《基因工程的基本操作程序》是專題1《基因工程》的第二節(jié),也是《基因工程》的核心,上承《DNA重組技術(shù)的基本工具》,下接《基因工程的應(yīng)用》。本節(jié)課主要介紹了基因工程的基本操作程序的四個(gè)步驟,教學(xué)內(nèi)容多,難點(diǎn)多,最好化整為零、各個(gè)擊破。
教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):
簡(jiǎn)述基因工程原理及基本操作程序。
能力目標(biāo):
嘗試設(shè)計(jì)某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過(guò)程。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo):
(1)關(guān)注基因工程的發(fā)展。
(2)認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開(kāi)理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1、教學(xué)重點(diǎn)
基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟。
教學(xué)難點(diǎn)
(1)從基因文庫(kù)中獲取目的基因
(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因
四、學(xué)情分析
本節(jié)課內(nèi)容較多,難點(diǎn)較多,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有一定困難,所以之前應(yīng)該要求學(xué)生做好預(yù)習(xí),盡量采用化整為零、各個(gè)擊破的教學(xué)策略。
五、教學(xué)方法
1、學(xué)案導(dǎo)學(xué):見(jiàn)學(xué)案。
2、新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)《基因工程的基本操作程序》,初步把握基因工程原理及基本操作程序。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。
七、課時(shí)安排:2課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查學(xué)生落實(shí)預(yù)習(xí)的情況并了解學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有針對(duì)性。
情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)
教師首先提問(wèn):
什么是基因工程?(基因工程的概念)
DNA重組技術(shù)的基本工具有哪些?(限制酶、DNA連接酶、載體)
運(yùn)載體需要具備哪些條件? (有一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn);有標(biāo)記基因;能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并自我復(fù)制或者整合到受體細(xì)胞染色體DNA上隨染色體DNA的復(fù)制而同步復(fù)制)
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了DNA重組技術(shù)的基本工具,本節(jié)課我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)《基因工程》的核心內(nèi)容——基因工程的基本操作程序。我們來(lái)看本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。(多媒體展示學(xué)習(xí)目標(biāo),強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn))
合作探究、精講點(diǎn)撥
學(xué)生每?jī)扇藶橐唤M(可以是同桌),結(jié)合教材,思考并回答學(xué)案上的問(wèn)題。
1、目的基因的獲?。ㄏ胍幌?,為什么要有這一步?)
思考并回答:
(1)目的基因的獲取方法有哪些?
(2)為什么要建立基因文庫(kù)?怎么建立的?
(3)如何從基因文庫(kù)中獲取目的基因?
(4)為什么要建立cDNA文庫(kù)?如何獲取cDNA?
(補(bǔ)充真核生物基因與原核生物基因比較)
(5)PCR技術(shù)的原理是什么?
(6)如何獲取引物?
(7)PCR技術(shù)擴(kuò)增的過(guò)程是?
基因表達(dá)載體的構(gòu)建
(1)為什么要構(gòu)建基因表達(dá)載體?單獨(dú)的DNA片段能不能穩(wěn)定遺傳?
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)成包括哪些元件?
(繪制基因表達(dá)載體的模式圖)
(3)什么是啟動(dòng)子、終止子?他們位于哪里?有什么作用?
(4)為什么要有標(biāo)記基因?它的作用是?
將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
(想一想,為什么要導(dǎo)入受體細(xì)胞?在外界能不能維持穩(wěn)定和表達(dá)?)
(1)什么是轉(zhuǎn)化?
(2)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有哪些?最常用的方法是?哪些細(xì)胞可以作為受體細(xì)胞?(結(jié)合示意圖,了解農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的基本過(guò)程)
(3)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的基本操作程序是?要用到什么技術(shù)?哪些細(xì)胞可以作為受體細(xì)胞?
(4)早期的基因工程為什么選擇原核生物作為受體細(xì)胞?
(5)大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是?
目的基因的檢測(cè)與鑒定(為什么要檢測(cè)和鑒定?)
(1)目的基因的檢測(cè)與鑒定可以從什么水平來(lái)做?
(2)核酸雜交技術(shù)基本過(guò)程是? 什么是探針?
(3)如何檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)?
(4)如何從個(gè)體生物學(xué)水平鑒定轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉?
反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)(參考導(dǎo)學(xué)案)
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了基因工程的基本操作程序,課下大家做一下本節(jié)課的課后練習(xí)。下一節(jié)課,我們將學(xué)習(xí)基因工程的應(yīng)用,大家做好預(yù)習(xí)。
九、板書(shū)設(shè)計(jì)
基因工程的基本操作程序
目的基因的獲取
獲取方法:
1、 從基因文庫(kù)中獲取目的基因
利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因
通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成
二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建
基因表達(dá)載體的模式圖
三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
1、轉(zhuǎn)化
2、導(dǎo)入植物細(xì)胞
3、導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞
4、導(dǎo)入微生物細(xì)胞
四、目的基因的檢測(cè)與鑒定
1、分子水平
2、個(gè)體生物學(xué)水平
十、教學(xué)反思
本課的設(shè)計(jì)采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案,學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中易忘、易混點(diǎn)等,最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè),課后進(jìn)行延伸拓展,以達(dá)到提高課堂效率的目的。
本節(jié)課內(nèi)容較多,建議2個(gè)課時(shí)完成。難點(diǎn)較多,所以要加強(qiáng)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),另外教學(xué)媒體的利用,也有利于解決每一個(gè)程序中的技術(shù)難點(diǎn)。如在學(xué)習(xí)基因表達(dá)載體的構(gòu)建時(shí),要結(jié)合模式圖,說(shuō)明插入元件的位置及其作用;又如,學(xué)習(xí)目的基因?qū)氲姆椒〞r(shí),可以借用目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法——農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法以及相關(guān)的圖,講清具體方法。攻破一點(diǎn)后,再擴(kuò)展到其它導(dǎo)入方法。
授課時(shí),先解決為什么分四個(gè)步驟的問(wèn)題,然后解決每一步驟的技術(shù)方法問(wèn)題,再通過(guò)設(shè)計(jì)某一轉(zhuǎn)基因生物,將基因工程的操作程序有機(jī)地串聯(lián)起來(lái)。

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高中生物人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》電子課本

1.2 基因工程的基本操作程序

版本: 人教版 (新課標(biāo))

年級(jí): 選修3《現(xiàn)代生物科技專題》

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