1、課 題DNA重組技術(shù)的基本工具備課日期 2015年2 月 28 日課 型新授課教學目標知識與技能簡單描述基因工程的概念及目的。說出DNA重組技術(shù)的三個工具及各工具的特點和用途。利用DNA重組技術(shù)的工具解答有關(guān)題目。過程與方法（1）通過對圖片、動畫等的觀察，讓學生學會科學的觀察方法，培養(yǎng)觀察能力。（2）通過利用課本以外的資料和網(wǎng)絡信息解決學習中發(fā)現(xiàn)的問題，培養(yǎng)學生的自主學習的能力。（3）通過多媒體課件對基本概念、基本原理的學習，引導學生主動參與教學過程的探究活動，培養(yǎng)學生的獲取新知的能力、分析和解決問題的能力及交流與合作的能力。情感態(tài)度與價值觀（1）通過學習基因工程的概念，使學生認識到科學研究需

2、要的嚴謹，激發(fā)為祖國而奮斗的精神。（2）通過學習基因操作的工具，使學生樹立結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的辯證唯物主義觀念。教學重點DNA 重組技術(shù)所需要的三種基本工具的作用；基因工程載體需要具備的條件教學難點DNA 重組技術(shù)所需要的三種基本工具的作用；基因工程載體需要具備的條件教學方法以探究法、談話法、材料教學法相結(jié)合。教學用具多媒體課件課時安排2課時教 學 內(nèi) 容設計與反思板書設計: 教 學 內(nèi) 容設計與反思一、復習導入:教師活動：投影幻燈片，引導學生思考、分析討論。1遺傳的物質(zhì)基礎是什么？2生物體遺傳的基本單位是什么？3為什么生物界的各種生物間的性狀有如此大的差別呢？4生物的性狀是怎樣表達的？5各種生

3、物的性狀都是基因特異性表達的結(jié)果，那么，人類能不能改造基因呢？使原來本身沒有某一性狀的生物而具有某個特定的性狀呢？ 6各種生物間的性狀千差萬別，這是為什么呢？引導學生回答：生物體的不同性狀是基因特異性表達的結(jié)果。教師舉例：1青霉菌能產(chǎn)生對人類有用的抗生素青霉素2豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮氣3人的胰島B細胞能分泌胰島素調(diào)節(jié)血糖的濃度教師提問：以上幾種生物各有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達的結(jié)果。但是人類能不能改造基因呢？在引導學生思考、探究的同時引出本節(jié)課題。二、講授新課:1基因工程的概念：課前布置學生自學教材上的知識內(nèi)容，讓學生理解基因工程的概念，并引導學生回答表中內(nèi)容?；?/p>

4、工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA管理費用技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對象基因操作水平DNA分子水平基本過程剪切拼接導入表達結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物教師活動：投影問題引導學生討論，引出基因操作的工具。基因工程的操作水平是在DNA分子水平進行的，所以用普通的操作工具能夠在如此微觀的條件下操作嗎？2基因操作的工具基因工程培育抗蟲棉的簡要過程蘇云金芽孢桿菌（有抗蟲特性）提取抗蟲基因普通棉花（無抗蟲特性）棉花細胞（含抗蟲基因）與運載體DNA拼接、導入棉花植株（有抗蟲特性）教師活動：投影基因工程抗蟲棉的簡要過程。（見下表）學習探究1：在基因工程培育抗蟲棉的過程中，關(guān)鍵步驟或難點是什么？學生活動：分析、討論，學生與

5、教師共同對基因工程關(guān)鍵歸納總結(jié)。關(guān)鍵步驟一：抗蟲棉從蘇云金孢桿菌細胞內(nèi)提取。關(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與運載體DNA拼接。關(guān)鍵步驟三：抗蟲基因進入棉花細胞。學習探究2：怎樣才能在蘇云金芽孢桿菌DNA分子中的眾多基因中找到所需抗蟲基因呢？又怎樣將它從DNA長鏈中提取出來？又如何將提取出的抗蟲基因與棉花細胞的DNA結(jié)合在一起呢？引導學生探究、分析、總結(jié)：（1）“分子手術(shù)刀”又叫基因剪刀限制性內(nèi)切酶 分布：主要在微生物中 作用特點：特異性，即識別特定的核苷酸序列，切割特定的切點。 結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端（堿基互補配對）。播放投影幻燈片的實例。限制酶切割DNA分子示意圖CGA A T TGCT T A A 黏性

6、末端T T A AG|CCGA A T T（2）“分子縫合針”又叫基因針線DNA連接酶 連接部位：磷酸二酯鍵。DNA連接酶作用示意圖CGA A T TGCT T A A 結(jié)果：兩個相同的黏性末端的連接。學習探究3：用DNA連接酶連接兩個相同的黏性末端要連接幾個磷酸二酯鍵？用限制性內(nèi)切酶切一個特定基因要切斷幾個磷酸二酯鍵？（3）“分子運輸車”又叫基因的運輸工具基因進入受體細胞的載體 作用：將外源基因送入受體細胞。 具備的條件：能在宿主細胞內(nèi)復制并穩(wěn)定地保存；具有多個限制酶切點；具有某些標記基因。 種類：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒。 質(zhì)粒的特點： 質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體；最常用的質(zhì)粒是大腸桿

7、菌的質(zhì)粒；是細胞染色體外能自我復制的小型環(huán)狀DNA分子；質(zhì)粒的大小只有普通細菌染色體的1%左右；存在于許多細菌及酵母菌等微生物中；質(zhì)粒的存在對宿主細胞生存沒有決定性的作用；質(zhì)粒的復制只能在宿主細胞內(nèi)完成。（自身細胞中也可）學習探究4：1、質(zhì)粒上會存在某些標記基因，這些標記基因有什么用途？ 2、要想將某個特定基因與質(zhì)粒相連，需要用幾種限制性內(nèi)切酶和幾DNA連接酶處理？三、課堂小結(jié):本節(jié)課主要學習基因工程的基本概念和基因工程的基本操作工具，要充分利用自己查找和老師提供的教學資料進行學習探究。在質(zhì)粒的認識上還要提高。四、課堂練習:1、有關(guān)基因工程敘述正確的是（ ） A、限制酶只在獲得目的基因時才用

8、B、重組質(zhì)粒的形成是在細胞內(nèi)完成的 C、質(zhì)粒都可作為運載體 D、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料2、下列關(guān)于酶的說法不正確的是（ ）A、限制酶廣泛存在于各種生物中，微生物中很少分布B、一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列C、不同的限制酶切割DNA的切點不同D、限制酶的作用主要是用來提取目的基因3、下列哪項不是基因工程中經(jīng)常使用的用來運載目的基因的載體（ ） A、細菌質(zhì)粒 B、噬菌體 C、動植物病毒 D、細菌核區(qū)的DNA4、下列說法正確的是（ ） A、DNA連接酶最初是從人體細胞中發(fā)現(xiàn)的 B、限制酶的切口一定是GAATTC堿基序列 C、質(zhì)粒是基因工程中唯一用作運載目的基因的運載體 D、利用

9、運載體在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復制的過程可稱為“克隆”5、20世紀70年代，創(chuàng)立了一種新興的生物技術(shù)基因工程，實施該工程的最終目的是（ ） A、定向提取生物體的DNA分子 B、定向地對DNA分子進行人工剪切 C、在生物體外對DNA分子進行改造 D、定向地改造生物的遺傳性狀6、下列關(guān)于基因工程的敘述中錯誤的是（ ） A、基因工程的出現(xiàn)使人類有可能按照自己的意愿定向改造生物，培育新品種 B、基因工程技術(shù)是唯一能沖破遠緣雜交不親和障礙，培育生物新類型的方法 C、基因工程的基本工具是：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和基因的運載體 D、基因工程的研究成果，目前大多需要通過發(fā)酵工程和酶工程來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)

10、化7、在基因工程中，作為基因運輸工具的運載體，下列特征除哪項外，都是運載體必須具備的條件（ ） A、能夠在宿主細胞中復制，并穩(wěn)定地保存 B、具有多個限制酶切點 C、必須是細菌的質(zhì)粒或噬菌體 D、具有某些標記基因五、布置作業(yè):1、番茄在運輸過程中，由于過早成熟而易腐爛。應用基因工程技術(shù)，通過抑制某種促進果實成熟激素的合成能力，可使番茄貯藏時間延長，培育成耐貯藏的番茄新品種，這種轉(zhuǎn)基因番茄已于1993年在美國上市。請回答：（1）促進果實成熟的重要激素是 ，它能夠發(fā)生的化學反應類型有 、 和 。（2）在培育轉(zhuǎn)基因番茄的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的“針線”是 ，基因的“運輸工具”是 。

11、（3）與雜交育種、誘變育種相比，通過基因工程來培育新品種的主要優(yōu)點是 、 和 。答案：（1）乙烯； 加成； 氧化， 聚合（2）限制酶； DNA連接酶； 運載體（3）目的性強； 育種周期短； 克服遠緣雜交的障礙2、根據(jù)下面實驗原理和材料用具，設計實驗選擇運載體質(zhì)粒，探究質(zhì)粒的抗菌素基因所合成的抗菌素類別。實驗原理：作為運載體的質(zhì)粒，須有標記基因，這一標記基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性的細菌，其質(zhì)粒才可能用作運載體。材料用具：青霉素、四環(huán)素的10萬個單位溶液、菌種試管、滅菌的含細菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿、酒精燈、接種環(huán)、一次性注射器、蒸餾水、恒溫箱。方法步驟：第一步：取三個含細菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿并標1、2、3號，在酒精燈旁，用三支注射器，分別注入1亳升蒸餾水、青霉素、四環(huán)素液，并使之分布在整個培養(yǎng)基表面。第二步：將接種環(huán)在酒精燈火焰上方灼燒滅菌，并在酒精燈火焰旁取種，然后對三個培養(yǎng)皿接種。第三步：將接種后的三個培養(yǎng)皿放入37度的恒溫箱中培養(yǎng)24小時。預期結(jié)果分析：（1）設置1號的目的是 ，出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。（2）如果1、2、3號培養(yǎng)皿的細菌都正常生長說明 ；如果1、2號培養(yǎng)皿的細菌能正常生長，3號培養(yǎng)皿的細菌不能正常生長則說明 ；如果1、3號培養(yǎng)皿的細菌能正常生長