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視頻標簽：基因工程及其應(yīng)用
所屬欄目：高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版高中生物必修二《遺傳與進化》第六章第2節(jié)《基因工程及其應(yīng)用》江西省 - 南昌
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人教版高中生物必修二《遺傳與進化》第六章第2節(jié)《基因工程及其應(yīng)用》江西省 - 南昌
教學目標
1.知識與技能
闡述基因工程的原理;
簡述基因工程的操作工具;
舉例說明基因工程的操作過程。
2.過程與方法
通過模擬限制酶的作用過程和基因工程的操作過程,培養(yǎng)學生動手操作能力和合作意識;
通過超市調(diào)查訪問,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。
3.情感態(tài)度與價值觀
關(guān)注基因工程在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,以及科學技術(shù)對生活帶來的影響。
2學情分析
高二的學生思維能力和邏輯能力較強,同時對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用十分感興趣,這為本節(jié)課的學習奠定了良好基礎(chǔ)。此前,學生對基因的本質(zhì)、酶的特點和基因的表達比較熟悉,這為本節(jié)內(nèi)容的學習奠定了一定的知識基礎(chǔ)。但是,有關(guān)基因工程的原理,知識的理論性強,抽象難懂,是教學的重點和難點。因此,需要采用多種教學方法加以引導(dǎo),直觀展示,促進知識的內(nèi)化。
3重點難點
1.教學重點
基因工程的原理;
基因工程的工具
2.教學難點
基因工程的原理;
基因工程的操作過程
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【導(dǎo)入】（1）創(chuàng)設(shè)情境，播放視頻，導(dǎo)入新課
展示轉(zhuǎn)基因發(fā)光煙草和轉(zhuǎn)基因超級雞的圖片,激發(fā)興趣,引起思考:假如我們能讓煙草發(fā)光,讓雞長的如此巨大,會給我們的生活帶來什么樣的影響?讓這些成為現(xiàn)實的,正是我們將要學習的基因工程。
展示視頻《生活中的轉(zhuǎn)基因》,指導(dǎo)學生觀看,了解生活中有哪些轉(zhuǎn)基因品種,轉(zhuǎn)基因的誕生和發(fā)展,及周邊超市旺中旺有什么樣的轉(zhuǎn)基因食品等,以此激發(fā)學生的學習興趣。
活動2【講授】（2）創(chuàng)設(shè)問題情境，構(gòu)建知識框架
展示視頻中發(fā)光煙草的圖片,并提出問題:如何才能獲得會發(fā)出熒光的煙草呢?如果你是科學家,你會如何培育發(fā)光煙草?引導(dǎo)學生,根據(jù)已有知識進行大膽的猜想。結(jié)合前面所學的海蜇具有熒光蛋白基因這一事實,引導(dǎo)學生構(gòu)建發(fā)光煙草培育的大致過程。從而,順勢引出基因工程的定義。
自主學習基因工程的定義,結(jié)合發(fā)光煙草的培育,進一步提出具體的實施方案。引導(dǎo)學生,結(jié)合問題,閱讀教材102頁,找出基因工程的定義。并結(jié)合發(fā)光煙草的培育,總結(jié)基因工程的原理。即將海洋發(fā)光細菌的發(fā)光基因提取出來,再放入煙草的細胞內(nèi)。在此基礎(chǔ)上,提出問題:基因的本質(zhì)是什么?如何能將發(fā)光基因提取出來?又該如何將發(fā)光基因放入受體細胞?指導(dǎo)學生閱讀教材102-103頁內(nèi)容,總結(jié)基因工程需要哪些操作工具,各自有何作用。
基因工程的定義
按照人們的意愿,將一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,放入另一種生物的細胞內(nèi),定向的改造生物的遺傳性狀。
基因工程的原理
基因重組
基因工程的工具
”基因的剪刀”—限制酶”
“基因的針線”—DNA連接酶
3.運輸工具—運載體
活動3【活動】（3）課件展示，合作探究限制酶和DNA連接酶的作用特點
結(jié)合自主學習,動畫展示限制酶切割DNA分子片段的過程,直觀演示限制酶的作用過程,深化認知。指導(dǎo)學生閱讀課本,識別黏性末端的結(jié)構(gòu)。指導(dǎo)學生以小組的形式,動手模擬同種限制酶對不同DNA分子進行剪切的過程。
引導(dǎo)學生分析比較同桌之間,用同種限制酶對不同DNA分子切割后產(chǎn)生的黏性末端有何特點,以此總結(jié):用同種限制酶對不同DNA分子進行切割,可以產(chǎn)生相同的黏性末端。進而,指導(dǎo)學生思考:自己手中的DNA片段是否可以和同桌的DNA分子片段連接到一起?從而順勢引出DNA連接酶的作用。直觀演示DNA連接酶的作用過程,引導(dǎo)學生分析,DNA連接酶形成的是什么結(jié)構(gòu),并進行總結(jié)。
活動4【導(dǎo)入】（4）創(chuàng)設(shè)問題情境，分析運載體的特點
了解了兩種工具酶的作用后,引導(dǎo)學生思考:如何才能將目的基因?qū)胧荏w細胞?最常用的運載體是什么?質(zhì)粒具有什么樣的結(jié)構(gòu),使之能成為目的基因的運輸工具?展示質(zhì)粒的定義及相關(guān)圖片,結(jié)合公交載人的實例,進行設(shè)問:質(zhì)粒若要對目的基因進行運輸,必須與其結(jié)合,如何才能使質(zhì)粒與目的基因進行結(jié)合呢?在此基礎(chǔ)上,繼續(xù)設(shè)問:如何判斷質(zhì)粒是否將目的基因?qū)胧荏w細胞?引導(dǎo)學生觀察大腸桿菌抗菌素抗性基因的圖片。結(jié)合學生的回答,總結(jié)質(zhì)粒的特點和意義。
質(zhì)粒的特點
意義
能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定存在并進行自主復(fù)制
將目的基因進行擴增
具有一至多個酶切位點
利于與目的基因進行結(jié)合
具有某些標記基因
利于對目的基因是否導(dǎo)入受體細胞進行檢測
活動5【活動】（5）自主學習，總結(jié)基因工程的操作步驟，動手模擬操作過程。
在前面學習活動的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學生閱讀教材103頁及圖6-6,嘗試總結(jié)基因工程操作的基本步驟。即提取目的基因、目的基因與運載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定。
播放基因工程操作基本步驟的動畫過程,引導(dǎo)學生歸納出科學家實施基因工程的總體思路,認識分子水平上操作DNA的精確和巧妙。并利用事先準備好的材料,模擬基因工程的操作過程,感受基因工程的操作過程。
活動6【練習】課堂反饋
1.下列黏性末端可能由同一種限制酶切割而成的是 ( )
——T—C—G—
——A—G—C—T—T—A—A
—C—A—
—G—T—T—C—C—A—
—A—A—T—T—C—
—G—
—A—G—C—T—T — C—
— A— G—
A. ① ② B. ① ③ C. ① ④ D. ② ③
2.假如用EcoRⅠ限制酶處理以下的DNA序列,會產(chǎn)生幾個片段?請先寫出下面的DNA序列的互補鏈,然后標出酶切位點。
ATCTCGAGACTGATTGGCCTTAAGCTCGAGATGACCATGGCCAGGCTCGAGCTGATGA
3.下列關(guān)于質(zhì)粒的敘述,正確的是( )
A.質(zhì)粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀細胞器
B.質(zhì)粒是細菌細胞質(zhì)中能自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子
C.質(zhì)粒只有在侵入宿主細胞后才能在宿主細胞內(nèi)復(fù)制
D.細菌質(zhì)粒的復(fù)制過程一定是在宿主細胞外獨立進行的
活動7【作業(yè)】課后作業(yè)
思考與資料搜集:
(1)假如你擁有一個轉(zhuǎn)基因?qū)嶒炇?你會用它來做什么?
(2)搜集基因工程的應(yīng)用,看看你的想法是否已經(jīng)被科學家實現(xiàn)。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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