3.2 基因工程的基本操作程序（4课时） 教案人教版生物选择性必修3.docx

课题名称

3.2基因工程的基本操作程序（4课时）

课堂类型：R新课□复习课□习题课R实验课□试卷讲评课□其他：

学习者分析

本节课的授课对象为高二年级的学生，学生经过“科学探索之路——基因工程的诞生和发展”和上一节“重组DNA技术的基本工具”的学习，而且经过之前对必修二的掌握，学生的生物基础知识较为扎实，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立，所以已经具备学习“基因工程的基本操作程序”一节的基础。但本节内容较杂，知识抽象，并且学生缺乏科学技术的实践经验，所以对学生来说本节内容不易理解。因此在教学过程中，应在教师的引导下适时加强学生解决问题和运用概念图等生物学语言归纳结论等方面的能力。

教学目标

与本节内容对应的课程标准的“内容要求”是：阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤。结合教材内容，确定本节的教学目标如下：

阐明PCR的原理，说出PCR反应所需要的条件和PCR反应的过程；

说出基因表达载体的组成；

列举将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞的方法；

列举检测与鉴定目的基因在受体细胞中是否稳定维持和表达其遗传特性的方法；

能够用流程图的形式概括出基因工程的基本操作程序；

针对人类生产或生活中的某一需求，能运用基因工程技术尝试设计获得某一转基因产品的方案；

能够基于对基因工程的原理和操作流程的认识，以理性的态度对待基因工程的研发和应用，认同我国科研工作者在基因工程领域取得的成就；

尝试进行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的产物。

教学重点

基因工程基本操作程序的四个步骤；

DNA片段的扩增及电泳鉴定

落实教学重点的方法：

播放视频、板画流程、学生小组活动

教学难点

1、利用PCR获取和扩增目的基因；

2、DNA片段的扩增及电泳鉴定。

突破教学难点的方法：

播放视频、板画流程、学生小组活动

教学资源选择

教师用书、教材、题单、天天练

技术手段的使用：

电子白板、板书、多媒体

课时：

3-4课时

核心问题

基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤？

基因工程操作的每一步涉及的技术和方法有哪些？

教学过程设计

3.2.1基因工程的基本操作程序

问题情境

教学活动设计（学习活动设计）

设计意图

播放视频，导入新课

在上节课中我们通过学习简单地了解了基因工程的三大基本工具，包括分子手术刀——限制性内切核酸酶（限制酶），可以通过识别特定的核苷酸序列并且切断特定部位的磷酸二酯键来进行目的基因的剪切，一般来说要想把目的基因剪下来需要用限制酶切割两次；目的基因获取以后还需要与运载体进行连接才能够进入到受体细胞，与运载体连接的工具是DNA连接酶，将两个DNA片段连接起来，包括两种类型：E.coliDNA连接酶只能连接互补的黏性末端；T4DNA连接酶既可以连接互补的黏性末端，也可以连接平末端；通过DNA连接酶将目的基因构建到运载体，也就是分子运输车上进行转运，其中运载体的种类有质粒、动植物病毒以及噬菌体，其中质粒是最常见的运载体，它是一种环状的DNA分子，存在于真核细胞和原核细胞中，作为基因工程的载体必须满足四个要求：不能对受体细胞有害；至少有一个或多个酶切位点，便于目的基因的插入；能够在受体细胞中自我复制，或整合到受体DNA上随着受体的DNA同步复制；含有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选。

我国是棉花生产大国，转基因抗虫棉的诞生为我国带来极大的便利。教师播

放视频，激发学生学习兴趣。提问：培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤?

今天我们进入基因工程的第二节内容：基因工程的基本操作程序。

按照我们对基因工程概念的理解，其大致过程应该可以概括为：

教师引导学生梳理上节课的知识点，加深印象。

播放视频，激发学生学习兴趣，认同科技发展已成为不同国家比拼的有效工具。

结合概念构建基因工程的大致流程。

问题情境

教学活动设计（学习活动设计）

设计意图

如何进行目的基因的筛选和获取？

因此基因工程大致包括四个步骤，分别是目的基因的筛选与获取、目的基因表达载体的构建（这是核心步骤）、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。我们按照操作顺序逐一进行分析：

（一）目的基因

概念：目的基因指的是在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。根据不同的需要目的基因肯定也是不同的。但主要指的是编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。

比如：与生物抗逆性、优良品质、生产药物、