高中生物 第六章 从杂交育种到基因工程 6.2 基因工程及其应用B1教案 新人教版必修2-新人教版高一必修2生物教案VIP免费

第六章从杂交育种到基因工程6.2基因工程及其应用B1教学目标一、知识与技能1．简述基因工程的基本原理。2．举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。3．关注转基因生物和转基因食品的安全性。二、态度、情感与价值观让学生了解基因工程，认识基因工程技术的优势，同时理性对待基因工程技术及产物。培养科学、严谨、为人类谋福利的主体科学思想。三、过程与方法1．通过动手实践，了解基因工程的主要步骤。2．通过学习，能够了解基因工程应用现状，并预测发展。3．让学生学会通过讨论，对转基因生物和食品持理性态度。教学重点1．基因工程的基本原理。2．基因工程的安全问题。教学难点1．基因工程的基本原理。2．转基因生物与转基因食品的安全性。课时安排2课时。教学过程第1课时一、导入新课1．问题导入以“问题探讨”导入，学生讨论后回答。提示：此节“问题探讨”以基因工程菌的实例，引导学生思考基因工程的原理。为启发学生思考，教师可引导学生回忆前面学过的遗传学知识，如不同生物的DNA在结构上的统一性、几乎所有的生物都共用一套遗传密码等。通过“嫁接”引出基因工程。2．复习导入我们上节课学习了杂交育种，知道杂交育种方法简单，容易操作，但是，杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象育种进程缓慢，过程繁琐。我们可以利用基因工程的办法解决，即把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上，这就是基因工程。二、新课教学（一）基因工程的原理基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们地意愿，EcoRI是已发现的500多种限制性内切酶中的一种，它是一种从细菌中发现的能在特定位置上切割DNA分子的酶。它的特殊性在于，它在DNA分子内部“下剪刀”，专门识别DNA分子中含有的“GAATTC”这样的序列，一旦找到就从G和A之间剪断（参考教科书插图6-3）。用同一种限制性内切酶切割后的DNA片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图6-4）。这样“剪切拼接”就可以形成重组的DNA分子。教师总结：基因操作的工具。1．基因的“剪刀”基因的“剪刀”指的是限制性核酸内切酶，主要分布在微生物中。它具有特异性特点，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。例如大肠杆菌的EcoRI限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。剪切的结果是：产生黏性未端（碱基互补配对）。2．基因的“针线”基因的针线指的是DNA连接酶。连接的部位：磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。结果是：把两个来源不同却有相同的黏性末端的DNA连接。3．基因的运载体（1）概述基因的运输工具——运载体。作用：将外源基因送入受体细胞。具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存。具有多个限制酶切点。具有某些标记基因。种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。（2）质粒的特点细胞拟核之外的小的环状DNA分子。借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响。质粒能够自主复制，而且复制只能在宿主细胞内完成。可以容易地从细胞中取出或放入。这些特点使它能够胜任运载体的工作，携带目的基因进入细胞。（3）基因操作的基本步骤有了基因工程操作的工具后，基因工程具体是如何进行操作的呢？教师用多媒体课件或与教科书插图6-6示意图类似的基因操作步骤的有关录像资料。简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。①提取目的基因。目的基因的提取途径：两条，一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一种是人工合成基因。②目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）。目的基因与运载体结合的结果可能有三种情况：目的基因与目的基因结合，质粒与质粒结合，目的基因与质粒结合。③将目的基因导入受体细胞。导入方法：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌。④目的基因的检测和表达。检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入。表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。