1、选修三基因工程的基本工具和基本操作程序一轮复习教学设计毓英中学 余国耀 2012年3月1日一.考纲导引和解读基因工程的原理及技术 （）考点考纲解读1.基因工程的操作工具理解基因工程的操作工具及特点2.基因工程的操作步骤理解基因工程的操作步骤；了解基因工程的应用；命题规律分析1.基因工程包括基因工程的操作工具、步骤及应用三方面内容。基因工程的操作工具可单独命题，如2010年江苏第27题考查限制性内切酶、2011年浙江理综卷第6题考查了质粒，而多数情况下操作工具和步骤是密不可分的，因为每一步骤都需要相应的工具操作，高考命题经常将它们结合起来考查，如2010年的天津理综卷第7题与浙江理综卷第2题等，
2、2011年天津理综卷第3题、北京理综卷第31题、山东理综卷第35题等。2.基因工程既是一项前沿技术，也是一项基础技术。植物的组织培养、胚胎工程、蛋白质工程都可与之联系，如2010年福建理综卷将基因工程和细胞培养、单克隆抗体制备相联系，2010年天津理综卷第7题与2011年山东理综卷第35题将基因工程与胚胎工程相联系。3.转基因生物的安全性较少考查，在非选择题中可能会涉及，选择题只有2010年江苏卷第18题考过。4.基因工程内容在高考中一般不会单独考察，会结合细胞工程或胚胎工程的知识进行设题。总之，在2012年高考中，福建理综高考卷自主命题，基因工程依然会成为重要考点，基因工程的工具、步骤为核心
3、借助于新材料考查知识与能力。二.教学目标1.知识和技能：(1)简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。(2)简述基因工程的原理及基本操作程序。(3)尝试设计某一转基因生物的研制过程，将获得的信息用文字、图表、图解的形式表达出来。2.情感态度和价值观(1)关注基因工程的发展。(2)认同基因工程的应用促进生产力的提高。3.教学重点和难点教学重点：(1)DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。(2)基因工程基本操作程序的四个步骤。教学难点：(1)基因工程载体需要具备的条件。(2)从基因文库中获取目的基因。(3)利用PCR技术扩增目的基因。4.课时安排 1课时5.教学准备 自编教案，根据内容制作P
4、PT。三.教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入先回顾0911年的福建理综32题“生物现代生物科技专题“考查的内容，衬托出“基因工程”内容的考查力度。从基因工程的概念入手，与必修2的育种方法相比较，常规的育种方法都在在种内完成了，什么育种方法可以克服的远缘杂交不亲和的障碍？思考：复习必修2时的育种方法种类及利用的原理和过程温故知新，为本节复习铺垫新课、典例精析比较辨析相似概念在基因工程中，虽然在育种方面上比杂交育种能克服生殖隔离，比诱变育种上更能定向的改造生物的性状，但在其应用中技术上却复杂多，特别是操作中所使用的工具和操作程序。展示限制酶和DNA连接酶的具体作用图。典例1.下列有关基因
5、工程中限制核酸内切酶的描述，错误的是（ ）A、一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B、限制性核酸内切酶的活性受温度的影响C、限制性核酸内切酶能识别和切割RNA D、限制性核酸内切酶可从原核生物中提取答案 C导出限制酶的概念DNA连接酶的概念导出运载体的概念归纳基因工程的操作工具具备的上述工具后，如何借助这些工具完成基因工程的操作过程，需要几个步骤？各个步骤中有哪些事项应注意呢？基因工程技术生产凝乳酶的过程的事例，引出基因工程的操作程序。目的基因的获取基因表达载体的构建必需有：启动子、终止子、标记基因和目的基因将目的基因导入受体细胞植物-3种动物-1种微生物1种典例2.继哺乳动物
6、乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答： (1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是_。 (2)进行基因转移时，通常要将外源基因转入_中，原因是_。目的基因的检测和鉴定分子水平3种个体水平-多种典例3.质粒能成功转入植物细胞，并将质粒上的一部分外源DNA整合到植物的DNA中。下图表示利用质粒进行转化获得抗除草剂大豆的过程。请据图分析回答问题。(1)过程将目的基因导入质粒后，需要通过_使质粒与目的基因切口黏合。(2)整合了目的基因的重组质粒，在组成上还含有启动子、终止子和
7、3)过程可以采用的方法是_ _。(4)过程运用了细胞工程中的_技术，该技术的理论依据是_；在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行_和_。(5)为了检测通过过程获得的幼苗是否具有抗除草剂的特性，可采用的方法是_。答案：(1)DNA连接酶(2)标记基因(3)花粉管通道法(或农杆菌转化法，或基因枪法)(4)植物组织培养植物细胞具有全能性脱分化再分化(5)对幼苗喷施除草剂，观察其生长情况典例4（略）总结基因工程的操作程序-五步骤基因工程的应用植物方面：抗病、抗虫、抗逆性植物及改良植物的品质。动物方面：提高动物生长速度、用于改善畜产品的品质、用转基因动物生产
8、药物和作为器官移植的供体、工程菌制备药物及基因治疗典例5.利用外源基因在受体细胞中表达， 可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是() A棉花细胞中检测到载体上的标记基因 B山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因 C大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA D酵母菌细胞中提取到人的干扰素 对基础知识中存在的疑难问题，易混淆的概念等做好标记，对知识的重点、难点和疑点心中有数；自主解答，梳理知识入主题，让学生明确本节课的要点重基础，重思维训练和能力培养让学生在运用知识时，加深对重难点的理解使学生认同基因工程技术的优势实战演练、2010年江苏生物 27题 （可是规范训练第一题P331页）体验真题布置作业课外完成提高应用解决问题能力板书设计一、 基因工程的操作工具：1.限制酶2.DNA连接酶3.运载体二、基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：1.目的基因的获取2.基因表达载体的构建3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定三、基因工程的应用
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