有關高三生物基因工程的應用教學設計

時間：2020-06-24 15:54:50 燕純0由分享

　　生物指具有動能的生命體，也是一個物體的集合，而個體生物指的是生物體，與非生物相對。接下來是小編為大家整理的有關高三生物基因工程的應用教學設計，希望大家喜歡!

　　有關高三生物基因工程的應用教學設計一

　　一、教學目標：

　　1、簡述基因工程的基本原理。

　　2、舉例說出基因工程在農業(yè)、醫(yī)藥等領域的應用。

　　3、收集基因工程所取得的成果以及發(fā)展前景。

　　4、通過對書中插圖、照片等的觀察，學會科學的觀察方法，培養(yǎng)學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力。

　　二、教學重難點：

　　1.教學重點：

　　(1)基因工程的基本原理。

　　(2)基因工程的安全性問題。

　　2.教學難點：

　　(1)基因工程的基本原理。

　　(2)轉基因生物與轉基因食品的安全性。

　　三、專家建議：

　　由于本課時的內容是基因工程的成果與發(fā)展前景，屬于基因工程的實際應用問題，所以教材中的大量內容是基因工程發(fā)展近幾年的成果，相對其他章節(jié)來講該內容比較新穎和超前，而且該內容是一個動態(tài)的知識體系，其內容不斷地更新、發(fā)展和變化。如果按照以往的教學手段，必然導致學生對知識的機械記憶，不利于開闊學生的思路、發(fā)展學生的思維和素質能力的提高。因此本課打破原有的教學模式，嘗試利用網(wǎng)絡環(huán)境進行信息化教學。這就需要教師和學生做充分的準備。

　　四、教學方法

　　以講授法為主，以討論、探究法為輔。

　　五、課時安排：

　　1課時

　　六、教學用具

　　教學課件

　　七、教學過程

　　教學內容教師組織和引導教學意圖導入

　　問題討論多媒體展示一組圖片，能發(fā)光的水母、不能發(fā)光的熱帶斑馬魚、超級小鼠超級魚等圖片，然后介紹，圖片中這些生物的出現(xiàn)是基因“嫁接”的結果，提出問題，

　　1.為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上?

　　2.推測這種“嫁接”怎樣能實現(xiàn)?

　　3.這種“嫁接”對品種的改良有什么意義?

　　我們今天就來學習這方面的知識，基因工程及其應用。

　　1973年美國科學家科恩創(chuàng)立了定向改造生物的新技術-----基因工程。

　　引導學生進行探究：從糖尿病治療實例入手，共同研究基因工程及有關的技術。

　　組織學生討論分析：治療糖尿病的藥物是什么?用什么方法獲得胰島素才能滿足社會需要呢?

　　大多同學想到從動物胰臟中提取，這確實是獲得胰島素的一種方法。科學家運用這種方法提取胰島素，結果每100Kg胰臟只能提取4--5g胰島素，不僅需要消耗大量的動物肝臟，而且提取過程復雜，必然是產(chǎn)量低、價格昂貴，遠遠滿足不了社會的需要。

　　還有沒有其他更好的方法? 展示DNA雙螺旋模型學生各敘己見，教師歸納引出基因工程的方法。目前成功的做法是：把胰島素基因從人的DNA分子上剪下，與大腸桿菌的DNA分子拼接成新的DNA，再把新的DNA導入大腸桿菌，用大腸桿菌來生產(chǎn)人的胰島素!

　　問題探究：為什么想到用大腸桿菌來生產(chǎn)胰島素呢?易培養(yǎng)，繁殖速度快。假設模型一.基因工程的原理

　　組織學生討論分析：DNA分子的直徑只有2.0nm，粗細只有頭發(fā)絲的十萬分之一，長度也是極其短小的，一般以μm為單位，如大腸桿菌的DNA長度為1.36μm.在如此微小的DNA分子上進行剪切和拼接，是一項非常精細的工作，這些工作的完成需要一些特殊的工具。

　　問題探究：

　　組織學生討論分析：

　　用什么方法才能把胰島素基因切下來呢?

　　有的同學想法很好，用酶?？茖W家把這樣的酶叫

　　1、限制性核酸內切酶，形象的比喻為“基因的剪刀”。

　　組織學生討論分析：限制性核酸內切酶為什么能切割DNA，這與它的特點有關，限制性核酸內切酶的特點是什么?

　　得出：每種限制性核酸內切酶只能識別特定的核苷酸序列，并在其中特定的位點上切割DNA分子。

　　組織學生討論分析：用限制性核酸內切酶切割DNA分子后，其切口處露出什么結構?

　　生：黏性末端。

　　師：用限制性核酸內切酶切割DNA分子后，露出幾個黏性末端?

　　生：二個。

　　師：這兩個黏性末端有什么特點?

　　生：其上的堿基可以互補配對。

　　師：黏性末端的出現(xiàn)對DNA的拼接有意義嗎?為什么?

　　生：有意義，用同一種限制性核酸內切酶切割兩種來源不同的DNA，可以得到互補配對的黏性末端，把兩者的黏性末端連起來，就能把一個DNA中的基因剪下并拼接到另一個DNA分子上。

　　師：很好。

　　展示限制性核酸內切酶的作用

　　展示黏性末端的形成

　　展示拼接過程

　　5分鐘

　　2.基因針線：DNA連接酶

　　師：現(xiàn)在我們接著上面討論，如何將胰島素基因切下并與大腸桿菌的DNA拼接?

　　生：用同一種限制性核酸內切酶分別切割胰島素基因和大腸桿菌DNA，可以得到互補配對的黏性末端，把兩者的黏性末端連起來，就可以把胰島素基因拼接到大腸桿菌DNA分子上。

　　師：通過上述技術能將兩個DNA完全拼接成一個新的DN A嗎?

　　生：不能。

　　師：為什么?還需要怎么辦?

　　生：還需要用DNA連接酶連接。

　　師：DNA連接酶的作用是什么?

　　生：把DNA這把“梯子”的扶手斷口處連接起來。

　　3.基因的運輸工具：載體

　　師：下面還要請大家思考：切下的人的胰島素基因與大腸桿菌的什么結構相拼接才能順利導入大腸桿菌呢?

　　生：質粒。

　　師：質粒的作用、本質及對受體細胞的影響如何?

　　生：質粒的作用是運輸工具，質粒的本質是環(huán)狀DNA，對細胞沒有不良影響。

　　師：常用的載體有哪些?最常用的載體是什么?

　　有關高三生物基因工程的應用教學設計二

　　【教學目標】

　　1、簡述基因工程的基本原理。

　　2、舉例說出基因工程在農業(yè)、醫(yī)藥等領域的應用。

　　3、收集基因工程所取得的成果以及發(fā)展前景。

　　4、通過對書中插圖、照片等的觀察，學會科學的觀察方法，培養(yǎng)學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力。

　　5、關注轉基因生物和轉基因食品的安全性。

　　6、進行角色扮演，使學生體驗參與社會問題的討論和決策的方法。

　　【教學重點】

　　(1)基因工程的基本原理。

　　(2)基因工程的安全性問題。

　　【教學難點】

　　(1)基因工程的基本原理。

　　(2)轉基因生物與轉基因食品的安全性。

　　【教學方法】

　　討論法、演示法、講授法

　　【課時安排】

　　1課時

　　【教學過程】

　　一、導課

　　演示多媒體課件列舉幾種生物的不同性狀，如下：(1)青霉菌能產(chǎn)生對人類有用的抗生素——青霉素。(2)豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮氣。(3)人的胰島素細胞能分泌胰島素調節(jié)血糖的濃度。

　　〖講述〗以上幾種生物各自有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達的結果，但是人類能不能改造基因呢?能不能使本身沒有某個性狀的生物具有某個特定性狀呢?

　　二、基因工程的原理

　　1、提出問題組織學生討論、交流看法。

　　(1)為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上?

　　(2)推測這種“嫁接”怎樣才能實現(xiàn)?

　　(3)這種“嫁接”對品種的改良有什么意義?

　　【問1】雜交育種有哪些局限性?人類是否可以按照自己的意愿直接定向改變生物。

　　“你的想法很好，可是用什么樣的方法才能實現(xiàn)你的設想呢?”

　　用類比的方法引導學生思考基因工程的大致步驟和所需要的工具：剪刀、針線、運載體等。并用問題啟發(fā)學生：“你能想像這種剪刀加漿糊式的’嫁接工作在分子水平的操作，其難度會有多大嗎?”

　　2、下面以EcoRI為例，構建重組DNA分子模型，體會基因的剪切、拼接、縫合的道理。

　　EcoRI是已發(fā)現(xiàn)的500多種限制性內切酶中的一種，它是一種從細菌中發(fā)現(xiàn)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分子內部“下剪刀”，專門識別DNA分子中含有的“GAATTC”這樣的序列，一旦找到就從G和A之間剪斷(參考教科書插圖6-3)。

　　有關高三生物基因工程的應用教學設計三

　　一、基因工程原理

　　1、概念：就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。原理是基因重組。

　　操作環(huán)境：生物體外

　　操作對象：基因

　　操作水平：DNA分子水平

　　基本過程：剪切→拼接→導入→表達

　　結果：人類需要的基因產(chǎn)物

　　2、基因的“剪刀”——限制性內切酶

　　(1)識別特定核苷酸序列，切割特定DNA切點，具特異性。并裂解磷酸二酯鍵。

　　(2)例：大腸桿菌的一種限制酶(EcoRⅠ)能識別

　　GAATTC序列，并在G和A之間切開。