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专题1基因工程
第二节基因工程的基本操作程序教学设计
一、教材分析:
《基因工程的基本操作程序》是人教版选修3专题1基因工程中
第2节内容,本节是《基因工程》专题的核心,上承《DNA重组技术
的基本工具》一节,下接《基因工程的应用》。在专题1基因工程的
学习中占据重要地位。统览全册,与本节内容有关的章节很多,所以
学会学好本节内容直接关系后面的学习。
二、学情分析:
经过必修二《遗传与进化》知识的学习,以及上一节DNA重组技
术所需三种基本工具等知识的学习,学生具备了学习“基因工程的基
本操作程序”的知识基础,而且,作为高二学生,经过一年的生物学
习,学生的生物基础知识较扎实,思维的目的性、连续性和逻辑性已
初步建立。但是《基因工程的基本操作程序》一节难点多、内容杂、
较抽象,学生不易理解。
三、教学目标:
1、知识目标:
⑴简述基础理论研究和技术进步催化了基因工程;
⑵简述基因工程的原理和基本步骤;
⑶知道目的基因获得的方法;
⑷尝试设计某一转基因生物的研制过程。
2、能力目标:
⑴运用所学DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型;
⑵尝试运用基因工程原理,提出解决某一实际问题的方案;
⑶通过对书中插图等的观察,学会科学的观察方法,培养观察能
力;
⑷通过对基因工程的学习培养理解能力、思维能力、语言表达能
力。;
3、情感态度与价值观目标:
⑴关注基因工程的发展;
⑵认同基因工程的应用促进生产力的提高,体会生物科技发展对
社会的影响。
四、教学重点与难点:
1、教学重点:基因工程基本操作程序的四个步骤;
2、教学难点:
⑴从基因文库中获取目的基因
⑵利用PCR技术扩增目的基因;
五、课堂互动学习过程:
(一)整体感知:
1、利用视频胰岛素的发现引入,激发学生迫切学习知识的愿望
2、在必修教材的基础上以图片复习的方式让学生从整体上把握
基因工程的基本操作程序。
这样处理可以培养学生的民族自豪感和自强不息的民族精神,从
而激起同学们学习的积极性,能很好的将知识、能力、情感态度与价
值观有机地统一起来。
(二)分步探讨:
1、目的基因的获取:
目的基因的获取是实施基因工程的第一步,通过设置系列问题引
导学生深思,以弄清获取目的基因各种途径的前提、方法和适用范围。
问题⑴:目的基因的概念?
解决此问题,首先请同同学如果我们想获得人的胰岛素,那我
们的目的基因应该是什么?从而引申出目的基因的概念,应该是获得
相应蛋白质的基因,最后一起学习课本中目的基因的概念及种类:主
要指编码蛋白质的基因,也可以是一些具有调控作用的因子。
问题⑵:基因的结构?原核生物与真核生物基因结构的区分?
便于学生对基因的理解,通过图片对比原核细胞基因的结构和真
核细胞基因的结构,加深印象,理解知识。
问题⑶:获取目的基因的方法有哪些?
问题⑷:获取目的基因的操作过程分别是怎样的?
①从基因文库中提取
引导同学思考:如果想得到人的胰岛素基因,就要到人的细胞中
染色上去找胰岛素基因,那大家知道,人的细胞中有多少基因吗?我
们曾经学过人类基因组计划,它测定了30亿个碱基对,发现有两到
三万个基因,从这两到三万个基因中去找胰岛素基因是非常困难的,
那科学家用什么方法呢?
a、基因组文库的构建过程:
解决此问题,首先可以结合视频以酵母菌细胞酵母菌为例向学
生介绍基因组文库的构建过程,并将基因文库形象地比喻成一个国
家图书馆,有助于他们理解基因文库中每个受体菌DNA分子
都包含一段不同的外源DNA片段。
操作前提:对目的基因碱基序列完全不知。
b、部分基因文库的构建过程:
引导思考:一般我们对某个基因一无所知的时候,我们就要从基
因组文库中去寻找,他的工作量非常大,操作比较复杂,实际生活中
我们经常会获取基因的一些信息,比如从胰岛B细胞中胰岛素基因的
转录产物mRNA,反转录生
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