基因工程及其应用优秀教案板书设计

第2节 基因工程及其应用

一、教学目标

（1）知识与技能

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。

（2）过程与方法

进行转基因生物和转基因食品安全性的资料收集和分析。

（3）情感态度与价值观

关注转基因生物和转基因食品的安全性。

二、学习重点、难点

1、学习重点：

（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、学习难点：

（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。

三、学习方法

多媒体课件

讨论法

四、学习课时

1课时

五、学习过程

教学内容

导入

课前让学生回忆之前学过的育种方式。并结合图片导入新课。

新课讲授：

展示本节课的重点内容，并展示发发光的水母和正常的热带斑马鱼，提出问题：

1.

可以使斑马鱼发光吗，怎么去做？

生回答：可以。

总结：可以实现，但通过之前学习的四种育种方式不能实现，这就需要我们今天学的方法基因工程来实现，具体我们下面具体来学习。

通过上述的学习和分析，请归纳出基因工程的概念。

请学生阅读教材P102页，并思考回答下列问题：

1、什么叫基因工程? 2、基因工程的原理是什么？

3、基因工程操作的水平是什么？

4、基因工程的结果是什么？

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、让学生对这四个问题进行归纳总结，得出以上四个问题的答案答案一基因工程概念：又称基因拼接技术,或DNA重组技术。

通俗的说，就是按照人们的意愿，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，定向的改造生物的遗传性状。

教师活动

备注

通过介绍一些科研成果的类型，培养学生观察、分析、判断的思维能力

一、基因工程的概念

二、基因工程的基本操作步骤

答案二：原理：基因重组技术

答案三：操作水平:DNA分子水平

答案四：结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。

教师小结：通过讨论，我们知道了基因工程中的相关知识，下面请大家认真思考培育转基因大肠杆菌的简要过程：

教师进行讲解，帮助学生去理解该过程。

师：在该过程中需要用到一些工具，那我们接下来具体的来学习一下这几种工具：

1.

基因的剪刀---限制性核酸内切酶（限制酶）

师：作为限制酶应该具有哪些特性呢？

生：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上切割DNA分子。

举例：如:EcoRI （1）、该限制酶只能识别GAATTC的序列，说明了限制酶具有的特性是 专一性 。

（2）、 EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后，将会发生什么样的变化？

生思考并回答。

师：总结归纳

2.

基因的针线---DNA连接酶

师：请同学们思考DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？

生：思考讨论

师：DNA连接酶连接的是磷酸二酯键。

如下图：

三、基因工程的应用

师：重组的DNA分子怎讲将它导入到受体细胞呢，这就需要我们第三种工具运载体。

师：常见的运载体可以分为哪几类呢？

生：常用的运载体有两类：

(1)细菌细胞质的质粒

(2)噬菌体或某些动植物病毒

师：作为运载体应该具有哪些特性呢？

生：思考讨论

师生讨论总结：运载体的特性：

1.能够在宿主细胞内复制并稳定保存；

２.具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；

３.具有标记基因，便于进行筛选．

教师用多媒体课件或与教材插图6－6类似的示意图，简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。

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

要求学生以画概念图的形式，画出基因工程操作的常规方法流程图。

教师组织学生对黑板上的概念图进行评价，教师适当点拨。

教师指导、点拨和归纳。

基因工程的应用

1、基因工程与作物育种

（1）目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。

（2）意义：减少农药用量及其对环境的污染

如：

四、转基因农产品或转基因食品安全性

2、基因工程与药物研制

许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。

微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。

3、环境保护

通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。

利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。

转基因农产品或转基因食品安全性

议题：近来，一些市民和媒体纷纷向市政府反映了他们对转基因农产品或转基因食品安全性的担忧，呼吁市政府制定条例对转基因生物和转基因食品的生产和销售加以控制。请你作为A－F中的任一角色参加听证会，就是否应当对转基因生物与转基因食品加以限制发表你的看法。

要求：观点正确，论据充分，注意科学性，客观性和逻辑性。

角色扮演包括：

A．基因工程研发人员

B．转基因生物农场主、转基因食品生产商

C．环保志愿者

D．消费者代表

E．食品与药品检测监督部门的代表

F．决策部门主管

G．法律专家

听证会程序：

1．决策部门的主管陈述听证会议题及议程（规则）；

2．控辩双方分别陈述各自主张；

3．辩论阶段；

4．法律专家代表陈述我国和世界各主要国家和地区的有关法律法规。

5．表决有关条例决议案。

师生共同总结，对活动过程和结果作出合理评价。

课堂总结：本节课组要学习了三个模块的知识点，分别是：

一、基因工程的原理

转黄瓜抗

二、基因工程的应用

三、转基因农产品或转基因食品安全性，同学们一定要理解并记忆这三个模块的知识点。

板书设计

一、基因工程的原理

1、概念

2、原理

3、工具

（1）基因的剪刀

（2）基因的针线

（3）基因的运载体

4.基因工程的操作步骤

二、基因工程的应用

1、基因工程与作物育种

2、基因工程与药物研制

3、环境保护

三、转基因农产品或转基因食品安全性

课堂练习：

1.(多选题)如图,下列有关酶功能的叙述中,正确的是（

）

b

A.切断a处的酶为限制性内切酶

a

B.连接a处的酶为DNA连接酶

C.切断b处的酶为解旋酶

D.连接b处的酶为RNA聚合酶

2.(多选题)科学家运用基因工程技术,让羊合成并分泌抗体,相关叙述中正确的是

A.该技术导致生物定向变异

B.DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端碱基对连接起来

C.蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供材料

D.受精卵是理想的受体

3．切取牛的生长激素和人的生长激素基因，用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中，从而获得了“超级鼠”，此项技术遵循的原理是

(

) A.基因突变：DNA→RNA→蛋白质

B.基因工程：RNA→RNA→蛋白质

C.细胞工程：DNA→RNA→蛋白质

D.基因重组：DNA→RNA→蛋白质

4.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（

）

A．口服化学药物

B．注射化学药物

C.利用辐射或药物诱发致病基因突变

D.采用基因疗法替换致病基因

5．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是

(

) ①

我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻

②

我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉

③

我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒

④

我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛

A．①

B．①②

C．①②③

D．②③④

答案：1.ABC

2.ACD

3.D

4.D

5.B