高二DNA重組技術(shù)的基本工具

生物學(xué)教案授課內(nèi)容DNA重組技術(shù)的基本工具1所屬學(xué)科教學(xué)對象高二年級一、教學(xué)目標(biāo)知識與技能簡述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具作用。過程與方法通過對基本概念、基本原理、科學(xué)方法的準(zhǔn)確理解和掌握，逐步形成比較、判斷、推理、分析、綜合、創(chuàng)新等思維水平。情感態(tài)度與價(jià)值觀情感與價(jià)值觀：認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。二、教材分析《DNA重組技術(shù)的基本工具》是人教版高中生物選修三中基因工程專題的第一節(jié)。該專題深入介紹了DNA重組技術(shù)，以及基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)等方面的廣泛應(yīng)用及其發(fā)展前景等內(nèi)容，借以拓展學(xué)生的科技視野，提升他們對生物科學(xué)技術(shù)的興趣。而本節(jié)課是本章的入門課，占有非常重要的地位。教材首先利用抗蟲棉花的圖片引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)基因工程的領(lǐng)域，然后闡述了培育抗蟲棉花的過程至少需要三種工具，即準(zhǔn)確切割DNA的“手術(shù)刀”、將DNA片段再連接起來的“縫合針”、將體外重組好的DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞的“運(yùn)輸工具”。通過實(shí)例激發(fā)學(xué)生的興趣，然后再逐一的介紹這三種工具的作用。學(xué)生能否掌握基因工程的三大工具，理解限制酶和DNA連接酶的作用特點(diǎn)，對于準(zhǔn)確使用基因工程的工具以及整個(gè)基因工程專題的學(xué)習(xí)都至關(guān)重要.三、教學(xué)方法討論法、觀察法、分析法、比較法四、教具媒體自制教具、板書、制作模型五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)項(xiàng)目內(nèi)容重點(diǎn)DNA重組技術(shù)所需的三種基本工具的作用難點(diǎn)基因工程載體需要具備的條件七、學(xué)情分析因工程的概念在當(dāng)今出現(xiàn)的頻率已經(jīng)很高。報(bào)刊、雜志、電視等媒體都有基因工程的介紹，高二的學(xué)生已經(jīng)或多或少了解一些基因工程的內(nèi)容。知道抗蟲基因可在棉花中表達(dá)，使棉花具有抗蟲特性；知道產(chǎn)油基因可在大豆中表達(dá)，從而培育出出油率高的大豆……能夠說，以上內(nèi)容都是學(xué)生學(xué)習(xí)基因工程可聯(lián)系的經(jīng)驗(yàn)。另外，在必修課中已經(jīng)學(xué)過部分相關(guān)知識，可作為學(xué)習(xí)新知識的鋪墊，比如：基因的概念、結(jié)構(gòu)、功能，基因控制蛋白質(zhì)的合成等等。八、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課（5分鐘）老師提問：抗蟲棉大家了解多少?。磕敲幢磉_(dá)這種毒蛋白的基因是從那里獲得的呢？老師補(bǔ)充：從蘇云金芽孢桿菌中獲得的將抗蟲棉的培育過程與將大象裝冰箱這個(gè)事件實(shí)行類比，三步，第一，把冰箱門打開，第二把大象裝進(jìn)去，第三把冰箱門關(guān)上。而得出DNA重組技術(shù)三部曲：1.要將抗蟲基因切割下來；2、將其作一些處理3、將抗蟲基因整合到棉花DNA上老師提出基因轉(zhuǎn)移過程實(shí)際問題：就是如何將控制合成毒蛋白的基因轉(zhuǎn)入棉花細(xì)胞的問題。進(jìn)而過渡到DNA重組技術(shù)的基本工具的獲得和使用上。思考并回答比較二者，思考DNA重組技術(shù)的三個(gè)步驟聯(lián)系舊知識，使學(xué)生理解到基因工程也是建立在基因控制蛋白質(zhì)合成的基礎(chǔ)理論上的，不可割裂。問題引入激起興趣引發(fā)思考學(xué)習(xí)“分子手術(shù)刀”──限制酶。（9分鐘）套用俗話“沒有金剛鉆兒，不攬瓷器活兒”，進(jìn)而提出實(shí)施基因工程的三種“金剛鉆”分別是什么呢？講述一個(gè)現(xiàn)象：自然界中有各種生物，一些生物的DNA可能進(jìn)入另一種生物的細(xì)胞中。那么現(xiàn)今存有的生物為什么沒有在長期的進(jìn)化過程中被外源DNA入侵而絕滅，而能保持一種穩(wěn)定并持續(xù)進(jìn)化的狀態(tài)呢？提出問題：這種限制酶應(yīng)該從哪找呢？這種特殊的酶有什么作用？展示自制教具（DNA分子結(jié)構(gòu)模型），介紹相關(guān)知識。介紹書上插圖，顯示了EcoRI和SmaI兩種限制酶的識別序列，它們切割DNA后的結(jié)果是什么？看書并回答：一是準(zhǔn)確切割DNA的工具，“分子手術(shù)刀”──限制酶；二是DNA片段的連接工具，“分子縫合針”──DNA連接酶；三是基因轉(zhuǎn)移工具，“分子運(yùn)輸車”──基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。根據(jù)老師引導(dǎo)，思考并得出動植物的免疫以及單細(xì)胞生物對于外來DNA能夠破壞的結(jié)論。討論并得出結(jié)論：從單細(xì)胞生物中獲取，它們能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開?；仡櫹嚓P(guān)核酸分子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識，并依據(jù)模型辨認(rèn)何為磷酸二酯鍵?？磿筒鍒D并回答：形成的末端有兩種可能：粘性末端和平末端將三種操作工具整合到一個(gè)完整的過程之中使其成為一個(gè)整體。引導(dǎo)大家思考學(xué)會分析問題。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。使課堂變得有活力。抽象變直觀，更加形象，增強(qiáng)誘思的效果，提升學(xué)生思維水平學(xué)習(xí)“分子縫合針”──DNA連接酶。（7分鐘）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)DNA連接酶的作用特點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生將DNA連接酶與DNA聚合酶的作用特點(diǎn)做比較。提出問題：我們學(xué)習(xí)了限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，一種產(chǎn)生黏性末端，一種產(chǎn)生平末端。那么恢復(fù)它們的連接，所用DNA連接酶是否能夠不加選擇？結(jié)合書本得出：將雙鏈的DNA片段連接起來。討論并得出兩者異同。討論并回答：應(yīng)該有所選擇。說出E?coliDNA連接酶與T4DNA連接酶的不同點(diǎn)。體現(xiàn)基礎(chǔ)知識的準(zhǔn)確使用。在使用中加深對基礎(chǔ)知識的深層次理解。在比較中準(zhǔn)確理解限制酶。深入學(xué)習(xí)，擴(kuò)展知識面學(xué)習(xí)“分子運(yùn)輸車”──基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體（7分鐘）老師提出四個(gè)問題供大家思考。1.假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣？2.作為載體沒有切割位點(diǎn)將怎樣？3.目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞，你如何去察覺？4.如果載體對受體細(xì)胞有害將怎樣？老師介紹質(zhì)粒作為最重要載體的主要特點(diǎn)學(xué)生對應(yīng)每個(gè)問題分別討論并總結(jié)得出總結(jié)出充當(dāng)基因進(jìn)入受體細(xì)胞載體的四個(gè)必要條件。作記錄提升學(xué)生思維的深刻性和邏輯性，提升其歸納和總結(jié)水平并解決本節(jié)課重難點(diǎn)。模型制作（10分鐘）提供所需材料，指導(dǎo)學(xué)生分小組制作DNA重組模型利用所提供材料，制作DNA重組模型并派代表演示整個(gè)重組過程通過實(shí)際操作，加深理解，形成重組過程的整體概念。歸納總結(jié)（2分鐘）總結(jié)三種基本工具的作用回顧并總結(jié)鞏固、強(qiáng)化本節(jié)知識，并揭示重難點(diǎn)。九、板書設(shè)計(jì)1.1DNA重組技術(shù)的基本工具一、限制性核酸內(nèi)切酶二、DNA連接酶三、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體1.來源：1.種類：1.作為載體的條件2.特點(diǎn)：2.作用：2.質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)3.結(jié)果：3.區(qū)別：十、課后反思本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)是學(xué)生掌握DNA重組技術(shù)基本工具有哪些，以及這些工具的作用，這些內(nèi)容都是比較抽象的、微觀的知識，學(xué)生在生活中沒有接觸過這些抽象知識