人教版教学教案基因在染色体上(江苏省一等奖教案)

人教版教学教案基因在染色体上(江苏省一等奖教案)
人教版教学教案基因在染色体上(江苏省一等奖教案)

基因在染色体上

扬州中学生物教研组刘鸿

普通高中生物课程标准的基本理念之一在于倡导探究性学习,培养学生搜集和处理科学信息的能力、获得新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作等能力等,如何使教学理念与课堂实践相结合是我们教师必须认真思考问题和加以履行的职责。基于对这一基本理念的理解,笔者认为在课堂教学中应结合教学内容引导学生深入思考,领悟科学家如何汲取前人的知识经验,提出新的问题、探寻解决问题的思路和方法、找寻实验依据,启发学生在获得新知识的基础上以新的高度、新的视角重新认识原有的知识内容,锻炼思维的批判性。下面以人民教育出版社普通高中实验教科书《生物》必修2第2章第2节“基因在染色体上”的教学实践过程作为案例,介绍笔者对上述问题的思考和实践。

一、教材分析:

本节内容是联系细胞学和遗传的相关知识的枢纽,在整个高中生物学必修内容的知识体系中属于一个可以承上启下的关键内容。深刻地理解基因与染色体的平行关系有助于学生理解生物物质基础、结构基础和功能三者之间的关系。教材中内容的选用和编排也十分有利于培养学生的思维和探究的能力。

二、教学目标:

(一)知识目标:

1、说出细胞学和遗传规律的有关基础知识。

2、说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。

3、运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。

(二)能力目标

1、尝试总结归纳细胞学和遗传规律的有关知识,培养比较、归纳、总结的思维能力。

2、尝试运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上,提高分析和解决问题的能力。

3、运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质,锻炼批判性思维能力。(三)情感态度与价值观目标

激发对科学的热爱,认同科学研究需要丰富的想像力,在大胆质疑的同时必须小心求证,培养质疑、求实、创新以及勇于实践的科学精神。

三、教学重点:

1、基因和染色体的平行关系

2、基因位于染色体上的理论假说和实验证据。

3、孟德尔遗传规律的现代解释。

四、教学难点:

1、运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。

2、基因位于染色体上的实验证据。

五、教学实施过程:

六、教学反思:

本节教案内容虽然是必修内容,但由于涉及的知识点较多,又有较多理科思维的探究活动,因此从课堂学生的反应,以及课后学生作业反映的情况来看,对于理科班的同学更适宜,教学效果比较令人满意。课堂中学生积极参与思考活动,主动探究,整个课堂气氛比较活跃,节奏紧凑。但在时间上略显紧张,学生的表达仍不够充分。

基因在染色体上教案)

基因在染色体上 宋翠 一、教学理念 高中生物新课程理念中强调:生物教学的基本任务是培养和提高学生的生物科学素养,这同样也是新课程标准实施中的核心任务和基本理念之一。此外,新课程理念中还倡导探究性学习,认为只有通过探究式的教学活动,才能激发学生更大的学习兴趣,才能使知识和能力之间相互促进,相得益彰。 因此在设计这节课时,我努力以这些新课程理念为依托,以学生的发展为本,通过层层深入的推理和探究活动,立体推进三维教学目标,努力使学生亲历并感悟科学发现的整个过程。 二、教材分析 1、教材的地位与作用: 本节课是生物必修②《遗传与进化》第二章第二节的内容,它沿着遗传学史的发展顺序,在孟德尔提出遗传因子(即基因)的基础上,引导学生进一步寻找并确定基因在细胞内的存在位置,完成整个有关“基因在哪里”的科学探究过程。 本节课既是对前面“基因和染色体知识”的总结和升华,又为第三章阐明基因的本质奠定了基础。同时,本节课所体现出的“类比推理、假说演绎”的研究方法在后续的章节中还会多次用到,因此本节课具有鲜明的承上启下的作用。 2、教材的处理与安排: 本节课的教材内容包括萨顿的假说、基因位于染色体上的实验证据以及孟德尔遗传规律的现代解释三部分,在实际的教学中,由于需要联系前面所学的相关知识,还需要补充有关性染色体的内容,最后对孟德尔定律的升华关键在于应用,容量大,难度高,所以本节课我计划安排两个课时:第一课时通过回顾相关知识,通过一系列的探究活动,让学生体验“基因在染色体上”的发现过程,侧重能力的培养和情感的体验;第二课时则用“基因在染色体上”这一新的发现去深入理解孟德尔的遗传规律,并通过适当的练习,完成知识的升华和应用。其中第一课时是我本次要讲的内容。 3、教学目标 【知识目标】:能够说出“基因在染色体上”的理论依据; 能够概述“基因在染色体上”的证明过程; 【能力目标】:尝试通过“类比推理”研究生活中的一些问题, 能够运用“假说演绎法”验证一种假说的正确与否;

基因工程实验教学教案

基因工程实验 教学方案 湖南人文科技学院生命科学系生物技术教研室 指导教师:吴娟

实验一重组质粒的提取及转化表达型菌株 Ⅰ质粒DNA的提取 实验目的 通过本实验学习和掌握碱裂解法提取质粒的技术与方法。 实验原理 1.碱变性法基本原理是,在Ph12.0-12.6碱性环境中,线性的大分子量细菌染色体DNA变性,而共价闭环质粒DNA仍为自然状态。将PH调至中性并有高盐浓度存在的条件下,染色体DNA之间交联形成不溶性网状结构大部分DNA和蛋白质在去污剂SDS的作用下形成沉淀,而质粒DNA仍为可溶状态,通过离心可除去大部分细胞碎片,染色体DNA,RNA及蛋白质,质粒DNA尚在上清中,再用酚氯仿或硅基质膜柱子进一步纯化DNA。 2.设计构建体外重组DNA分子 构建体外重组DNA分子,首先要了解目的基因的酶切图谱。选用的限制性内切酶不能在目的基因内部有识别位点,也就是说用一种或两种限制性内切酶就能切割得到完整的外源DNA基因。构建体外重组DNA分子,最简单的重组方式就是在目的基因DNA的两端用两种不同的限制性内切酶进行酶解,产生两个不同的粘性末端。再用这两种限制性内切酶去选择合适的载体进行酶切,也产生这两个不同的粘性末端,这样构建的重组DNA分子,目的基因DNA片段是从一个方向插入质粒载体中的,重组的效率高,也易于筛选处重组子。 附表达载体pGEX-6P-1-mreB的构建图:

仪器材料与试剂 (一)仪器 1.恒温摇床 2.台式离心机 3.漩涡混合仪 (二)材料与试剂 1.含pGEX-mreB质粒的大肠杆菌DH5α 2.含pGEX质粒的大肠杆菌DH5α 3.液体LB培养基 4.100mg/mL氨苄青霉素Amp 5.新捷质粒提取试剂盒 实验步骤 分为两组:一组提取质粒pGEX-mreB,另一组提取质粒pGEX。 1)12000rmp 离心30秒收集1-5ml过夜培养的细菌,弃尽培养基。加入250ul 已加入Rnase A的Buffer Ⅰ, 充分悬浮细菌沉淀。 2)加入250ul Buffer Ⅱ, 温和并充分地翻转离心管4-6次。 3)加入350ul Buffer Ⅲ,温和并充分地翻转离心管4-6次。 4)13000 rmp 离心10分钟。 5)将核酸纯化柱置于2ml 离心管中,转移步骤4中的上清液到核酸纯化柱中,盖上管盖,12000rmp离心30秒。 6)弃2ml 离心管中的滤液,将核酸纯化柱置回到2ml离心管中,在核酸纯化柱中加入700ul Buffer W2,盖上管盖,12000rmp离心30秒。 7)弃2ml离心管中的滤液,将核酸纯化住置回到2ml离心管中,14000 rmp离心1分钟。 8)弃2ml离心管,将核酸纯化住置于一个洁净的1.5ml离心管中,在纯化柱的膜中央加入50-100ul Buffer TE ,盖上管盖,室温静置1分钟,12000rmp离心30秒。 9)弃纯化柱,洗脱的质粒可立即用于各种生物学实验,或储存于-20℃。 实验结果 实验安排 3个小时

基因在染色体上说课稿(定稿)

基因在染色体上 (说课稿) 各位领导、老师,你们好! 今天我说课的内容是《基因在染色体上》,现我主要从以下几个环节时行说课。 一、说教材 1、本节的地位和作用 《基因在染色体上》是人教版高中生物必修二第二章二节的内容。在此之前,学生们已经学习了孟德尔遗传规律和减数分裂,这为学习本节内容起到了铺垫的作用,同时学好本节内容又为学好下一节《伴性遗传》埋下伏笔。 2.教学目标 ⑴知识目标:说明基因与染色体的平行关系和概述孟德尔遗传定律的实质。 ⑵能力目标:体会科学研究中的“类比推理”和“假说演绎”。 ⑶情感目标:体会科学家严谨的推理过程及科学探索过程。 3.教学重点和难点 (1)教学重点: ①基因位于染色体上的理论假说和实验证据。 ②孟德尔遗传规律的现代解释。 (2)教学难点: ①运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。

②运用假设演绎证明基因位于染色体上。 二、说教法 探究活动与小组讨论相结合。 三、说学法 以引导合作探究、小组合作学习为主,并辅以讲授法,指导读书法等。 四、说教学过程 创设情境、引入课题 本环节的教学中,我首先通过展示碗豆杂交实验中基因和减数分裂过程中染色体的行为图片,引导学生对这两幅图片进行思考以下2个问题,从而既达到学生对已有知识回顾的目的,又为以下活动提供材料。 问题1:图中是根据什么写出配子类型? 问题2:孟德尔所提出的遗传因子有何特点?减数分裂过程中染色体是否具有同样的特点呢? 这两个问题学生运用已有的知识都不难回答,然后我顺势引导学生思考以下2个问题,使学生大胆作出基因就是染色体或基因在染色体上的推测。 问题3:请你将减数分裂过程中染色体的行为与孟德尔杂交过程中遗传因子(基因)的行为相比较,二者有哪些相似之处? 问题4:根据孟德尔的遗传因子(基因)与染色体平行关系,你有何大胆的推测?

2.2.2基因在染色体上(教案)

第2节基因在染色体上 [学习目标] 1.理解类比推理方法的含义。2.掌握摩尔根运用假说—演绎方法证明基因在染色体上的过程。3.说出孟德尔遗传规律的实质。 一、萨顿的假说 1.研究方法:类比推理法。 2.基因与染色体行为的类比 项目基因的行为染色体的行为 独立性基因在杂交过程中保持完整性和独立性 染色体在配子形成和受精过程中,具 有相对稳定的形态结构 存在方 式 在体细胞中基因成对存在,在配子中只 有成对的基因中的一个 在体细胞中染色体成对存在,在配子 中只有成对的染色体中的一条来源 体细胞中成对的基因一个来自父方,一 个来自母方 体细胞中成对的染色体(即同源染色 体)一条来自父方,一条来自母方分配非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在减数第一次分裂后 期自由组合 3.结论:基因和染色体行为存在着明显的平行关系,基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,即基因就在染色体上。 例1下列不属于萨顿假说中对基因与染色体关系的描述的是() A.基因在染色体上呈线性排列 B.体细胞中基因成对存在,染色体也是成对存在的 C.基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在形成配子和受精过程中,具有相对稳定的形态结构 D.体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方,同源染色体也是如此 答案 A 解析基因在染色体上呈线性排列,是由摩尔根提出的。 例2已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体,根据萨顿的假说,关于该果蝇减数分裂产生配子的说法,正确的是() A.果蝇的精子中含有成对基因

B.果蝇的体细胞中只含有一个基因 C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自于父方,也可以同时来自于母方D.在体细胞中,基因是成对存在的,在配子中只有成对基因中的一个 答案 D 解析由于精子中无同源染色体,所以其中的基因均不成对,A错误;果蝇的体细胞中含同源染色体,所以基因都是成对的,且种类也很多,B错误;同源染色体只能一条来自母方,一条来自父方,不会同时来自母方或父方,C错误。 二、基因位于染色体上的实验证据 1.实验材料——果蝇 (1)果蝇作为实验材料的优点:①相对性状多且明显;②培养周期短;③成本低;④容易饲养;⑤染色体数目少,便于观察。 (2)果蝇体细胞内染色体的组成:果蝇体细胞中共有4对染色体,其中3对是常染色体,1对是性染色体。雌果蝇的性染色体是XX,雄果蝇的性染色体是XY。 2.观察现象 P红眼(♀)×白眼(♂) ↓ F1红眼(♀、♂) ↓雌雄交配 F23 4红眼(♂、♀)、 1 4白眼(♂) (1)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。 (2)F1全为红眼,红眼是显性性状。 (3)F2中红眼∶白眼=3∶1,符合分离定律,红眼和白眼受一对等位基因控制。 (4)F2中只有雄果蝇出现白眼性状,说明果蝇眼色的表现与性别相联系。 3.提出问题:白眼性状的表现为何总与性别相联系? 4.作出假设,解释现象 (1)假设:白眼基因(用w表示)、红眼基因(用W表示)位于X染色体上。 (2)解释

基因工程试验指导

《基因工程》实验指导 湖南师范大学生命科学学院 遗传与发育生物学系 2009年5月

基因工程课程综合实验---转基因斑马鱼的构建 一、实验目的 本课程的教学目的是让学生对基因工程技术所涉及的主要环节的基本原理、完整流程和基本技术进行系统地学习和掌握,培养学生具有通过这些原理进行基因工程实验和研究方面的设计能力。在基因工程理论课程的讲授和实践课程的实际操作过程中对学生进行基因操作与社会伦理方面的训练和教育,重在素质和能力的培养。 二、实验原理 转基因动物(transgenic animal)是指动物所有细胞基因组中整合有外源基因的一类动物,具有将外源基因遗传给子代的能力,整入动物基因的外源基因被称为转基因(transgene)。转基因动物技术是常规分子生物学技术的延伸和拓展,是基因工程技术的核心内容之一,它不仅为人们研究生命科学提供了一个更有效的工具,转基因技术是生物学领域最新重大进展之一,已能渗透到生物学、医学、畜牧学等学科的广泛领域。转基因动物已成为探讨基因调控机理、致癌基因作用和免疫系统反应的有力工具。同时人类遗传病的转基因动物模型的建立,为遗传病的基因治疗打下坚实的理论和实验基础。转基因技术涉及外源基因的获取、重组载体的构建与检测鉴定、受体系统的准备、显微注射基因导入、供转基因胚胎发育的体外培养系统和宿主动物的饲养等方面的内容。 三、材料

限制性内切酶:Eco R I、Sal I、Age I、Not I、Bam H I;T4 DNA聚合酶;LA DNA聚合酶混合物均为大连TaKaRa公司产品; 3. 2菌株及细胞系 DH5α感受态细胞:由本实验室自行制备并存于-20℃; 3. 3 质粒与表达载体系统 3. 3.1 pEGFP-N1载体 pEGFP- N1载体是一种把异源性的蛋白质融合至EGFP的N端的哺乳动物表达载体,为Clontech公司的产品。含有人类巨细胞病毒(CMV)启 图1 含有绿色荧光蛋白基因的卡那霉素抗性的pEGFP-N1质粒 动子,SV40 Poly A尾,pUC复制起始点(原核)和SV40复制起始点(真核),20个多克隆位点,具有筛选标志卡那霉素(原核)和新霉素(真核)的抗性基因,见图1。异源性蛋白与EGFP阅读框一致地克隆入pEGFP-N1,形成的表达重组体在CMV启动子启动下,表达EGFP和目标蛋白的融合蛋白。该融合蛋白保持了EGFP的荧光特性,可对融合蛋白进行活细胞内

高中观察细胞的基本结构实验教学教案

高中观察细胞的基本结构实验教学教案 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-

实验教学 第一单元第二章第二节 观察细胞的基本结构 济南二中王震 一、教学目标 知识目标: 1.说出观察黑藻叶绿体和观察鸡肝细胞中线粒体的原理。 2.描绘叶绿体和线粒体的形态。 3.概述细胞的基本结构。 能力目标: 运用学生分组设计实验,培养学生观察、分析的能力。 情感目标: 学生参与实验,养成团队合作意识。 二、教学重点 使用高倍镜观察叶绿体和线粒体的形态。 三、教学难点 使用高倍镜观察叶绿体和线粒体的形态。 四、教学方法 采用实验与讨论相结合的方式进行教学。 五、材料准备 略。 六、教学过程

1.实验一:观察黑藻的细胞结构以及叶绿体的形态和分布 (1)指导学生取黑藻一片幼嫩的小叶放在载玻片上的水滴中,教师提问:为什么要放在水滴中?启发学生回答如果叶绿体失水,就缩成一团,无法观察叶绿体的形态和分布。 (2)现在装片已经制成,教师提问:怎样操作显微镜才能正确观察细胞的的基本结构和叶绿体的形态与分布呢?指导学生正确使用,应使低倍镜正对通光孔,光线强时,用平面镜对准光源;光线弱时,用凹面镜对准通光孔。然后用左眼向目镜内注视,右眼睁着(以便看着绘图),当从目镜内可以看到一个明亮的圆形视野即对光完毕。 (3)请同学们通过用低倍显微镜观察黑藻叶片的细胞结构,并说出名称。 (4)教师引导学生通过换用高倍镜观察叶绿体的形态和分布。 得出结论:细胞的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和液泡等;叶绿体是扁平的椭球形或球形,颜色为绿色。在细胞质的基质中,叶绿体是不断流动的。 2.实验二:观察鸡肝细胞中的线粒体 (1)指导学生取材。取一小块鸡肝放在小培养皿中,用林格氏液洗净。 (2)老师启发学生,线粒体与其他细胞结构颜色是一直的,为了能更好的观察线粒体的结构,我们该怎么办?学生回答染色。是不是把鸡肝全部染色呢?学生回答不是,染一半,留一半起对照作用。 (3)继续启发学生,组成鸡肝的细胞有很多,那么在观察鸡肝细胞中线粒体的时候,如果不经过特殊处理,那么应该看到什么现象?学生回答细胞相互重叠在一起。那么怎么处理呢?通过启发学生得出在观察之前,应该把细胞相互游离出来。老师告诉同学实验室用眼科剪将肝组织剪碎,使细胞相互分离的。

最新整理基因在染色体上伴性遗传一轮复习教学案(教师版)知识讲解

基因在染色体上和伴性遗传 知识点1:基因在染色体上的证据 1、萨顿的假说 (萨顿根据基因与染色体的遗传行为特性、在细胞中的存在形式、来源、在形成配子时的行为变化有平行关系,从而大胆地提出假设。) 内容:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说,基因在染色体上。 方法:类比推理法 2、摩尔根果蝇实验(实验证据) (1)果蝇作为实验材料的优点:相对性状多且明显、培养周期短、成本低、容易饲养、繁殖率高、染色体数目少便于观察。 (2)实验方法:假说-演绎法 (3)实验过程 实验现象解释的验证方法:测交。(请在右边方框内写出遗传图解) 实验结论:决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上,从而证明基因在染色体上。 发展:一条染色体上有许多个基因,基因在染色体上呈线性排列(通过荧光染色证明)。 【典题1】科学的研究方法是取得成功的关键,假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法,人类在探索基因神秘踪迹的历程中,进行了如下研究: ①1866年孟德尔的豌豆杂交实验:提出了生物的性状由遗传因子(基因)控制②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程,提出假说:基因在染色体上③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验:找到基因在染色体上的实验证据。他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为(C) A.①假说—演绎法②假说—演绎法③类比推理B.①假说—演绎法②类比推理③类比推理 C.①假说—演绎法②类比推理③假说—演绎法D.①类比推理②假说—演绎法③类比推理 【典题2】下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是(C) A.萨顿利用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说 B.摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上 C.抗V D佝偻病的基因位于常染色体上 D.基因在染色体上呈线性排列,每条染色体上都有若干个基因 【典题3】已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w),且雌雄果蝇均有红眼和白眼类

基因工程综合实验教学大纲

《基因工程综合实验》教学大纲 学时:54学时学分:3学分课程性质:必修 实验个数:7个适用专业:生物技术,生物工程大纲执笔人:朱常香大纲审定人:郑成超 一、实验课的性质与任务 本课程是一门专业实验课。该课程以植物基因工程的研究程序为主线,综合了目的基因的分离、克隆,载体的构建,目的基因转化、转基因植株的鉴定等方面的实验内容,在注重专业性和可操作性的前提下突出先进性和系统性,加强教学内容的选择性。通过本课程的学习和实践,使学生对基因工程的全过程有系统、明确的认识,达到熟识、理解并掌握基因工程的实验原理和操作方法,提高分析问题和解决问题的能力,开拓创新能力,为从事生物技术及其相关领域的科学研究工作打下基础。 二、实验的目的与要求 本课程的目的是培养高年级本科生及研究生进行基因操作的能力。教学中,要求调动教学双方的主观能动性,组织学生参加实验准备,让学生和教师共同讨论理论和实验问题,指导学生分析总结实验结果,学会正确书写科学报告(论文)。

三、实验项目及内容提要

四、实验报告的格式 实验报告的撰写要求使用专用实验报告纸。实验报告的内容应包括:实验目的,实验的基本原理,实验用的仪器设备及试剂,实验操作程序,实验结果,实验应注意事项。 五、本课程考核方式、方法及实验成绩评定方法 考核可采取闭卷、开卷、课程论文等形式,或多种形式相结合,对学生的学习情况做出全面科学的评价。 成绩评定把学生的实际动手能力放在重要地位。根据考试情况、实验报告撰写情况及平时表现给予综合评定。 六、实验应配套的主要仪器设备及台(套)数

附:教学参考书目 1、使用实验指导 《基因工程综合实验》操作手册。温孚江,朱常香,宋云枝等,2003。 2、参考书目 (1)《分子克隆实验指南》(第三版)。J·萨姆布鲁克,D·W·拉塞尔著,黄培堂等译。科学出版社,2002。 (2)《基因工程原理与技术》。王关林,方宏筠主编,科学出版社,1998。

基因在染色体上 教案

基因在染色体上的教学设计 一.教材分析 《基因在染色体上》是人教版必修2第2章第二节的内容,本节的重要内容包括萨顿的假说,基因位于染色体的实验证据和孟德尔遗传规律的现代解释,本节内容是在学完第一章《孟德尔的杂家实验一二》和第二章第一节《减数分裂和受精作用》的基础上进行学习。学生已经对染色体和基因具有一定的了解。但是在染色体和基因的之间的关系还没有清晰的认识。对学习一些遗传学的方法也具有一定的了解。但是还缺乏自主的进行探究的能力,在学习本节时老师需要不断的引导学生提出问题,解决问题和进行一系列的探索过程。本节处于这一章节的中间部分,不仅综合前面学习的内容,也为后面学习伴性遗传和有关基因和染色体的学习打下了坚实的基础,所以学好本节的内容至关重要。 二.学习者分析 高二学生的年龄在15—16岁之间,处于这个年龄阶段的学生对新的事物充满了好奇,但同时这个年龄阶段的学生也处于最敏感的时期。在进行教学的过程中药充分的抓住学习的这些心理特征,实施各种教学活动,让他们积极的参与到老师的教学活动中,从中获得成功的喜悦。在知识的层面上,处于高二的学生已经具备一定的探究和自主学生的能力,对常用的一些探究遗传学的方法也就有一定的了解。但是对这些方法还是比较模糊。 三.教学目标 1知识目标 ①说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据 ②阐明孟德尔遗传规律的现代解释 2.能力目标 ①运用类比推理法,提出基因在染色体上 3.情感,态度和价值观 ①学生能够认同用科学是需要不断的提出质疑,不断的探索的过程。 ③培养学生对科学的兴趣和热爱 四.教学重难点 1教学难点 ①.基因位于染色体上的理论假说和实验证据 ②.孟德尔遗传规律的现代解释 2.教学重点 ①运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上的假说 ②基因位于染色体上的实验证据 五.教具 PPT,挂图 六教学策略

(完整版)基因工程及其应用教案

课例研究教案 (精品教案) 基因工程及其应用 授课人: 日期:

高中生物《分子与细胞》 第6章第2节 基因工程的工具 学习者水平分析: 本节课授课对象是高二年级学生。通过上一节课的学习,学生已经学习了基因工程的概念,为本节课的学习奠定了知识的基础,但是基因工程的工具是基于分子水平上的,知识内容抽象,学生难以直接进行实践操作和直观看到操作结果,加之该部分是本节的重难点,学生理解和学习起来较为困难。 教学内容分析: 基因操作的工具是本节内容的重难点,也是在基因工程概念的学习基础之上进行的,对接下来基因工程的步骤的学习起关键的作用,基因操作的工具包括基因的剪刀—限制性核酸内切酶;基因的针线—DNA连接酶;基因的运载体。基因操作的工具细微抽象,较难理解与应用。 教学目标: 1.知识目标:1)阐明限制酶和连接酶的作用特点。 2)说出常用的运载体及其特点。 2.能力目标:运用基因工程的基本工具,培养分析、推理、归纳、总结等思维能力。 3.情感态度与价值观目标:1)参与基因工程相关热点问题的讨论。 2)养成创新思维,培养科学思考问题的能力。 教学重点: 1.阐明限制酶和连接酶的作用特点。 2.说出常用的运载体及其特点。 教学难点:阐明限制酶和连接酶的作用特点。 教学方法:讲授法,谈话法,讨论法,演示法。 教学媒体:幻灯片,教具,教学动画演示。

教学过程: 教学环节教师行为学生行为设计意图 导入新授新闻:中国农科院专家郭三堆,因 成功研制具有自主知识产权的三 系杂交转基因抗虫棉,而当选为 CCTV 2013年度科技创新人物。 想一想:将抗虫基因移植到棉花的 细胞中,使棉花具有抗虫害的作 用,这项工作是在DNA分子水平上 进行的操作。假如你作为一名研究 者来完成这一项工作,那么你会采 取什么工具呢? 带着这些问题,我们开始本节课的 学习,第六章第2节第二课时基因 工程的工具。(板书) 通过预习,基因工程有三大基因的 工具,基因的剪刀,基因的针线, 运载体。接下来我们逐一进行学习 首先我们要把抗虫基因从苏云金 芽孢杆菌中提取出来,抗虫基因是 苏云金芽孢杆菌中的一段基因,要 获取抗虫基因是不是相当于用一 把剪刀把它从一大段基因中截取 下来呢?但是细胞是很小的,一般 直径只100nm到150nm,用剪刀剪, 显然是不现实的,那我们怎么办 呢?这就要用到基因工程的第一 结合实例,回顾相关知 识,思考问题。 思考要完成转基因抗虫 棉要用到的工具。 思考基因的剪刀—限制 性核酸内切酶的作用特 点。 结合新闻,联系旧知 识,引发对本节课内 容的思考,激起学生 好奇心。 启发学生思考。 引出基因的剪刀— 限制性核酸内切酶 的学习。

基因在染色体上教学设计

基因在染色体上的教学设计 一、教材分析? 本节内容是人教版高中生物必修二第2章第2节的内容。在学习孟德尔的豌豆杂交实验以及减数分裂中染色体的行为变化之后,将两者联系到一起,起到承上启下的作用。本节的 核心内容是:萨顿利用“类比推理”的方法提出的基因在染色体上的假说,摩尔根利用果蝇做杂交实验证明了基因在染色体上。二者分别从逻辑思维和实验证据两个方面把基因定位在了染色体上,从而把孟德尔的遗传定律和减数分裂的内容有机地整合在了一起。有利于学生加深对分离定律和自由组合定律实质的理解,同时又为学习伴性遗传奠定了基础。本节课的 难点是引导学生思考探究,重走摩尔根的科学研究之路。 二、学情分析 学生逻辑思维能力和学习能力较强,学习生物的积极性高。而且学生对于孟德尔的遗传定律、画遗传图解、假说演绎法和减数分裂已经掌握的非常到位,为学习这节内容奠定了基础。本节课学生学习难点在于摩尔根的果蝇实验探究过程,由于课本只介绍了核心内容,学生对于控制果蝇的颜色基因只位于X染色体上存在困惑,所以我以引导为主,让学生在已有知识的基础上,自我发现并解决问题。? 三、教学目标? 知识目标 举例说明基因位于染色体上的理论假说。 能力目标 1.尝试运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。 2.尝试运用假说演绎法证明基因在染色体上。 情感、态度、价值观 树立大胆质疑和勤奋实践的精神,加深对科学的热爱。 四、教学重难点?? 教学重点:1 ?基因位于染色体上的理论假说和实验证据; 教学难点:领悟、运用假说演绎法分析摩尔根的杂交试验? 教学策略:引导学生发现问题,并通过合作探究解决问题,引导学生重演萨顿、摩尔根当年的思维过程。 五、教学过程? 一、导入新课 提问学生对孟德尔分离定律和自由组合定律的理解。课件呈现遗传定律和减数分裂过程图。让学生观察对比染色体和遗传因子的变化,并总结规律。板书课题:“基因在染色体上” 二、萨顿的假说:? 1 ?假说的依据 引导学生思考分析二者在哪些方面存在怎样的平行关系?学生的思路可能很乱,或不全,可以阅读课本并在导学案上填表来系统。然后课件呈现表格答案。 2.提出假说 从上面的分析可以看出,二者行为具有惊人的一致性,基因由染色体携带着从亲代传递到子代。引导学生推断二者位置关系。学生重新认识基因和染色体的关系。 3.介绍类比推理法 指出:该假说是1903年萨顿运用类比推理的方法提出来的,介绍类比推理,并举例说明类比推理不具有逻辑的必然性。学生由老师介绍发现萨顿假说需要实验验证。

基因工程的基本操作程序教学案

1.2基因工程的基本操作程序 【课标要求】 1.简述基因工程基本操作程序的四个步骤 2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。 【本节重难点】 重点:基因工程基本操作程序的四个步骤 难点:(1)从基因文库中获取目的基因 (2)利用PCR技术扩增目的基因 【学习过程】 一、基因工程的基本操作程序简述 ①目的基因的; ②的构建; ③将目的基因; ④目的基因的。 二、基因工程的基本操作程序 (一)目的基因的获取 1.目的基因:主要是指的基因,也可以是一些具有作用的因子。 2.原核细胞和真核细胞的基因结构 (1)原核细胞的基因结构 (2)真核细胞的基因结构 3.目的基因的获取 目的基因可以从中分离出来,也可以用合成。

常用的方法有以下几种: (1)从基因文库中获取目的基因 ①基因组文库和部分基因文库(如cDNA文库) 基因组文库 cDNA文库 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小 基因中启动子 基因中内含子 基因多少 物种间的基因交流 ②从基因文库中得到目的基因,可以根据一些信息,如根据基因的、基因的、基因在染色体上的、基因的,以及基因的等特性。 (2)利用PCR技术扩增目的基因 ①PCR是____________________________________技术,是的缩写。 ②原理:____________________。, ③前提:有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成_________。 ④条件:DNA模板、。 ⑤扩增过程:

a.变性(℃):目的基因DNA受热变性后接连为单链 b.退火(℃):与单链相应互补序列结合 c.延伸(℃):在的作用下进行延伸 Taq酶的特点是。 PCR技术DNA复制 相 同 点 原理 原料 条件 不 同 点 解旋方式 场所 酶 结果 (3)化学法直接合成 适用于基因比较,核苷酸序列又。 (二)——基因工程的核心 1.基因表达载体的构建,其目的是使目的基因在受体细胞中能,并且可以,同时,使目的基因能够。 2.基因表达载体= + + + (1)启动子:是一段有特殊结构的,位于基因的,它是识别和结合的部位,有了它才能驱动基因,最终获得所需要的蛋白质。 (2)终止子:也是一段有特殊结构的,位于基因的,相当于一盏红色信号灯,使在所需要的地方停止下来。 (3)标记基因:作用是为了,从而将含有目的基因的细胞出来,如基因。 3.构建基因表达载体的过程:用(同、不同)种限制酶去切目的基因与运载体,再用使其连接,形成重组DNA分子。

基因工程实验的详细步骤

基因工程实验 实验一、质粒DNA的提取、分离和纯化 试剂 A.LB液体培养基(L): 1000ml 蛋白胨(tryptone)10g, 酵母提取物(yeast extract)5g, NaCl 10g, 加去离子水至1000ml 用5MNaOH调至pH7.2-7.5。121o C高压下蒸汽灭菌20分钟。 B.LB固体培养基(L): 每升液体培养基加15g 琼脂粉,高压下蒸汽灭菌20分钟。 C.氨苄青霉素(Amp)母液:配成50mg/ml水溶液,-20 o C下保存备用。 Amp使用时配成100mg/ul,按千分之一加入培养基中。 D.溶液I:50mmol/L葡萄糖、25mmol/L TrisCl (pH8.0), 10mmol/L EDTA(pH8.0). 高压蒸汽灭菌15分钟, 储存于4 o C冰箱。 E.溶液II:0.2mol/L NaOH (临用前用10 mol/L NaOH母液稀释), 1%SDS. F.溶液III: 5mol/L KAC 60ml, 冰醋酸 11.5ml, 水28.5ml. G.RNase A母液:将RNase A酶粉溶于10mmol/L TrisCl (pH7.5)、15mmol/L NaCl, 终浓度为10mg/ml。100 o C加热15分钟,冷却后分装。 H.饱和酚:市售酚需重蒸。重蒸后加0.1%8-羟基喹啉,并用等体积的 0.5mol/L TrisCl (pH8.0)和0.1mol/L TrisCl (pH8.0)缓冲液反复抽提, 使pH达到7.6以上。 I.氯仿:按氯仿/异戊醇=24:1混合。 J.酚/氯仿:将上述饱和酚和氯仿按1:1混合。 K.TE缓冲液:10mol/L TrisCl (pH8.0), 1mmol/L EDTA(pH8.0). 高压蒸气灭菌15分钟, 储存于4 o C冰箱。 三、操作步骤 1.细菌的培养和收集:将含有质粒pBS的DH5α菌株接种在LB固体培养基(含50μg/ml Amp)中,37o C培养12-24小时。用无菌牙签挑取单菌落接种到5ml LB液体培养基(含 50μg/ml Amp)中,37 o C培养约12小时至 对数生长后期。 2.质粒DNA的少量快速提取---碱裂解法 A.取1.5ml培养液倒入1.5ml ependorf 管中,4o C下12000g离心3min。 B.弃上清,将管倒置于卫生纸上数秒钟,使液体流尽。 C.菌体沉淀重悬浮于100μl预冷的溶液I中(激烈震荡,充分混匀)。 D.加入新配制的溶液II 200μl,快速盖紧管口,并倒置离心管,温和颠 倒ependorf管6-8次,以混匀内容物(千万不要震荡),放置5分钟。 E.加入150μl预冷的溶液III,盖紧管口,并倒置离心管,温和颠倒

2021人教版高中生物选修三《基因工程的应用》word教案

2021人教版高中生物选修三《基因工程的应用》word 教案 教学建议 1.本节可将教材中提供的实例列表总结,给出具体的转基因生物,指导学生整理教材中提供的信息,填写出相应的目的基因及其来源,增强学生分析、处理信息的能力。 2.将“基因工程的概念与原理”与本节内容一起学习,加强学生对基因工程概念的明白得,通过一个又一个转基因生物实例,能更好明白得“DNA分子水平”“定向改造生物性状”“基因重组”等基因工程这一概念中的关键词。既能学好概念,反过来又能关心学习基因工程的实例。 3.教材中的一些难点,如关于乳腺生物反应器、工程菌、基因治疗等,可适当讲解。关于乳腺生物反应器,其差不多过程与其他转基因动物操作过程相同,不同之处可单独提出,如需要使用乳腺组织中特异表达的启动子。关于工程菌,可结合基因工程操作程序以及微生物生长和代谢的特点,说明用其生产药物的优越性。关于基因治疗,可结合教材中的具体实例归纳出大致治疗过程。 参考资料 基因治疗 1.基因治疗的定义 基因治疗狭义上指用具有正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。而广义上指把某些遗传物质转移到患者体内,使其在体内表达,最终达到治疗某种疾病的方法。 2.基因治疗的分类 (1)基因治疗按基因操作方式分为两类,一类为基因修正和基因置换,立即缺陷基因的专门序列进行矫正,对缺陷基因精确地原位修复,不涉及基因组的其他任何改变。通过同源重组即基因打靶技术将外源正常的基因在特定的部位进行重组,从而使缺陷基因在原位特异性修复。另一类为基因增强和基因失活,是不去除专门基因,而通过导入外源基因使其表达正常产物,从而补偿缺陷基因等的功能;或特异封闭某些基因的翻译或转录,以达到抑制某些专门基因表达的目的。 (2)按靶细胞类型又可分为生殖细胞基因治疗和体细胞基因治疗。广义的生殖细胞基因治疗以精子、卵子和早期胚胎细胞作为治疗对象。由于当前基因治疗技术还不成熟,以及涉及一系列伦理学问题,生殖细胞基因治疗仍属禁区。在现有的条件下,基因治疗仅限于体细胞基因治疗。 3.基因治疗的差不多步骤 (1)目的基因的转移:在基因治疗中迄今所应用的目的基因转移方法可分为两大类:病毒方法和非病毒方法。基因转移的病毒方法中,RNA和DNA病毒都可用作基因转移的载体。常用的有反转录病毒载体和腺病毒载体。转移的差不多过程是将目的基因重组到病毒基因组中,然后让重组病毒感染宿主细胞,以使目的基因能整合到宿主基因组内。非病毒方法有磷酸钙沉淀法、脂质体转染法、显微注射法等。 (2)目的基因的表达:目的基因的表达是基因治疗的关键之一。为此,可运用连锁基因扩增等方法适当提高外源基因在细胞中的拷贝数。在重组病毒上连接启动子或增强子等基因表达的操纵信号,使整合在宿主基因组中的新基因高效表达,产生所需的某种蛋白质。 几个重要概念 1.干扰素:是指动物或人体受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,几乎能抗击所有病毒引

高中生物《基因在染色体上》教学设计

《基因在染色体上》教学设计 教材分析: 本节是必修2《遗传与进化》第二章第二节,本节内容是第一章《遗传因子的发现》的延续,围绕着“基因和染色体的关系”展开,但其根本落脚点是要揭示孟德尔的遗传定律的实质。而其中不断贯穿着减数分裂与孟德尔遗传定律的有关知识,及时有效的帮学生复习巩固了生物学的重点和难点内容。最终得到“基因位于染色体上”也为后面的章节研究“基因的本质”做了铺垫。 学情分析: 我校是一所市级普通全日制学校,学生整体生物学知识基础较弱,学生思维的训练不够,空间想象、分类类比、数理演算、归纳概括等思维能力都不强。本节的教学是建立在学生已了解了孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为和减数分裂中染色体的行为基础上展开的。要求学生运用类比推理的方法,提出基因与染色体关系的假说。 教学目标: 【知识目标】 1、说出基因在染色体上的假说。 2、说明证明基因在染色体上的实验证据。 【能力目标】 1、通过学习萨顿的假说和推论,培养学生逻辑思维能力。 2、通过学习基因位于染色体上的实验证据,培养学生实验分析能力。 【情感态度价值观目标】 1、通过学习本节,让学生了解科学研究的一般过程。 2、认同科学研究需要丰富的想象力,大胆质疑和勤奋实践的精神 教学重难点: 【教学重点】 1、基因位于染色体上的理论假说和实验证据。 2、孟德尔遗传规律的现代解释。 【教学难点】 1、运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。 2、对摩尔根实验现象的解释。

教学方法与学法: 新课程的理念之一就是“提倡探究性学习”,我对此的理解是,并非所有的探究活动都需要去做实验探究,也并非普通的课就不需要探究,这个理念是希望让我们和学生都形成一种习惯,即对我们发现的问题首先可以提出假设,然后实验证明,最后得出结论,也即探究的一般思路。这堂课我就准备按这样一个思路来讲授,因为这节内容刚好符合这样一个特点,首先是萨顿发现孟德尔假设的一对遗传因子,它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似这样一个现象,于是就提出了假设(萨顿假说),然后是摩尔根的实验……,当然本节课还有很多地方可以用到启发式教学方法,比如问题探讨中“请你试一试,将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体,把分离定律再念一遍,你觉得这个替换有问题吗?由此你联想到什么?”如果学生能在老师的启发下答出基因在染色体上,甚至说“遗传因子是不是就是染色体”,我们这堂课已经成功了一半。 运用探究式学习法、启发式学习法学习。学生在教师的引导下不断的思考,培养学生主动探究和解决实际问题的能力。通过小组合作,培养学生协作学习的能力。 教具准备:PPT课件橡皮泥 教学过程:

高中生物 基因工程基本操作程序练习题 人教版

基因工程第1、2节练习 1.下列何种技术能有效地打破物种的界限,定向地改造生物的遗传性状,培育新的农作物优良品种 A .基因工程技术 B .诱变育种技术 C .杂交育种技术 D .组织培养技术 2.科学家已经能够通过基因工程的方法,能使番茄果肉细胞中含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述错误的是( ) A .采用反转录的方法得到的目的基因有启动子、终止子 B .用同种限制酶处理质粒和含目的基因的DNA ,可产生相同的黏性末端而形成重组DNA 分子 C .番茄的叶肉细胞可作为受体细胞 D .启动子对于目的基因在番茄的叶肉细胞中的表达是不可缺少的 3.质粒是基因工程中最常用的运载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,下表是外源基因插入位置(插入点有a 、b 、c ),请根据表中提供细菌的生长情况,推测①②③三种重组后的细菌的外源基因 A .①是c ;②是 b ;③是a B .①是a 和b ;②是a ;③是b C .①是a 和b ;②是b ;③是a D .①是c ;②是a ;③是b 4.在DNA 测序工作中,需要将某些限制性内切酶的限制位点在 DNA 上定位,使其成为 DNA 分子中的物理参照点。这项工作叫做“限制酶图谱的构建”。假设有以下一项实验:用限制酶 HindⅢ,BamHⅠ和二者的混合物分别降解一个 4kb (1kb 即1千个碱基对)大小的线性DNA 分子,降解产物分别进行凝胶电泳,在电场的作用下,降解产物分开,如下图所示。 据此分析,这两种限制性内切酶在该DNA 分子上的限制位点数目是以下哪一组? 2 代表的为抗氨苄青霉素基因

基因在染色体上 说课稿 教案 教学设计

基因在染色体上 教材分析: 本节是必修2《遗传与进化》第二章第二节,本节内容是第一章《遗传因子的发现》的延续,围绕着“基因和染色体的关系”展开,但其根本落脚点是要揭示孟德尔的遗传定律的实质。而其中不断贯穿着减数分裂与孟德尔遗传定律的有关知识,及时有效的帮学生复习巩固了生物学的重点和难点内容。最终得到“基因位于染色体上”也为后面的章节研究“基因的本质”做了铺垫。 学情分析: 我校是一所市级普通全日制学校,学生整体生物学知识基础较弱,学生思维的训练不够,空间想象、分类类比、数理演算、归纳概括等思维能力都不强。本节的教学是建立在学生已了解了孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为和减数分裂中染色体的行为基础上展开的。要求学生运用类比推理的方法,提出基因与染色体关系的假说。 教学目标: 【知识目标】 1、说出基因在染色体上的假说。 2、说明证明基因在染色体上的实验证据。 【能力目标】 1、通过学习萨顿的假说和推论,培养学生逻辑思维能力。 2、通过学习基因位于染色体上的实验证据,培养学生实验分析能力。 【情感态度价值观目标】 1、通过学习本节,让学生了解科学研究的一般过程。 2、认同科学研究需要丰富的想象力,大胆质疑和勤奋实践的精神 教学重难点: 【教学重点】 1、基因位于染色体上的理论假说和实验证据。 2、孟德尔遗传规律的现代解释。 【教学难点】 1、运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。 2、对摩尔根实验现象的解释。

教学方法与学法: 新课程的理念之一就是“提倡探究性学习”,我对此的理解是,并非所有的探究活动都需要去做实验探究,也并非普通的课就不需要探究,这个理念是希望让我们和学生都形成一种习惯,即对我们发现的问题首先可以提出假设,然后实验证明,最后得出结论,也即探究的一般思路。这堂课我就准备按这样一个思路来讲授,因为这节内容刚好符合这样一个特点,首先是萨顿发现孟德尔假设的一对遗传因子,它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似这样一个现象,于是就提出了假设(萨顿假说),然后是摩尔根的实验……,当然本节课还有很多地方可以用到启发式教学方法,比如问题探讨中“请你试一试,将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体,把分离定律再念一遍,你觉得这个替换有问题吗?由此你联想到什么?”如果学生能在老师的启发下答出基因在染色体上,甚至说“遗传因子是不是就是染色体”,我们这堂课已经成功了一半。 运用探究式学习法、启发式学习法学习。学生在教师的引导下不断的思考,培养学生主动探究和解决实际问题的能力。通过小组合作,培养学生协作学习的能力。 教具准备:PPT课件橡皮泥 教学过程:

基因在染色体上_教学设计公开课用

第2章基因和染色体的关系 第2节基因在染色体上 一.教材分析 (一)教材的地位和作用 本节是必修2《遗传与进化》的第二章第二节,其根本是解释孟德尔遗传规律的实质。减数分裂与孟德尔遗传规律紧密相连,减数分裂又是高中生物学的重点和难点。所以学好本节课是 (二)教学目标的确定 ☆知识目标:说出基因位于染色体上的理论依据和实验依据; 会用有关基因和染色体的知识说明孟德尔遗传定律的实质; ☆能力目标:尝试运用类比推理的方法解释基因位于染色体上。 ☆情感目标:认同基因是物质的实体; 认同观察、提出假说、实验的方法在建立科学理论过程中所起的重要作用; 学习科学家敢于怀疑的科学精神 (三)重难点的确定 ※教学重点:基因位于染色体上的理论假说和实验依据; 孟德尔遗传规律的现代解释 ※教学难点:运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上; 基因位于染色体上的实验依据 二.教学策略 启发式教学法:通过创设问题,不断引导学生分析讨论、猜想、实验并得出结论。比如问题探讨中“请你试一试,将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体,把分离定律再念一遍,你觉得这个替换有问题吗?由此你联想到什么?”如果学生能在老师的启发下答出基因在染色体上,甚至说“遗传因子是不是就是染色体”,我们这堂课已经成功了一半。 探究式学习法:现代教学论认为:在课堂教学中仅仅通过教师的传授及学生个体的主动学习是不够的,教学任务需要更多地依赖于教师与学生、学生与学生的交互作用以及群体协商与对话等教学情境来实现。所以本节课除了传统的传授法之外,还通过小组合作学习来达到教学目标,小组合作学习让学生既有分工,又有合作。它对于培养学生的协作精神,主动探究和解决实际问题的能力有重要的潜在作用。

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