生物-人教版-选修3-教学设计20：1.1 DNA重组技术的基本工具.docx-专题1 基因工程-教学设计.docx

DNA重组技术基本工具 教材分析 《DNA重组技术的基本工具》为生物选修三现代生物科技专题的第一章第一节，是我们高二下学期的内容。这节课是在必修二第六章基因工程的基础上的提升，基因工程是生物科技的前沿内容，这一专题的 教学首先要考虑基础性。尤其我们生活中从来没有接触到对基因进行处理的工具，较为抽象，从分子水平上的理解也更难。因此，更应该用现实生活中常见的工具来诠释，是学生很容易理解，使学生在知识能力和情感上得到提升。 学情分析 通过了解抗虫棉的简单获得过程导入“DNA重组技术的基本工具”有哪些，其作用是什么，但这些基本工具在实际应用中如何发挥作用，是非常抽象的内容，仅仅靠学生的想象，很难真正理解并融会贯通；同时，中学生的心理发育特点，决定了他们更乐于通过实际动手操作来解决遇到的问题，同时对自己新发现的问题有更加强烈的探究欲望。 教学目标及重难点 （一）教学目标 1、知识与技能： （1）了解基因工程的基本概念。 （2）简述三种工具的作用 2、过程与方法： （1）通过对材料的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。 （2）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。 （3）通过学生动手制作重组DNA的模型，培养学生的动手能力以及合作精神。 3、情感态度价值观： 通过学习基因工程的概念，使学生认识到科学研究的严谨，激发为祖国奋斗的精神。 （二）教学重点和难点 1、教学重点： （1）简述三种工具的作用 （2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 2、教学难点：载体必须具备的条件 教学过程 教学环节 教师的组织和引导 学生活动 教学意图[来 一、回顾旧知，引入新课 利用多媒体展示发光鱼、转基因抗虫棉等基因工程产品。通过展示让学生回忆育种方法，导入基因工程，基因工程概念是什么？如何操作？ 提出问题：在基因工程中用到的基本工具是什么？他们的作用原理是什么？ 学生回忆并回答。 展示图片深入理解基因工程的概念，并引导学生回答表中内容。 通过回顾旧知，创设问题情境，确立本节课的重点，并激发学生的探究欲望。 教学环节 教师的组织和引导 学生活动 教学意图 二、学习新课--基因工程的工具 通过以上的过程，试分析，要实现抗虫基因在棉花中表达，要做哪些工作呢？ 假若这是DNA上合成抗虫蛋白的基因（拿出事先准备好的带有一定核苷酸序列的纸条指出特定的区段），这是棉花的DNA（拿出另一张纸条），那就我们现在的水平应该怎么操做呢？（学生讨论得出最终结论） 科学家在实施基因工程之前，苦苦求索，终于找到了实施基因工程的三种工具。 一、“分子手术刀”又叫基因剪刀——限制性内切酶（限制酶） 学生阅读本节内容，回答下列问题: 限制酶从哪提取出来的？ 限制酶的种类及作用是什么？ 思考与讨论： 1、 仔细观察下图限制酶所识别的序列，能够发现什么规律？ 2、观察这几种识别序列被切开后所形成的末端，并且总结它们的特点。教师总结： ④结果：产生黏性末端（碱基互补配对）和平末端 拓展：限制酶在原核生物中可能有什么功能？ 总结回答：限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。 进一步引导学生对限制酶的使用进行思考。 二、“分子缝合针”又叫基因针线——DNA连接酶 基因被切割后又是通过什么连接呢，又在哪里进行连接呢？阅读课文回答问 讨论结果： 1.要将抗虫基因剪下来； 2.将剪下来的抗虫基因与棉花的基因连在一起。 分布：主要在微生物中 作用：能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列（特异性），并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。（黑体字重点讲解） 不同的限制酶所识别的序列不同，都是六个，都可以找到一个中心轴线，双链DNA上的碱基是反向的。发现切出来的末端出现了两种情况：平的和不平的。 练习：使用限制酶切割目的基因。 学生各抒己见，进行合理推测。 在实际动手操作的过程中发现问题，解决问题。 通过问题引导学生进一步思考，逐步突破难点。 在实际动手操作的过程中发现问题，解决问题。 教学环节 教师的组织和引导 学生活动 教学意图 二、学习新课--基因工程的工具 三、归纳总结，理清脉络 题： 两种DNA连接酶 连接部位：磷酸二酯键。 限制酶切割后产生两种不同的末端。那么恢复它们的连接时，所用DNA连接酶是否可以不加选择？ 总结：这部分学生自然联想到的是我们学过的DNA聚合酶，所以要区分好这几种酶的作用特点。 DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口，连接的是DNA片段。 三、“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 过渡：用什么方法才能将外源基因（如抗虫基因）导入到细胞中呢？ 作为分子的运输车，有什么特别之处吗？阅读本节内容，思考以下问题 1、 基因工程中常常用什么作为载体？ 2、具备什么条件的DNA分子才能作为载体？ 进一步引导： （1）作为分子运输车如果没有限制酶的切割位点行不行？ （2）霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车？ （3）假如目的基因导