生物-人教版-选修3-教学设计16：1.1 DNA重组技术的基本工具.doc-专题1 基因工程-教学设计.doc

DNA重组技术的基本工具 教学目标 知识目标：1.了解基因工程的概念并掌握其要点。 2.掌握限制性核酸内切酶的种类及作用。（重点） 3.掌握DNA连接酶的作用。（重点） 能力目标：培养学生自己动手制作模型的能力。 情感目标：认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 教学重点 掌握限制性核酸内切酶的种类及作用；掌握DNA连接酶的作用。 教学活动 【导入】创设情境，引入新课 在这一环节中我首先提出几个设想 展示美丽的蓝色妖姬和漂亮的矮牵牛图片 荧光水母？普通的热带鱼不能发荧光，能否让热带斑马鱼、小鼠也出荧光？ 能否让细菌产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？ 然后指出把这样的奇思妙想变为现实的是20世纪70年代兴起的高新科技——基因工程。今天开始我们就来揭开这一技术的神秘的面纱.通过基因工程的要点来掌握和理解基因工程的概念，从而引入新课的学习。 【讲授】步步设问，探究学习 在这一环节中，通过我国抗虫棉实例入手，基因工程需要准备一些什么样的工具呢？然后让学生阅读课本找到答案。 实现这一操作过程至少需要三种工具：一是限制酶；二是DNA连接酶；三是运载体。那么这几种工具各有什么样的作用呢？接着开始进入第一部分的教学。 一、 “分子手术刀”──限制酶（板书） 这部分内容的教学中，我通过设置学生关心的问题“限制酶从哪里寻找”，诱导学生联想从前学过的内容──噬菌体侵染细菌的实验，进而认识到细菌等单细胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。进一步提出问题：这类原核生物之所以能长期生存而不绝灭，会有什么保护机制呢？诱导学生产生“可能是有什么酶来切割外源DNA，而使之失效，达到保护自身的目的”。这样就将书中直白的“这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的写法，变成了一个自主探索的思想活动。有效地让思维充满课堂，让学习成为一个发现的过程。 资料；原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身遗传物质的稳定。 【活动】引导探究的过程, 师：关于限制酶人们最关心的可能是这种工具酶到哪里去寻找。我们不妨从以往学过的知识谈起，自然界中有各种生物，它们所处的环境不是真空，一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。对于这种可能性，同学们可用什么实例来说明？ 生：噬菌体侵染细菌的实验。 师：那么现存的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源DNA的入侵而绝灭，仍能保持相对稳定的状态呢？ 生：生物体都有各自的保护机制，如动物有免疫系统，植物有具有保护作用的组织、器官。 师：那么作为单细胞的生物来讲，没有那么复杂的结构和系统，它如何来抵抗入侵的外源DNA，保护自身呢？ 生：只有让外来的DNA失效，才能保护自身。 师：那么怎样才能让DNA失效？ 生：用DNA酶，因为在必修课本中学过。 师：用DNA酶，那么生物自身的DNA不也要失效了吗？ 生：可能有一种特殊的酶，能切割外来的DNA，而对自身不切割。 师：根据你们的分析可知，这种酶可能是一种不同于DNA酶的、我们还没有认识的酶。那么我们应该从哪里寻找这种酶呢？ 生：到单细胞的生物中去找。 师：科学家的基本意向也和同学们一样。单细胞生物比多细胞生物更容易受到外源DNA的侵入。在长期的进化过程中，使其必须有处理外源DNA的酶。科学家们经过不懈的努力，终于从原核生物中分离纯化出这种酶，叫做限制酶。迄今已从近300种微生物中分离出4 000种限制酶。这种酶与我们以前知道的DNA酶的作用是不同的。 然后让学生看书，并通过讨论得出限制酶的作用。 它们能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 通过讨论让学生体会限制酶能识别的序列有什么特点。它是如何对DNA进行切割的，切割的位置是哪里，切口有什么特点，并进一步思考与讨论下列问题： 1、要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏