【教案】262基因工程及其应用.doc

2015~2016学年度第一学期 高二年级 生物教案 2015年8月27日 教师 授课时间 2015年8月 日 课时 1.5课时 课题 必修二 6.2 基因工程及其应用 课型 新课 教学目的 重点 1、基因工程的基本原理。 2、基因工程的安全性问题。 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。 教具准备 教学课件、相关视频 课前准备 剪刀，卡纸（绿色、红色），油性笔，不干胶 教学内容 教学过程 时间 教师指导 学生活动 引入基因工程 播放视频：TBBT夜灯鱼 * 在这段片子里，男主角说他要培育什么？（夜灯鱼） * 通过什么方法使普通的鱼变成会发光的夜灯鱼？把海蜇的荧光基因插入到鱼里。这种技术叫是什么？基因工程。这就是我们今天的主题。 【基因工程】 概念 由杂交育种的原理→基因工程的原理（两者原理不同之处） * 基因工程是什么？我们来课本p102的概念。 * 基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。顾名思义，在基因工程中可以实现基因的重组，说道基因的重组，大家会想起前面我们学过的哪一种育种方法？杂交育种。 * 杂交育种的原理是什么？基因重组。是在什么范围内的基因重组？抗病的玉米和高产的玉米杂交，折耳猫和长毛猫杂交，这些都是同一个物种之间的杂交。 * 而基因工程，它可以把一种生物的基因，通过修饰改造，放到另一种生物的体内。它可以是不同生物之间进行基因的重组。所以，基因工程的原理是，基因重组。只是更广义上的基因重组，是可能跨越物种的。 * 通过这种定向的改造，基因工程可以做什么呢？ 基因工程可以干什么？ 跨越物种的基因重组，定向改造生物。 ppt展示基因工程产物图片。 * 可以得到夜灯鱼 * 通过基因工程，可以把人的某些基因转给猪，这种转基因猪身上的器官可以移植给人类。解决活器官捐赠来源不足的医疗难题。 * 左边是转基因黄金大米，经过转基因，这些大米富含胡萝卜素，吃了这些大米，就可以顺便补充胡萝卜素。 * 这只羊看上去很普通，其实它已经被转入了蜘蛛的某些基因，它的羊奶经过处理就是蜘蛛丝，可以用于工业上生产一些特殊的材料。 【问题探究】 为什么能？ key：*基因重组*定向改变*人的意愿*不同种生物（同种生物的属于基因工程吗？）*体外进行？*分子水平 原理（怎么讲明白原理、概念？比喻？举例？类比？） * 我们知道胰岛素作为一种药物可以降血糖。糖尿病患者就需要注射胰岛素，以前我们会从猪或牛体内提取胰岛素，但是通过基因工程，利用大肠杆菌大量合成胰岛素，可以大大降低成本。 * 以上就是基因工程的一些应用。 * 那么大家有没有想过，为什么不同物种的生物的基因能重组呢？ * 以转基因大肠杆菌为例，人的基因为什么能嫁接到大肠杆菌上？ 自然界绝大多数生物都以DNA为遗传物质,且DNA分子的空间结构和化学组成的一样的，所以这些生物的物质基础是一样的.另外,基因最终要通过指导蛋白质合成来控制生物的性状.在基因表达过程中,所有生物共用同一套密码子,这样人体的基因就可以在植物体内表达. 基因工程具体怎么实现？ 人胰岛素大肠杆菌培育过程为例→关键步骤→关键步骤所用工具 （此处要强调人胰岛素基因必须经过修饰再转移到大肠杆菌，而不是简单的转移。因为人的基因中有内含子，而原核生物没有对应的系统。） * 那这个过程是怎么实现的呢？还是以转基因大肠杆菌为例，大家说说简要的过程。 * 在这个过程中，有哪些关键的步骤？ * 这个过程看上去好像是问你“把大象放进冰箱需要几个步骤”，无非是打开冰箱，把大象放进去，关上冰箱。但是，大家要知道，这是在分子水平上的操作（课本P102提到），所以以上每一步其实都很重要。 * 既然是分子水平的操作，就需要分子水平的工具，我们来看看每个关键步骤中的工具。 展开设想，说说自己的想法。 【基因工程的工具】 A剪刀：限制性核酸内切酶 背景知识 作用位置 作用过程 作用结果—黏性末端or平末端 特点—特异性（特定序列、特定位点） * 限制性核酸内切酶，简称限制酶。在生物体内，可以把外来的DNA切断，限制外来DNA的侵入。利用这种特性，我们把限制酶作为基因的剪刀。 * 限制酶有一个特点，一种限制酶只识别一种特定的核苷酸序列。 * 以EcoR1为例，当它沿着DNA链遇到它命中注定的那段GAATTC的时候，就能够识别出来，并且在一个特定的位点切割。看课本图6-2，在G和A之间切割，这样就形成了一个切口，出现了两个黏性末端。 * 内切酶的作为部位：磷酸二酯键。 B运载体 质粒、噬菌体、动植物病毒 质粒是什么？有何特点