人教版高中生物必修二第六章第2節(jié)《基因工程及其應(yīng)用》 教案

教學(xué)課題 第六章 第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用設(shè)計者：長治六中 宋慶麗一、教材分析1.教學(xué)內(nèi)容分析 ?基因工程及其應(yīng)用?是人教版生物必修二第六章第二節(jié)的內(nèi)容。包括以下三方面內(nèi)容：基因工程的原理、基因工程的應(yīng)用、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的平安性。其中基因工程的原理是本節(jié)內(nèi)容的重點和難點 ,這局部內(nèi)容又包括了基因工程的概念、工具、操作步驟 。只有在了解了基因工程的原理這局部內(nèi)容的根底上才能更好地了解此項技術(shù)的應(yīng)用 ,進而更深入的思考轉(zhuǎn)基因生物及轉(zhuǎn)基因食品的平安性?；蚬こ淌窃陔s交育種及誘變育種技術(shù)的根底上 ,不斷探索研究出的取得突破性進展的新技術(shù)。是在分子水平上進行的操作技術(shù) ,在高中階段不可能直接讓學(xué)生進行相關(guān)實驗和操作 ,所以在教學(xué)中 ,應(yīng)借助多媒體課件以圖片及動畫的形式來呈現(xiàn)這一動態(tài)過程。使學(xué)生能夠更加直觀的理解這樣一個分子水平上的技術(shù) ,在頭腦中也能呈現(xiàn)這樣一個動態(tài)的過程。本節(jié)課以基因工程操作步驟為主線 ,穿插基因工程工具的結(jié)構(gòu)特點和功能及其概念 ,通過啟發(fā)式的提問 ,及小組討論的方法調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及思維。2. 課程標(biāo)準要求具體內(nèi)容標(biāo)準：關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的平安性二、教學(xué)目標(biāo)【知識目標(biāo)】1. 簡述基因工程根本原理。2. 描述基因工程的概念。3. 說出基因工程的工具、根本步驟。【能力目標(biāo)】1. 能根據(jù)老師的實例講解以及在掌握基因工程工具、步驟的根底上能解決新的問題。2. 舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。【情感目標(biāo)】1.在學(xué)習(xí)了基因工程的原理及應(yīng)用的根底上 ,深入思考轉(zhuǎn)基因生物及轉(zhuǎn)基因食品的平安性 ,關(guān)注人類健康 ,上升到倫理方面的思考。三、教學(xué)重點和難點重點：1基因工程的概念； 2基因工程工具的特點和功能； 3基因工程的根本操作步驟。 4基因工程的應(yīng)用及轉(zhuǎn)基因生物和食品的平安性難點：1基因工程工具的特點和功能 2基因工程根本操作步驟四、教學(xué)課時 1個課時40分鐘五、教學(xué)方法 多媒體教學(xué)借助PPT課件以圖片和動態(tài)形式進行教學(xué) 直觀教學(xué)法 通過課件和板書 ,讓同學(xué)們直觀感受基因工程的操作步驟 ,并進行一定的思考小組討論法通過小組討論 ,能對所學(xué)的知識加以運用六、 教學(xué)用具 多媒體、ppt課件、圖片、高中生物必修二教材七、 教學(xué)板書：第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用一、 實例展示 “剪刀 限制酶 工具 “針線 DNA連接酶 “運輸車運載體二、 基因工程的步驟 剪切連接導(dǎo)入 表達三、 基因工程的概念基因工程的原理：基因重組四、基因工程的應(yīng)用八、教學(xué)過程教學(xué)程序教師行為學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入2min 同學(xué)們 ,上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了雜交育種和誘變育種兩種育種技術(shù) ,雖然這兩種育種技術(shù)廣泛應(yīng)用于我們的生產(chǎn)實踐 ,但仍然存在很多的缺乏和局限。比方說雜交育種年限長 ,而且僅限于同種物種間的雜交；誘變育種又有一定的盲目性。所以需要不斷探索尋找新的方法 ,新的技術(shù) ,更好的滿足我們生產(chǎn)時間的需要。今天 ,我們就來學(xué)習(xí)一項新的技術(shù)基因工程 ,看看這項技術(shù)取得了那些突破性的進展 ,又是怎樣為我們?nèi)祟愃玫哪?？我們先看一下這樣機組圖片PPT展示動物圖片大家見過這樣的動物嗎？能說出它們的名字嗎？這是我們?nèi)祟惔竽懙南胂?,想象著將不同種動物結(jié)合在一起 ,形成這樣奇奇怪怪的動物。當(dāng)然 ,到目前為止 ,還沒有見過這樣的動物。認真聽 ,并回憶思考雜交育種和誘變育種的缺乏。仔細觀察圖片并答復(fù)沒有感興趣 ,驚奇)通過穩(wěn)固舊知引出新課 ,讓學(xué)生明白 ,科學(xué)技術(shù)實在缺乏的根底上一步步改良和創(chuàng)新的。通過圖片來引起同學(xué)們的興趣。激發(fā)學(xué)習(xí)熱情?；蚬こ痰墓ぞ?、步驟、概念、原理25min 那會不會出現(xiàn)像圖片中那樣將不同物種結(jié)合在一起形成新的物種 ,更好的為我們所用呢？我們一起看這樣一那么資料資料展示 ,以往胰島素的提取方法；而微生物可以分泌產(chǎn)物 ,繁殖速率又快 設(shè)想：能不能讓微生物也產(chǎn)生出人胰島素這樣很珍貴的藥物？經(jīng)過多年努力 ,科學(xué)家于20世紀70年代創(chuàng)立了可以定向改造生物的新技術(shù)基因工程DNA拼接技術(shù)下面通過一個實例我們一起跟隨科學(xué)家的腳步 ,看看他們是怎樣運用基因工程這項技術(shù)來使大腸桿菌產(chǎn)生出了人胰島素的。PPT一步一步展示 ,圖文結(jié)合第一步 ,他們從組織細胞中提取出了人胰島素基因。第二步 ,用酶截取所提取的基因上的一段DNA片斷。第三步 ,從大腸桿菌中別離出了一種環(huán)狀物質(zhì)。第四步 ,用另一種酶將截取的DNA片段和環(huán)狀物質(zhì)進行重組。第五步 ,將重組物導(dǎo)入大腸桿菌第六步 ,培養(yǎng)大腸桿菌克隆大量基因。這就是科學(xué)家使大腸桿菌產(chǎn)生人胰島素的大致步驟 ,其實這就是基因工程的大體程序。到現(xiàn)在為止大家對這個過程也有了一個清晰的了解 ,肯定大家也存在不少的疑惑。我們再回過頭來看一下。第二步時 ,用一種酶截取DNA片段 ,那這種酶究竟是一種怎樣的物質(zhì) ,這就涉及到了我們基因工程的工具一 ,我們把它形象的稱為“基因的剪刀-限制性內(nèi)切酶限制酶 ,通過這樣一個例子來看看它是怎樣作用的PPT展示EcoRI限制酶的作用序列：EcoRI：它是限制酶的一種 ,可以專門識別DNA分子中含有的“GAATTC這樣的序列 ,一旦找到就可以從G和A之間剪斷 ,形成兩個互補配對的粘性末端。限制酶：分布：主要在原核生物中；切點：磷酸二酯鍵；作用特點：特異性 ,一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列 ,并在特定的切點上切割DNA分子?，F(xiàn)在請大家思考：被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？第四步時 ,用另一種酶進行連接 ,那另一種酶又是什么呢 ,這就涉及到了第二種工具 ,我們把它形象的稱為“基因的針線-DNA連接酶,通過動畫來展示DNA連接酶的作用方式。連接酶的作用是：將互補配對的兩個黏性末端連接起來 ,使之成為一個完整的DNA分子。注意：DNA連接酶連接的是DNA骨架上的缺口 ,不是堿基間的氫鍵第三步時 ,提到了環(huán)狀物質(zhì) ,這種環(huán)狀物質(zhì)又有何用處呢 ,這就是基因工程的第三種工具 ,形象的將它稱為“基因的運輸車-運載體。運載體的作用：將外源基因轉(zhuǎn)移到受體細胞中去；利用運載體在受體細胞內(nèi) ,對外源基因進行大量復(fù)制；運載體必須同時滿足三個要求：具有一到多個限制酶的酶切位點,以便與外源基因連接；能進入受體細胞并在受體細胞內(nèi)穩(wěn)定存在并能復(fù)制、表達；具有標(biāo)記基因,便于目的基因的篩選.常用的運載體：質(zhì)粒質(zhì)粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,是細胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子.、噬菌體和動植物病毒等 現(xiàn)在大家已經(jīng)知道了基因工程的三種必備工具 ,又通過剛剛的實例了解了基因工程的大體步驟 ,現(xiàn)在請以小組為單位討論：基因工程的核心步驟。評價學(xué)生答復(fù)的并總結(jié)：基因工程根本步驟：1獲取目的基因；2目的基因與運載體結(jié)合；3將目的基因?qū)胧荏w細胞；(4)目的基因的檢測與鑒定 現(xiàn)在我們掌握了基因工程的工具、步驟 ,那大家能不能給基因工程下一個定義呢？請同桌相互討論一下 ,根據(jù)你現(xiàn)在對基因工程的了解 ,給它下一個定義： 基因工程是指按照人們的愿望 ,把一種生物的基因提取出來加以修飾改造放到另一種生物的細胞里 ,定向改造生物的遺傳性狀現(xiàn)在再一起填這樣一個表格 ,見PPT其原理就是：基因重組優(yōu)點：定向改造生物體的性狀目的性強；育種周期短 ,克服遠緣雜交不親和障礙。 下面請大家以小組為單位討論這樣一個問題：棉花很容易被害蟲破壞 ,假設(shè)現(xiàn)在有一種細菌能分泌毒性很強的物質(zhì) ,現(xiàn)在讓你做一件偉大的事 ,如何做能培育出抗蟲的棉花來？仔細閱讀資料 ,并聯(lián)想二者之間會有什么聯(lián)系 ,產(chǎn)生疑問。跟隨老師的引導(dǎo)進行思考。跟著老師的思路 ,認真聽并思考。仔細看圖 ,并聽講解 ,頭腦中形成一條大腸桿菌產(chǎn)生人胰島素的完整的思路過程。并提出一些疑問：第二步 ,所用的酶是什么酶？第三步的環(huán)狀物質(zhì)又是什么？它的作用是什么？等。認真聽講 ,仔細看PPT ,弄清限制酶切割的是哪個位點。思考討論并答復(fù)：具有形同的粘性末端 ,因為限制酶具有特異性。認真聽講并結(jié)合圖片加以理解。根據(jù)實例的大體步驟以及三種工具的 ,討論 ,用自己的話 ,說出基因工程的核心步驟?；貞浕蚬こ痰牟襟E ,并用自己的話 ,定義基因工程?；貞浰鶎W(xué)知識 ,填寫表格小組討論 ,結(jié)合實例 ,并運用基因工程的步驟 ,進行答復(fù)。提高同學(xué)們分析資料的能力 ,并思考問題。通過設(shè)想來引出基因工程 ,給同學(xué)們留下思考空間。通過一步一步的展示 ,將整個過程動態(tài)展現(xiàn)出來 ,更清晰 ,形象。具體講解整體中的各局部 ,讓學(xué)生掌握的更透測 ,理解的更深刻。動畫展示酶的作用方式 ,讓學(xué)生更直觀的理解。適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)之后 ,讓同學(xué)們自己總結(jié)步驟 ,用自己的話給基因工程下一個定義 ,可以培養(yǎng)他們的整合知識的能力 ,同時也能表達出他們對知識的理解深度。是對知識的回憶對基因工程的步驟、工具再次穩(wěn)固 ,提高同學(xué)們對知識的遷移、應(yīng)用能力?；蚬こ痰膽?yīng)用10min我們掌握了基因工程的原理、所用的工具 ,該怎樣操作 ,那它是怎樣為我們所用的呢？我們將從以下幾方面看一下 ,基因工程的具體應(yīng)用。PPT主要以圖片的形式介紹在各方面的應(yīng)用1、 基因工程與作物育種轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、轉(zhuǎn)基因番茄等、超級綿羊等2、 基因工程與藥物研制用基因工程的方法生產(chǎn)胰島素、干擾素等3、 環(huán)境保護超級細菌4、 其他基因診斷、基因治療仔細看圖片展示 ,了解基因工程在各方面的應(yīng)用。并引起思考 ,是否這些轉(zhuǎn)基因生物都是平安的 ,都是好的。以圖片的形式展示介紹 ,可以調(diào)動起同學(xué)們的興趣 ,引發(fā)大家的思考。課堂小結(jié)3min知識要點：1、什么是基因工程及其原理 2、基因工程的工具3、基因工程的操作步驟4、基因工程的應(yīng)用課后作業(yè)及討論：1、 列表比擬雜交育種、誘變育種、基因工程的優(yōu)缺點2、 閱讀課后資料分析 ,討論：你認為應(yīng)該如何對待轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的平安性問題？跟著老師的引導(dǎo) ,頭腦里馬上呈現(xiàn)所學(xué)的知識要點進一步檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果九、 教學(xué)反思本節(jié)課沒有按照教材上的順序概念、原理、工具、步驟 ,而是先給出一那么資料 ,提出設(shè)想 ,以一個實例來闡述了大體過程 ,進而從這個實例中詳細學(xué)習(xí)基因工程的工具 ,總結(jié)步驟 ,最后通過這些的學(xué)習(xí) ,讓同學(xué)們用自己的語言定義基因工程 ,并通過聯(lián)系討論 ,讓學(xué)生對所學(xué)的知識加以運用。本節(jié)課以一個實例為主線 ,貫穿整節(jié)課。也就是以基因工程的步驟為主線 ,到達了教學(xué)目標(biāo) ,并通過圖文結(jié)合讓同學(xué)們了解其應(yīng)用 ,進而引發(fā)對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的思考。本節(jié)課的亮點就在于 ,借助多媒體用大量的圖片 ,動畫 ,將這個工程動態(tài)的展現(xiàn)出來 ,既激發(fā)了同學(xué)們的興趣 ,又使他們更直觀的理解 ,掌握。但是自己在講課的過程中 ,還存在很多問題 ,語言不標(biāo)準 ,不太流暢。對同學(xué)們的答復(fù)和評價還不夠。8 / 8