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(duì)象高二年級(jí)一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能簡(jiǎn)述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具作用。過(guò)程與方法通過(guò)對(duì)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(kāi)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(zhuān)題的第一節(jié)。該專(zhuān)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(duì)生物科學(xué)技術(shù)的興趣。而本節(jié)課是本章的入門(mén)課，占有非常重要的地位。教材首先利用抗蟲(chóng)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(chóng)棉花的過(guò)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(lái)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(guò)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(duì)于準(zhǔn)確使用基因工程的工具以及整個(gè)基因工程專(zhuān)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(shū)、制作模型五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)項(xiàng)目?jī)?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(chóng)基因可在棉花中表達(dá)，使棉花具有抗蟲(chóng)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(shuō)，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(guò)部分相關(guān)知識(shí)，可作為學(xué)習(xí)新知識(shí)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(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課（5分鐘）老師提問(wèn)：抗蟲(chóng)棉大家了解多少??？那么表達(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(chóng)棉的培育過(guò)程與將大象裝冰箱這個(gè)事件實(shí)行類(lèi)比，三步，第一，把冰箱門(mén)打開(kāi)，第二把大象裝進(jìn)去，第三把冰箱門(mén)關(guān)上。而得出DNA重組技術(shù)三部曲：1.要將抗蟲(chóng)基因切割下來(lái)；2、將其作一些處理3、將抗蟲(chóng)基因整合到棉花DNA上老師提出基因轉(zhuǎn)移過(guò)程實(shí)際問(wèn)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(wèn)題。進(jìn)而過(guò)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(shí)，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(wèn)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(méi)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(méi)有在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)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(wèn)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(shí)。介紹書(shū)上插圖，顯示了EcoRI和SmaI兩種限制酶的識(shí)別序列，它們切割DNA后的結(jié)果是什么？看書(shū)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(chē)”──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(dòng)植物的免疫以及單細(xì)胞生物對(duì)于外來(lái)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(shí)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(kāi)?；仡櫹嚓P(guān)核酸分子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)，并依據(jù)模型辨認(rèn)何為磷酸二酯鍵?？磿?shū)和插圖并回答：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(guò)程之中使其成為一個(gè)整體。引導(dǎo)大家思考學(xué)會(huì)分析問(wèn)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(wèn)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(shū)本得出：將雙鏈的DNA片段連接起來(lái)。討論并得出兩者異同。討論并回答：應(yīng)該有所選擇。說(shuō)出E?coliDNA連接酶與T4DNA連接酶的不同點(diǎn)。體現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)的準(zhǔn)確使用。在使用中加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)面學(xué)習(xí)“分子運(yùn)輸車(chē)”──基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體（7分鐘）老師提出四個(gè)問(wèn)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(méi)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(jué)？4.如果載體對(duì)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(duì)應(yīng)每個(gè)問(wèn)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(guò)程通過(guò)實(shí)際操作，加深理解，形成重組過(guò)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(shí)，并揭示重難點(diǎn)。九、板書(shū)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(lái)源：1.種類(lèi)：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(shí)，學(xué)生在生活中沒(méi)有接觸過(guò)這些抽象知識(shí)