《基因工程及其应用》教学设计
授课教师：陈景松班级：高一（1）班
【教学目标】
（一）知识与技能
①知道基因工程的概念
②掌握基因工程操作的基本工具
③理解基因工程操作的基本步骤
④举例说出基因工程的应用
（二）过程与方法
①通过对概念、原理、方法的理解和掌握，逐步形成分析、综合等思维能力，具备运用学到知识评价和解决实际问题的能力。
②通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
（三）情感态度与价值观
①形成结构与功能相统一的基本观点。
②培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。
③关注科学与社会。
【教学重、难点】
重点：①基因工程的基本原理
②基因工程操作的工具
③基因工程的基本操作步骤及其应用
难点：①基因工程的基本原理。
②基因工程的应用及其安全性
【课时安排】 1 课时
【教学过程】
教学过程新课引入
问题探究教学内容
选育、杂交、诱变，实践、理论、实践，几多辉煌，几多
遗憾。基因工程异军突起，朝阳产业，光明无限。基因工程
的诞生，使人们能按照所设计的蓝图，进行跨越种间鸿沟的
基因转移，从而定向的改变生物的遗传特性，创造出新的生
物类型。或者说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呢？
为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上？
教学手段
结合课件与实例演示
利用“问题探讨” ，提出问
题组织学生讨论、交流。
你能推测这种“嫁接”怎样才能实现的吗？
这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？
基因工程的基因工程把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上。学生思考基因工程的大致
原理步骤和所需要的工具，然后用什么样的方法才能实现实现这种“嫁接”呢？教师演示课件加深印象基因工
程的工具基因工程所需要的工具是怎样的呢？课件演示基因工程的
步骤
基因工基因的“剪刀” 是什么？EcoRI限制酶在DNA 分子内部
程的步骤“下剪刀”的部位是怎样的？要想获得某个特定性状的基因归纳小结
必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性未端？
基因的针线是什么？其作用部位在哪？
什么是运载体？常用的运载体有哪些？是否要用同一种
限制性内切酶来处理运载体呢？
基因工程的四个步骤
举例说明什么是目的基因。
如何从供体细胞DNA 中直接分离目的基因？
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？
在目的基因的检测过程中，检测的对象是什么？
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学生课件或资料演示
料。
基因工教师通过课件向学生
程的应用基因工程在农业上的应用主要表现在哪些方面？展示基因工程的成就
（ 1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质
的农作物。
（ 2）用基因工程的方法可培育出具有各种抗逆性的作物
新品种。
（3）基因工程在畜牧养殖业的应用
基因工程在医药卫生领域的应用主要在哪些方面？
（1）用于生产基因工程药品
（2）用于基因诊断和基因治疗
基因工程应用于环保（环境监测与净化环境）
转基因生物转基因作物已在美国、阿根廷及加拿大等国大面积种植，转可以组织学生收集资料，进和转基因食基因微生物已被大量用于商品化生产各种药品，转基因动物行正反两方面的辩论或角
品的安全性的研究也取得令人瞩目的进展。这些基因工程生物对经济发色扮演或出版报等方式进展、农业生产、医药卫生及社会伦理等方面产生了巨大的影行教学
响，在解决人类面临的环境恶化、资源匮乏、效益衰退和疾
病健康等问题方面，显示了巨大的作用。
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。
反馈与巩固学生完成练习精选习题
布置学生课后完成：搜集基因工程应用的事例及其价值
的资料；搜集有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等
的资料。
【板书设计】
一、基因工程的原理
1、概念
2、原理
二、基因操作的工具
1 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）。
2 基因的针线——DNA 连接酶
3基困的运输工具——运载体
三、基因工程的操作步骤
四个步骤：
四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种
2、基因工程与药物研制
3、基因工程与环境保护
四、转基因生物和转基因食品的安全性
第2节基因工程及其应用 孝义三中高一生物组张文 一、教材内容分析 基因工程是现代四大生物工程之一。《基因工程及其应用》是人教版高中生物必修2第6章第2节内容。本节内容主要包括三个方面，分两课时讲授。第1课时简要介绍“基因工程的原理”，第2课时介绍“基因工程的应用”及“转基因生物和转基因食品安全性”。本节内容是对前面所学育种内容的补充，是即贴近生活又远离生活的微观内容。由于在选修3中还有基因工程的介绍，因此本节的要求相对简单一些。 二、学情分析 对于基因操作的工具和基本步骤，内容抽象和复杂，学生接触少，会出现掌握不好，甚至理解错误的情况。虽然经过必修1的学习，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。但基因工程一节对学生来说难点较多，如果处理不好，会变成简单的死记硬背。因此在教学过程中，尽量通过生活化打比喻的方式和模型建构活动及采用多媒体动画形象化教学，并在教师引导下适时加强学生解决问题和运用图解等生物学语言归纳结论等方面的能力。切记不可讲的太多。 三、教学目标 1、简述基因工程的基本概念； 2、简述基因工程的基本工具； 3、简述基因工程的基本操作步骤； 4、通过基因工程的简介，鼓励学生积极探索新知和科学创新，树立一分为二的辩证唯物主义思想； 四、教学重点、难点分析 教学重点：基因工程的基本原理（概念、工具、操作步骤） 教学难点：基因工程的基本原理 五、教学思路 本节课主要解决如下几个问题：1）什么是基因工程？2）基因工程的主要原理是什么？3）基因工程的操作过程如何？4）基因工程有哪些方面的应用？如何看待转基因食品？由于本节内容和前面的育种内容联系比较紧密，因此可以让学生回顾前面几种育种方法的成果，再通过情景展现传统育种方法所不能达到的地方，进而引出基因工程，通过列举生活中的转基因成果让学生知道基因工程就在我们身边。而后通过与学生们所熟知的器官移植做对比，让学生理解基因工程的本质和操作过程。通过对转基因食品的讨论让学生树立辩证唯物主义观念。 六．教学策略及教学媒体 根据激趣原则，通过展示色彩绚丽的转基因生物图片入手，引出基因工程的概念，采取“引导—互动—探究”模式，即采用师生互动探究式教学，借助老师生活化打比喻和多媒体动画并安排学生制作模型活动从而使抽象的课程内容具体化，直观化和形象化。 七、教学设计流程图第1课时“基因工程的原理”
基因工程及其应用 一．学习目标 （1）能简述基因工程的基本原理及操作步骤。 （2）能举例说明基因工程在农业、医药等领域的应用。 （3）了解转基因生物及转基因食品安全性。 二．自主学习 （一）基因工程 1.概念：基因工程，又叫做或。通俗地说，就是，把一种生物的某种基因，加以，然后放到，地改造生物的。 2.原理：_____________________。 3.基本工具 （1）基因的“剪刀”：指______________（简称_ _____），具有特异性，即一种限制酶只能识别一种_________的核苷酸序列，并在_______的位点上切割DNA分子，露出。 （2）基因的“针线”：指________ ，它能在__________与________之间形成一定的化学键，将两条DNA片段连接起来，而互补的碱基之间通过_________连接的。 （3）基因的运载体：常用的运载体有质粒、______ 、______ 等。质粒主要存在于许多____ 和_______ 等生物中，其作用是将______送入受体细胞。 质粒：是或外，能的状DNA分子，通常含有，如大肠杆菌中的质粒。 4. 基本步骤 （1）过程：__________→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→___________。 （2）成功的标志：获得_______________。 （二）基因工程的应用 1.作物育种 人们利用基因工程的方法，获得了___ ___、稳产和具有____ __的农作物，培育出了具有各种__ ____的作物新品种。如：转基因抗虫棉、转基因奶牛等。 2.药物研制 利用基因巩固才方法，能够地生产出、的药品，如、、、、、等等。 3.环境保护 可利用转基因细菌降解______化合物，吸收环境中的______，分解泄漏的_____，处理__ ____等。 （三）转基因生物和转基因食品的安全性 1. 认为转基因生物和转基因食品安全的理由：从化学本质上看，转基因食品的构成与非转
第6章从杂交育种到基因工程 第2节基因工程及其应用 学习目标 1．简述基因工程的基本工具 2．简述基因工程的基本操作步骤 3．说出基因突变和基因重组的意义 基础知识 一、基因工程的原理 1. 基因工程的概念： 基因工程又叫技术或技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的提取出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，地改造生物的。 基因工程是在上进行的水平的设计施工，需要有专门的工具。 2.基因工程的工具 （1）基因的“剪刀”：__________（简称__________），作用： （2）基因的“针线”：__________，作用： （3）基因的：作用：，目前常用的运载体有________、________和______________等。 3. 基因工程操作的一般步骤为：__________________目的基因与___________结合将目的基因导入________________目的基因的________和________。 二、基因工程的应用 1、基因工程在作物育种方面的事例有：、、超级绵羊等； 抗虫基因作物的优点，不仅减少了__________，大大降低了生产成本，而且还减少了__________。 2、基因工程生产药品有__________、__________、__________等。 3、目前关于转基因生物和转基因产品的安全性，有两种观点，一种观点是转因生物和转基因食品不安全，____________________；另一种观点，应该大范围推广。
1.看课本P103图6-6，由图中过程怎么操作？用到什么工具？ ①从人的细胞中分离出DNA ； ②用限制酶切取胰岛素基因片断 ③分离大肠杆菌中的质粒并用同种限制酶切断 ④用DNA 连接酶将胰岛素基因与质粒DNA 重组 ⑤将重组质粒导入大肠杆菌进行转化 ⑥培养大肠杆菌，复制大量胰岛素基因并表达分泌出胰岛素； 过程属于基因工程的第一步：； 过程属于基因工程的第二步：； 过程属于基因工程的第三步：； 过程属于基因工程的第四步：； 2.此过程的目的基因是_____________，供体是，受体是_________； 3.细菌和人是差异非常大的两种生物，为什么通过基因重组后，细菌能够合成人的胰岛素呢？ 二、请模仿转基因大肠杆菌生产人胰岛素的过程，写出培育转基因抗虫棉的过程。 4.请写出过程 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
《基因工程及其应用》说课稿 一、说教材 《基因工程及其应用》是人教版生物必修2第六章第二节内容。学生们在几章中已经学习了基因的本质,基因的表达,对基因有一定的感性认识。为学生学习本节内容做到铺垫的作用。 本节的教学内容是在学生对基因有一定的理解的基础上,引入基因工程,让学生了解基因工程在生活中的运用,激发学生的求知欲。在教学内容的组织上体现了学科内在逻辑性与学生认识规律的统一。 二、说教学目标 根据本教材的结构和内容分析,结合着学生他们的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标: 1、知识目标:掌握基因工程的概念、原理;基因操作的工具及其操作过程。 2、能力目标:培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。 3、情感目标:培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观,从现象到本质的科学 的研究方法;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。 三、说教学的重、难点 本着高二新课程标准,在吃透教材基础上,我确定了以下的教学重点和难点 1、教学重点
基因工程的基本原理,基因操作的工具,基本步骤及其应用。 2、教学难点 基因工程的基本原理,基因工程的应用及其安全性。 四、说教法 围绕本节课的教学目标和教学重点,采用了观察法、演示法、讨论法、实践法等多种教学方法,积极创设一个可以让学生在轻松愉快的氛围中,去主动探求知识的过程。在教学过程中,开展师生互动、生生互动,体现出以学生为主体,教师为主导的主动探究式教学理念。 五、说学法 在本节课中,学生将通过多种途径,如:观察、阅读、思考、分析、讨论、实践等等,来开展学生之间的协作学习和自主学习,形成以学生为主体的教学模式。 六、说教学过程 在这节课的教学过程中,我注重突出重点,条理清晰,紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流,最大限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。 1、导入新课: 提问:各种生物间的性状千差万别这是为什么呢? 引导:生物体的不同性状是通过基因特异性表达而形成的。 列举:几种生物的不同性状:够吐出丝;豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气;
6-2 基因工程及其应用 【学习目标】 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、关注转基因生物和转基因食品的安全性。 【新知预习】 一基因工程的原理 基因工程又叫技术或技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的提取出来，加以，然后放到另一种里，地改造生物的。 基因工程是在上进行的水平的设计施工，需要有专门的工具。基因工程最基本的工具有：“”、“”、“”。 二基因工程的工具 1、基因的“剪刀” (1)它指的是限制性内切酶，简称为，正是伴随它的发现，以人类定向改造生物遗传性状为目的的才应运而生。 (2) 限制性内切酶主要存在于中，限制性内切酶是不是就是一种？ (3) 限制性内切酶的特点是a: ；b： (4)不同的限制性内切酶切割DNA的切点相同吗？ 2、基因的“针线” 把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，然后让两者的黏性末端黏合起来，问： (1)两者的黏性末端能黏合起来遵循的原则是。 (2)DNA连接酶的作用是。 3、基因的运载体 (1)要将一个外源基因，送入受体细胞内，还需要有运输工具，这就是 (2)通常使用的运载体有、和等。 (3)质粒它存在于及等生物中，是细胞染色体(有的细胞中没有染色体)外能的很小的环状分子。 三基因工程的操作步骤
1、提取 2、与结合 将与结合的过程，实际上就是不同来源的DNA 的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的切割质粒，使质粒出现一个切口，露出黏性末端。然后用限制酶切断，使其产生相同的。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，质粒的黏性末端与目的基因的黏性末端就会因碱基互补配对而结合，再加入适量的，这样就形成了一个重组DNA分子。 3、将导入 4、目的基因的表达和检测 基因的表达是指通过和合成的过程。 四基因工程的应用（见书） 1.获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。 2.高效率的生产出高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等 3.利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，保护环境。 五转基因生物和转基因食品的安全性 【知识细目表】 1.概念 2.原理基因重组 3.基因工程的基本工具 （1）基因的“剪刀”（限制性内切酶） 限制性内切酶能够对DNA分子进行切割，它具有专一性和特异性。即一种内切酶只对DNA 分子内特定的碱基序列中的特定位点发生作用，把它切开。 （2）基因的“针线”（DNA连接酶） 能够将限制酶切开的黏性末端连接起来，从而使两个DNA片段连接起来。 注：限制酶与连接酶作用的位点都是磷酸二酯键 （3）.基因的运载体作用：将外源基因送入受体细胞 种类：质粒、噬菌体和动物病毒。其中质粒是基因工程中最常用的运载体，最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。 特点：是细胞染色体外能自主复制的很小的环状DNA 分子，存在于许多细菌及酵母菌等生物中。
基因工程及其应用文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
第2节基因工程及其应用（第1课时）知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA 重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么？ 2、什么是基因重组？ 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究
传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的 水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是 指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么？ 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何？ 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件？ 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何？ 六、基因工程的优点是什么？ 七、基因重组与基因工程比较
课型：新授主备：同备审批: 7/13/2013 第6章从杂交育种到基因工程 第2节基因工程 【学习目标】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.关注转基因生物和转基因食品的安全性 【学习重点】1. 基因工程的基本原理 【学习难点】基因工程的基本原理 【学习过程】 一、基因工程的基本原理 （一）、基因工程的概念 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的。 【思考】 为什么不同生物的基因可以相互转移？转基因生物是否产生了新基因和新型蛋白质？ （二）、基因工程的工具 基因的“剪刀”—— 一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在的切点上切割DNA分子。【思考】 要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？ 【练一练】试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端 基因的“针线”—— “缝合”__________和_________交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。 【思考】DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？
基因的运载体目前常用的运载体有________、________和______________等。 质粒存在于中,是拟核或细胞核外能够________的______________分子。 （三）、基因工程的操作步骤 目的基因、目的基因与结合、将目的基因、目的基因的和 【思考】 目的基因和质粒为什么要用同一种限制酶切割？限制酶和DNA连接酶作用的位点相同吗？用DNA连接酶讲目的基因与运载体结合时，有其他不同的结合情况吗（两两结合时）？ 二、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种 人们培育出的转基因作物和转基因动物主要有 ___________________________ ___ _____ ____ ____________________________________ __ 2、基因工程与药物研制 转基因药物有：________、________、________、________、________、________、________、________、________。 三、转基因生物和转基因食品的安全性 两种观点：__________________________________和_______________________________ ［课堂小结］ 【自我检测】 1．不属于基因工程方法生产的药物是（） A.干扰素 B.白细胞介素 C.青霉素 D.乙肝疫苗 2．质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（） ①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA分子 ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”
第2节基因工程及其应用（第1课时） 知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么 2、什么是基因重组 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究 传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是 指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何 六、基因工程的优点是什么 基因工程技术 一、基因工程诞生的理论依据 （1） DNA是遗传物质
基因工程及其应用集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
第2节基因工程及其应用（第1课时） 知识链接及考试地位 本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。 知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么？ 2、什么是基因重组？ 学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。 重难点 1．教学重点 基因工程的基本原理。 2．教学难点 基因工程的基本原理 新知探究 传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。 一、基因工程的原理 基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。 基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。 二、基因工程的原理、操作对象各是什么？ 三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何？ 四、作为基因的运载体，需具备哪些条件？ 五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何？ 六、基因工程的优点是什么？
人教版高中生物《基因工程及其应用》教学设计 一、总体设计指导思想 本节课突出对学生技能和科学素质的培养，通过精心设计课堂教学环节，来培养学生的信息提取能力、识图能力、语言表达能力、实际操作能力及培养学生的科学精神和科学素养。 二、教材分析 基因工程是现代生物科技中的热点，逐渐对人类的生产和生活产生了巨大的影响，学习这一内容既有利于学生对这一前沿科技的了解，也能让学生对科学技术社会三者的关系有更深入的理解，还能为学生的人生规划提供一种新的视角。而对这一专题的教学，首先要考虑基础性，高中阶段的教学不是培养专家，而是要全面提高学生的科学素养，因此着力点应瞄准对学生的发展起根本作用的知识能力思想情感上，针对本节内容即简述基因工程的基本原理，举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用，关注转基因生物和转基因食品的安全性；关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进生产力的提高；运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型，而本课知识、能力上主要解决基因工程操作的原理及基本步骤以及模型构建。 三、教学目标 （一）知识目标 简述基因工程的基本原理 举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用 关注转基因生物和转基因食品的安全性； （二）情感态度价值观目标 关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进生产力的提高 （三）能力目标 运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。 四、教学重难点 重点：①基因工程的主要步骤 ②基因工程的应用 ③转基因生物和食品的安全性 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。 五、教学过程：
六、学案设计： 6.2基因工程---课堂探究案 一．学习目标 1.简述基因工程的基本原理 2.通过模型制作理解基因工程的关键步骤 二．合作探究 1.核心概念：基因工程 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。别名_________________ 原理____________________________ 结果__________________________________________________________________ 2.信息提取：阅读以下资料，找出能代表培育转基因大肠杆菌关键步骤的三个动词。 美国人在1978年用大肠杆菌生产出了胰岛素，大肠杆菌产生胰岛素并进行批量生产的原理是运用到了现代生物技术的转基因技术，它是先将人胰岛素基因从人的染色体DNA上剪切出来，插入从细菌细胞中提取出来的质粒（作为载体）中，再将这个合并起来的、带有胰岛素基因的质粒，转移入大肠杆菌的细胞中，随后该胰岛素基因会指导大肠杆菌细胞产生胰岛素，人类即可将这些胰岛素提取并收集出来，用于治疗糖尿病病人，给糖尿病患者带来了福音. 能代表培育转基因大肠杆菌关键步骤的三个动词分别是________、_________、__________。 3.合作探究：阅读课本102页最后一段至103页第二段，探讨以下问题 （1）限制酶的分布、作用及特性 思考一：限制性核酸内切酶切割的是DNA分子的哪个部位_______________ （2）DNA连接酶的作用、作用对象和作用部位 思考二：DNA连接酶与DNA聚合酶有何区别？___________________________________ （3）运载体的常见种类、作用 4.读图说话：读下图，用自己的话描述基因工程操作的一般步骤。
2019湖南高考生物知识点：基因工程及其应用 1.概念 按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 2.原理 基因重组 3.工具 A.基因的”剪刀”：限制性内切酶 ①分布：主要在微生物中。 ②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ③结果：产生黏性未端(碱基互补配对)。 B.基因的”针线”：DNA连接酶 ①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。 ②结果：两个相同的黏性未端的连接。 C.基因的”运载工具”：运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。 c、有某些标记基因。 ③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 ④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。
4.基因操作的基本步骤 ①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等 ②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)：用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体)，使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子(重组质粒) ③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞 ④目的基因检测与表达 检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。 表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。
6.2基因工程及其应用教学设计案例 基因工程及其应用 --案例 一、教学目标的确定 课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是："关注转基因生物和转基因食品的安全性"，这也是本节要达成的主要教学目标。课程标准并未明确指出本章要讲述基因工程的内容，考虑到本章教材知识体系的完整性，以及学生达成上述目标所需要的知识基础，本节还将"简述基因工程的基本原理"，"举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用"作为教学目标。 二、--思路 第一课时--流程图如下。 第二课时--流程图 如下。 三、教学实施的程序 教师组织引导 学生活动 教学意图 教师通过图 片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等，
引入课题。教师利用"问题探讨"，提出问题，组织学生讨论、交流看法。 ·为什么能把一种生物的基因"嫁接"到另一种生物上？ ·推测这种"嫁接"怎样才能实现？ ·这种"嫁接"对品种的改良有什么意义？ 教师小结：从杂交育种的局限性切入，人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。说明本节教学目标。 教师肯定学生合理的想法，引发思考。 "你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？" 教师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？" 以ecor i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。教师交代清楚ecor i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
基因工程及其应用》教学设计 一、总体设计指导思想 本节课突出对学生科学素质的培养，精心设计课堂教学，将科学探究的过程作为本节课的教学主线，以求让学生亲身参与、体验科学探究的过程，从而培养学生的科学精神和科学素养。 二、教材分析 基因工程是现代生物科技中的热点，逐渐对人类的生产和生活产生巨大的影响，所以该内容被录入了现行的高中生物必修教材中，并且在选修教材中有更详细的阐述。学习这一内容，既有助于学生对这一前沿科技的了解，也能让学生对科学、技术、社会三者的关系有更深入的理解，还能为学生的人生规划和发展提供一种新的视角。本课学习的基因工程操作的原理及教材概括的基本步骤：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达与检测这四个步骤，都可以在必修1和必修2中找到理论基础。但基因工程是在分子水平的操作，操作过程细微，抽象，实验现象看不见也摸不着，只凭教师讲述是很枯燥并较难讲清，学生也难以理解。教学内容的呈现还具有一定的开放性，展示了对转基因食品安全性问题认识的不同观点，引导学生对转基因生物和转基因食品的安全性问题的关注、思考和交流。 三、教学目标 （一）知识与技能 ①知道基因工程的概念 ②掌握基因工程操作的基本工具 ③理解基因工程操作的基本步骤 ④举例说出基因工程的应用 （二）过程与方法 ①通过对概念、原理、方法的理解和掌握，逐步形成分析、综合等思维能力，具备运用学到知识评价和解决实际问题的能力。 ②通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。 （三）情感态度与价值观 ①形成结构与功能相统一的基本观点。 ②培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。 ③关注科学与社会。 四、教学重难点
高一（生物）基因工程及其应用(第1课时)学案 编制人初审人审核人编制时间 5月20日 班级姓名第小组 【学习目标】: 1.简述基因工程的基本原理； 2.说出基因工程的基本工具 3 简述基因工程的基本操作步骤 【问题导学】: 学点1.基因工程的概念：阅读课本P102第2段回答下面的问题: 1. 基因工程又叫技术或技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的提取出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，地改造生物的。 2.精读概念，想一想基因工程为什么又叫基因拼接技术”？ 学点2. 基因工程的工具: : ﹙1﹚基因的“剪刀”：学习课本P102第3段回答下面的问题 ①基因的“剪刀”是指：（简称__________） 一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在的切点上切割DNA分子。 ②EcoRⅠ限制酶识别的特定序列是什么?在哪个部位将序列切开? ③什么是黏性末端？不同的酶切出的黏性末端是否相同?这体现了酶的哪种特性? 【试一试：】试写出下列序列受EcoRⅠ限制酶作用后的粘性末端 CTTCAT GAATTC CCTAA GAAGTA CTTAAG GGATT （2）、基因的“针线”：阅读课本P103第1段回答下面的问题 ①基因的“针线”是指_______ 它可以“缝合”和交替 连接而构成的DNA骨架上的缺口。 ②DNA连接酶作用的部位是氢键吗？ 【试一试：】请在右图中标出DNA连接酶连接的部位。 （3）、基因的“运载体”：阅读课本P103第2段回答下面的问题 ①基因工程中，目前常用的运载体有________、________和______________等。 质粒存在于中，是拟核或细胞核外能够的分子。 ②运载体的作用是什么？质粒的本质是什么？ 学点3. 基因工程的操作步骤：阅读课本P103第3段思考下面的问题 ①什么是目的基因? ②提取目的基因时需要对目标DNA切割几次才能获得目的基因？ ③目的基因与运载体结合时需要对质粒切割几次？ ④切取目的基因和运载体时是否需要使用相同的限制酶？为什么？ ⑤基因工程操作的一般步骤为：__________________、目的基因与___________结合、将目的基因导入_________________、目的基因的________和________。 【小试牛刀】：重组DNA分子的模拟操作(以小组为单位,合作完成)
第2课时 ●教学过程 ［课前准备］ 1.教师准备 （1）教师将听证会规则、程序、角色扮演的程序和具体要求以及评价标准复印好，分发给各学习小组。 （2）教师整理《转基因生物和转基因食品利弊争论的要点》，印发给各学习小组。 （3）收集转基因生物和转基因食品安全性的资料信息，转基因生物技术的利弊关系的资料，请有关专家学者到学校做有关基因工程知识的讲座。 （4）教师设计并参与制作计算机教学课件，在校园网上制作网页，查找大量资料，完善网页内容，建立内容丰富的“基因工程知识资源库”。 （5）教师根据学生的资料准备状况、知识的准确性、抢答的积极性、讲述的条理性、姿态的自然性、课件的美观性编制《学生听课记录和评价表》。 （6）教师编制《研究性学习课题研究专题报告》。 2.学生准备 （1）学生预习教材，对教材中的内容做宏观地了解。 （2）利用课余时间，通过看书、看报及看电视，收集有关基因工程的成果与发展前景的资料或信息并制成课件，也可以走访有关的专家、学者了解该内容。 （3）分组预习并完成教师下发的有关资料。 （4）按听证会的要求摆好课桌椅，根据各小组的选择按辩论的正方和反方分成左右两个大组。 ［情境创设］ 教师：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。 ［师生互动］ 教师：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。 学生1：基因工程在农业上的应用主要表现在两方面： （1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。 （2）用基因工程的方法可培育出具有各种抗逆性的作物新品种。现在已培育出一批分别具有抗病、抗虫、抗除草剂、抗盐碱、抗病毒、抗干旱等性状的转基因农作物。1996至2000年的短短五年间，全球转基因作物从170×104 hm2发展到4 420×104 hm2，其推广速度是前所未有的…… 学生2：基因工程在畜牧养殖业中的应用 基因工程在畜牧养殖业上的应用也具有广阔的前景，科学家将某种特定基因与病毒DNA构成重组DNA，然后，通过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中，并由这种受精卵发育成新个体，这就是我们在前面提到的转基因动物。通过转基因动物人们
基因工程及其应用学案 编写审核：高一生物组第周 学习目标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、关注转进因生物和转基因食品的安全性。 学习重点（1）基因工程的基本原理。（2）基因工程的安全问题。 学习难点（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 学习过程 一、基因工程的定义 1、基因工程又叫__________。它是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因__________出来，加以饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，__________生物的遗传性状。这是在DNA上进行的__________水平的设计施工。基因工程需要的基本工具有“__________”、“__________”、“__________。 2、基因工程的优点是：可以按照人们的意愿直接__________改变生物的性状，培育出新品种。【讨论展示】 1、下有关基因工程的叙述，正确的是（） A、基因工程是细胞水平上的生物工程 B、基因工程的产物对人类都是有益的 C、基因工程产生的变异属于人工诱变 D、基因工程育种的优点之一是目的性强 2、为什么不同生物的基因可以相互转移？转基因生物是否产生了新基因和新型蛋白质？ 二、基因工程的基本工具 1、基因的“剪刀”：__________（简称__________） （1）存在：主要在微生物体内。 （2）特性：一种限制酶只能识别（），并在（）切割DNA分子。 （3）实例：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。 （4）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。 （5）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。【讨论展示】下列关于限制酶的说法不正确的是（） A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布 B．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C．不同的限制酶切割DNA的切点不同 D．限制酶的作用是用来提取目的基因 2、基因的“针线”：__________，作用：连接__________和__________之间的缺口。DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中，缝合脱氧核糖和磷酸之间的缺口。如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。 【分析拓展】 DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接成DNA片断；DNA连接酶把DNA片连接成DNA分子，
第六章第2节基因工程及其应用 课前预习学案 、预习目标 预习基因工程及其应用，初步掌握基因工程的原理、工具及操作步骤。 二、预习内容 （一）基因工程的原理 1.基因工程的概念： 基因工程又叫_______________ 技术或___________________ 技术。通俗地说，就是按照人们的 意愿，把一种生物的___________________ 提取出来，加以_____________________ ，然后放到另一种 生物的细胞里，_______________ 地改造生物的___________________ 。 基因工程是在____________ 上进行的_____________ 水平的设计施工，需要有专门的工具。 基因工程最基本的工具有：“_____________ ”、“____________ ”、“_____________ ”。 2?基因工程的工具 （1 ）、基因的“剪刀” ： _________ （简称____________ ） （2）_____________________________ 、基因的“针线” ： （3）、基因的___________ :基因工程中，目前常用的运载体有__________________ 、_________ 和 _______________ 等。 3.基因工程的操作步骤： 基因工程操作的一般步骤为：________________________ 、目的基因与_____________ 结合、将 目的基因导入____________________ 、目的基因的_________ 和___________ 。 （二）、基因工程的应用 1、抗虫基因作物的使用，不仅减少了________________ ，大大降低了生产成本，而且还减少 了 __________ 。 2、基因工程生产药品有_____________ 、____________ 、___________ 等。 3、目前关于转基因生物和转基因产品的安全性，有两种观点，一种观点是转因生物和 转基因食品不安全，_________________________ ;另一种观点__________________________ 。 三、提出疑惑 课内探究学案 、学习目标 1.简述基因工程的基本原理；
6.2《基因工程及其应用》教学案 P102～103 ．基因工程的概念 ．基因工程的操作工具 ．基因工程操作的基本步骤 提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。 P104～106 ．基因工程的应用 应用内容 作物 育种目的培育出具有各种抗逆性的作物新品种 实例抗棉铃虫的转基因抗虫棉 意义减少了农药用量，而且还减少了农药对环境的污染药物 研制目的高效生产高质量、低成本的药品 实例生产人的胰岛素 过程胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并在大肠杆菌内获得成功的表达 环境 保护实例利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收
环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等转基因生物和转基因食品的安全性 观点一：转基因生物与转基因食品不安全，要严格控制。 观点二：转基因生物与转基因食品是安全的，应该大范围推广。 重点聚焦 什么是基因工程？2.基因工程的原理是什么？3.基因工程有哪些应用？4.转基因食品安全吗？ [共研探究] ．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，请据图分析： 图中表示的酶依次是：①限制酶，②DNA连接酶，③解旋酶，④DNA聚合酶。 DNA解旋酶和限制酶都作用于DNA，这两种酶的作用部位不同。DNA解旋酶作用于碱基之间的氢键，限制酶作用于磷酸与脱氧核糖之间的磷酸二酯键。 ．如图表示一段DNA序列，请思考： 限制酶和DNA连接酶作用的位点相同，均作用于磷酸二酯键。 若用DNA连接酶将目的基因与运载体两两结合时，产物可能有三种：目的基因与目的基因结合、运载体与运载体结合、目的基因与运载体结合。
．如图为运载体示意图： 常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。 运载体与物质跨膜运输中的载体化学本质不相同。运载体是小的DNA分子，载体是蛋白质。 基因工程中运载体的特点 ①能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以保证外源基因在宿主细胞内长期稳定存在并复制。 ②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 ③具有某些标记基因，便于检测运载体是否进入受体细胞。 ．转基因抗虫棉有性繁殖产生的后代不一定都具有抗虫特性，因为性状分离或变异，抗虫棉的子代可能会失去抗虫特性。 [总结升华] ．基因工程操作工具 限制性核酸内切酶 ①特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。 ②切割结果：产生两个带有黏性末端或平末端的DNA片段。 ③作用：基因工程中重要的切割工具；能将外来的DNA 切断，对自己的DNA无损害。
第六章 第二节 基因工程及其应用 【课标要求】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、关注转基因生物和转基因食品的安全性。 【课标解读】基因工程的有关内容在必修部分侧重基因工程的原理和操作工具的学习，至于基因工程的操 作步骤则不作要求。因此，同学们要注重基因工程的原理和用到的三种工具的作用和来源，同时能举例说 出基因工程在农业、医药等领域的应用，关注转基因食品的安全性。 【学习过程】 学习目标一、基因工程的原理 单倍体育种、多倍体育种、杂交育种和诱变育种这四种育种方法，在育种过程中生物所发生的变异都 是不定向的，不能随心所欲地按照人的意愿来改变生物的性状。基因工程将能实现这个愿望，先看下面的 例子： 结合课本102页的“基因工程原理”这个内容分析： 这个过程涉及到 种生物，提供基因的生物是 ，接受基因的生物是 。 没导入胰岛素基因前，大肠杆菌能合成胰岛素吗？ 。大肠杆菌发生变异了吗？ 。 它的这个变异是自己发生的还是按人的意愿发生的? 。根据第五章的学习， 推测大肠杆菌的变异是属于 （填基因突变、基因重组或染色体变异）。 现在你应该知道基因工程是什么了，请写出来
。【练习】实施基因工程的最终目的是（） A.提取生物体DNA分子 B.对DNA分子进行人工“剪切” C.定向改造生物的遗传性状 D.在生物体外对DNA分子进行改造 学习目标二、基因工程的操作工具和步骤 请结合学习目标一里面的图，推测基因工程中人要做的工作至少有：一是将胰岛素基因从人的细胞DNA上中剪下来；二是将胰岛素基因导入、运输到大肠杆菌细胞中；三是导入过程要先把胰岛素基因装到合适的运输工具上才能完成导入。这些操作的对象都是胰岛素基因，它的尺寸只有几纳米那么大，无法用我们生活中的剪刀剪，运输工具不能是汽车，也不能由人装卸，要用到特殊的工具。 1、基因的“剪刀”——限制性内切酶 （1）简称：。 （2）化学本质：。 （3）存在：主要在微生物体内。 （4）作用：将人需要的基因从DNA分子上切割下来。一种限制酶只能识别，并在切割DNA分子。 例如：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切割。请结合课本，写出EcoRI限制酶切割DNA的示意图： 据此特性推测，同一种限制酶切割不同的DNA分子将会产生（填相同或不同）的粘性