基因工程1复习学习指导案
学习指导案 课题 DNA重组技术的基本工具 基因工程的基本操作程序 授课时间 课型 复习 主备人 教材分析 《DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节, 本节内容主要是介绍了 DNA重组技术的三种基本工具,是学习《基因工程的基本操 作程序》的基础和前提。《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二 节,也是《基因工程》的核心,上承《DNA重组技术的基本工具》,下接《基因工程 的应用》。本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤,教学内容多,难 点多,最好化整为零、各个击破。 学情基础分析及 预习导学 学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识,对于本部分内容已经有了 初步了解,所以学习起来应该不会有太大的困难。 本节课内容较多,难点较多,学生学习起来有一定困难,所以之前应该要求学生做好 预习,尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。 课程目标 知识与技能:(1)简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。 (2)简述DNA重组技术所需的三种基本工具。 (3)简述基因工程原理及基本操作程序。 过程与方法: 运用所学DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型。 尝试设计某一转基因生物的研制过程。 情感、态度、价值观:(1)关注基因工程的发展。 (2) 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 (3) 关注基因工程的发展。 (4) 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 学习重点 DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。 基因工程基本操作程序的四个步骤 学习难点 基因工程载体需要具备的条件。 (1) 从基因文库中获取目的基因 (2) 利用PCR技术扩增目的基因 教具准备 多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。 学习过程 学习内容 学习 形式 教师指导 时 间 (-)预习检查、总结疑惑。 检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。 (二)情景导入、展示目标。 教师首先提问: (1)我们以前在哪部分学习过基因工程?(必修二 从杂交育种到基因工程) (2)回想一下,转基因抗虫棉是怎样培育出来的?经过了哪些主要步骤? (实质是基因工程的基本操作程序:目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目 的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定) 从这节课开始,我们将深入学习基因工程,今天我们来学习DNA重组技术的基本 工具。我们来看本节课的学习目标。(多媒体展示学习目标,强调重难点) (三)合作探究、精讲点拨。 1、基因工程的概念 什么是基因工程? 想一想,基因工程是如何发展起来的? 2、科技探索之路(阅读课本P2—3页) (1)基因工程是在哪些学科的基础上发展起来的? (2)哪些基础理论的突破催生了基因工程? (3)哪些技术发明促进了基因工程的实施? (4)你觉得,基因工程的诞生和发展能否离不开理论研究和技术创新? 3、限制性核酸内切酶一一“分子手术刀” (1)从噬菌体侵染细菌的实验来看,细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源 DNA的入侵,那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭,有什么保护机制?由此可知, 限制酶可以从哪些生物中分离出来? (2)限制酶是如何切割DNA分子的? (3)参考课本P4图1—2,指出限制酶能破坏的那个磷酸二酯键。 (4)以EcoRI为例,画出限制酶切割后形成的末端。(需要学生爬黑板) 4、DNA连接酶——“分子缝合针” (1)DNA连接酶是怎么分类的? (2)DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事儿吗?有哪些区别? (比较DNA连接酶与DNA聚合酶) (3)E - coliDNA连接酶和T4DNA连接酶作用效果一样大吗?为什么? 5、基因进入受体细胞的载体一一“分子运输车” (1)载体的作用是什么?需要载体?把单独的DNA片段导入受体细胞不行吗? (2)我们选用从霍乱弧菌中分离出来的质粒做载体,可以吗?为什么? (3)我们能不能用肉眼直接观察到载体进入受体细胞?那如何鉴定呢? (4)如果载体上没有限制酶切割位点,能否把目的基因运输进入受体细胞? 6、活动:模拟操作重组DNA分子 (两人为一组进行;完成后小组之间进行交流) 学生 每两 人为 一组 (可 以是 同 桌, 结合 教材, 思考 并回 答学 案上 的问 题。 讨论 练习 (见 学案) 总 结 纠 错 讲 练 结 合 10 学习过程 学习内容 学习 形式 教师指导 时 间 (一)预习检查、总结疑惑 检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。 (4)情境导入、展示目标 教师首先提问: 2、什么是基因工程?(基因工程的概念) 3、DNA重组技术的基本工具有哪些?(限制酶、DNA连接酶、载体) 4、运载体需要具备哪些条件?(有一个或多个限制酶切割位点;有标记基因;能 在受体细胞中稳定存在并自我复制或者整合到受体细胞染色体DNA上随染色体 DNA的复制而同步复制) 上节课我们学习了 DNA重组技术的基本工具,本节课我们将继续学习《基因工程》 的核心内容一一基因工程的基本操作程序。我们来看本节课的学习目标。(多媒体展示学 习目标,强调重难点) (5)合作探究、精讲点拨 1、目的基因的获取(想一想,为什么要有这一步?) 思考并回答: (1)目的基因的获取方法有哪些? (2)为什么要建立基因文库?怎么建立的? (3)如何从基因文库中获取目的基因? (4)为什么要建立cDNA文库?如何获取cDNA? (补充真核生物基因与原核生物基因比较) (5)PCR技术的原理是什么? (6)如何获取引物? (7 ) PCR技术扩增的过程是? 5、基因表达载体的构建 (1)为什么要构建基因表达载体?单独的DNA片段能不能稳定遗传? (2)基因表达载体的构成包括哪些元件?(绘制基因表达载体的模式图) (3)什么是启动子、终止子?他们位于哪里?有什么作用? (4)为什么要有标记基因?它的作用是? 6、将目的基因导入受体细胞 (想一想,为什么要导入受体细胞?在外界能不能维持稳定和表达?) (1)什么是转化? (2)将目的基因导入植物细胞的方法有哪些?最常用的方法是?哪些细胞可以 作为受体细胞?(结合示意图,了解农杆菌转化法的基本过程) (3 )将目的基因导入动物细胞的基本操作程序是?要用到什么技术?哪些细胞 可以作为受体细胞? (4)早期的基因工程为什么选择原核生物作为受体细胞? (5)大肠杆菌细胞最常用的转化方法是? 7、目的基因的检测与鉴定(为什么要检测和鉴定?) (1)目的基因的检测与鉴定可以从什么水平来做? (2)核酸杂交技术基本过程是?什么是探针? (3)如何检测目的基因是否翻译出蛋白质? (4)如何从个体生物学水平鉴定转基因抗虫棉? 学生 每两 人为 一组 (可 以是 同 桌, 结合 教材,