基因工程及其应用名师教学视频（文字实录）

基因工程及其应用教案设计

一、教材分析

第3章中有关DNA的结构、基因的本质，第4章中基因指导蛋白质的合成等内容，是学习本节的基础。

本节课内容是人教版生物选修二第六章第二节内容。教材结合实例介绍了基因工程在作物育种、药物研制、环境保护等方面的应用，最后将重点放在对转基因生物和转基因食品安全性的讨论上。教材安排了一则“资料分析”，分左右两栏列举了两种对立的观点，并在每种观点下都提供了部分资料，为学生展开讨论设置了具体环境。

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的结构、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）举例说明基因工程在作物育种、医药生产等方面的作用。

（2）简述基因工程所取得的成果以及发展前景。

能力目标

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

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图片鱼也能发光?（操作对象是思考问题，发挥想象，引入不同的物种，不能运用之前通过图片引入新课

探讨解决的办法

新课

的杂交和诱变育种方法。）

激发学生兴趣

5分钟

通过大肠杆菌生产人胰岛素的事例，引入基因工程这一新概念。

播放flash动画构建DNA跟随教师的引导，思考重组过程，引导学生思考并基因工程所需基本工总结基因工程的大致步骤：

具的使用方法和特点。

1．提取目的基因:鸟枪法、

人工合成基因法（逆转录法和化学合成法）

联想生活中的一些实例和这些工具有什么2．目的基因与运载体结合

相似之处。

基因工程的基本步骤与工具

工具：

类比能使学生更形象地理解基因工程操作中的“剪、接、导、检”等过程。

剪刀——限制性核酸内切关注限制酶的专一性让学生通过教师引导酶：专一性

和质粒的结构特性等。

和自己的联想，体会基因工程基本工具的使针线——DNA连接酶

用方法。

运用flash动画演示基因工程的整个过程，加深学生对基因工程原理的理解和记忆

25分用同种限制酶切割后的DNA片断就可形成相同的钟

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DNA

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。

思考如何送入受体细

3．将目的基因（如重组质胞。

粒）导入受体细胞。

工具：

运载体——质粒、动植物病毒，它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：主要是借鉴细菌或只有检测到目的基因病毒侵染细胞的途径。例在受体细胞中表达了，如，如果运载体是质粒，才能说明基因工程完受体细胞是细菌，一般是成。

将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，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。通过习题进行教学效果评价检测。

2．布置学生课下收集基因完成基础练习

加深学生对重难点知工程应用的信息，包括事结课

识的把握，将知识与现例、应用价值、现代研究状讨论课后准备用何种实社会相联系，学以致10分况、以及人们对基因工程的方法获得信息（如网用，培养学生的严谨的钟

态度，特别关注与安全性方络、图书、影像、实地科学思维。

面有关的报道、法律法规等调查等）

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――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

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——DNA连接酶

运载体——质粒、动植物病毒

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

二、基因工程基本操作流程图：

供体细胞

大肠杆菌

（鸟枪法）

（化学合成法）

目的基因

质粒

（同一种限制性核酸内切酶切割，用DNA连接酶）

重组DNA分子

受体细胞

目的基因复制和表达（表达产物的检测）

粘性末端

十、教学反思

由于学生积极参与收集资料和讨论，学生对知识掌握较好；同时通过辩论这种形式使教学真正的做到了学生主体和教师主导的思想，体现了新课改要求的探究合作学习精神。

本课设计主要以“创设问题情境——操作探讨交流一一总结应用拓展”为主线实施教学，通过设置问题给学生创造表现的机会，让学生主动介入教学活动的每一个环节，从而获取知识、锻炼学生的胆识，增强语言表达能力，学会归纳总结的方法。 本次讲课教师从学生接受知识的角度考虑，决定一步一步去讲解，一步一步去引导学生学习，讲解有层次，清楚。首先讲基因工程

的概念，然后再讲基因工程所需的工具，再讲基因工程的步骤。学好基因工程的概念和基因操作你的工具是为更好的学习基因工程的步骤做铺垫。 最后师生一起归纳总结，把本节所学的知识整理，加深印象，有利于记忆。课后作业要求写方案是给学生创造一个自主思考、主动发展的学习环境，创设有挑战性的问题情境，激发学生探究的欲望。