一、知識(shí)與技能
1．簡(jiǎn)述基因工程的基本原理。
2．舉例說(shuō)出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。
3．關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。
二、態(tài)度、情感與價(jià)值觀
讓學(xué)生了解基因工程，認(rèn)識(shí)基因工程技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)理性對(duì)待基因工程技術(shù)及產(chǎn)物。培養(yǎng)科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、為人類謀福利的主體科學(xué)思想。
三、過(guò)程與方法
1．通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，了解基因工程的主要步驟。
2．通過(guò)學(xué)習(xí)，能夠了解基因工程應(yīng)用現(xiàn)狀，并預(yù)測(cè)發(fā)展。
3．讓學(xué)生學(xué)會(huì)通過(guò)討論，對(duì)轉(zhuǎn)基因生物和食品持理性態(tài)度。
教學(xué)重點(diǎn)
1．基因工程的基本原理。
2．基因工程的安全問(wèn)題。
教學(xué)難點(diǎn)
1．基因工程的基本原理。
2．轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。
課時(shí)安排
2課時(shí)。
教學(xué)過(guò)程
第1課時(shí)
一、導(dǎo)入新課
1．問(wèn)題導(dǎo)入
以“問(wèn)題探討”導(dǎo)入，學(xué)生討論后回答。
提示：此節(jié)“問(wèn)題探討”以基因工程菌的實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的原理。為啟發(fā)學(xué)生思考，教師可引導(dǎo)學(xué)生回憶前面學(xué)過(guò)的遺傳學(xué)知識(shí)，如不同生物的DNA在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性、幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼等。通過(guò)“嫁接”引出基因工程。
2．復(fù)習(xí)導(dǎo)入
我們上節(jié)課學(xué)習(xí)了雜交育種，知道雜交育種方法簡(jiǎn)單，容易操作，但是，雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩慢，過(guò)程繁瑣。我們可以利用基因工程的辦法解決，即把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上，這就是基因工程。
二、新課教學(xué)
（一）基因工程的原理
基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說(shuō)，就是按照人們地意愿，
EcRI是已發(fā)現(xiàn)的500多種限制性內(nèi)切酶中的一種，它是一種從細(xì)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(nèi)部“下剪刀”，專門識(shí)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(shū)插圖6-3）。
用同一種限制性內(nèi)切酶切割后的DNA片斷其末端可以用連接酶來(lái)縫合（參考教科書(shū)插圖6-4）。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的DNA分子。
教師總結(jié)：基因操作的工具。
1．基因的“剪刀”
基因的“剪刀”指的是限制性核酸內(nèi)切酶，主要分布在微生物中。它具有特異性特點(diǎn)，即識(shí)別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。例如大腸桿菌的EcRI限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開(kāi)。剪切的結(jié)果是：產(chǎn)生黏性未端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）。
2．基因的“針線”
基因的針線指的是DNA連接酶。
連接的部位：磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口（梯子的扶手），不是氫鍵（梯子的踏板）。
結(jié)果是：把兩個(gè)來(lái)源不同卻有相同的黏性末端的DNA連接。
3．基因的運(yùn)載體
（1）概述
基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體。
作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。
具備的條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。具有某些標(biāo)記基因。
種類：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。
（2）質(zhì)粒的特點(diǎn)
細(xì)胞擬核之外的小的環(huán)狀DNA分子。
借宿于細(xì)菌、霉菌、酵母菌等細(xì)胞里，對(duì)細(xì)胞的正常生活幾乎沒(méi)有影響。
質(zhì)粒能夠自主復(fù)制，而且復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。
可以容易地從細(xì)胞中取出或放入。
這些特點(diǎn)使它能夠勝任運(yùn)載體的工作，攜帶目的基因進(jìn)入細(xì)胞。
（3）基因操作的基本步驟
有了基因工程操作的工具后，基因工程具體是如何進(jìn)行操作的呢？
教師用多媒體課件或與教科書(shū)插圖6-6示意圖類似的基因操作步驟的有關(guān)錄像資料。簡(jiǎn)要?dú)w納基因工程操作的基本步驟和大致過(guò)程。
①提取目的基因。
目的基因的提取途徑：兩條，一條是從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因；另一種是人工合成基因。
②目的基因與運(yùn)載體結(jié)合（以質(zhì)粒為運(yùn)載體）。
目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的結(jié)果可能有三種情況：目的基因與目的基因結(jié)合，質(zhì)粒與質(zhì)粒結(jié)合，目的基因與質(zhì)粒結(jié)合。
③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。
導(dǎo)入方法：借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。
導(dǎo)入過(guò)程：運(yùn)載體為質(zhì)粒，受體細(xì)胞為細(xì)菌。
④目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。
檢測(cè)：通過(guò)檢測(cè)標(biāo)記基因的有無(wú)，來(lái)判斷目的基因是否導(dǎo)入。
表達(dá)：通過(guò)特定性狀的產(chǎn)生與否來(lái)確定目的基因是否表達(dá)。

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高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》電子課本

第2節(jié) 自然選擇與適應(yīng)的形成

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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