1、云南省隴川縣第一中學(xué)高二生物下冊(cè) DNA重組技術(shù)的基本工具教案 人教版 一. 教學(xué)目標(biāo)1.簡(jiǎn)述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。2.認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開(kāi)理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。二. 教學(xué)重點(diǎn)DNA重組技術(shù)所需的三種基本工具的作用。三. 教學(xué)難點(diǎn)基因工程載體需要具備的條件。四. 教學(xué)過(guò)程1 復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課設(shè)置問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生在思索中學(xué)習(xí)新知識(shí)。1遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)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(dá)的？5各種生物的性狀都是基因特異性表達(dá)的結(jié)果，那么，人類能不能改造基因呢？使原來(lái)本身沒(méi)有某一性狀的生物而具有某個(gè)特定的性

2、狀呢？引導(dǎo)學(xué)生回答：生物體的不同性狀是基因特異性表達(dá)的結(jié)果。舉例：1青霉菌能產(chǎn)生對(duì)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?dú)?人的胰島B細(xì)胞能分泌胰島素調(diào)節(jié)血糖的濃度教師提問(wèn)：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(dá)的結(jié)果。但是人類能不能改造基因呢？二、探究新知1基因工程的概念：課前布置學(xué)生自學(xué)教材上的知識(shí)內(nèi)容，讓學(xué)生理解基因工程的概念，并引導(dǎo)學(xué)生回答表中內(nèi)容?；蚬こ痰膭e名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象基因操作水平DNA分子水平基本過(guò)程剪切拼接導(dǎo)入表達(dá)結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物提出問(wèn)題：“基因工程的操作水平是在DNA分子水平進(jìn)行的，所以用普

3、通的操作工具能夠在如此微觀的條件下操作嗎？”引出基因操作的工具。2基因操作的工具板書(shū)講述基因工程抗蟲(chóng)棉的簡(jiǎn)要過(guò)程?；蚬こ膛嘤瓜x(chóng)棉的簡(jiǎn)要過(guò)程蘇云金芽孢桿菌（有抗蟲(chóng)特性）提取抗蟲(chóng)基因普通棉花（無(wú)抗蟲(chóng)特性）棉花細(xì)胞（含抗蟲(chóng)基因）與運(yùn)載體DNA拼接、導(dǎo)入棉花植株（有抗蟲(chóng)特性）探究1：在基因工程培育抗蟲(chóng)棉的過(guò)程中，關(guān)鍵步驟或難點(diǎn)是什么？分析、討論，師生共同對(duì)基因工程關(guān)鍵歸納總結(jié)：1、抗蟲(chóng)棉從蘇云金孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取。2、抗蟲(chóng)基因與運(yùn)載體DNA拼接。3、抗蟲(chóng)基因進(jìn)入棉花細(xì)胞。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(chóng)基因呢？又怎樣將它從DNA長(zhǎng)鏈中提取出來(lái)？又如何將提取出的抗蟲(chóng)

4、基因與棉花細(xì)胞的DNA結(jié)合在一起呢？（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(diǎn)：特異性，即識(shí)別特定的核苷酸序列，切割特定的切點(diǎn)。 結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）或平末端。限制酶切割DNA分子示意圖CGA A T TGCT T A A 黏性末端T T A AG|CCGA A T T拓展：1.限制酶所識(shí)別的序列有什么特點(diǎn)？ 限制酶所識(shí)別的序列，無(wú)論是6個(gè)堿基還是4個(gè)堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。 2.限制酶在DNA的任何部位都能將DNA切開(kāi)嗎？ 任何一種限制酶都只識(shí)別和切斷特定的核苷酸序列，這是由限制酶的性質(zhì)

5、所決定的。（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。 結(jié)果：兩個(gè)相同的黏性末端的連接。拓展：1、什么叫磷酸二酯鍵？ 3,5磷酸二酯鍵是核酸中核苷酸的連接方式，組成了核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)。 2、DNA連接酶連接的是什么部位？ DNA連接酶是將一段DNA片段3端的羥基與另一DNA片段5端磷酸基團(tuán)上的羥基連接起來(lái)形成酯鍵，而不是連接互補(bǔ)堿基之間的氫鍵。（3） “分子運(yùn)輸車”又叫基因的運(yùn)輸工具基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。 具備的條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存；具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)；具有某些標(biāo)記基因。 種類：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。 質(zhì)粒的特點(diǎn)： A、

6、質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體；B、最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒；C、是細(xì)胞染色體外能自我復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子；D、質(zhì)粒的大小只有普通細(xì)菌染色體的1%左右；E、存在于許多細(xì)菌及酵母菌等微生物中；F、質(zhì)粒的存在對(duì)宿主細(xì)胞生存沒(méi)有決定性的作用；G、質(zhì)粒的復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。（自身細(xì)胞中也可）五、板書(shū)設(shè)計(jì) 1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具一、基因工程的概念基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象基因操作水平DNA分子水平基本過(guò)程剪切拼接導(dǎo)入表達(dá)結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物二、基因工程的基本工具1、基因剪刀限制性內(nèi)切酶分布：主要在微生物中作用特點(diǎn)：特異性，即識(shí)別特定的核苷酸序列，切割特定的切點(diǎn)。結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）或平末端。限制酶切割DNA分子示意圖CGA A T TGCT T A A 黏性末端T T A AG|CCGA A T T2、基因針線DNA連接酶連接部位：磷酸二酯鍵。結(jié)果：兩個(gè)相同的黏性末端的連接。DNA連接酶作用示意圖CGA A T TGCT T A