(共案)基因工程及其应用

课题 基因工程及其应用 设计教师 谢飞 授课教师   时间   课型 新授课 课时 1课时 教学 目标 （1）简述基因工程的基本原理。 （2）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。 （3）收集基因工程所取得的成果以及发展前景。 重点 难点 教学重点：(1)基因工程的基本原理。(2)基因工程的安全性问题。 教学难点：(1)基因工程的基本原理。(2)转基因生物与转基因食品的安全性。 教法   教具   教学过程设计 教材处理 师生活动 第一课时 一、导语： 由转入人胰岛素基因的大肠杆菌的图片导入，它能大量合成人胰岛素 用来治疗糖尿病等疾病，使胰岛素的生产成本大大降低， 你知道为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上吗？ 这种基因的“嫁接”是怎么实现的？ 二、新课 演示多媒体课件列举几种生物的不同性状，如下：（1）青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素。（2）豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气。（3）人的胰岛素细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度。 〖讲述〗以上几种生物各自有其特定的性状，这些性状都是基因特异性 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达的结果，但是人类能不能改造基因呢？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？例如，让禾本科植物能够固定空气中的氮气；让微生物生产出人的胰岛素、干扰素等药物。这样既节省了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。这种设想能实现吗？回答是可以的。通过科学家们的不断努力，在20世纪70年代终于创立了一种能定向改造生物的新技术——基因工程。                         教学过程设计 教材处理 师生活动 提出问题组织学生讨论、交流看法。 （1）为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？ （2）推测这种“嫁接”怎样才能实现？ （3）这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？ 【问1】杂交育种有哪些局限性？人类是否可以按照自己的意愿直接定向改变生物。 “你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？” 用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具：剪刀、针线、运载体等。并用问题启发学生：“你能想像这种剪刀加浆糊式的’嫁接工作在分子水平的操作，其难度会有多大吗？” 下面以EcoRI为例，构建重组DNA分子模型，体会基因的剪切、拼接、缝合的道理。 EcoRI是已发现的500多种限制性内切酶中的一种，它是一种从细菌中发现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分子内部“下剪刀”，专门识别DNA分子中含有的“GAATTC”这样的序列，一旦找到就从G和A之间剪断（参考教科 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 插图6-3）。 同学们来试一试，动手做一个重组DNA模型吧。在动手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子针线”的用途和使用方法。 用同一种限制性内切酶切割后的DNA片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图6-4）。这样“剪切拼接”就可以形成重组的DNA分子。 【问】（1）制作模型时用到的(剪刀和针线)各代表什么?比较剪切后的DNA片断的末端切片，你发现有什么特点呢 ? （2）回顾在模型构建过程中,每一步的操作和所用到的工具以及形成的“产品”，你对重组DNA的操作有什么新的理解？ 【问】要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性未端？ 【问】用DNA连接酶连接两个相同的黏性未端要连接几个磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯键)？用限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸和脱氧核糖交替连接而构成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯键)？       . 教学过程设计 教材处理 师生活动 现在同学们分组各做一个重组DNA模型，看一看哪个组的最科学。 重组后的DNA分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。哪么谁能承担这个任务呢？ 用图片或课件动画展示质粒的结构及特点。 〖讲解〗质粒的特点： 细胞拟核之外的小的环状DNA分子。 借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响。 质粒能够自主复制，而且复制只能在宿主细胞内完成。可以容易地从细胞中取出或放入。 这些特点使它能够胜任运载体的工作，携带目的基因进入细胞。 【问】有了基因工程操作的工具后，哪么基因工程具体是如何进行操作的呢， 教师：用多媒体课件或与教科书插图6-6示意图类似的基因操作步骤的有关录像资料。思考问题如下：（可以利用幻灯或多媒体课件演示）（1）举例说明什么是目的基因。（2）从供体细胞DNA中直接分离基因的方法叫什么？简要说出该方法的过程是什么。（3）人工合成基因的方法有几种？其操作过程分别是什么？（4）将目的基因与用限制性内切酶处理后的运载体混合，用DNA连接酶处理会出现几种结果？（只考虑两两结合）（5）将含目的基因的重组质粒导入细菌受体细胞的过程中常用到哪种化学试剂？其作用是什么？（6）在目的基因的检测过程中，检测的对象是什么？ 【讲述】现在请同学们阅读教材内容，从理论上理解有关知识，同学们可从生物学的专业知识角度出发，用生物学的专业术语准确地解答有关问题。 通过课件向学生展示基因工程给人类带来巨大成就的图片。同时述说如下：基因工程自1973年诞生后，由于基因工程技术具有可以直接控制基因，将基因从一个物种转移至另一个物种，创造出新的物种或新的品种的显著特点。也就是说，可按照人们的主观愿望，创造出自然界中原先并不存在的新的生物类型，使人类从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到随心所欲改造生物和创造生物的新时代。经过30多年的发展历程，取得了惊人的       教学过程设计 教材处理 师生活动 成绩，特别是近10年来，基因工程的发展更是突飞猛进。基因转移、基因扩增多技术的应用，不仅使生命科学的研究发生了前所未有的变化，而且在实际应用领域中，为农牧业、食品工业、医药卫生、环境保护等方面开拓了广阔的发展前景。 今天就由同学们来阐述自己的认识和看法 首先请各小组汇报课前收集到的有关基因工程应用的事例资料。 学生分组汇报并交流课前收集资料的情况。 同学们的陈述为我们展示了基因工程的美好前景。现在请同学们看我摘录的一则消息：1998年英国的研究人员普斯陶伊通过新闻媒体向人展示了他的研究成果：实验鼠在食用转基因土豆十天后，其肾、脾和消化道都出现了不同程度的损伤。你们怎样看待转基因生物和转基因食品的安全性呢？ 概括起来，关于转基因生物的争论主要表现在如下几个方面： （1）转基因生物可能对环境质量、生态系统或生态系统的稳定性产生不利影响。 （2）转基因生物可能对人体健康产生不利影响，严重的可以致癌和其他遗传病。 （3）基因武器可能给人类带来毁灭性的危险。 现在，我国农业部、卫生部、国家出入境检验检疫局和国家环境保护总局越来越重视转基因生物及其产品非得安全性，正密切关注国际上有关管理法规的动向。   教学日记 板书设计