高中生物基因工程的基本操作程序教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中生物基因工程的基本操作程序教学设计学情分析教材分析课后反思

1.2基因工程的基本操作程序

【学习目标】

1、简述基因工程原理及基本操作程序

2、尝试设计某一转基因生物的研制过程

【学习重点及难点】

1、基因文库的构建

2、基因表达载体的组成及构建

学习过程

一、必要基础知识补充：

基因的结构（根据讲授内容整理）

1、原核基因的结构：

2、真核基因的结构：

二、课本基础知识预习及小组展示一：

1、基因工程的基本操作程序包括哪几步？

2、什么是目的基因？

获取目的基因的方法有哪些？

3、基因文库的分为哪两类？

如何构建基因组文库和cDNA文库？

二者的区别？

为什么要构建基因文库，而不直接从生物体内分离基因？

4、PCR的原理及基本程序？

需要哪些条件？

（结合选修1）

三、课本基础知识预习及小组展示二：

基因工程的核心步骤是什么？

基因表达载体的组成包括哪几部分？

启动子、终止子的本质和作用分别是什么？

标记基因的作用是什么？

四、基因表达载体构建模拟操作：

思考：

1、用一种酶切割含目的基因的DNA和质粒和用两种限制酶切割相比，哪种方式更好？

为什么？

2、如果想让目的基因在乳腺细胞中表达，应注意什么问题？

【针对性练习】若要利用某目的基因（见图甲）和P1噬菌体载体（见图乙）构建重组DNA（见图丙），限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ（A↓GATCT）、EcoRⅠ（G↓AATTC）和Sau3AⅠ（↓GATC）。

下列分析合理的是（　　）

A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体B．用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体

C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体

D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体

五、课本基础知识预习及小组展示三：

1、什么叫做转化？

2、将目的基因导入植物细胞的方法有哪些？

最常用的方法？

适用于什么植物？

其导入的原理？

用此方法导入时目的基因插入的位置？

我国生产的抗虫棉采用转化方法是？

3、将目的基因导入动物细胞采用最多、最有效的方法？

基本的操作程序？

4、将目的基因导入微生物细胞的处理方法？

六、课本基础知识预习及小组展示四：

目的基因的检测与鉴定包括哪几步，分别采用了什么方法？

反思总结：

基因工程的基本操作步骤

主要方法、技术或组成

步骤一：

步骤二：

步骤三：

导入植物细胞：

导入动物细胞：

导入微生物细胞：

步骤四：

【当堂检测】

1、基因工程的操作步骤：

①制备重组DNA分子②转化受体细胞③筛选出获得目的基因的受体细胞，培养受体细胞并诱导目的基因的表达④获取目的基因正确的操作顺序是（）

　A．③②④①　　B．②④①③　C．④①②③　D．③④①②

2、下列关于基因工程的叙述，正确的是：

（）

A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因

B．细菌质粒是基因工程常用的运载体

C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA

D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体

3、下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。

（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？

为什么？

。

（2）过程②必需的酶是酶，过程③必需的酶是酶。

（3）与人体细胞中胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有非编码区和。

（4）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶个。

（5）在利用AB获得C的过程中，必须用切割A和B，使它们产生，再加入，才可形成C。

（6）为使过程⑧更易进行，可用（药剂）处理D。

【学情分析】

本节内容为本专题的核心内容，是考查的重点，但内容难点多、较抽象，学生学习有一定的困难。

在教学时采用了化整为零的教学手段，一步一步地解决每个内容。

在设计本节课时，强化了预习，由于知识和相关器具的限制，不能对本节进行实际的操作，所以关于本节的考查还是以课本内容为主，有极少的拓展，而学生通过预习找出课本相关的知识再辅以记忆背诵就可掌握大部分内容。

对于基因工程的核心步骤，采用了道具模拟的方式，化抽象为实物操作，更有利于学生理解。

在整个过程中，以学生主动为主，老师点拨为辅。

效果分析：

根据学生上课时的综合表现，尤其是在教学过程中对一些案例的分析的表现，再结合自身在教学设计时的预期作以对比，现分析教学效果如下：

1，在基础知识方面，学生有了较扎实的掌握。

通过学生填写和交流导学案上的内容，复习和巩固了基础知识，并通过针对性练习及问题设计对掌握的基础知识进行了应用，以期学生可以将基础知识举一反三。

2，在动手操作的环节中，学生有较好的合作，并且通过动手操作加深了对基本表达载体构建的理解，取得了较好的效果

教材分析：

本节为选修三第二专题第二节内容，本专题由《科技探索之路》引导，为学习者创设了一个意境。

从理论基础引导技术发展说明基因工程崛起的原因，使学生认识到科技发展的必然之中。

在内容设计上，从基因工程的基本工具入手，正如古语所说“工欲善其事，必先利其器”，因为有了有关的工具才能推动技术的发展；再介绍了基因工程的基本操作程序，将社会需求、基础理论和先进技术融合在一起；一项技术的出现和发展必有其社会需求及应用要求，这就是基因工程的应用；而技术的发展促使人们提出更高的要求，又催生了蛋白质工程。

本节为本专题的核心，有承上启下的作用，较抽象、难度大。

【针对性练习】若要利用某目的基因（见图甲）和P1噬菌体载体（见图乙）构建重组DNA（见图丙），限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ（A↓GATCT）、EcoRⅠ（G↓AATTC）和Sau3AⅠ（↓GATC）。

下列分析合理的是（　　）

A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体B．用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体

C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体

D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体

【当堂检测】

1、基因工程的操作步骤：

①制备重组DNA分子②转化受体细胞③筛选出获得目的基因的受体细胞，培养受体细胞并诱导目的基因的表达④获取目的基因正确的操作顺序是（）

　A．③②④①　　B．②④①③　C．④①②③　D．③④①②

2、下列关于基因工程的叙述，正确的是：

（）

A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因

B．细菌质粒是基因工程常用的运载体

C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA

D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体

3、下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。

（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？

为什么？

。

（2）过程②必需的酶是酶，过程③必需的酶是酶。

（3）与人体细胞中胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有非编码区和。