資源簡介

第3章 基因工程
第1節 重組DNA技術的基本工具
(一)教學目標
1.闡明重組DNA技術所需的三種基本工具的作用。
2.認同基因工程的誕生和發展離不開理論研究和技術創新。
3.進行DNA的粗提取與鑒定。
(二)教學重點和難點
1.教學重點
(1)重組DNA技術所需的三種基本工具的作用。
(2) DNA的粗提取與鑒定。
2.教學難點
(1)基因工程載體需要具備的條件。
(2) DNA的粗提取與鑒定。
(三)教學過程
一、結合基因工程應用的實例引入本節課的學習
我國是棉花的生產和消費大國，棉花在種植過程中常常會受到棉鈴蟲的侵襲，這會使棉花大量減產。大量施用農藥不僅提高了生產成本，還可能造成農產品和環境的污染，如果能培育出自身能抵抗棉鈴蟲的棉花就能解決這個問題。棉花本身不具有“殺蟲基因”，而蘇云金桿菌有一-種“殺蟲基因”，它能通過編碼產生抗蟲蛋白來殺死棉鈴蟲。
能否將蘇云金桿菌的“殺蟲基因”導入棉花細胞，使棉花自身產生抗蟲蛋白來抵抗棉鈴蟲呢 引導學生聯系學過的知識，思考、回答。
二、基因工程的概念和理論基礎
指導學生閱讀課本，學習基因工程的概念。
三、基因工程需要用到的“分子工具”
番木瓜是在我國商業化種植的水果，利用教材中 “從社會中來”欄目中培育轉基因番木瓜的實例，以此創設情境提出本節課要解決的問題，即在基因工程的操作中需要用到哪些“分子工具"，引出對基因工程所需“分子工具”的介紹。
展示教材中的“重組DNA技術所需的三種基本工具示意圖"，讓學生分析這三種工具的作用。
四、限制性內切核酸酶——“分子手術刀”
引導學生閱讀教材“限制性內切核酸酶——“分子手術刀”的內容。思考回答以下問題：
1.限制酶的作用特點有哪些
2.兩種限制酶切割DNA片段后產生的末端有什么不同
3.限制酶主要是從原核生物中分離純化出來的，它們在原核生物中存在的意義是什么
五、DNA連接酶——“分子縫合針”
介紹DNA連接酶的分類和作用特點。
六、基因進入受體細胞的載體“分子運輸車”
外源基因難以進入細胞，進入后也不容易穩定存在并表達。通常需要利用載體將基因送入細胞。常用的載體是質粒，它是一種裸露的、結構簡單、獨立于真核細胞細胞核或原核細胞擬核DNA之外，并具有自我復制能力的環狀雙鏈DNA分子。
通過思考題引導學生分析載體需要具備的條件，思考、回答問題，總結載體需要具備的條件:具有一個或多個限制酶切割位點，供外源基因插入其中;能在受體細胞中進行自我復制，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復制，這樣它攜帶的外源基因才能在受體細胞中復制，不至于丟失;具有標記基因便于重組DNA分子的篩選。
補充介紹在基因工程中使用的載體的種類，并說明天然質粒往往需要經過人工改造才能用于基因工程的操作。
讓學生閱讀本章教材“科技探索之路”的內容，思考科學家發現三種“分子工具”的意義。認識三種“分子工具”的發現使科學家能夠在體外對DNA分子進行設計和施工，從而推動了基因工程從理論走向實踐;認同基因工程是在遺傳學、分子生物學、生物化學和微生物學等學科的基礎上發展起來的，它需要相關理論和技術的支撐。

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