;多倍体(单倍体)育种不能获得其他物种的性状;而诱变育种的原理是在物理、化学和生物等因素的作用下导致的基因突变或染色体变异,同样无法获得荧光蛋白基因。
4、3 .(提出问题)通过大家自学教材,有什么方法可以获得荧光小猪呢?为什么?(参考答案)基因工程育种。基因工程是按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。4 .(提出问题)根据大家积累的知识,分组探讨一下在理论上,是否能实现将某一生物的性状转移到另一生物身上呢?(参考答案)理论上是可行的,原因有两点:(1)细胞生物的遗传物质都是DNA,结构相似。生物的遗传特性是由基因来控制的,而基因是具有遗传效应的DNA片段,所以可以将一种生物的基因提取出来,整合到另一种生物细胞的DNA上。(2)自然界共用一套密
5、码子,这就为供体基因在受体中正常表达提供了条件。课堂活动二:要想获得荧光小猪,需要哪些工具的帮助,根据课本P(4-1的信息和大家的知识,探讨以下问题。1(提出问题)基因是具有遗传效应的DNA片段,如何从供体的DNA上获得目的基因呢?假设这是DNA上的荧光蛋白基因(拿出事先准备好的带有一定核昔酸序列的模型)(学生答复)需要将荧光蛋白基因剪下来。(提出问题)那我们需要一把剪刀,可DNA属于分子水平,我们用什么来做剪刀,大家可以回忆一下我们在必修一学到的内容:在生物体内,绝大多数的化学反响均需要什么的参与呢?(学生答复)酶(老师答复)大家和科学家的思路是一样的,他们经过不懈的努力,终于从原核生物中别
6、离纯化出这种酶,(板书:一、分子手术刀-限制醯:1.来源)叫做限制醯。迄今己从近300种微生物中别离出4000种限制酶。这种酶能够识别双链DNA分子的某种特定核昔酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核昔酸之间的磷酸二酯键断开(请大家翻开教材P4图1-2)。(板书设计2.作用)不同的限制酶识别的特定核昔酸序列也不同,这样就为我们切割DNA提供了多种特定的手术刀。但它们切割DNA后形成的末端有两种可能:一种形成黏性末端,一种形成平末端(利用PPT给学生播放哪种酶切割形成的是黏性末端,哪种酶切割形成的是平末端)。板书工3.分类)(寻根问底)为什么限制酶不剪切这些原核生物本身的DNA呢?大家想一下都
7、有哪些可能?(参考答案)1.不具备这种酶的识别切割序列;2.有该酶的识别序列但在生物的长期进化过程中做了修饰(例如甲基化),使之限制酶不能将其切开。2 .(提出问题)切割目的基因的任务完成了,那么如何将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子呢?(参考答案)DNA连接酶。(老师答复)请大家阅读课本P5总结出到目前为止科学家都发现了哪些DNA连接酶?(参考答案)两类:一类是从大肠杆菌中别离得到的,称为E.c。IiDNA连接酶;另一类是从T4噬菌体中别离出来的,称为T4DNA连接酶。板书:二、分子缝合针-一ZNA连接酶1.分类)(提出问题)大家想一下两个DNA片段连接起来的是什么化学键?(参考答案)
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