視頻標(biāo)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(jìn)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(jìn)化》第六章第2節(jié)《基因工程及其應(yīng)用》江西省 - 南昌

教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
   闡述基因工程的原理;
   簡(jiǎn)述基因工程的操作工具;
   舉例說(shuō)明基因工程的操作過(guò)程。
2.過(guò)程與方法
   通過(guò)模擬限制酶的作用過(guò)程和基因工程的操作過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和合作意識(shí);
   通過(guò)超市調(diào)查訪問(wèn),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)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(xué)技術(shù)對(duì)生活帶來(lái)的影響。
2學(xué)情分析
    高二的學(xué)生思維能力和邏輯能力較強(qiáng),同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用十分感興趣,這為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了良好基礎(chǔ)。此前,學(xué)生對(duì)基因的本質(zhì)、酶的特點(diǎn)和基因的表達(dá)比較熟悉,這為本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定了一定的知識(shí)基礎(chǔ)。但是,有關(guān)基因工程的原理,知識(shí)的理論性強(qiáng),抽象難懂,是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此,需要采用多種教學(xué)方法加以引導(dǎo),直觀展示,促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化。
3重點(diǎn)難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
基因工程的原理;
基因工程的工具
2.教學(xué)難點(diǎn)
基因工程的原理;
基因工程的操作過(guò)程
4教學(xué)過(guò)程
4.1第一學(xué)時(shí)
4.1.1教學(xué)活動(dòng)
活動(dòng)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(jí)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(zhǎng)的如此巨大,會(huì)給我們的生活帶來(lái)什么樣的影響?讓這些成為現(xiàn)實(shí)的,正是我們將要學(xué)習(xí)的基因工程。
展示視頻《生活中的轉(zhuǎn)基因》,指導(dǎo)學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
活動(dòng)2【講授】（2）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，構(gòu)建知識(shí)框架
 展示視頻中發(fā)光煙草的圖片,并提出問(wèn)題:如何才能獲得會(huì)發(fā)出熒光的煙草呢?如果你是科學(xué)家,你會(huì)如何培育發(fā)光煙草?引導(dǎo)學(xué)生,根據(jù)已有知識(shí)進(jìn)行大膽的猜想。結(jié)合前面所學(xué)的海蜇具有熒光蛋白基因這一事實(shí),引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建發(fā)光煙草培育的大致過(guò)程。從而,順勢(shì)引出基因工程的定義。
自主學(xué)習(xí)基因工程的定義,結(jié)合發(fā)光煙草的培育,進(jìn)一步提出具體的實(shí)施方案。引導(dǎo)學(xué)生,結(jié)合問(wèn)題,閱讀教材102頁(yè),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(xì)菌的發(fā)光基因提取出來(lái),再放入煙草的細(xì)胞內(nèi)。在此基礎(chǔ)上,提出問(wèn)題:基因的本質(zhì)是什么?如何能將發(fā)光基因提取出來(lái)?又該如何將發(fā)光基因放入受體細(xì)胞?指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材102-103頁(yè)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(lái),加以修飾改造,放入另一種生物的細(xì)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(yùn)輸工具—運(yùn)載體
活動(dòng)3【活動(dòng)】（3）課件展示，合作探究限制酶和DNA連接酶的作用特點(diǎn)
結(jié)合自主學(xué)習(xí),動(dòng)畫(huà)展示限制酶切割DNA分子片段的過(guò)程,直觀演示限制酶的作用過(guò)程,深化認(rèn)知。指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本,識(shí)別黏性末端的結(jié)構(gòu)。指導(dǎo)學(xué)生以小組的形式,動(dòng)手模擬同種限制酶對(duì)不同DNA分子進(jìn)行剪切的過(guò)程。
引導(dǎo)學(xué)生分析比較同桌之間,用同種限制酶對(duì)不同DNA分子切割后產(chǎn)生的黏性末端有何特點(diǎn),以此總結(jié):用同種限制酶對(duì)不同DNA分子進(jìn)行切割,可以產(chǎn)生相同的黏性末端。進(jìn)而,指導(dǎo)學(xué)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(shì)引出DNA連接酶的作用。直觀演示DNA連接酶的作用過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生分析,DNA連接酶形成的是什么結(jié)構(gòu),并進(jìn)行總結(jié)。
活動(dòng)4【導(dǎo)入】（4）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，分析運(yùn)載體的特點(diǎn)
了解了兩種工具酶的作用后,引導(dǎo)學(xué)生思考:如何才能將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞?最常用的運(yùn)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(yùn)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(shí)例,進(jìn)行設(shè)問(wèn):質(zhì)粒若要對(duì)目的基因進(jìn)行運(yùn)輸,必須與其結(jié)合,如何才能使質(zhì)粒與目的基因進(jìn)行結(jié)合呢?在此基礎(chǔ)上,繼續(xù)設(shè)問(wèn):如何判斷質(zhì)粒是否將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞?引導(dǎo)學(xué)生觀察大腸桿菌抗菌素抗性基因的圖片。結(jié)合學(xué)生的回答,總結(jié)質(zhì)粒的特點(diǎn)和意義。
質(zhì)粒的特點(diǎn)
意義
能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并進(jìn)行自主復(fù)制
將目的基因進(jìn)行擴(kuò)增
具有一至多個(gè)酶切位點(diǎn)
利于與目的基因進(jìn)行結(jié)合
具有某些標(biāo)記基因
利于對(duì)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)
活動(dòng)5【活動(dòng)】（5）自主學(xué)習(xí)，總結(jié)基因工程的操作步驟，動(dòng)手模擬操作過(guò)程。
在前面學(xué)習(xí)活動(dòng)的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材103頁(yè)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(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定。
播放基因工程操作基本步驟的動(dòng)畫(huà)過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生歸納出科學(xué)家實(shí)施基因工程的總體思路,認(rèn)識(shí)分子水平上操作DNA的精確和巧妙。并利用事先準(zhǔn)備好的材料,模擬基因工程的操作過(guò)程,感受基因工程的操作過(guò)程。
活動(dòng)6【練習(xí)】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(huì)產(chǎn)生幾個(gè)片段?請(qǐng)先寫(xiě)出下面的DNA序列的互補(bǔ)鏈,然后標(biāo)出酶切位點(diǎn)。
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(xì)菌細(xì)胞中的一種顆粒狀細(xì)胞器
  B.質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)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(xì)胞后才能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制
  D.細(xì)菌質(zhì)粒的復(fù)制過(guò)程一定是在宿主細(xì)胞外獨(dú)立進(jìn)行的


活動(dòng)7【作業(yè)】課后作業(yè)

思考與資料搜集:
   (1)假如你擁有一個(gè)轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)室,你會(huì)用它來(lái)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(xué)家實(shí)現(xiàn)。
 

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