高中生物基因工程的應(yīng)用教案大全

1、 高中生物基因工程的應(yīng)用教案大全 對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行重組，設(shè)計(jì)問(wèn)題串，組織探究活動(dòng)，整個(gè)教學(xué)中老師只起引導(dǎo)作用，讓同學(xué)在動(dòng)腦的過(guò)程中學(xué)會(huì)把握要點(diǎn)，逐步得出結(jié)論，最終獲得學(xué)問(wèn)，真正用科學(xué)（思維方式）來(lái)學(xué)習(xí)生物學(xué)學(xué)問(wèn)。接下來(lái)是我為大家整理的高中生物基因工程的應(yīng)用教案大全，盼望大家喜愛! 高中生物基因工程的應(yīng)用教案大全一 從容說(shuō)課 本節(jié)內(nèi)容包括兩個(gè)主要方面：一是基因工程的基本原理，二是基因工程的應(yīng)用。分別用一個(gè)課時(shí)完成。對(duì)于基因工程的基本原理而言，既是同學(xué)進(jìn)入高中以來(lái)第一次接觸到的生物工程方面的有關(guān)內(nèi)容，又是生物工程中四大主要工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其學(xué)問(wèn)內(nèi)容比較抽象和簡(jiǎn)單，屬于生物科學(xué)中的前沿科學(xué)。同學(xué)理解

2、和接受起來(lái)都非常困難。因此本節(jié)的側(cè)重點(diǎn)是基因工程的原理和大致過(guò)程，在教學(xué)深度的把握上應(yīng)定位在同學(xué)了解基因工程的過(guò)程和（方法），而不必引入過(guò)多的專業(yè)術(shù)語(yǔ)和具體的操作技術(shù)，語(yǔ)言力求形象生動(dòng)，避開不適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展，增加深度和難度。有愛好的同學(xué)可以在生物選修3現(xiàn)代生物科技專題中進(jìn)一步學(xué)習(xí)。教學(xué)時(shí)從雜交育種及誘變育種的特點(diǎn)（總結(jié)）入手，結(jié)合“問(wèn)題探討”，引入基因工程的概念。教學(xué)中，老師先結(jié)合同學(xué)熟識(shí)的詳細(xì)事例通過(guò)類比的方法來(lái)敘述基因工程的基本工具，然后支配同學(xué)制作模型的活動(dòng)來(lái)模擬基因工程的操作過(guò)程，使同學(xué)切身體會(huì)基因工程“剪、拼、接、轉(zhuǎn)”的主要過(guò)程。最終老師用制作的電腦動(dòng)畫來(lái)表現(xiàn)這一動(dòng)態(tài)過(guò)程。通過(guò)第1課時(shí)的

3、學(xué)習(xí)使同學(xué)達(dá)到能簡(jiǎn)述基因工程所用到的“工具”和了解基因工程的大致過(guò)程的目的。 對(duì)于第2課時(shí)基因工程的應(yīng)用的教學(xué)，重在在列舉基因工程各種應(yīng)用的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)同學(xué)爭(zhēng)論基因工程應(yīng)用的利與弊。在進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中，布置同學(xué)在課前掃瞄相應(yīng)的信息資料，搜集有關(guān)資料并分析、歸納、整理，提出相應(yīng)的問(wèn)題或自主探究的課題，提交組內(nèi)爭(zhēng)論;各小組爭(zhēng)論歸納，在課堂上進(jìn)行全體同學(xué)的溝通和爭(zhēng)論。在課堂上通過(guò)模擬一次聽證會(huì)，讓同學(xué)進(jìn)行角色扮演，要求同學(xué)采納思索、分析、想象、推斷和（辯論）相結(jié)合的方法，圍繞基因工程的利與弊，分析爭(zhēng)論是否需要關(guān)注轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因生物。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，老師不必刻意將同學(xué)的爭(zhēng)辯引向全都的結(jié)論，爭(zhēng)論的過(guò)程

4、本身就是對(duì)同學(xué)思維的訓(xùn)練，能夠賜予同學(xué)不少啟發(fā)。老師要留意引導(dǎo)同學(xué)擺事實(shí)、講道理，作出合乎規(guī)律的推斷，鼓舞同學(xué)樂(lè)觀參加。還可設(shè)計(jì)合適的情境，組織同學(xué)制作公益（廣告）、撰寫詢問(wèn)（報(bào)告）等多種活動(dòng)，讓同學(xué)站在不同角度思索問(wèn)題并作出推斷，使同學(xué)體會(huì)到參加社會(huì)問(wèn)題的爭(zhēng)論和決策的方法。 最終，老師可以組織同學(xué)對(duì)本章進(jìn)行小結(jié)，進(jìn)一步突出從雜交育種到基因工程這條技術(shù)進(jìn)展的主線。同時(shí)，老師也應(yīng)強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍，既可以為人類造福，又可能造成一些負(fù)面影響。身為現(xiàn)代公民，應(yīng)當(dāng)關(guān)注科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展和影響。 三維目標(biāo) 1.學(xué)問(wèn)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。

5、 (3)收集基因工程所取得的成果以及進(jìn)展前景。 (4)通過(guò)對(duì)書中插圖、照片等的觀看，學(xué)會(huì)科學(xué)的觀看方法，培育同學(xué)收集和處理科學(xué)信息的力量、獵取新學(xué)問(wèn)的力量、分析和解決問(wèn)題的力量。 2.過(guò)程與方法 (1)利用課本以外的資料和信息解決課內(nèi)學(xué)習(xí)中發(fā)覺(jué)的問(wèn)題，培育自主學(xué)習(xí)力量。 (2)通過(guò)制作模型的活動(dòng)來(lái)模擬基因工程的操作過(guò)程，使同學(xué)在理解步驟的同時(shí)，切身體會(huì)基因工程的主要過(guò)程。 (3)通過(guò)模擬聽證會(huì)的活動(dòng)，引導(dǎo)同學(xué)主動(dòng)參加、樂(lè)于辯論，樂(lè)觀進(jìn)行溝通與合作，從而培育同學(xué)團(tuán)結(jié)、互助和協(xié)調(diào)的合作精神，訓(xùn)練同學(xué)思維的靈敏性、規(guī)律性、寬闊性及制造性，開闊同學(xué)的視野，提高同學(xué)的自學(xué)力量和良好的語(yǔ)言表達(dá)力量。 3.

6、情感態(tài)度與價(jià)值觀 (1)關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的平安性。 (2)進(jìn)行角色扮演，使同學(xué)體驗(yàn)參加社會(huì)問(wèn)題的爭(zhēng)論和決策的方法。 (3)通過(guò)學(xué)習(xí)了解我國(guó)基因工程的進(jìn)展前景及成果，激發(fā)同學(xué)對(duì)生物學(xué)問(wèn)的愛好，開闊同學(xué)的思路，培育同學(xué)的愛國(guó)主義熱忱，樹立在學(xué)習(xí)上努力刻苦的決心。 教學(xué)重點(diǎn) (1)基因工程的基本原理。 (2)基因工程的平安性問(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)基因食品的平安性。 教具預(yù)備 老師課件。 課時(shí)支配 2課時(shí)。第1課時(shí)：基因工程的原理，第2課時(shí)：基因工程的應(yīng)用。 第1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 課前預(yù)備 1.老師收集有關(guān)基因工程的音像圖片資料和實(shí)物，并制作成課件。

7、 2.老師參考選修3現(xiàn)代生物科技專題P6“重組DNA分子的模擬操作”編輯成構(gòu)建重組DNA模型的文字指導(dǎo)，復(fù)印后發(fā)給各組。 3.同學(xué)以EcoRI為例，依據(jù)老師下發(fā)的指導(dǎo)構(gòu)建重組DNA分子模型，體會(huì)基因的剪切、拼接、縫合的道理。 情境創(chuàng)設(shè) 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(duì)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?dú)狻?(3)人的胰島素細(xì)胞能分泌胰島素調(diào)整血糖的濃度。 老師：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(dá)的結(jié)果，但是人類能不能改造基因呢?能不能使本身沒(méi)有某共性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢?例如，讓禾本科植物能夠固定空

8、氣中的氮?dú)?讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素、干擾素等藥物。這樣既節(jié)約了人力，又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)，同時(shí)還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎?回答是可以的。通過(guò)科學(xué)家們的不斷努力，在20世紀(jì)70年月最終創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術(shù)基因工程。 老師通過(guò)課件圖片和音像資料展現(xiàn)基因工程產(chǎn)品，如種子、水果、疫苗或藥物等。同時(shí)引出本節(jié)課題：基因工程的原理。 師生互動(dòng) 老師：利用“問(wèn)題探討”，提出問(wèn)題，組織同學(xué)爭(zhēng)論、溝通看法。 (1)為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上? (2)推想這種“嫁接”怎樣才能實(shí)現(xiàn)? (3)這種“嫁接”對(duì)品種的改良有什么意義? 同學(xué)：分組爭(zhēng)論。同學(xué)設(shè)想用類似的方法來(lái)“改造”某種生

9、物，使其符合人們某種特定需要，說(shuō)出詳細(xì)設(shè)想。各小組選派代表陳述觀點(diǎn)。 老師：雜交育種有哪些局限性?人類是否可以根據(jù)自己的意愿直接定向改造生物。 同學(xué)：雜交育種有方法簡(jiǎn)潔、簡(jiǎn)單操作的優(yōu)點(diǎn)。但是，雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能制造新的基因。雜交后代會(huì)消失性狀分別現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩縵，過(guò)程煩瑣。我們可以利用基因工程的方法解決，即把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上。 老師：確定同學(xué)合理的想法，引發(fā)思索?！澳愕南敕ê芎?，可是用什么樣的方法才能實(shí)現(xiàn)你的設(shè)想呢?” 同學(xué)：頭腦中設(shè)想“嫁接”的過(guò)程。 老師：用類比的方法引導(dǎo)同學(xué)思索基因工程的大致步驟和所需要的工具：剪刀、針線、運(yùn)載體等。并用

10、問(wèn)題啟發(fā)同學(xué)：“你能想象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(huì)有多大嗎?” 同學(xué)：頭腦中設(shè)想“嫁接”的過(guò)程。并跟隨老師的引導(dǎo)，思索基因工程的大致步驟：找到目的基因、剪切、拼接、縫合、表達(dá)、檢測(cè)，所用到的工具：基因剪刀、基因針線、基因的運(yùn)載體。 老師：下面以EcoRI為例，構(gòu)建重組DNA分子模型，體會(huì)基因的剪切、拼接、縫合的道理。 EcoRI是已發(fā)覺(jué)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)覺(jué)的能在特定位置上切割DNA分子的酶。它的特別性在于，它在DNA分子內(nèi)部“下剪刀”，特地識(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(參考教科書插圖6-

11、3)。 同學(xué)們來(lái)試一試，動(dòng)手做一個(gè)重組DNA模型吧。在動(dòng)手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子針線”的用途和使用方法。 用同一種限制性內(nèi)切酶切割后的DNA片段其末端可以用連接酶來(lái)縫合(參考教科書插圖6-4)。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的DNA分子。 同學(xué)：4個(gè)人一組，再次閱讀課前老師下發(fā)的“構(gòu)建DNA分子模型的文字指導(dǎo)”。 老師：提出問(wèn)題： (1)制作模型時(shí)用到的“剪刀”和“針線”各代表什么?比較剪切后的DNA片段的末端切片，你發(fā)覺(jué)有什么特點(diǎn)呢 ? (2)回顧在模型構(gòu)建過(guò)程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“產(chǎn)品”，你對(duì)重組DNA的操作有什么新的理解? 同學(xué)：爭(zhēng)論模型構(gòu)建的詳細(xì)方法，

12、按“指導(dǎo)”的方法步驟依次完成模擬制作過(guò)程，并思索老師提出的問(wèn)題?；卮鸩贤▽?duì)重組DNA技術(shù)的理解。 同學(xué)：剪刀限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)。它的作用具有特異性特點(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EcoRI限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開。剪切的結(jié)果是產(chǎn)生黏性未端(堿基互補(bǔ)（配對(duì)）)。 老師：要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必需要用限制酶切幾個(gè)切口?可產(chǎn)生幾個(gè)黏性末端? 同學(xué)：要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必需要用限制酶切2個(gè)切口?？僧a(chǎn)生2個(gè)黏性末端。 同學(xué)：針線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

13、)。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。 老師：用DNA連接酶連接兩個(gè)相同的黏性末端要連接幾個(gè)磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)?用限制酶切一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)? 同學(xué)：2個(gè)、2個(gè)。 老師：現(xiàn)在同學(xué)們分組各做一個(gè)重組DNA模型，看一看哪個(gè)組的最科學(xué)。 同學(xué)：分組做重組DNA模型，并分別在實(shí)物投影儀上演示，其他同學(xué)點(diǎn)評(píng)。 老師：重組后的DNA分子還需要特別的運(yùn)載工具運(yùn)載到受體細(xì)胞(如大腸桿菌、動(dòng)植物細(xì)胞)中。那么誰(shuí)能擔(dān)當(dāng)這個(gè)任務(wù)呢? 老師：用圖片或課件動(dòng)畫展現(xiàn)質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。 同學(xué)：觀看

14、圖片或課件，了解質(zhì)粒的特點(diǎn)及其運(yùn)載功能。 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。可以簡(jiǎn)單地從細(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。 老師：有了基因工程操作的工具后，那么基因工程詳細(xì)是如何進(jìn)行操作的呢? 老師：用多媒體課件或與教科書插圖6-6示意圖類似的基因操作步驟的有關(guān)錄像資料進(jìn)行展現(xiàn)。思索問(wèn)題如下：(可以利用幻燈或多媒體課件演示) (1)舉例說(shuō)明什么是目的基因。 (2)從供體細(xì)胞DNA中直接分別基因的方法叫什么?簡(jiǎn)要說(shuō)出該方法的過(guò)程是什

15、么。 (3)人工合成基因的方法有幾種?其操作過(guò)程分別是什么? (4)將目的基因與用限制性內(nèi)切酶處理后的運(yùn)載體混合，用DNA連接酶處理睬消失幾種結(jié)果?(只考慮兩兩結(jié)合) (5)將含目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌受體細(xì)胞的過(guò)程中常用到哪種化學(xué)試劑?其作用是什么? (6)在目的基因的檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)的對(duì)象是什么? 同學(xué)：觀看錄像資料，想象科學(xué)家在分子水平上進(jìn)行這一操作的精確性。然后思索、爭(zhēng)論、回答。(通過(guò)觀看錄像資料同學(xué)對(duì)基因工程的步驟能夠大體了解，對(duì)以上的問(wèn)題能基本回答，但是對(duì)詳細(xì)的操作步驟還不能從生物學(xué)角度上很透徹地理解) 老師：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材內(nèi)容，從理論上理解有關(guān)學(xué)問(wèn)，同學(xué)們可從生物學(xué)的專業(yè)

16、學(xué)問(wèn)角度動(dòng)身，用生物學(xué)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)精確地解答有關(guān)問(wèn)題。 簡(jiǎn)要?dú)w納基因工程操作的基本步驟和大致過(guò)程。 同學(xué)和老師一起歸納基因工程操作的幾個(gè)步驟： 第一步：提取目的基因; 其次步：目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合; 第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞; 第四步：目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。 高中生物基因工程的應(yīng)用教案大全二 目標(biāo) 1. 學(xué)問(wèn)目標(biāo)： 讓同學(xué)能說(shuō)基因工程的主要步驟。 讓同學(xué)能說(shuō)出基因工程應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用方面和現(xiàn)狀。 讓同學(xué)了解轉(zhuǎn)基因生物和食品的平安性。 2. 力量目標(biāo)： 通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，了解基因工程的主要步驟。 通過(guò)學(xué)習(xí)，能夠了解基因工程應(yīng)用現(xiàn)狀，并猜測(cè)進(jìn)展。 讓同學(xué)學(xué)會(huì)通過(guò)爭(zhēng)論，對(duì)轉(zhuǎn)基因生物和食品持理性態(tài)度

17、 3. 態(tài)度、情感、價(jià)值觀目標(biāo) 讓同學(xué)了解基因工程，熟悉基因工程技術(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。培育科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、為人類謀福利的主體科學(xué)思想。 教學(xué) 重點(diǎn) 1.基因工程的主要步驟 2.基因工程的應(yīng)用 3. 轉(zhuǎn)基因生物和食品的平安性 教學(xué) 難點(diǎn) 基因工程經(jīng)受的四個(gè)步驟 主要 教具 教室多媒體，手工材料 主要 教法 多媒體教學(xué) 板書設(shè)計(jì) 其次節(jié) 基因工程及其應(yīng)用(下) 一. 基因工程的主要步驟 1. 提取目的基因 2. 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 3. 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 4. 目的基因的檢測(cè)和表達(dá) 二.基因工程的應(yīng)用 1. 作物育種 2. 醫(yī)藥研制 3. 環(huán)境愛護(hù) 三.轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因

18、食品的平安性 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)程序 老師活動(dòng) 同學(xué)活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 復(fù)習(xí) 提問(wèn)高二(6)班同學(xué)，基因工程需要哪些特地的工具。 剪刀(限制酶)、針線(連接酶)、運(yùn)載體(質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒等) 復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容 導(dǎo)入 承接上節(jié)課學(xué)問(wèn)點(diǎn)，介紹本章節(jié)重點(diǎn)、關(guān)鍵詞 了解本章節(jié)重點(diǎn)，及關(guān)鍵詞，形成初步學(xué)問(wèn)主線 對(duì)后面學(xué)問(wèn)學(xué)習(xí)起到承前啟后的作用，并引起后期學(xué)習(xí)的記憶喚起。 學(xué)問(wèn)點(diǎn) 引入 問(wèn)題：“基因工程要經(jīng)受哪些步驟?” 觀看視頻，通過(guò)介紹抗除草劑水稻的產(chǎn)生過(guò)程，了解基因工程有哪些步驟。 觀看，并總結(jié) 讓同學(xué)自己學(xué)會(huì)觀看，整理學(xué)問(wèn)，總結(jié)規(guī)律。 提問(wèn)“基因工程主要經(jīng)受哪些步驟”? 回答 總結(jié)規(guī)律 高中生物基因工

19、程的應(yīng)用教案大全三 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.基因工程工具的特點(diǎn)和功能。 4.基因工程的基本操作步驟。 5.通過(guò)對(duì)書中以及ppt課件中的插圖、圖片的觀看，學(xué)會(huì)科學(xué)的觀看方法，培育收集和處理科學(xué)信息的力量、獵取新學(xué)問(wèn)的力量、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的力量。 過(guò)程與 方法 多媒體教學(xué) 、直觀教學(xué)法、 小組爭(zhēng)論法 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的平安性。 2.進(jìn)行角色扮演，使同學(xué)體驗(yàn)參加社會(huì)問(wèn)題的爭(zhēng)論和決策的方法。 3.通過(guò)學(xué)習(xí)了解我國(guó)基因工程的進(jìn)展前景及成果，激發(fā)同學(xué)對(duì)于生物學(xué)問(wèn)的愛好，開闊同學(xué)的思路，養(yǎng)成同學(xué)的愛國(guó)主義熱

20、忱，樹立在學(xué)習(xí)上努力刻苦的決心。 重點(diǎn) 1.基因工程的基本原理。 2.轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的平安性。 難點(diǎn) 1.基因工程的基本原理。 2.轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的平安性。 方法 爭(zhēng)論法、演示法、講授法等 教具 多媒體演示課件，試驗(yàn)材料和用具等。 教 學(xué) 過(guò) 程 教學(xué)內(nèi)容 老師組織和引導(dǎo) 同學(xué)活動(dòng) 教學(xué)意圖 情境創(chuàng)設(shè) 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(duì)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?dú)狻?(3)人的胰島素細(xì)胞能分泌胰島素調(diào)整血糖的濃度。 敘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(dá)的結(jié)果，但是人類能不能改造基因

21、呢?能不能使本身沒(méi)有某共性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢?例如，讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮?dú)?讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素、干擾素等藥物。這樣既節(jié)約了人力，又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)，同時(shí)還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎?回答是可以的。通過(guò)科學(xué)家們的不斷努力，在20世紀(jì)70年月最終創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術(shù)基因工程。 從詳細(xì)的事例動(dòng)身，集中同學(xué)的留意力。 基因工程的原理同學(xué)活動(dòng)教學(xué)意圖 “問(wèn)題探討” 提出問(wèn)題組織同學(xué)爭(zhēng)論、溝通看法。 (1)為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上? (2)推想這種“嫁接”怎樣才能實(shí)現(xiàn)? (3)這種“嫁接”對(duì)品種的改良有什么意義? 【問(wèn)1】雜交育種有哪些局限性?

22、人類是否可以根據(jù)自己的意愿直接定向轉(zhuǎn)變生物。 “你的想法很好，可是用什么樣的方法才能實(shí)現(xiàn)你的設(shè)想呢?” 用類比的方法引導(dǎo)同學(xué)思索基因工程的大致步驟和所需要的工具：剪刀、針線、運(yùn)載體等。并用問(wèn)題啟發(fā)同學(xué)：“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(huì)有多大嗎?” 下面以EcoRI為例，構(gòu)建重組DNA分子模型，體會(huì)基因的剪切、拼接、縫合的道理。 EcoRI是已發(fā)覺(jué)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)覺(jué)的能在特定位置上切割DNA分子的酶。它的特別性在于，它在DNA分子內(nèi)部“下剪刀”，特地識(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

23、教科書插圖6-3)。 同學(xué)們來(lái)試一試，動(dòng)手做一個(gè)重組DNA模型吧。在動(dòng)手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子針線”的用途和使用方法。 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(參考教科書插圖6-4)。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的DNA分子。 【問(wèn)】(1)制作模型時(shí)用到的(剪刀和針線)各代表什么?比較剪切后的DNA片斷的末端切片，你發(fā)覺(jué)有什么特點(diǎn)呢 ? (2)回顧在模型構(gòu)建過(guò)程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“產(chǎn)品”，你對(duì)重組DNA的操作有什么新的理解? 【問(wèn)】要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必需要用限制酶切幾個(gè)切口?可產(chǎn)生幾個(gè)黏性未端? 【問(wèn)】用DNA連接酶連接兩個(gè)

24、相同的黏性未端要連接幾個(gè)磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)?用限制酶切一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)? 現(xiàn)在同學(xué)們分組各做一個(gè)重組DNA模型，看一看哪個(gè)組的最科學(xué)。 重組后的DNA分子還需要特別的搬運(yùn)工具運(yùn)載到受體細(xì)胞(如大腸桿菌、動(dòng)植物細(xì)胞)中。哪么誰(shuí)能擔(dān)當(dāng)這個(gè)任務(wù)呢? 用圖片或課件動(dòng)畫展現(xiàn)質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。 講解質(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。 可以簡(jiǎn)單地從細(xì)胞中取出或放入。 這

25、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。 【問(wèn)】有了基因工程操作的工具后，哪么基因工程詳細(xì)是如何進(jìn)行操作的呢? 老師：用多媒體課件或與教科書插圖6-6示意圖類似的基因操作步驟的有關(guān)錄像資料。思索問(wèn)題如下：(可以利用幻燈或多媒體課件演示) (1)舉例說(shuō)明什么是目的基因。 (2)從供體細(xì)胞DNA中直接分別基因的方法叫什么?簡(jiǎn)要說(shuō)出該方法的過(guò)程是什么。 (3)人工合成基因的方法有幾種?其操作過(guò)程分別是什么? (4)將目的基因與用限制性內(nèi)切酶處理后的運(yùn)載體混合，用DNA連接酶處理睬消失幾種結(jié)果?(只考慮兩兩結(jié)合) (5)將含目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌受體細(xì)胞的過(guò)程中常用到哪種化學(xué)試劑?其作用是什么? (6)在目的基因的檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)的對(duì)象是什么? 【敘述】現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材內(nèi)容，從理論上理解有關(guān)學(xué)問(wèn)，同學(xué)們可從生物學(xué)的專業(yè)學(xué)問(wèn)角度動(dòng)