1、山東省菏澤一中2014年高中生物 DAN是主要遺傳物質(zhì)教案 新人教版選修3一、設(shè)計(jì)思想一個(gè)充滿思維的課堂才是真正高效的課堂。新課程的設(shè)計(jì)提出了四個(gè)理念，提高生物科學(xué)素養(yǎng)，面向全體學(xué)生，倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。在教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍存在這樣的問題：1、記不住，2、想不起來，3、不會(huì)用。積極開展探究式教學(xué)對(duì)解決這些問題有著非常重要的作用，為此我設(shè)計(jì)了一種注重探究，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用的教學(xué)模式，有效地提高了課堂教學(xué)的效率。二、教材分析1、教材地位本節(jié)課是人教版新課標(biāo)高中生物選修3現(xiàn)代生物科技專題專題1基因工程中第一節(jié)的內(nèi)容。本專題是在必修2第6章從雜交育種到基因工程基礎(chǔ)上的深入和提升，與

2、必修2模塊中學(xué)過的許多知識(shí)也都有聯(lián)系。屬于基礎(chǔ)擴(kuò)展內(nèi)容。2、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)（1）、簡(jiǎn)單描述基因工程的概念及目的。（2）、說出DNA重組技術(shù)的三個(gè)工具及各工具的特點(diǎn)和用途。能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手制作模型的能力情感目標(biāo)： 認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新3、教學(xué)重點(diǎn)（1）DNA 重組技術(shù)所需要的三種基本工具的作用；2、教學(xué)難點(diǎn)：（1）DNA 重組技術(shù)所需要的三種基本工具的作用；（2）基因工程載體需要具備的條件三、教學(xué)方法DNA重組技術(shù)的三種基本工具及其作用內(nèi)容復(fù)雜、抽象。如果采用直白、平淡的方式講解介紹，學(xué)生會(huì)感到抽象和乏味，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也不利于科學(xué)素養(yǎng)的全面

3、提高。如果通過創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置問題讓學(xué)生進(jìn)行自主探究，誘導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性就會(huì)被充分調(diào)動(dòng)起來，從而開啟他們思想的閘門。因此本節(jié)課是以老師講解、啟發(fā)與學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式開展教學(xué)的。運(yùn)用這樣的教學(xué)方法，既把課堂交給了學(xué)生，體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，也突出了教師在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中的指導(dǎo)者、參與者、合作者的作用。四、 教學(xué)過程：（一）、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課。在這一環(huán)節(jié)中我首先提出幾個(gè)設(shè)想能否讓植物也發(fā)出螢火蟲般美麗的螢光？能否讓豬體內(nèi)生產(chǎn)出人血蛋白？能否讓細(xì)菌產(chǎn)生出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物？創(chuàng)造一種令人心神向往的意境。然后指出把這樣的奇思妙想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的是20世紀(jì)

4、70年代興起的高新科技基因工程。那么基因工程這個(gè)凝聚著眾多科學(xué)家心血的技術(shù)到底是怎么進(jìn)行的呢？從今天開始我們就來揭開這一技術(shù)的神秘的面紗。從而引入新課的學(xué)習(xí)。（二）、步步設(shè)問，探究學(xué)習(xí)在這一環(huán)節(jié)中，我先介紹了我國(guó)科學(xué)家培育抗蟲棉的材料，然后發(fā)給每個(gè)學(xué)生兩個(gè)寫有堿基序列的紙條，指出：假若一個(gè)是含有某種藥物蛋白基因的DNA ，另一個(gè)是棉花的DNA。要進(jìn)行基因工程的操作實(shí)現(xiàn)體外基因的重組然后導(dǎo)入受體細(xì)胞，需要準(zhǔn)備一些什么樣的工具呢？然后讓學(xué)生閱讀課本找到答案。實(shí)現(xiàn)這一操作過程至少需要三種工具：一是限制酶；二是DNA連接酶；三是運(yùn)載體。那么這幾種工具各有什么樣的作用呢？接著開始進(jìn)入第一部分的教學(xué)。1.

5、 “分子手術(shù)刀”限制酶。（板書）這部分內(nèi)容的教學(xué)中，我通過設(shè)置學(xué)生關(guān)心的問題“限制酶從哪里尋找”，誘導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想從前學(xué)過的內(nèi)容噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到細(xì)菌等單細(xì)胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。進(jìn)一步提出問題：這類原核生物之所以能長(zhǎng)期生存而不絕滅，會(huì)有什么保護(hù)機(jī)制呢？誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生“可能是有什么酶來切割外源DNA，而使之失效，達(dá)到保護(hù)自身的目的”。這樣就將書中直白的“這類酶主要是從原核生物中分離純化出來”的寫法，變成了一個(gè)自主探索的思想活動(dòng)。有效地讓思維充滿課堂，讓學(xué)習(xí)成為一個(gè)發(fā)現(xiàn)的過程。下面是引導(dǎo)探究的過程：師：關(guān)于限制酶人們最關(guān)心的可能是這種工具酶到哪里去尋找。我們不妨從以往學(xué)過的

6、知識(shí)談起，自然界中有各種生物，它們所處的環(huán)境不是真空，一些生物的DNA可能進(jìn)入另一種生物的細(xì)胞中。對(duì)于這種可能性，同學(xué)們可用什么實(shí)例來說明？生：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。師：那么現(xiàn)存的生物為什么沒有在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中被外源DNA的入侵而絕滅，仍能保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)呢？生：生物體都有各自的保護(hù)機(jī)制，如動(dòng)物有免疫系統(tǒng)，植物有具有保護(hù)作用的組織、器官。師：那么作為單細(xì)胞的生物來講，沒有那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，它如何來抵抗入侵的外源DNA，保護(hù)自身呢？生：只有讓外來的DNA失效，才能保護(hù)自身。師：那么怎樣才能讓DNA失效？生：用DNA酶，因?yàn)樵诒匦拚n本中學(xué)過。師：用DNA酶，那么生物自身的DNA不也要失效了

7、嗎？生：可能有一種特殊的酶，能切割外來的DNA，而對(duì)自身不切割。師：根據(jù)你們的分析可知，這種酶可能是一種不同于DNA酶的、我們還沒有認(rèn)識(shí)的酶。那么我們應(yīng)該從哪里尋找這種酶呢？生：到單細(xì)胞的生物中去找。師：科學(xué)家的基本意向也和同學(xué)們一樣。單細(xì)胞生物比多細(xì)胞生物更容易受到外源DNA的侵入。在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中，使其必須有處理外源DNA的酶?？茖W(xué)家們經(jīng)過不懈的努力，終于從原核生物中分離純化出這種酶，叫做限制酶。迄今已從近300種微生物中分離出4 000種限制酶。這種酶與我們以前知道的DNA酶的作用是不同的。然后讓學(xué)生看書，并通過討論得出限制酶的作用。它們能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且

8、使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。通過討論讓學(xué)生體會(huì)限制酶能識(shí)別的序列有什么特點(diǎn)。它是如何對(duì)DNA進(jìn)行切割的，切割的位置是哪里，切口有什么特點(diǎn)，并進(jìn)一步思考與討論下列問題：1、要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性末端？2、如果把兩種來源不同的DNA用同一種限制酶來切割，結(jié)果會(huì)怎樣呢？討論后接著提出新的問題：切割下來的DNA片斷還需要接到運(yùn)載體上去，還要靠另一種工具DNA連接酶來實(shí)現(xiàn)，那么DNA連接酶又是怎么把DNA連接起來的呢？由此引入對(duì)DNA連接酶的學(xué)習(xí)。2. “分子縫合針”DNA連接酶。（板書）這一環(huán)節(jié)中我先讓學(xué)生閱讀課本，并討論下面的幾個(gè)

9、問題，之后提出連接酶與聚合酶有什么區(qū)別與聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)以前的知識(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到DNA連接酶是將雙鏈的DNA片段連接起來，而DNA聚合酶則是將一個(gè)個(gè)脫氧核苷酸連接起來。從而加強(qiáng)了前后知識(shí)的聯(lián)系，加深了學(xué)生對(duì)酶的專一性的認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單小結(jié)上述問題后我進(jìn)一步提出問題：?jiǎn)渭兊腄NA片段是很難導(dǎo)入受體細(xì)胞的，所以切割下來的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞就需要有一個(gè)“分子運(yùn)輸車”幫助。那么這個(gè)運(yùn)輸車應(yīng)該具備什么樣的特點(diǎn)呢？3. “分子運(yùn)輸車”基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。（板書）在這個(gè)學(xué)習(xí)過程中我通過提出以下幾問題引導(dǎo)學(xué)生探究作為運(yùn)輸工具必須具備的條件。1.假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣？2.作為載體沒有切割位點(diǎn)

10、將怎樣？3.目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞，你如何去察覺？4.如果載體對(duì)受體細(xì)胞有害將怎樣？通過分組討論使學(xué)生認(rèn)識(shí)到1.導(dǎo)入受體細(xì)胞的目的基因不能復(fù)制，將在細(xì)胞增殖中丟失。2.載體沒有切割位點(diǎn)，外源的目的基因不可能插入。3.如果載體上有遺傳標(biāo)記基因，這樣，在載體進(jìn)入受體細(xì)胞后，就可通過標(biāo)記基因的表達(dá)來檢測(cè)。4.載體對(duì)受體有害，將影響受體細(xì)胞新陳代謝，進(jìn)而使轉(zhuǎn)入的目的基因也無立足之地。最后得出作為運(yùn)輸工具必須具備的條件有以下幾個(gè)。1. 能自我復(fù)制； 2. 有切割位點(diǎn)；3. 有遺傳標(biāo)記基因； 4. 對(duì)受體細(xì)胞無害。然后展示圖片和學(xué)生一起認(rèn)識(shí)最常見的運(yùn)載體-細(xì)菌質(zhì)粒找出剛才歸納的幾個(gè)條件的具體體現(xiàn)。找到“

11、復(fù)制原點(diǎn)”說明質(zhì)粒能復(fù)制并能帶著插入的目的基因一起復(fù)制。找到“目的基因的插入位點(diǎn)”說明質(zhì)粒有切割位點(diǎn)。找到“氨芐青霉素抗性基因”說明有標(biāo)記基因的存在，將來可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。（三）、模擬操作，鞏固升華知識(shí)學(xué)習(xí)結(jié)束后我發(fā)給學(xué)生剪刀和膠帶讓學(xué)生模擬操作DNA的剪切與拼接并思考相關(guān)問題加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。（四）、強(qiáng)化訓(xùn)練，注重應(yīng)用最后我通過精選習(xí)題，讓學(xué)生進(jìn)行課上及課下的訓(xùn)練，及時(shí)鞏固本節(jié)課的重難點(diǎn)知識(shí)。然后總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容結(jié)束學(xué)習(xí)。五、教后反思本節(jié)內(nèi)容主要是介紹DNA重組技術(shù)的三種基本工具及其作用，內(nèi)容復(fù)雜、抽象不好理解。通過設(shè)置問題情境讓學(xué)生進(jìn)行自主探究，引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)，尤

12、其是模擬操作的引入使得學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性被充分調(diào)動(dòng)起來，從而開啟了他們思想的閘門，收到了良好的教學(xué)效果。 1.2基因工程的基本操作程序一. 教材分析 基因工程的基本操作程序是人教版選修3專題1基因工程中第2節(jié)內(nèi)容，本節(jié)是基因工程專題的核心，上承DNA重組技術(shù)的基本工具一節(jié)，下接基因工程的應(yīng)用。對(duì)于基因工程，學(xué)生接觸得很少，文字描述中會(huì)感到抽象，為此，教材中采用形象化得呈現(xiàn)方式簡(jiǎn)述了基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟。例如，基因文庫(kù)中把基因組文庫(kù)比作國(guó)家圖書館，而把cDNA文庫(kù)比作某市圖書館，這樣便于學(xué)生理解和掌握。此外，在教材處理中還呈現(xiàn)主干，割舍枝杈，將非主干內(nèi)容以生物技術(shù)資料卡、拓展視野等

13、方式呈現(xiàn)，做到有主有次?！?】二. 學(xué)情分析學(xué)生經(jīng)過上一節(jié)的學(xué)習(xí)已經(jīng)掌握DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用及基因工程載體所需條件等知識(shí)，具備學(xué)習(xí)基因工程的基本操作程序一節(jié)的基礎(chǔ)；而且經(jīng)過一年必修教材的學(xué)習(xí)，學(xué)生的生物基礎(chǔ)知識(shí)較扎實(shí)，思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性已初步建立。但基因工程一節(jié)對(duì)學(xué)生來說難點(diǎn)較多，如果處理不好，會(huì)變成簡(jiǎn)單的死記硬背。因此在教學(xué)過程中，應(yīng)在教師引導(dǎo)下適時(shí)加強(qiáng)學(xué)生解決問題和運(yùn)用概念圖等生物學(xué)語(yǔ)言歸納結(jié)論等方面的能力。三. 教學(xué)目標(biāo)3.1 知識(shí)目標(biāo)簡(jiǎn)述基礎(chǔ)理論研究和技術(shù)進(jìn)步催化了基因工程簡(jiǎn)述基因工程的原理和基本步驟3.2 能力目標(biāo)學(xué)會(huì)運(yùn)用概念圖總結(jié)基因工程的基本步驟及方法嘗

14、試運(yùn)用基因工程原理，提出解決某一實(shí)際問題的方案3.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀關(guān)注基因工程的發(fā)展認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)生產(chǎn)力的提高四. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)4.1 教學(xué)重點(diǎn) 基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟4.2 教學(xué)難點(diǎn)從基因文庫(kù)中獲取目的基因利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因五.教學(xué)整體思路采用從“整體-部分-整體”的教學(xué)思路，首先引用基因工程案例使學(xué)生從整體上了解基因工程的四個(gè)步驟，其次采用分步探究的形式幫助學(xué)生理解各個(gè)步驟的原理、方法和過程，最后教師引導(dǎo)學(xué)生用概念圖將所學(xué)的知識(shí)從整體上再次整合?！?】六. 教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié) 教師行為 學(xué)生活動(dòng)導(dǎo)入新課1） 出示我國(guó)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育圖解2） 質(zhì)疑：

15、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉培育的四個(gè)關(guān)鍵步驟3） 根據(jù)學(xué)生回答補(bǔ)充還需檢測(cè)抗蟲基因是否已經(jīng)進(jìn)入棉花植株，并由此引出基因工程的四部曲看圖并回答：首先要獲得目的基因，其次將目的基因連接到Ti質(zhì)粒上，再次將重組的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，最后要重建轉(zhuǎn)基因植物目的基因的獲取教學(xué)環(huán)節(jié)目的基因的獲取1） 提問轉(zhuǎn)基因抗蟲棉培育需要哪些工具2） 講授目的基因的概念3） 指導(dǎo)學(xué)生看書并質(zhì)疑：獲取目的基因總的來說有哪兩種方式4） 根據(jù)學(xué)生回答強(qiáng)調(diào)如果已知抗蟲基因核苷酸序列且序列較短小，可通過DNA合成儀直接進(jìn)行人工合成5） 質(zhì)疑：如果對(duì)抗蟲基因的堿基序列完全不知，怎樣才能得到蘇云金芽孢桿菌體內(nèi)的抗蟲基因6） 針對(duì)學(xué)生回答引出基因文

16、庫(kù)概念7） 指導(dǎo)學(xué)生看圖并歸納構(gòu)建基因文庫(kù)時(shí)的操作條件、應(yīng)用工具和過程8） 對(duì)學(xué)生回答給與肯定并強(qiáng)調(diào)構(gòu)建基因組文庫(kù)時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)：1 每個(gè)受體菌DNA分子都包含一段不同的外源DNA片段；2 本方法適用于獲取原核細(xì)胞的基因9） 指導(dǎo)學(xué)生看書，說出部分基因文庫(kù)（cDNA）概念10） 教師補(bǔ)充如想知道一種生物在個(gè)體發(fā)育不同階段表達(dá)基因不同，應(yīng)構(gòu)建cDNA文庫(kù)11） 指導(dǎo)學(xué)生看書，質(zhì)疑：如何構(gòu)建部分基因文庫(kù)12） 引出如果已知抗蟲基因的一部分，則可通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 教師行為13） 指導(dǎo)學(xué)生看書質(zhì)疑：PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因需要的條件14） 觀看PCR過程插圖，質(zhì)疑：PCR擴(kuò)增的過程15） 列表比

17、較利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的異同回憶舊知識(shí)并回答看書并回答：從自然界已有的物種中分離和人工合成思考并回答：先獲取蘇云金芽孢桿菌的全部基因，再?gòu)闹刑崛】瓜x基因思考并回答：操作條件：對(duì)目的基因序列未知應(yīng)用工具：限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶、載體過程：從基因組中提取DNA酶切、純化與載體連接侵染大腸桿菌建立基因組文庫(kù)看書并回答：只包含一種生物部分基因的文庫(kù)看書并回答：提取某種生物發(fā)育某個(gè)時(shí)期的mRNA反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)DNA與載體連接侵染大腸桿菌建立部分基因文庫(kù) 學(xué)生活動(dòng)看書并回答：模板、原料、引物、TaqDNA聚合酶討論并回答：變性：9095高溫下雙鏈DNA解鏈成單鏈；退火：5560引

18、物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；延伸：72Taq酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成；第2輪循環(huán)學(xué)生獨(dú)立完成，教師給予指導(dǎo)基因表達(dá)載體的構(gòu)建1） 引出基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心及構(gòu)建基因表達(dá)載體的意義2） 質(zhì)疑：將生物的所有DNA直接導(dǎo)入受體細(xì)胞是否可行，如果這樣做，結(jié)果怎樣3） 提問：回憶載體需要具備的條件4） 根據(jù)學(xué)生回答引出基因表達(dá)載體也應(yīng)具備復(fù)制原點(diǎn)、標(biāo)記基因等條件，進(jìn)一步明確基因表達(dá)載體最終要表達(dá)出人類所需的蛋白質(zhì)產(chǎn)物5） 質(zhì)疑：從cDNA文庫(kù)中獲取的目的基因沒有啟動(dòng)子，如果要實(shí)現(xiàn)將編碼序列導(dǎo)入受體生物中并成功表達(dá)，基因表達(dá)載體還需哪些元件6）提問：總結(jié)基因表達(dá)載體構(gòu)成，并說明各個(gè)元件的作用思

19、考并回答：1 該方法針對(duì)性差，完全靠運(yùn)氣2 不方便檢測(cè)，無法確定目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞討論并回答：?jiǎn)?dòng)子和終止子，它們分別位于目的基因的兩側(cè)思考并回答：復(fù)制原點(diǎn)：控制復(fù)制起始的位點(diǎn)；抗性基因：檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞；多個(gè)限制酶切點(diǎn)：目的基因插入；啟動(dòng)子：位于基因首端；是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得蛋白質(zhì)；終止子：轉(zhuǎn)錄在所需地方停下來將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞教學(xué)環(huán)節(jié)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞1） 引出轉(zhuǎn)化的概念，并強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)化的最終目的是目的基因在受體細(xì)胞維持穩(wěn)定和表達(dá)2） 講授：將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞有三種方法，其中最常用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法3） 引導(dǎo)學(xué)生看書，質(zhì)疑：

20、農(nóng)桿菌有何特點(diǎn) 教師行為 4） 引導(dǎo)學(xué)生看插圖，概述農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的過程5） 質(zhì)疑：將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞中的常用方法及常用的受體細(xì)胞6） 質(zhì)疑：培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)，受體細(xì)胞能否采用動(dòng)物體細(xì)胞，為何采用受精卵7） 引出原核生物的特點(diǎn)，早期基因工程都用原核生物作受體細(xì)胞，質(zhì)疑：目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞采用的方法8） 講授：怎樣篩選含外源基因的受體細(xì)胞，主要是應(yīng)用標(biāo)記基因的插入失活特性，向?qū)W生展示圖，并配以習(xí)題看書并回答：1 農(nóng)桿菌生活在土壤中，自然條件下能感染雙子葉植物和裸子植物2 農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上 學(xué)生活動(dòng)討論并回答：將目的基因?qū)隩i

21、質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞植物組織培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物看書并回答：顯微注射法，受體細(xì)胞是受精卵思考并回答：動(dòng)物體細(xì)胞沒有全能性，受精卵全能性高，并且營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富看書并回答：用Ca2+處理制備感受態(tài)細(xì)胞聽講并根據(jù)習(xí)題理解目的基因的檢測(cè)與鑒定1） 質(zhì)疑：用什么方法可以知道抗蟲棉賦予了植物抗蟲特性2） 質(zhì)疑：檢測(cè)與鑒定有何不同，基因工程成功的標(biāo)志（提示學(xué)生應(yīng)用真核生物中心法則思考）3） 引出檢測(cè)分為DNA、mRNA和蛋白質(zhì)水平。強(qiáng)調(diào)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入目的基因是目的基因能否在真核生物中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵。4） 指導(dǎo)學(xué)生看書，質(zhì)疑：DNA水平上的檢測(cè)應(yīng)用什么方法，探針是什

22、么，如何標(biāo)記，檢測(cè)如何操作5） 根據(jù)學(xué)生回答，補(bǔ)充探針還可以用地高辛和生物素標(biāo)記。質(zhì)疑：DNA分子雜交原理6） 檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄mRNA應(yīng)用方法，依據(jù)原理7） 質(zhì)疑：用什么方法檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)，原理是什么8）講授：除上述分子水平上的檢測(cè)外，還可以應(yīng)用個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定，如給棉鈴蟲喂食抗蟲棉，看蟲子生活狀況等思考并回答：給棉鈴蟲喂食抗蟲棉，看蟲子生活狀況；檢測(cè)抗蟲棉染色體DNA上是否插入目的基因看書并回答：檢測(cè)是分子水平上的，而鑒定是個(gè)體水平上的。成功標(biāo)志是表達(dá)出人類所需蛋白質(zhì)思考并回答：方法：DNA分子雜交；探針：含有目的基因的單鏈DNA，用放射性同位素標(biāo)記；步驟：轉(zhuǎn)基因生物

23、提取基因組DNA和探針雜交有雜交帶證明目的基因已插入染色體DNA中思考并回答：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則思考并回答：轉(zhuǎn)基因生物mRNA與DNA探針雜交；原理：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則思考并回答：轉(zhuǎn)基因生物提取蛋白質(zhì)（用其作抗原）與抗體反應(yīng)有雜交帶目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品；原理：抗原抗體特異性結(jié)合整體水平上歸納總結(jié)教師引導(dǎo)下，學(xué)生討論總結(jié)出基因工程的基本操作程序概念圖，在整體上把握知識(shí)脈絡(luò) 見圖3七.教學(xué)反思1） 巧妙布置預(yù)習(xí)作業(yè)，化“復(fù)雜”為“簡(jiǎn)約”。由于基因工程內(nèi)容上的“高”與“新”，處理不好，會(huì)提高學(xué)習(xí)難度，令學(xué)生視高科技為畏途，致使教學(xué)流于形式。所以在課前以學(xué)生較為熟悉的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育過程案例為預(yù)習(xí)作

24、業(yè)，使學(xué)生首先從整體上了解基因工程的四個(gè)步驟，起到了突破難點(diǎn)及培養(yǎng)自學(xué)能力的目的。2）巧妙運(yùn)用插圖及多媒體技術(shù)，化“抽象”為“形象”。對(duì)于基因工程，學(xué)生接觸得少，只運(yùn)用文字來教學(xué)會(huì)感到很抽象。如在講授如何構(gòu)建基因文庫(kù)時(shí)，教師會(huì)提供一幅非常形象的插圖，結(jié)合圖文提出相應(yīng)問題，誘導(dǎo)學(xué)生思考，從而把學(xué)習(xí)的注意力從簡(jiǎn)單的死記硬背引導(dǎo)到分析、批判、創(chuàng)新等有利于學(xué)生終身發(fā)展的能力上來。【1】3）巧妙利用概念圖串聯(lián)知識(shí)，化“部分”為“整體”。概念不可能單獨(dú)存在，每個(gè)概念都必須根據(jù)與之有關(guān)的其他概念間的關(guān)系才能確定其準(zhǔn)確的含義。通過分步探討，學(xué)生已經(jīng)對(duì)基因工程每一步操作的原理、方法和過程做到了理解，但并未從整體

25、上把握到基因工程的全過程，教師可以指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念圖，將零散的知識(shí)進(jìn)行歸納，把已掌握的知識(shí)顯性化、可視化，實(shí)現(xiàn)新課程有效教與學(xué)的策略。1.3基因工程的應(yīng)用一、教學(xué)目標(biāo)：1.知識(shí)方面（1）舉例說明基因工程在作物育種、醫(yī)藥生產(chǎn)等方面的作用。（2）簡(jiǎn)述基因工程所取得的成果以及發(fā)展前景。2.情感態(tài)度價(jià)值觀方面（1）關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。（2）通過學(xué)習(xí)了解基因工程的發(fā)展前景及成果，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)風(fēng)。（3）通過學(xué)習(xí)了解我國(guó)基因工程的發(fā)展前景及成果，激發(fā)學(xué)生對(duì)于生物知識(shí)的興趣，開闊學(xué)生的思路，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義熱情，樹立在學(xué)習(xí)上努力刻苦的決心。3.能力方面（1）通過對(duì)書中插圖、照片等

26、的觀察，學(xué)會(huì)科學(xué)的觀察方法，培養(yǎng)觀察能力。（2）利用課本以外的資料和信息解決課內(nèi)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，為終身學(xué)習(xí)、后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（3）通過對(duì)基本概念、基本原理、科學(xué)方法的正確理解和掌握，逐步形成比較、判斷、推理、分析、綜合等思維能力，具備運(yùn)用學(xué)到的生物學(xué)知識(shí)評(píng)價(jià)和解決某些實(shí)際問題的能力。（4）通過引導(dǎo)學(xué)生在網(wǎng)上的探究活動(dòng)，改變學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，樂于探究，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力及交流與合作的能力。充分培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、探究性學(xué)習(xí)習(xí)慣、社會(huì)活動(dòng)能力及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，并使課本知識(shí)得以延伸。二、教

27、學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：1.基因工程的主要步驟2.基因工程的應(yīng)用3.轉(zhuǎn)基因生物和食品的安全性4.基因工程經(jīng)歷的四個(gè)步驟三、教材分析和教學(xué)對(duì)象分析：第3章中有關(guān)DNA的結(jié)構(gòu)、基因的本質(zhì)，第4章中基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成等內(nèi)容，是學(xué)習(xí)本節(jié)的基礎(chǔ)。教材結(jié)合實(shí)例介紹了基因工程在作物育種、藥物研制、環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用，最后將重點(diǎn)放在對(duì)轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的討論上。教材安排了一則“資料分析”，分左右兩欄列舉了兩種對(duì)立的觀點(diǎn)，并在每種觀點(diǎn)下都提供了部分資料，為學(xué)生展開討論設(shè)置了具體環(huán)境。學(xué)生已有較長(zhǎng)時(shí)間的利用各種途徑查找分析及整理資料的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)并不陌生，因此就為本課提供了良好的基礎(chǔ)。學(xué)生根據(jù)自己已有的知

28、識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，按照“提出問題制定計(jì)劃收集整理信息思考與討論表達(dá)交流”的步驟進(jìn)行自主探究式的學(xué)習(xí)，通過思考提出自己的看法，在與同學(xué)討論和交流的基礎(chǔ)上提高自己。四、教學(xué)策略及教法設(shè)計(jì)：前面幾節(jié)書已經(jīng)對(duì)遺傳方面的知識(shí)有了系統(tǒng)的講述，加上本節(jié)書有大量的素材供學(xué)生去探究、討論和思考，在新課標(biāo)理念下，首先要充分利用課本的資源，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究、討論，為學(xué)生提供一個(gè)自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，增強(qiáng)學(xué)生的綜合能力。其次，在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的同時(shí)教師加以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，起到畫龍點(diǎn)睛的功效。根據(jù)本節(jié)書的特點(diǎn)，在教學(xué)方法上突出學(xué)生的主體地位和老師的主導(dǎo)作用，通過適宜的情感激勵(lì)，促使學(xué)生參與到教學(xué)中來，形成一個(gè)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)的良好教學(xué)氛

29、圍。搜集有關(guān)的文字、圖片、音像等資料制作教師多媒體課件。利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行信息化教學(xué)。五、教學(xué)過程：教學(xué)程序教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖復(fù)習(xí)提問高二（1）班學(xué)生，基因工程需要哪些專門的工具。剪刀（限制酶）、針線（連接酶）、運(yùn)載體（質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒等）復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容導(dǎo)入承接上節(jié)課知識(shí)點(diǎn)，介紹本章節(jié)重點(diǎn)、關(guān)鍵詞了解本章節(jié)重點(diǎn)，及關(guān)鍵詞，形成初步知識(shí)主線對(duì)后面知識(shí)學(xué)習(xí)起到承前啟后的作用，并引起后期學(xué)習(xí)的記憶喚起。知識(shí)點(diǎn)引入問題：“基因工程要經(jīng)歷哪些步驟？”觀看視頻，通過介紹抗除草劑水稻的產(chǎn)生過程，了解基因工程有哪些步驟。觀看，并總結(jié)讓學(xué)生自己學(xué)會(huì)觀察，整理知識(shí)，總結(jié)規(guī)律。提問“基因工程主要經(jīng)歷哪些步

30、驟”？回答總結(jié)規(guī)律知識(shí)點(diǎn)詳解：基因工程經(jīng)歷的主要步驟播放“基因工程主要步驟”動(dòng)畫，詳解基因工程的主要步驟：1. 提取目的基因2. 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3. 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4. 目的基因的檢測(cè)和表達(dá)學(xué)習(xí)，思考，記憶，理解。了解基因工程經(jīng)過的主要步驟。理解，分析各步驟之間的關(guān)系。同時(shí)在腦海中形成完整的基因工程流程。活動(dòng)加強(qiáng)對(duì)基因工程步驟的理解通過手頭上的材料，剪刀、玻璃瓶，寫有堿基對(duì)的紙條進(jìn)行手工制作，模擬基因工程。動(dòng)手制作加深對(duì)基因工程步驟的理解。點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)學(xué)生手工制作結(jié)果，同時(shí)復(fù)習(xí)基因工程步驟。聽課，回憶基因工程步驟分析自己手工制作結(jié)果，深刻理解基因工程步驟知識(shí)點(diǎn)講解：基因工程的應(yīng)用舉例

31、講解基因工程的應(yīng)用 1. 作物育種 （說明基因工程的相對(duì)傳統(tǒng)育種的優(yōu)勢(shì)）2. 醫(yī)藥研制3. 環(huán)境保護(hù)思考，討論、理解加深對(duì)基因工程的感性認(rèn)識(shí)，了解基因工程對(duì)現(xiàn)代生活起到的重要作用。小結(jié)1. 基因工程的主要步驟有哪些？2. 基因工程有哪些方面的應(yīng)用？回憶、思考復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)提高提出問題提問：你認(rèn)為轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全嗎？做出自己的判斷綜合所學(xué)知識(shí)，聯(lián)系生活實(shí)際，提高生物素養(yǎng)辯論正方： 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品是安全的，應(yīng)大力推廣反方：轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品不安全，應(yīng)嚴(yán)加控制準(zhǔn)備材料，構(gòu)思，辯論利用辯論串聯(lián)本章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，加深對(duì)基因工程的理性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生分析問題能力，培養(yǎng)辯證思維?？偨Y(jié)學(xué)生互評(píng)，評(píng)價(jià)

32、雙方?？偨Y(jié)辯論結(jié)果。介紹現(xiàn)在國(guó)內(nèi)對(duì)待基因產(chǎn)物的管理情況。學(xué)習(xí)，互評(píng)。思考如何正確對(duì)待轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。對(duì)學(xué)生表現(xiàn)做出評(píng)價(jià)，同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生如何正確認(rèn)識(shí)基因工程。六、板書設(shè)計(jì)：基因工程的應(yīng)用：農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物培育具有各種抗逆性的作物新品種 畜牧業(yè)上的應(yīng)用: 培育出具有各種優(yōu)良性狀的動(dòng)物利用動(dòng)物乳腺細(xì)胞獲得人類需要的多種物質(zhì)食品工業(yè)上的應(yīng)用:為人類開辟新的食物來源 醫(yī)藥衛(wèi)生方面的應(yīng)用: 生產(chǎn)基因工程藥物用于基因診斷、基因治療環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用：用于環(huán)境監(jiān)測(cè) 用于凈化被污染的環(huán)境關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性七、教學(xué)反思：由于學(xué)生積極參與收集資料和討論，學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握較好

33、；同時(shí)通過辯論這種形式使教學(xué)真正的做到了學(xué)生主體和教師主導(dǎo)的思想，體現(xiàn)了新課改要求的探究合作學(xué)習(xí)精神。但是，這種課堂要求教師很強(qiáng)的組織能力和駕馭能力，對(duì)知識(shí)掌握要全面并且要具有一定的應(yīng)變能力。1.4蛋白質(zhì)工程的崛起一、 教學(xué)目標(biāo)的確定蛋白質(zhì)工程的誕生是有其理論與技術(shù)條件支撐的，正如課本中開頭描述的，它是隨著分子生物學(xué)、晶體學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展而誕生的，也與基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物信息學(xué)的發(fā)展等因素有關(guān)（本書“前沿動(dòng)態(tài)”中有簡(jiǎn)要介紹）。蛋白質(zhì)工程目前的現(xiàn)狀：成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮其功能需要依賴于正確的空間結(jié)構(gòu)，而科學(xué)家目前對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)了解很少。這樣學(xué)習(xí)，可以使學(xué)

34、生認(rèn)識(shí)到科學(xué)探索之路的漫長(zhǎng)、艱辛和永無止境。學(xué)生在必修課中已學(xué)習(xí)過中心法則及蛋白質(zhì)具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)等知識(shí)。這是學(xué)習(xí)新知識(shí)的基礎(chǔ)。既然蛋白質(zhì)的功能是由DNA決定的，那么要制造出新的蛋白質(zhì)，就要改造DNA。所以蛋白質(zhì)工程的原理應(yīng)該是中心法則的逆推。結(jié)合課本中插圖，可以較明確地說明這一點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo)：1.舉例說出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。2.簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)工程的原理。3.嘗試運(yùn)用逆向思維分析和解決問題。教學(xué)重點(diǎn)：（1）為什么要開展蛋白質(zhì)工程的研究？（2）蛋白質(zhì)工程的原理。教學(xué)難點(diǎn)：蛋白質(zhì)工程的原理。教學(xué)方法：采用“問題探究新問題再探究”的教學(xué)模式。二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路新課一開始，可以帶領(lǐng)學(xué)生回憶原有知識(shí)：要想讓

35、一種生物的性狀在另一種生物中表達(dá)，在種內(nèi)可以用常規(guī)雜交育種的辦法實(shí)現(xiàn)，但要使有生殖隔離的種間生物實(shí)現(xiàn)基因交流，就顯得力不從心了?；蚬こ痰恼Q生，為克服這一遠(yuǎn)緣雜交的障礙問題，帶來了新的希望。于是取得了豐碩成果：大腸桿菌為人類生產(chǎn)出了胰島素，牛的乳腺生物反應(yīng)器為人類制造出了蛋白質(zhì)類藥物，煙草植物體內(nèi)含有了某種藥物蛋白至此，人們也只是實(shí)現(xiàn)了世界上現(xiàn)有基因在轉(zhuǎn)基因生物中的表達(dá)。但一個(gè)新問題出現(xiàn)了，生物產(chǎn)生的天然蛋白質(zhì)是在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成的，它的結(jié)構(gòu)、性能不能完全滿足人類生產(chǎn)和生活的需要。為了加深這一點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，可調(diào)動(dòng)學(xué)生從書中找實(shí)例（干擾素例子、工業(yè)用酶的例子）加以佐證。于是要對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，

36、制造出目前從天然蛋白質(zhì)中找不到的蛋白質(zhì)。這樣人們又開始了新一輪的探索，蛋白質(zhì)工程應(yīng)運(yùn)而生了。本節(jié)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)操作部分共1課時(shí)，發(fā)酵部分在課下時(shí)間完成。三、教學(xué)實(shí)施的程序教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)手段預(yù)期目標(biāo)1創(chuàng)設(shè)情景，引入對(duì)蛋白質(zhì)工程崛起的學(xué)習(xí)。師：根據(jù)前面所學(xué)內(nèi)容，試概括說出基因工程解決了哪些生活、生產(chǎn)中難以解決的問題。生：基因工程可以生產(chǎn)人類需要的藥物，如胰島素、干擾素等，我們吃的，使 某些食品如番茄、土豆等農(nóng)業(yè)中的抗蟲棉、抗病毒煙草等，上述產(chǎn)品有些是常規(guī)方法難以生 產(chǎn)或者生產(chǎn)成本過高 。 師：基因工程的實(shí)質(zhì)是將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者產(chǎn)生它本身不能 產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性

37、狀。但基因工程，人們也只是實(shí)現(xiàn)了世界上現(xiàn)有基因在 轉(zhuǎn)基因生物中的表達(dá)。即基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。一個(gè)新問題出現(xiàn)了，生物產(chǎn)生的天然蛋白質(zhì)是在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成的，它的結(jié)構(gòu)、性能不能完全滿足人類生產(chǎn)和生活的需要。我們?cè)撛趺崔k？生：對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行定向改造，以滿足人類的生產(chǎn)和生活需要。學(xué)生討論贊揚(yáng)也是教育的一種方式。舉例聯(lián)系舊知識(shí)使學(xué)生回憶基因工程的有關(guān)內(nèi)容。引起學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)工程的感性認(rèn)識(shí)。2學(xué)習(xí)“蛋白質(zhì)工程的崛起的緣由”師：大家都知道“人類基因組計(jì)劃”，那么你們知道國(guó)際人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃嗎？它與蛋白質(zhì)工程有什么關(guān)系？師：人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃是繼人類基因組計(jì)劃后，生命科學(xué)乃至自然科學(xué)

38、領(lǐng)域一項(xiàng)重大的科學(xué)命題。2001年國(guó)際人類蛋白質(zhì)組組織宣告成立。2003年該組織正式提出啟動(dòng)了兩項(xiàng)重大國(guó)際合作行動(dòng)：一項(xiàng)是由中國(guó)科學(xué)家牽頭執(zhí)行的“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”；另一項(xiàng)是以美國(guó)科學(xué)家牽頭執(zhí)行的“人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃”，由此拉開了蛋白質(zhì)組計(jì)劃的帷幕。師：通過上面的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)大概了解了蛋白質(zhì)工程崛起的理由。生：基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。師：歸納的很好！我們剛才提到的干擾素在體外保存相當(dāng)困難，如果將其分子上的一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸，那么在70度的條件下可以保存半年。師：對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，

39、還是通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)？生：通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榛驔Q定蛋白質(zhì)的合成。介紹一些比較前沿的知識(shí)。這部分知識(shí)較新，學(xué)生了解的較少，一教師講述為主。學(xué)生歸納及時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生。學(xué)生討論進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的興趣。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到我國(guó)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展。培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力。提出問題，誘導(dǎo)思考，解決困難。3學(xué)習(xí)“蛋白質(zhì)工程的基本原理”師：下面讓我們一起來回憶一下生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)合成的過程。生：基因mRNA形成氨基酸序列的多肽鏈 盤曲折疊成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì) 行使生物功能師：同學(xué)們說的對(duì)！但蛋白質(zhì)工程卻與之相反，它的基本途徑是什么呢？生：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā) 設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 推測(cè)應(yīng)有的

40、氨基酸序列 找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）師：下面我們利用蛋白質(zhì)工程原理來解決課本27頁(yè)討。論題。生：丙氨酸色氨酸賴氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸mRNA：GCU(或C或A或G)UGGAAA（或G）AUGUUU（或C）DNA的一條鏈：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G） 確定了基因的堿基序列后，就可以根據(jù)人類的需要改造它，通過人工合成的方法或從基因庫(kù)中獲取。師：回答的很好 。通過以上的討論我們來總結(jié)一下什么是蛋白質(zhì)工程。生：蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生

41、活的需求。師：基于以上蛋白質(zhì)工程的原理，能不能根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相應(yīng)的基因，導(dǎo)入適合的細(xì)菌中，讓細(xì)菌生產(chǎn)人類需要的蛋白質(zhì)食品呢？學(xué)生討論。讓文字與插圖結(jié)合，使抽象的文字在直觀的插圖中得以體現(xiàn)。 培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力在解決問題中加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的深層次理解。解決本節(jié)課的難點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。4學(xué)習(xí)“蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景”師：蛋白質(zhì)工程取得的進(jìn)展向人們展示了誘人的前景。 1、在生物工程制藥領(lǐng)域、蛋白質(zhì)工程有著廣泛的應(yīng)用。例如修改與胰島素分子間整合作用有關(guān)的表面殘基使其更容易解離成有活性的單體分子，從而使這種胰島素成為速效型藥物。制備生長(zhǎng)鼠人嵌合抗體減少因機(jī)體

42、高度過敏而引起的副作用。2、蛋白質(zhì)工程可通過改造酶的結(jié)構(gòu)，有目的地提高酶的熱穩(wěn)定性。3.生物和材料科學(xué)家正積極探索將蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面。 異想天開 能不能根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的 基因，導(dǎo)入合適的細(xì)菌中，讓細(xì)菌生產(chǎn)人類所需要的蛋白質(zhì)食品呢？師：為什么說蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)認(rèn)識(shí)科學(xué)探索難度很大的工程？目前要設(shè)計(jì)出之路永無止境更加符合人類需要的蛋白質(zhì)還需經(jīng)過艱辛的探索和努力？生：主要是蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，人類對(duì)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)和在生物體內(nèi)如何行使功能知之甚少。很難設(shè)計(jì)出一個(gè)嶄新而具有生命功能作用的蛋白質(zhì)，而且一個(gè)嶄新的蛋白質(zhì)會(huì)帶來什么危害也是人們所擔(dān)心的。學(xué)生看書。學(xué)生討論

43、讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究之路的漫長(zhǎng)、艱辛和永無止境。當(dāng)堂鞏固1.蛋白質(zhì)工程操作程序的基本思路與基因工程有什么不同？解決本課的難點(diǎn)5作業(yè)完成“思考與探究”課內(nèi)與課外結(jié)合。四、教學(xué)反思積極思維思辯是最能鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思維能力和合作學(xué)習(xí)的能力。通過蛋白質(zhì)工程崛起一課的開展，使學(xué)生學(xué)習(xí)到了在課堂教學(xué)中所不能學(xué)到的東西，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生能力的一個(gè)檢測(cè)。教師在教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)與已有知識(shí)的聯(lián)系，用逆向思維的方法解決新問題，把課堂的大部分時(shí)間還給學(xué)生，讓學(xué)生通過學(xué)生自己閱讀、觀察、討論來構(gòu)建，自主構(gòu)建出自己所思所想。如，對(duì)于如何將基因工程和蛋白質(zhì)工程有效進(jìn)行聯(lián)系，最好可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下歸納：基因工程

44、是遵循中心法則，從DNAmRNA蛋白質(zhì)折疊產(chǎn)生功能，基本上是生產(chǎn)出自然界已有的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程是按照以下思路進(jìn)行的：確定蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)應(yīng)有的氨基酸序列應(yīng)有的堿基排列，可以創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)。通過本課題的探究與實(shí)踐，這能使他們對(duì)新的知識(shí)充滿好奇，促使他們積極的投入到學(xué)習(xí)中去，通過學(xué)習(xí)來解決生活中的實(shí)際問題，這對(duì)于學(xué)生的某些能力的鍛煉是很有好處的。2.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)一、教學(xué)目標(biāo)1. 簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。2. 列舉植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用。3. 嘗試進(jìn)行植物組織培養(yǎng)。情感態(tài)度和價(jià)值觀體驗(yàn)植物組織培養(yǎng)技術(shù)能力方面嘗試植物組織培養(yǎng)

45、技術(shù)二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1） 植物組織培養(yǎng)的原理和過程。（2） 植物體細(xì)胞雜交的原理。（3） 植物細(xì)胞工程應(yīng)用的實(shí)例。2.教學(xué)難點(diǎn)植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)三、教學(xué)策略本節(jié)教材內(nèi)容對(duì)學(xué)生來說，雖說在必修模塊中學(xué)了一些細(xì)胞的知識(shí)，但仍然是一個(gè)新的領(lǐng)域，學(xué)習(xí)起來有一定的困難。教師可采用講授為主結(jié)合討論的方法。四、教學(xué)手段錄像、軟件。五、教學(xué)過程教學(xué)過程1、課前預(yù)習(xí)，布置預(yù)習(xí)作業(yè)2、創(chuàng)設(shè)情境引入新課3、學(xué)習(xí)新課植物細(xì)胞工程的基本技 術(shù)（1） 細(xì)胞的全能性a定義b原因c植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件教學(xué)過程（2）植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)細(xì)胞脫分化a概念b實(shí)質(zhì)c結(jié)果教學(xué)過程植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)的流程

46、圖脫分化處理的必要（3）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)概念教學(xué)過程過程1去除細(xì)胞壁過程2誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合a是關(guān)鍵環(huán)節(jié)b人工誘導(dǎo)方法:物理： 離心.振動(dòng).電激?；瘜W(xué):聚乙二醇(PFG)作誘導(dǎo)劑c植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的流程圖植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的意義4、總結(jié)新學(xué)知識(shí)5、布置作業(yè)教學(xué)內(nèi)容生：1請(qǐng)分別理出細(xì)胞全能性和植物組織培養(yǎng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和層次。2對(duì)高一必修課中與上述兩知識(shí)點(diǎn)有關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行全面、充分地復(fù)習(xí)。3找出新舊知識(shí)之間的聯(lián)系與區(qū)別。師：引導(dǎo)學(xué)生觀看專題的首頁(yè)的三幅圖，題圖的愚意是表明細(xì)胞工程是在細(xì)胞水平的操作，它包含植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程等方面。在章引言中通過列舉細(xì)胞工程的應(yīng)用，把學(xué)生帶進(jìn)

47、細(xì)胞工程的科技領(lǐng)域。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)細(xì)胞工程的概念。師：細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。根據(jù)操作對(duì)象的不同，可分為植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程兩大領(lǐng)域。師：為什么植物的一個(gè)花瓣就可以培育出完整的植株呢？生：細(xì)胞的全能性師：對(duì)，是細(xì)胞的全能性，我們一起把細(xì)胞的全能性知識(shí)復(fù)習(xí)起來師：投影顯示質(zhì)疑問題。1、什么是細(xì)胞的全能性？表現(xiàn)全能性的條件？2、為什么運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把植物離體器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體？3、克隆羊“多莉”的誕生說明了什么？4

48、、生物體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？對(duì)于問題4：教師啟發(fā)學(xué)生將題目讀懂弄透，對(duì)新舊知識(shí)進(jìn)行必要的加工和整合，再得出結(jié)論2、為什么運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把植物離體器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體？生：細(xì)胞的全能性：師：何為細(xì)胞的全能性？生：已分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。師：為什么已分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育教學(xué)內(nèi)容成完整個(gè)體的潛能生：原因：生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有本物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個(gè)體的全套基因。師：回答得很好師：植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是什么？生：植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件：離體、提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素及其他適宜條件。3、克隆羊“多

49、莉”的誕生說明了什么？師：動(dòng)物細(xì)胞隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言。（細(xì)胞核，它含有保持物種遺傳性所需的全套基因，而且并沒有因細(xì)胞分化而丟失基因，因此高度分化細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性）4、生物體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？師：在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官。師：如何把植物的一個(gè)花瓣就可以培育出完整的植株呢？生：植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)生：概括其過程：離體的植物器官，組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織，再分化根、芽，最終形成植物師：脫分化的概念是什么？師：脫分化的概念：分化的細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)后，失去特有的結(jié)構(gòu)功能轉(zhuǎn)變成末分化的細(xì)胞的過實(shí)程。實(shí)質(zhì)：是恢復(fù)細(xì)胞的全能性的過程（脫去細(xì)胞分化）師：脫分化的結(jié)果是什么？生：形成愈傷組織師：下面學(xué)生根據(jù)植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)的過程討論書本上的討論生：回答書本討論1，2，3生：討論題1植物組織培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，有利于培養(yǎng)物的生長(zhǎng)，然而各種雜菌同樣也可以在上面迅速生長(zhǎng)，所以植物組織培養(yǎng)過程中污染現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。培養(yǎng)基一旦被污染，迅速生長(zhǎng)的各種雜菌不但會(huì)和培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，而且這些雜菌生長(zhǎng)的過程中會(huì)生成大量對(duì)培養(yǎng)物有害的物質(zhì)，導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容致培養(yǎng)物迅速死亡。師：回答很好生：胡蘿卜