第六章从杂交育种到基因工程第 2 节基因工程及其应用教学内容教师组织和引导教学意图 导入问题讨论多媒体展示一组图片,能发光的水母、不能 发光的热带斑马鱼、超级小鼠超级鱼等图片,然后介绍,图片中这些生物的出现是基因“嫁接”的结果,提出问题,1
为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上
推测这种“嫁接”怎样能实现
这种“嫁接”对品种的改良有什么意义
我们今天就来学习这方面的知识,基因工程及其应用
1973 年美国科学家科恩创立了定向改造生物的新技术-----基因工程
引导学生进行探究:从糖尿病治疗实例入手,共同研究基因工程及有关的技术
组织学生讨论分析:治疗糖尿病的药物是什么
用什么方法获得胰岛素才能满足社会需要呢
大多同学想到从动物胰脏中提取,这确实是获得胰岛素的一种方法
科学家运用这种方法提取胰岛素,结果每100Kg 胰脏只能提取 4--5g 胰岛素,不仅需要消耗大量的动物肝脏,而且提取过程复杂,必然是产量低、价格昂贵,远远满足不了社会的需要
还有没有其他更好的方法
展示 DNA 双螺旋模型学生各叙己见,教师归纳引出基因工程的方法
目前成功的做法是:把胰岛素基因从人的 DNA 分子上剪下,与大肠杆菌的 DNA 分子拼接成新的 DNA,再把新的 DNA 导入大肠杆菌,用大肠杆菌来生产人的胰岛素
问题探究:为什么想到用大肠杆菌来生产胰岛素呢
易培养,繁殖速度快
基因工程的原理组织学生讨论分析:DNA 分子的直径只有 2
0nm,粗细只有头发丝的十万分之一,长度也是极其短小的,一般以 µm 为单位,如大肠杆菌的 DNA 长度为 1
在如此微小的 DNA分子上进行剪切和拼接,是一项非常精细的工作,这些工作的完成需要一些特殊的工具
问题探究:组织学生讨论分析: 用什么方法才能把胰岛素基因切下来呢
有的同学想法很好,用酶
科学家把这样的酶叫限制性核