约3430字。

　　DNA重组技术的基本工具
　　2015年2  月 28 日 课   型 新授 课
　　①简单描述基因工程的概念及目的。
　　②说出DNA重组技术的三个工具及各工具的特点和用途。
　　③利用DNA重组技术的工具解答有关题目。
　　（1）通过对图片、动画等的观察，让学生学会科学的观察方法，培养观察能力。
　　（2）通过利用课本以外的资料和网络信息解决学习中发现的问题，培养学生的自主学习的能 力。
　　（3）通过多媒体课件对基本概念、基本原理的学习，引导学生主动参与教学过程的探究活动，培养学生的获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
　　（1）通过学习基因工程的概念，使学生认识到科学研究需要的严谨，激发为祖国而奋斗的精神。
　　（2）通过学习基因操作的工具，使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。
　　DNA 重组技术所需要的三种基本工具的作用；基因工程载体需要具备的条件
　　DNA 重组技术所需要的三种基本工具的作用；基因工程载体需要具备的条件
　　以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
　　多媒体课件
　　2课时
　　教   学    内   容 设计与反思
　　板书设计:
　　教   学    内   容 设计与反思
　　一、复习导入:
　　教师活动：投影幻灯片，引导学生思考、分析讨论。
　　1．遗传的物质基础是什么？
　　2．生物体遗传的基本单位是什么？
　　3．为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢？
　　4．生物的性状是怎样表达的？
　　5．各种生物的性状都是基因特异性表达的结果，那么，人类能不能改造基因
　　呢？使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢？
　　6．各种生物间的性状千差万别，这是为什么呢？
　　引导学生回答：生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。
　　教师举例：
　　1．青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素
　　2．豆科植物的根瘤菌能够固定空气中 的氮气
　　3．人的胰岛B细胞能分泌胰岛素调节血糖的 浓度
　　教师提问：以上几种生物各有其特定的性状，这些性状都是基因特异性表达的结果。但是人类能不能改造基因呢？
　　在引导学生思考、 探究的同时引出本节课题。
　　二、讲授新课:
　　1．基因工程的概念：
　　课前布置学生自学教材上的知识内容，让学生理解基因工程的概念，并引导学生回答表中内容。
　　基因工程的别名 基因拼接技术或DNA管理费用技 术
　　操作环境 生物体外
　　操作对象 基因
　　操作水平 DNA分子水平
　　基本过程 剪切——拼接——导入——表达
　　结果 人类需要的基因产物
　　教师活动：投影问题引导学生讨论，引出基因操作的工具。
　　基因工程的操作水平是在DNA分子水平进行的，所以用普通的操作工具能够在如此微观的条件下操作吗？
　　2．基因操作的工具
　　教师活动：投影基因工程抗虫棉的简要过程。（见下表）
　　学习探究1：在基因工程培育抗虫棉的过程中，关键步骤或难点是什么？
　　学生活动：分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。
　　关键步骤一：抗虫棉从苏云金孢杆菌细胞内提取。
　　关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA拼接。
　　关键步骤三：抗虫基因进入棉花细胞。
　　学习探究2：怎样才能在苏云金芽孢杆菌DNA分子中 的众多基因中找到所需抗虫基因呢？又怎样将它从DNA长链中提取出来？又如何将提取出的抗 虫基因与棉花细胞的DNA结合在一起呢？
　　引导学生探究、分析、总结：
　　（1）“分子手术刀”又叫基因剪刀——限制性内切酶
　　① 分布：主要在微生物中
　　② 作用特点：特异性，即识别特定的核苷酸序列，切割特定的切点。
　　③ 结果：产生黏性末端（碱基互补配对）。
　　播放投影幻灯片的实例。
　　（2）“分子缝合针”又叫基因针线——DNA连接酶
　　① 连接部位：磷酸二酯键。
　　② 结果：两个相同的黏性末端的连接。
　　学 习探究3： 用DNA连接酶连接两个相同的黏性末端要连接几个磷酸二酯键？用限制性内切酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？
　　（3）“分子运输车”又叫基因的运输工具——基因进入受体细胞的载体
　　① 作用：将外源基因送入受体细胞。
　　② 具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点；具有某些标记基因。
　　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；
　　最常用的质粒是大肠杆菌的质粒；
　　是细胞染色体外能自我复制的小型环
　　状DNA分子；
　　质粒的大小只有普通细菌染色体的1%
　　左右；
　　存在于许多细菌及酵母菌等微生物中；
　　质粒的存在对宿主细胞生存没有决定
　　性的作用；
　　质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
　　（自身细胞中也可）
　　学习探究4：
　　1、质粒上会存在某些标记基因，这些标记基因有什么用途？
　　2、要想将某个特定基因与质粒相连，需要用几种限制性内切酶和几DNA连接酶处理？
　　三、课堂小结:
　　本节课主要学习基因工程的基本概念和基因工程的基本操作工具，要充分利用自己查找和老师提供的教学资料进行学习探究。在质粒的认识上还要提高。
　　四、课堂练习:
　　1、有关基因工程叙述正确的是（    ）
　　A、限制酶只在获得目的基因时才用      B、重组质粒 的形成是在细胞内完成的
　　C、质粒都可作为运载体                D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料
　　2、下列关于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、限制酶的作用主要是用来提取目的基因
　　3、下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体（    ）
　　A、细菌质粒     B、噬菌体     C、动植物病毒     D、细菌核区的DNA
　　4、下列说法正确的是（    ）
　　A、DNA连接酶最初是从人体细胞中发现的
　　B、限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列
　　C、质粒是基因工程中唯一 用作运载目的基因的运载体
　　D、利用运载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为“克隆”
　　5、20世纪70年代，创立了一种新兴的生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是（    ）
　　A、定向提取生物体的 DNA分子              B、定 向地对DNA分子进行人工剪切
　　C、在生物体外对DNA分子进行改造         D、定向地改造生物的遗传性状
　　6、下列关于基因工程的叙述中错误的是（    ）
　　A、基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿定向改造生物，培育新品种
　　B、基因工程技术是唯一能冲破远缘杂交不亲和障碍，培育生物新类型的方法
　　C、基因工程的基本工具是：限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和基因的运载体
　　D、基因工程的研究成果，目前大多需要通过发酵工程和酶工程来实现产业化
　　7、在基因工程中，作为基因运输工具的运载体，下列特征除哪项外，都是运载体必须具备的条件（    ）
　　A、能够在宿主细胞中复制，并稳定地保存   B、具有多个限制酶切点
　　C、必须是细菌的质粒或噬菌体             D、具有某些标记基因
　　五、布置作业:
　　1、番茄在运输过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成能力，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种，这种转基因番茄已于1993年在美国上市。 请回答：
　　（1）促进果实成熟的重要激素是         ，它能够发生的化学反应类型有          、
　　和                  。
　　（2）在培育转基因番茄的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是               ，基因的“针线”是               ，基因的“运输工具”是                 。
　　（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是            、
　　和                       。
　　答案：（1）乙烯；    加成；    氧化，    聚合
　　（2 ）限制酶；    DNA连接酶；    运载体
　　（3）目的性强；    育种周期短；    克服远缘杂交的障碍
　　2、根据下面实验原理和材料用具，设计实 验选择运载体——质粒，探究质粒的抗菌素基因所合成的抗菌素类别。
　　实验原理：作为运载体的质粒，须有标记基因，这一标记基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性的细菌，其质粒才可能用作运载体。
　　材料用具：青霉素、四环素的10万个单位溶液、菌种试管、灭菌的含细菌培养基的培养皿、酒精灯、接种环、一次性注射器、蒸馏水、恒温箱。
　　方法步骤：
　　第一步：取三个含细菌培养基的培养皿并标1、2、3号，在酒精灯旁，用三支注射器，分别注入1亳升蒸馏水、青霉素、四环素液，并使之分布在整个培养基表面。
　　第二 步：将接种环在 酒精灯火焰上方灼烧灭菌，并在酒精灯火焰旁取种，然后对三个培养皿接种。
　　第三步：将接种后的三个培养皿放入37度的恒温箱中培养24小时。
　　预期结果分析：
　　（1）设置1号的目的是             ，出现的现象是                             。
　　（2）如果1、2、3号培养皿的细菌都正常生长说明                                ；如果1、2号培养皿的细菌能正常生长，3号培养皿的细菌不能 正常生长则说明        
　　；
　　如果1、3号培养皿的细菌能正常生长，2 号培养皿 的细菌不能正常生长则说明          
　　；
　　如果只有1号培养皿的细菌能正常生长，2、3号培养皿的细菌都不能正常生长则说明   
　　。
　　答案：（1）对照；细菌能正常生长。
　　（2）此细菌的质粒上既有抗青霉素基因也有抗四环素基因；
　　此细菌的质粒上有抗青霉素基因但无抗四环素基因；
　　此细菌的质粒上有抗四环素基因但无抗青霉素基因；
　　此细菌的质粒上既无抗青霉素基因也无抗四环素基因。
　　六、教学效果追忆: