高中生物科學教案
生物科學吸收了數(shù)學、物理和化學的成果,逐漸發(fā)展成為分子水平上的精確、定量、深入的科學。人們已經(jīng)認識到生命是物質的運動形式。下面是小編為大家?guī)淼母咧猩锟茖W教案七篇,希望大家能夠喜歡!
高中生物科學教案(精選篇1)
首先,我對本節(jié)內容進行分析
一、教材結構和內容簡析:DNA分子的結構和復制是高中生物教材第二冊一章第一節(jié)的內容。在此之前,學生們已經(jīng)學習了生命活動的基本單位以及生物的生殖和發(fā)育中關于有絲分裂減數(shù)分裂的相關內容,知道了染色體(Chromosome )是細胞內具有遺傳性質的物體,以及前面所講的DNA是主要遺傳物質,這些為過渡到本節(jié)內容的學習起到了鋪墊的作用。而且,本節(jié)內容是遺傳變異這一章的理論基礎知識,所以學好這個內容為以后的生物知識孟德爾遺傳定律以及生物的變異打下牢固的理論基礎。它在整個教材中也起到了承上啟下的作用。本內容包含的DNA分子的結構以及DNA分子復制的相關知識,是以后生物學習中不可缺少的部分,也是今后高考的必考內容
二、教學目標:
1.. 認知目標:
識記:DNA分子的基本單位,堿基組成,DNA分子的復制特點
理解:(1).DNA分子的結構特點
(2)DNA分子復制的過程和意義
2..能力目標:
(1)通過讓學生觀察DNA立體結構的模型或模式圖,使學生對雙螺旋結構有個大體認識,甚至可以鼓勵學生嘗試著對雙螺旋結構的特征進行描述,探討,打開學生思路,培養(yǎng)他們的分析能力以及思考能力
(2)通過提問讓學生復習原有的知識,如DNA分子的基本元素組成,3種基本組成物質,基本結構單位,以及化學結構等。在復習提問的基礎上,再結合課本中DNA分子的基本結構單位的圖解,使學生明確4種脫氧核糖核苷酸的根本區(qū)別在于含氮堿基的不同,它們聚合形成多核苷酸鏈。提高學生分析問題和總結的能力
(3)培養(yǎng)學生的求異思維、發(fā)散思維、逆向思維,以及培養(yǎng)學生自主學習的能力和相互合作的能力
3.情感、態(tài)度和價值觀目標
(1)培養(yǎng)學生以科學的態(tài)度認識DNA分子的結構組成及特點,以及DNA復制的過程
(2)培養(yǎng)學生探索科學的精神、實事求是的科學態(tài)度
(3)培養(yǎng)學生運用證據(jù)、事實來說明觀點的科學方法,培養(yǎng)學生運用辯證唯物主義觀點來分析和解決問題
(4)培養(yǎng)學生參與討論和交流,學會合作的能力
三、教學的重點、難點
本著高二新課程標準,在吃透教材基礎上,我確定了一下的教學重點和難點:
1.教學重點:
DNA的堿基組成,DNA復制的過程、條件和特點的相關內容是本節(jié)課的重點
重點的依據(jù):只有掌握DNA的堿基組成以及DNA復制的過程、條件和特點,才能理解和掌握基因的表達、遺傳與變異的相關知識
2.教學難點
(1)DNA分子的結構特點:
(2)DNA分子的復制過程。因為這些內容較抽象,學生沒有這方面的基礎知識
為了講清教材的重點難點,是學生能夠達到本節(jié)內容設定的教學目標,我接下來再從教法和學法上談談
四、教法
以“自主性(主動性)、探究性、合作性”為課堂學生學習的三個基本維度,以培養(yǎng)學生的科學素質為指導,以側重科學方法教育為目標,本節(jié)課采用“演示—歸納”教學模式,討論法、比較法、研究法等多種教學方法,并配以多媒體輔助教學,教師通過列舉事例,引導學生模擬科學發(fā)現(xiàn),進行分析、討論、歸納和總結。
1.演示法:講授DNA雙螺旋結構時,首先讓學生觀察DNA立體結構的模型或模式圖,使學生對雙螺旋結構有個大體認識,甚至可以鼓勵學生嘗試著對雙螺旋結構的特征進行描述;通過多媒體演示的方法,給學生展示DNA復制過程的動畫,使難點知識變靜為動、變抽象為形象,轉化為易于吸收的知識,并引導學生討論交流,歸納和總結DNA復制過程的特點
2.創(chuàng)設樂學情境,激發(fā)學習情趣教學方法。
3.集體討論法
針對學生提出的問題,組織學生進行集體和分組討論,促進學生在學習中解決問題,培養(yǎng)學生的團結協(xié)作精神。通過學生自己閱讀課本并思考,在老師的指導下進行討論,然后進行歸納總結,對DNA復制的特點得出正確的結論。這樣有利于調動學生的學習積極性,發(fā)揮學生的主體作用,讓學生對本節(jié)知識的認識更清晰,更深刻
4.培養(yǎng)思維.強化訓練,倡導合作共學的教學方法。
五、學法
學習指導的目的在于使學生愿學、樂學、主動學、會學,在于提高學生的個性發(fā)展和全面發(fā)展因此教學該課,我確定了以下學法指導和能力培養(yǎng):培養(yǎng)興趣,強化思維,反復練習。
六、教學過程
在這節(jié)課的教學過程中,我注重突出重點,條理清晰,緊湊合理。各項活動的安排也注重互動、交流,最大限度的調動學生參與課堂的積極性、主動性。
1、導入新課:(3—5分鐘)
先通過提問讓學生復習原有的知識,如DNA分子的基本元素組成,3種基本組成物質,基本結構單位,以及化學結構等。讓學生觀察DNA立體結構的模型或模式圖,使學生對雙螺旋結構有個大體認識,甚至可以鼓勵學生嘗試著對雙螺旋結構的特征進行描述。然后讓學生回顧以前學過的有關有絲分裂和減數(shù)分裂過程中DNA復制的時間。接下來設置問題:“DNA是如何復制的?”讓學生積極討論。然后才引出沃森和克里克對DNA復制過程的推測,從而得出DNA的半保留復制過程
2、講授新課:(30分鐘)
高中生物科學教案(精選篇2)
【課程標準】
說明基因與染色體的關系;
運用基因與染色體的關系闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實質。
【課程標準分析】
《基因在染色體上》是人教版《生物必修②〈遺傳與進化〉》第二章第二節(jié)的內容,按照遺傳學的發(fā)展順序,在學完第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)和第二章第一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用的基礎上,科學家通過類比推理法以假說的形式提出基因位于染色體上。而后才以實驗的方式加以證明。
本節(jié)課的內容是基于薩頓的假說,證明基因位于染色體上,這一內容的學習更加注重以學生為主體,讓學生利用第一章學到的假說演繹法推理整個過程,得出實證,更能夠激起學生對科學研究的熱愛和興趣。
與此同時,孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋,結合了細胞學和遺傳學內容,較為深奧,選擇用微課課下教學,課堂針對性解決難點問題應當會更加高效。
【教學目標】
知識與技能
(1)說出基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
(2)概述孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。
過程與方法
(1)掌握假說演繹法,并運用驗證摩爾根的果蠅實驗,證明控制白眼的基因在X染色體上,而Y上沒有對應的等位基因。
(2)運用有關基因與染色體的知識闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實質。
情感態(tài)度與價值觀
(1)認同科學研究需要大膽質疑,勇于實踐,提高學生對科學的熱愛。
(2)參與假說演繹的推理過程,體驗成功的喜悅,鍛煉實驗設計技能。
【教學重、難點】
教學重點
(1)基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
(2)孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。
(二)教學難點
(1)基因位于染色體上的實驗證據(jù)。
(2)推動假說演繹法的使用,引導學生自主設計果蠅的測交實驗。
【學情分析】
(1)學生已經(jīng)學習過有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細胞學基礎,掌握了生物的生殖過程、孟德爾遺傳規(guī)律等相關知識,為本節(jié)內容的學習奠定了認知基礎。
(2)上一節(jié)課已經(jīng)介紹了類比推理法和薩頓的假說,通過微課和課堂反饋,學生已經(jīng)初步掌握并認同“基因位于染色體上”這一觀點。本節(jié)是基于薩頓的假說之后的實驗證據(jù),運用之前的假說演繹法進行完整闡述。
(3)高中生具備一定的認知能力,思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立,但還很不完善,他們對事物的探究有激情,但往往對探究的目的性及過程,結論的形成缺乏理性的思考,需要教師的進一步引導。
【微課教學內容及設計目的】
本節(jié)內容中的微課設計包括2個部分:
1.關于摩爾根設計的果蠅實驗,通過微課展示,讓學生了解基本的實驗過程和測交驗證實驗,找出其中的不足或不嚴謹進行討論;
2.孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋,將其與細胞遺傳學結合,從染色體的角度解釋基因的分離定律和自由組合定律。這一模塊的內容需要較為復雜的圖解,使用微課可以更好地模擬各階段和過程,使得學生學習之后思路更加清晰,也更加直觀。
【翻轉課堂教學設計思路】
課前學習任務設計
(1)學生已經(jīng)學習過有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細胞學基礎,掌握了生物的生殖過程、孟德爾遺傳規(guī)律等相關知識,為本節(jié)內容的學習奠定了認知基礎。
(2)通過微課學習,復習摩爾根設計的實驗,了解假說演繹法的完整過程。
(3)學習之后,完成簡單的課堂反饋練習,并且,認真觀察假說演繹的各個過程,找出實驗中的不嚴謹之處,并嘗試給出解釋。
(二)對學生課前學習任務的完成情況分析。
對于上述任務(1)(2),學生均能夠較好地完成,在認真復習之后預習本節(jié)內容,具備初步的認知雛形,從而在課堂上更能挖掘學生對于未知的探索,發(fā)散思維,而不是禁錮在老師的照本宣科當中。對于任務(3),學生的完成通常是參差不齊,課堂反饋聯(lián)系會很好地完成,但是對于從課本中或者微課中發(fā)現(xiàn)問題,提出問題的能力還遠遠不夠,也就是缺乏“發(fā)現(xiàn)科學”的眼睛,需要加強訓練。
(三)課上任務設計
(1)通過微課學習,提出疑惑,自己嘗試給出初步解釋或是共同討論,頭腦風暴。
(2)將不能理解或者概念混淆的知識點提出,有針對地解答,提高課堂效率。
(3)運用所學解答問題,學會應用知識點。
【課堂教學流程】
教學步驟 教師的組織和引導 學生活動 教學意圖 導入新課 微課復習摩爾根的果蠅實驗,包括提出假說,進行試驗,測交驗證和得出結論的全過程。
提問引入,學生觀看了完整實驗過程后,有沒有發(fā)現(xiàn)不足,或者有沒有什么技術難題,邀請大家提問。 重溫假說演繹法;
通過閱讀了解摩爾根實驗設計的全過程并認真找出不足和技術疑問。 培養(yǎng)學生的探究精神和用于質疑的科學態(tài)度
教學步驟 教師的組織和引導 學生活動 教學意圖 一.基因在染色體上的實驗證據(jù)
1.觀察實驗提出問題
1.如何分辨果蠅的雌雄?
(請學生自己查閱相關資料,課堂上各小組之間相互補充,完成該題)
2.果蠅一直在飛,如何保證判斷的準確性?
(可以用乙醚滴加到相應的廣口瓶中,制作麻醉瓶,而后放在白瓷板上觀察果蠅的大小和腹部形態(tài)進行判斷)。
3.根據(jù)實驗,我們只能推出白眼基因位于性染色體上,性染色體有X和Y,為什么一定在X染色體而不在Y上呢? 學生通過查閱資料,小組內自主解決該問題,
雌(♀)
雄(♂)
大小
大
小
形態(tài)
腹部末端稍尖
腹部末端呈鈍圓形
顏色
條紋
腹部末端色淺,腹背5條黑色條紋
腹部末端黑色,腹背3條條紋
性梳
無
第一對足跗節(jié)基部有性梳
2.根據(jù)課本和相關知識找出相應的解決辦法,如迷暈果蠅再進行相關操作等……
3.設計假說演繹的補充實驗,重新推理整個過程,扮演小福爾摩斯。
1.提高學生課外閱讀和文獻查閱能力,豐富知識;
2.調動課堂氣氛,引起學生的興趣;
3.創(chuàng)設爭相提問、爭相回答的探究氛圍,培養(yǎng)學生的觀察能力和問題意識。
2.重提假說 1.課件展示果蠅體細胞染色體圖解,明確染色體組成及性染色體的不同。
2.引導學生都做一回摩爾根,試著提出解釋問題的假說。規(guī)定用w表 示控制眼睛顏色的基因,紅眼W,白眼w.
1.通過實驗結果,發(fā)現(xiàn)果蠅眼色與性別的關系,進而提出“控制眼色的基因位于性染色體上”的初步假設。
探究位于哪條性染色體上。
1)假說1:基因位于X染色體特有區(qū)段(XW , Y)
2)假說2:基因位于X和Y染色體同源區(qū)段(XW,YW)
3)假說3:基因位于Y染色體特有區(qū)段(X , YW) 1.重溫常染色體和性染色體的相關知識;
高中生物科學教案(精選篇3)
一、體驗類比推理,提出假說
師:基因和染色體是我們前面學習的兩個重要概念,現(xiàn)在我們已經(jīng)知道,基因和染色體都跟生物的遺傳有關,兩者之間可能存在著什么關系呢?這節(jié)課我們要和大家一起來探討這個問題。
師:(出示問題)一個基因型是AaBb的個體,在進行減數(shù)分裂時有可能產生多少種配子?
生:4種。
師:一個體細胞內有兩對同源染色體的個體,在減數(shù)分裂時產生的配子最多有多少種?
生:也是4種。
師:大家來看一下這兩幅圖。對比減數(shù)分裂中染色體和基因的行為,兩者有沒有共同的地方,誰來說說看?
生:兩者產生配子的種類是一樣的。
生:兩者產生配子時,非等位基因、非同源染色體都是自由組合。
師:同學們講到了兩點,一個是配子的種類,另一個是配子中基因或染色體的組合。除此之外,有沒有其他相似的地方?
(學生思考)
師(笑):講不出來也沒關系,在我們課本中有一段文字很詳細地描述了兩者相似的關系,大家可以看看教材列舉哪幾點。
(學生閱讀教材)
師:我們作一個小結(完成表格):
染色體 基因 在體細胞中的存在方式 存在 存在 來源 一個來自 、一個來自 一個來自 、一個來自 配子中的數(shù)目 是體細胞的 是體細胞的 配子中的組合 非同源染色體 非等位基因 師:通過比較可以知道,基因和染色體有著非常相似的關系,教材中用了一個什么詞來描述這種相似性?
生:平行關系。
師:一百多年前,美國的生物學家薩頓對兩者進行了類比推理,提出了一個大膽的假說,認為基因在染色體上。這就很好的解釋了兩者相似的關系。
二、師生互動,分析實驗
師:假說僅僅只是一種推理,并不等于事實,假說要成為事實,還必須經(jīng)過什么環(huán)節(jié)?
生:實驗的驗證。
師:薩頓假說的證明是由另一個科學家摩爾根通過一個著名的實驗實現(xiàn)的。我想請大家先閱讀教材,了解實驗的過程,我們再來進行分析。
(學生閱讀完后,教師引導學生進行分析)
師:摩爾根為什么用果蠅進行實驗?
生:(果蠅)容易飼養(yǎng)和繁殖。
師:這有什么好處?
生:便于觀察和統(tǒng)計。
師:摩爾根的果蠅雜交實驗與孟德爾的豌豆雜交實驗有沒有共同的地方,誰來說說?
生1:他們實驗的對象都有明顯的相對性狀。
生2:親本都是純合子。
生3:在F2代中,兩者(表現(xiàn)型)的比值都是3:1。
生4:F1的性狀都只有一種。
師:既然如此,用孟德爾的方法去分析摩爾根的實驗,還有哪些現(xiàn)象是解釋不了的?
生:孟德爾的方法不能解釋性狀與性別有關的現(xiàn)象。
師:好。正是這個用孟德爾方法不能解釋的現(xiàn)象,才使得摩爾根的實驗變得有意義。他當時提出了什么觀點?
生:控制白眼的基因在X染色體上。
師:X染色體跟什么有關?
生:性別。
師:(出示果蠅染色體組示意圖)從圖中可以看出果蠅共有4對同源染色體,哪一對與性別有關?
生:下面一對
師:與性別有關的染色體我們稱之為性染色體。另外三對與性別無關的染色體,則稱之為常染色體(板書)。
師:明確這兩個概念后,怎么來表示親本中的“紅眼雌果蠅”和“白眼雄果蠅”呢?
(引導學生寫出基因型:XBXB、XbY)
師:根據(jù)假設,請大家請用圖解分析F1和F2的情況,看能否解釋實驗現(xiàn)象?
(學生寫圖解,教師請兩名學生在黑板上寫出一個圖解,寫完后,教師引導學生進行點評)
師:大家可以將自己的圖解與這兩個同學的圖解對照,看看有沒有值得改正的地方。
生1:他們的圖解沒有標出每個個體的表現(xiàn)型。
生2:F2除了要寫出基因型和表現(xiàn)型外,還要列出比例。
師:分析得很對(邊說邊改正圖解)。從圖解的分析來看,與實驗現(xiàn)象符不符合?
生:符合。
三、設計實驗,驗證假設
師:摩爾根的假設能夠很好地解釋實驗現(xiàn)象。但單憑一個實驗就說某個假設是正確的,似乎還不夠說服力,我們通常還要設計其他的實驗來進行驗證,如果讓大家來完成這個任務,你最多能設計出多少種方案來?你們可以兩個人或四個人一起來完成設計。
(學生討論,設計方案,教師巡回指導,同時請已經(jīng)設計好實驗的同學將方案列舉在黑板上,完后,師生進行點評)
組別 ♀ ♂ F1 ① XBXB XbY XBXb XBY ② XBXb XbY XBXb XbXb XBY XbY ③ XbXb XbY XbXb XbY ④ XBXb XBY XBXB XBXb XBY XbY 師:我們一起來看看同學列舉出來的一些設計方案。在這些方案中,哪些是可行的,哪些也許不太適合?大家在點評的時候,應該有一定的依據(jù),我這里給大家提供一個參考,例如:(1)不應重復教材實驗;(2)推理過程沒有錯誤;(3)F1性狀應與性別有關。誰先來作一個點評?
生:在第一組不太適合,因為他們的后代中,雌雄都是紅眼,看不出性別與性狀有關。
師:大家認不認同?
生:認同 。
師:其他的方案呢?
生:第二個方案屬于測交,符合上面的要求。
生:第三組不行,后代全為白眼。不符合上面的第(3)個要求。
生:最后一組重復了教材中F1→F2的步驟。
師:觀察得很仔細。看來只有第二組的設計是符合要求的。當然了,同學可能還有其他的設計方案,大家可以在課后進行交流。摩爾根在當時也設計了一些測交實驗來驗證自己的假說,結果發(fā)現(xiàn)都能得到很好的解釋和驗證,這說明他的假說是正確的。他的實驗也因此為“基因在染色體上”這個假說的論證提供了有力的證據(jù)。
四、分析方法,回顧科學史
師:摩爾根的成功不是偶然的。誰能說說是哪些因素使摩爾根取得了成功?
生:他選用了果蠅來做實驗。
師:材料的選擇很關鍵。
生:摩爾根發(fā)現(xiàn)了白眼與性別有關。
師:發(fā)現(xiàn)果蠅的眼色與性別相關,說明他有非常敏銳的觀察能力。為了解釋這個現(xiàn)象,摩爾根還作了大膽的假設,進行了嚴密的推理和嚴謹?shù)尿炞C,最后得出了科學的結論。可以說,摩爾根在整個研究過程中的科學方法是值得大家好好思考和借鑒的(板書)。
師:在分析摩爾根實驗的基礎上,我們也可以一起來回顧一下其他科學家在“基因”的研究上取得了哪些成就(出示課件)。例如,首先提出“性狀由遺傳因子決定”觀點的科學家是誰?
高中生物科學教案(精選篇4)
教學目標:
●知識目標?
1.舉例說出基因工程應用及取得的豐碩成果。?
2.關注基因工程的進展。?
3.認同基因工程的應用促進生產力的提高。
?●能力目標?
通過引導學生網(wǎng)上探究,引導學生主動參與,培養(yǎng)收集處理信息的能力、分析和解決問題的能力及交流與合作的能力。
?●情感目標?
培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的良好學風,培養(yǎng)愛國主義熱情。?2.關注科學與社會。
教學重難點:
重點:基因工程在農業(yè)和醫(yī)療等方面的應用;
難點:基因治療
課前預習學案
學點一、植物基因工程碩果累累
植物基因工程技術主要用于提高農作物的 能力,以及改良農作物的 和利用植物生產 等方面。
1.抗蟲轉基因植物
(1)方法:從某些生物中分離出具有 ,將其導入作物中,使其具有抗蟲性。
(2)殺蟲基因種類: 基因、 抑制劑基因、 抑制劑基因、植物凝集素基因等。
(3)成果:抗蟲植物:棉、玉米、馬鈴薯、番茄等。
(4)意義:減少對 的使用,降低生產成本,減少環(huán)境污染,降低了對人體健康的損害。
2.抗病轉基因植物
(1)植物的病原微生物: 、真菌和細菌等。
(2)抗病基因種類
①抗病毒基因:病毒____ _____基因和病毒復制酶基因。
②抗真菌基因:____ ___酶基因和抗毒素合成基因。
③成果:抗煙草花葉病毒的轉基因煙草和抗病毒的轉基因小麥、甜椒、番茄等。
3.抗逆轉基因植物
(1)抗逆基因:調節(jié)細胞_____ ___的基因,使作物抗鹽堿、抗干旱;魚的抗凍蛋白基因使作物耐寒;抗除草劑基因,使作物抗除草劑。
(2)成果:煙草、大豆、番茄、玉米等。
4.轉基因改良植物品質
(1)優(yōu)良基因:必需______ ______的蛋白質編碼基因、控制番茄果實成熟的基因和植物花青素代謝有關的基因。
(2)成果:轉基因玉米、轉基因延熟番茄和轉基因矮牽牛。
學點二、動物基因工程前景廣闊
1.用于提高動物生長速度:由于外源 基因的表達可以使轉基因動物生長得更快,將這類基因導入動物體內,以提高動物的生長速率。如:轉基因綿羊和轉基因鯉魚。
2.用于改善畜產品的品質:如:有些人對牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后會出現(xiàn)過敏、腹瀉、惡心等不適癥狀,科學家將 基因導入奶牛基因組,這樣所獲得的牛奶其成分不受影響,但乳糖的含量大大減低。
3.用轉基因動物生產藥物:基因工程最今人興奮的應用是通過轉基因技術把 變成 工廠。科學家到藥用的 基因與 基因的啟動子等調控組件重組在一起;通過 等方法,導入哺乳動物的 中;將其送入母體內,生產出 ;到其泌乳期就能生產出所需藥物;此過程稱為 或 。目前科學家已經(jīng)在牛和山羊等動物乳腺生物反應器中表達出抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素和α-抗胰蛋白酶等重要醫(yī)藥蛋白。
4.用轉基因動物做器官移植的供體:目前,人體 是一個世界性的難題,用其它動物的器官替代,又會出現(xiàn)免疫排斥現(xiàn)象,現(xiàn)在,科學家正試圖利用基因工程方法對一些動物的器官進行改造,采用方法是將器官供體基因組導入 ,以抑制 的表達,或設法除去 ,再結合 技術,培育出沒有免疫排斥反應的轉基因克隆器官。
學點三、基因工程藥品異軍突起
1.來源:轉基因_ __。(用基因工程的方法,使外援基因得到高效率表達的菌類細胞株系一般稱為“工程菌”。)
高中生物科學教案(精選篇5)
一、 教學目標
1.舉例說出基因工程應用及取得的豐碩成果。
2.關注基因工程的進展。
3.認同基因工程的應用促進生產力的提高。
二、教學重點和難點
1.教學重點
基因工程在農業(yè)和醫(yī)療等方面的應用。
2.教學難點
基因治療。
三、教學過程
1、轉基因生物與目的基因的關系
轉基因生物 目的基因 目的基因從何來 抗蟲棉 Bt毒蛋白基因 蘇云金芽孢桿菌 抗真菌立枯絲核菌的煙草 幾丁質酶基因和抗毒素合成基因 抗鹽堿和干旱作物 調節(jié)細胞滲透壓的基因 耐寒的番茄 抗凍蛋白基因 魚 抗除草劑大豆 抗除草劑基因 增強甜味的水果 降低乳糖的奶牛 甜味基因 腸乳糖酶基因 生產胰島素的工程菌 人胰島素基因 人 討論:
1、用動物乳腺作為反應器,生產高價值的蛋白質(如教材中列舉的血清白蛋白、抗凝血酶等)比工廠化生產的優(yōu)越之處有哪些? (乳腺生物反應器的優(yōu)點:①產量高;②質量好;③成本低;④易提取。)
簡介:動物乳腺生物反應器
1987年美國科學家戈登(Gordon)等人首次在小鼠的奶中生產出一種醫(yī)用蛋白──tPA(組織
型纖溶酶原激活物),展示了用動物乳腺生產高附加值產品的可能性。利用動物乳腺生產高價值產
品的方式稱為動物乳腺反應器。
為什么要用動物乳腺作為反應器生產高價值的蛋白質產品呢?這是因為動物乳房是一種高度分化的專門化腺體,合成蛋白質的能力非常強,尤其是一些經(jīng)過長期的遺傳改良,專門產奶的乳用動物品種,蛋白質合成能力更是驚人。一頭優(yōu)質奶牛,一年可產奶10 000 kg。即便是一只奶山羊,一年也可產奶2 000 kg。
動物乳腺生物反應器歸納起來有四大優(yōu)點:①產量高,且易收獲目標產品,可以隨乳汁分泌而排出動物體外;②目標產品的質量好。動物乳腺組織不僅具有按遺傳信息流向合成蛋白質的能力,而且具備一整套對蛋白進行修飾和加工的能力,如糖基化、羧化、磷酸化以及分子組裝等,而微生物和植物系統(tǒng)都不具備這種全面的蛋白質后加工能力;③產品成本低;④從奶牛中提取產品,操作比較簡單。
正因為利用動物乳腺生物反應器生產高附加值的產品有上述優(yōu)點,目前利用動物乳腺生物反應器生產醫(yī)用蛋白質已成為一種風險投資產業(yè),受到科學家、商界和醫(yī)藥界的高度重視。目前瞄準的目標醫(yī)藥產品有:①血液蛋白質,如表1-2所示,這些血液蛋白質有巨大的經(jīng)濟效益,其中利用奶牛生產的凝血酶Ⅲ已通過第三期臨床實驗,即將投放市場。②第二代醫(yī)用蛋白質,主要有抗體、降鈣素、人的生長激素、胰島素等藥物蛋白,乳白蛋白、乳鐵蛋白等營養(yǎng)蛋白,疫苗,組織修復物等。③生產“人源化牛奶”,即用成人的乳蛋白基因替代牛的乳蛋白基因,使牛奶變成像人奶的一種基因工程奶。
動物乳腺生物反應器的做法與轉基因動物的操作是相同的,只是為了將目標產品在乳汁中形成,需要使用乳腺組織中特異表達的啟動子,即在目標產品蛋白質編碼框的前面加上乳腺組織中特異表達的啟動子等,構建成表達載體后通過注射導入受精卵中,再將其送入母體動物內,發(fā)育成動物個體,這個轉基因動物就會在奶中產生所需要的目標產品。
2、用基因工程技術實現(xiàn)動物乳腺生物反應器的操作過程是怎樣的?
用基因工程技術實現(xiàn)動物乳腺生物反應器的操作過程與轉基因動物操作過程相同。
不同之處:為了將目標產品在奶中形成,需要使用乳腺組織中特異表達的啟動子,要在編碼目的蛋白質的基因序列前加上乳腺組織中特異表達的啟動子構建成表達載體。
操作過程大致歸納為:獲取目的基因(例如血清白蛋白基因)→構建基因表達載體(在血清白蛋白基因前加特異表達的啟動子)→顯微注射導入哺乳動物受精卵中→形成胚胎→將胚胎送入母體動物→發(fā)育成轉基因動物(只有在產下的雌性個體中,轉入的基因才能表達)。
3、什么叫工程菌?
關于工程菌的學習,也可結合基因工程操作程序,予以說明,并結合微生物生長和代謝的特點,說明工程菌生產藥物的優(yōu)越性。
補充:利用微生物生產藥物的優(yōu)越性何在?
所謂利用微生物生產蛋白質類藥物,是指將人們需要的某種蛋白質的編碼基因,構建成表達載體后導入微生物,然后利用微生物發(fā)酵來生產蛋白質類藥物。與傳統(tǒng)的制藥相比有以下優(yōu)越性:
高中生物科學教案(精選篇6)
【教材分析】
學生比較容易理解和接受DNA分子復制的過程。在講述DNA分子復制的過程中:一是使學生理解DNA分子半保留復制的機制;二是使學生理解對DNA分子復制的具體過程。
【教學目標】
一、知識與技能目標
1.能概述DNA分子復制的過程及特點。
2.理解DNA復制的條件。
二、過程與方法目標
運用復制原理,解決生產和生活實際中的問題。
三、情感、態(tài)度與價值觀目標
1.加強學生的邏輯思維能力。
2.領悟科學探究的能力。
【教材重點】
DNA復制的過程及特點。
【教學難點】
DNA復制的過程。
【教學方法】
充分發(fā)揮多媒體計算機的獨特功能,把DNA的復制過程等重、難點知識編制成多媒體課件。將這些較難理解的重、難點知識變靜為動、變抽象為形象,轉化為易于吸收的知識。
【教學準備】
多媒體課件。
【教學過程】
引言:通過以上的學習,我們理解DNA分子的復制方式是半保留復制,那么DNA分子是怎樣進行復制的呢?
教學過程:
DNA分子復制的過程
1.DNA復制的概念
指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。DNA的復制實質上是遺傳信息的復制。
2.DNA復制的時期
細胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。
3.DNA復制的場所
真核生物:細胞核(主要)、葉綠體、線粒體。
4.DNA復制的過程
學生閱讀課文P54,看圖3-13,銀幕上也出現(xiàn)動態(tài)的DNA分子復制過程圖解,待學生看懂圖后,回答如下問題:
①什么叫解旋?解旋的目的是什么?
②什么叫“子鏈”?復制一次能形成幾條子鏈?
③簡述“子鏈”形成的過程。
讓學生充分回答上述問題后,教師強調:
復制的過程大致可歸納為如下三點:
①解旋提供準確模板:在ATP供能、解旋酶的作用下,DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂,兩條螺旋的雙鏈解開,這個過程叫做解旋。解開的兩條單鏈叫母鏈(模板鏈)。
②合成互補子鏈:以上述解開的每一段母鏈為模板,以周圍環(huán)境中游離的4種脫氧核苷酸為原料,按照堿基互補配對原則,在有關酶的作用下,各自合成與母鏈互補的一段子鏈。復制一次可以形成兩條子鏈。
③子、母鏈結合盤繞形成新DNA分子:在DNA聚合酶的作用下,隨著解旋過程的進行,新合成的子鏈不斷地延伸,同時每條子鏈與其對應的母鏈盤繞成雙螺旋結構,從而各自形成一個新的DNA分子,這樣,1DNA分子→2個完全相同的DNA分子。
5.DNA復制的必需條件
總結:
DNA復制時必需條件是親代DNA的兩條母鏈提供準確模板、四種脫氧核苷酸為原料、能量(ATP)和一系列的酶,缺少其中任何一種,DNA復制都無法進行。
6.DNA復制的特點
講述:
高中生物科學教案(精選篇7)
一、教學目標
(1) 理解DNA復制的含義和方式。
(2) 掌握DNA的復制過程。
(3) 概述DNA復制的生物學意義。
二、教學重難點
重點: DNA分子復制的方式及過程
難點:DNA分子復制方式;DNA分子復制的過程
三、教學用具
多媒體課件
四、教學方法:講授法、問題引導法、課件演示法等
五、課時安排:1課時
六、教學過程:
(一)導入
剛剛結束的咱們學校第一屆校運動會,想必大家還記憶猶新,那大家還記得這幅圖片嗎?
展示圖片:校運動會會徽
因為需要,現(xiàn)在還要幾張跟這相同的圖片,如何快速獲得?(學生:復印)
對,復印,也可以叫復制。對于復制,大家并不陌生,生活中很多時候都能用到。那么,在生物體中有沒有這種過程呢?引入今天課題。
進行新課
教師:在前面的學習中我們提到過DNA的復制,那么關于DNA的復制我們已經(jīng)知道了哪些?
學生:發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期,在細胞核中進行
教師:那么DNA究竟是如何進行自我復制的呢?我們首先來了解一下DNA的復制方式。
對DNA復制的推測
教師:DNA有兩條鏈,當時科學家猜想可能有以下兩種復制方式:全保留復制和半保留復制。
投影圖解這兩種DNA復制方式。
教師:科學家認為DNA的復制方式是半保留復制,并設計了實驗證明。
思考:實驗設計的關鍵是什么?
學生:能夠區(qū)分親代與子代的DNA。
DNA半保留復制的實驗證據(jù)
教師:(投影)閱讀教材P52-P53頁,結合圖3-12了解實驗方法、過程和結果。思考問題:
實驗方法是?用哪種元素進行標記?
如何將堿基組成相同但質量不同的DNA區(qū)分開?
如何區(qū)分親代與子代的DNA分子?
學生:(1)同位素標記法 N
(2)密度梯度離心法
(3)根據(jù)試管中DNA所在的位置
教師:投影實驗過程,并進行講解。
教師:通過這個實驗得出的結論是什么?
學生:DNA的復制方式是半保留復制。
教師:我們已經(jīng)知道了DNA的復制方式是半保留復制,下面就來學習一下DNA分子復制的過程。
DNA分子復制的過程
教師:(投影)閱讀教材P54頁,結合圖3-13,從以下幾個方面進行理解:
概念:指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。實質是遺傳信息的復制。
時間:細胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期。