資源簡介

7.2.1《基因工程》教案
教學目標
知識與技能：
（1）理解基因工程的概念、基本工具及操作步驟。
（2）通過對基因工程原理的學習，逐步培養學生的自學能力、歸納總結能力、觀察圖片和動畫進而獲取新知的能力、合作探究的能力。
過程與方法
通過師生互動的學習過程，使學生逐步適應發現式學習、小組式學習、交往式學習，逐步養成自主學習、合作學習、探究學習的習慣。
3.情感態度和價值觀
在師生互動過程中，注意培養學生相互合作、相互尊重的良好品質，同時通過一些圖片的觀看引領學生熱愛生命、熱愛生活。
教學重點
理解基因工程的概念、基本工具及操作步驟
教學難點
基因工程的原理及大致操作過程
教學方法
多媒體教學法；啟發式教學法；學生自學討論；搜集和整理資料；講述提問
課前準備
教師準備：教學ppt，以及有關轉基因生物安全性的有關信息
學生準備：課前預習課文，完成教師課前布置的信息收集
課時安排
1課時
教學過程
1、導入新課
美國馬里蘭州有個女孩，體內的某個基因與正常人不同，導致其免疫功能嚴重低下，1990年醫生們用基因治療的方法使她的病情大為緩解，由此她成為世界上接受基因治療的第一人。這就是基因治療，它是基因工程研究的一個重要方面。下面我們就來學習本節內容。

2、新課學習
基因工程的原理
教師組織學生閱讀回答下列問題：
1.人的生長激素基因與細菌環狀DNA能夠拼接，說明了什么問題？
2.人的生長激素基因在細菌體內表達成功的標志是什么？
3.什么叫基因工程？
4.什么是轉基因生物？舉例說明。
基因工程的概念
1.對于基因工程的概念，教師應在指導學生閱讀教材的基礎上，讓學生理解基因工程概念
基因工程的別名：基因拼接技術或DNA重組技術
操作環境 生物體外
操作對象 基因
操作水平 DNA分子水平
基本過程 剪切→拼接→導入→表達
結果 人類需要的基因產物
通過對基因工程概念的理解，我們知道其操作水平是在DNA分子水平，用普通的操作工具能夠在如此微觀的條件下操作嗎？回答是不能。這就需要有專門的工具對DNA分子進行操作。
2．基因操作的工具
經過學生的討論和交流，教師對基因工程關鍵步驟歸納總結
關鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內提取。
關鍵步驟二：抗蟲基因與運載體DNA連接。
關鍵步驟三：抗蟲基因進入棉細胞。
通過對以上關鍵步驟的確定，教師引導學生思考，使學生理解在關鍵步驟的完成過程中都要用到基因操作工具，并使學生形象地記憶“工具”的作用。
3．基因工程的基本原理（播放視頻：基因的組成）
基因操作的基本步驟由于基因操作的基本步驟比較抽象和微觀，理解起來有一定的難度，這就需要教師將復雜的問題簡化，使學生直觀地理解抽象事物。

（1）提取目的基因
教師應在學生自學的基礎上，讓學生根據具體的實例理解目的基固的概念。同時可以啟發學生利用所學知識思考，如何從DNA分子中提取目的基因。
（2）目的基因與運載體結合（以質粒為運載體）。
思考題：目的基因與運載體結合的結果可能有幾種情況？
在學生思考討論的基礎上，引導學生理解該問題。有三種情況：目的基因與目的基因結合，質粒與質粒結合，目的基因與質粒結合
（3）將目的基因導入受體細胞。
教師可按以下形式歸納：
導入方法：借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑。
導入過程：（運載體為質粒，受體細胞為細菌）
（4）的目的基因的檢測和表達
基因工程的應用（知識拓展）
提出問題，引導學生回答：生物體的不同性狀是基因特異性表達的結果。
1.青霉菌能產生對人類有用的抗生素——青霉素。
2.豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮氣。
3.人的胰島B細胞能分泌胰島素調節血糖的濃度。
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的結果，但是人類能不能改造基因呢？能不能使本身沒有某個性狀的生物具有某個特定性狀呢？例如，讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮氣；讓微生物生產出人的胰島素、干擾素等藥物。
圖片展示轉基因生物：


歸納：定向改良農作物和家畜品種；提高農作物的抗蟲害能力；改變作物的營養成分；生產某些藥物；環境保護。
轉基因生物的安全性：
教師組織學生從正反2個方面來介紹轉基因生物的安全性問題。（播放視頻：轉基因產品的安全性）

完成下列問題：
為控制基因工程給人類帶來的負面影響，許多國家和國際組織制定了一些生物技術安全方面的法律法規和條例。例如，國際經濟與合作組織在 年，簽署的兩個綱領性文件《 》和《 》，均專門提到了生物技術安全問題，我國也在
年頒布了《 》。
3、結論總結
歸納總結：你學到了什么？有哪些收獲？
4、課堂練習
1.下列高科技成果中，根據基因工程原理進行的是（ ）
A.我國科學家袁隆平利用雜交技術培育出超級水稻
B.我國科學家將蘇云金桿菌的某些基因移植到棉花體內，培育出抗蟲棉
C.我國科學家通過返回式衛星搭載種子培育出太空椒
D.我國科學家通過體細胞克隆技術培養出太空牛
2.利用高產不抗病小麥和低產抗病小麥，經過雜交，多次自交，選擇培育出高產抗病小麥新品種，這種育種方法的原理是（ )
A.基因工程 B.基因突變 C.染色體變異 D.基因重組
3.下列關于育種的敘述中，正確的是（ ）
A.誘變育種和雜交育種均可形成新的基因
B.單倍體育種與多倍體育種的原理是不一樣的
C.用莖尖組織培養技術可獲得脫毒草莓
D.基因工程育種的原理是基因突變
4.下列育種原理或技術的敘述中正確的是（ ）
A.培育無籽西瓜是利用單倍體育種原理
B.“抗蟲棉”的獲得是利用雜交育種原理
C.“太空椒”的獲得是利用了基因突變原理
D.培育青霉素高產菌株是利用了基因工程技術
5、作業布置
1.假定科學家已經在大豆上找到了利用根瘤菌生產氮肥的基因，又找到了一種水稻的抗干旱基因，如果要創造一個既能自己制造氮肥又能抗干旱的大豆新品種，你認為可否利用基因工程方法去創造這種新大豆呢？請嘗試用簡圖的方式描繪此過程。
2.有關資料表明，隨著轉基因技術的廣泛應用，2001年全球轉基因作物的種植面積達到了5000公頃，我國餐桌上有一半的大豆色拉油屬于轉基因食品，轉基因食品是否安全，其談談你的觀點。
6、板書設計
第一節 基因工程
一、基因工程的原理
1.基因工程概念
2.基因工程原理
3.轉基因生物
二、基因工程的應用
三、轉基因生物的安全性

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