11DNA重組技術(shù)的基本工具

1、雙江縣第一完全中學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計年級：高二 學(xué)科：生物 主備課教師：李燕 備課時間 2012 年 5 月 10 日備課組長簽名： 學(xué)科長簽名： 學(xué)科審定專家簽名：課題人教版，選修三，專題一基因工程1.1dna重組技術(shù)的基本工具課時數(shù)教材分析“dna重組技術(shù)的基本工具”這節(jié)課位于人教版高中生物選修三第一專題第一節(jié)第二課時?；蚬こ淌乾F(xiàn)代生物技術(shù)的核心內(nèi)容，通過模擬dna重組過程，將具體的操作程序有機聯(lián)系起來，加深對這一程序的理解，有利于提高學(xué)生的認(rèn)知水平和接受能力。教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo)：簡述dna重組技術(shù)所需三種基本工具作用。 能力目標(biāo)：（1）通過對材料的觀察，學(xué)會科學(xué)的觀察方法，培養(yǎng)觀察能力。（2

2、）通過對基本概念、基本原理、科學(xué)方法的正確理解和掌握，逐步形成比較、判斷、推理、分析、綜合等思維能力，具備能運用學(xué)到的生物學(xué)知識評價教學(xué)重點和難點1.教學(xué)重點dna重組技術(shù)所需的三種基本工具的作用。2.教學(xué)難點基因工程載體需要具備的條件。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)一、預(yù)學(xué)（1、這些題要覆蓋教材中所有的知識技能點；2、每一個備課單位的板面總量要有2面a4紙。）（一）學(xué)法指導(dǎo)通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生們已初步掌握了“dna重組技術(shù)的基本工具”有哪些，其作用是什么。但這些基本工具在實際應(yīng)用中如何發(fā)揮作用，是非常抽象的內(nèi)容，僅僅靠學(xué)生的想象，很難真正理解并融會貫通；同時，中學(xué)生的心理發(fā)育特點，決定了他們更樂于通過

3、實際動手操作來解決遇到的問題，同時對自己新發(fā)現(xiàn)的問題有更加強烈的探究欲望。教學(xué)模式：探究式教學(xué)，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，在分析問題、解決問題的過程中不斷生成一系列新的問題，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，以及探究和思維能力。（二）教材助讀（應(yīng)涵蓋所應(yīng)探究的探究點內(nèi)容） 專題1基因工程包括dna重組技術(shù)的基本工具、基因工程的基本操作程序、基因工程的應(yīng)用、蛋白質(zhì)工程的崛起四節(jié)，本專題的內(nèi)容已經(jīng)在人教版必修2中涉及過，前二節(jié)內(nèi)容是核心，且對學(xué)生來說抽象、微觀。本專題主要增加了基因工程誕生的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容，目的是使學(xué)生正確認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系；同時在原有基因工程的操作步驟內(nèi)容中增加了目的基因的獲取方法、受體細(xì)胞

4、的篩選等較詳細(xì)的知識。增加了基因工程的發(fā)展前景內(nèi)容，體現(xiàn)了課程的時代性。 dna重組技術(shù)的基本工具這部分內(nèi)容再現(xiàn)科學(xué)和技術(shù)融合，也是學(xué)習(xí)本專題的基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容：主要是介紹dna重組技術(shù)的三種基本工具及其作用。本節(jié)課結(jié)合“誘思探究教學(xué)法”和“自主合作探究教學(xué)法”兩教學(xué)模式，“誘思探究教學(xué)法”： 在教學(xué)過程中，“變教為誘、變學(xué)為思、以誘達思“，以全體學(xué)生“學(xué)會、會學(xué)”為目的，讓學(xué)生去“思”，真正發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而最大限度地提高教學(xué)效果。 “自主合作探究教學(xué)法”：教師創(chuàng)造性地運用教材，引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，主動探究，合作交流釋疑，從而獲得獨特的體驗與感悟，進而提高解決問題的能力，形成扎實的基礎(chǔ)

5、學(xué)力，塑造學(xué)生優(yōu)秀的個性心理品質(zhì)。（三）預(yù)習(xí)自測（應(yīng)涵蓋所應(yīng)探究的探究點內(nèi)容） 基因工程的的別名操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程結(jié) 果 一、基因工程的概念 二、基因操作的工具1、“分子手術(shù)刀”_來源：主要是從_來的。作用：能夠識別雙鏈dna分子的某種_，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的_斷開。結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的dna片段末端通常有兩種形式：_和_。2、“分子縫合針”_作用結(jié)果：恢復(fù)被_切開的兩個核苷酸之間的_,拼接成新的dna分子。3、“分子運輸車”_種類：_、_、_載體具備的條件能夠在受體細(xì)胞中進行_，或整合到_上，隨染色體dna進行同步復(fù)制。有一個或多個_切割位點，共外源基

6、因插入。具有特殊的_，共重組dna的鑒定和選擇。二、選點 疑難解析1、比較有關(guān)的酶（1）dna水解酶：能夠?qū)na水解成4種脫氧核苷酸，徹底水解成磷酸、脫氧核糖、四種堿基.（2）dna解旋酶：作用的部位是氫鍵,結(jié)果是dna雙螺旋打開，形成dna單鏈。注意：使dna解成兩條長鏈的方法除用解旋酶以外，在適當(dāng)?shù)母邷兀ㄈ?4）、重金屬鹽的作用下，也可使dna解旋。dna解旋酶用于dna分子的復(fù)制與雜交。（3）dna聚合酶：能將單個的核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成dna長鏈。用于dna分子的合成。（4）dna連接酶：是連接雙鏈dna的缺口dna連接酶與dna聚合酶作用的比較dna連接酶dna聚合酶a細(xì)菌質(zhì)粒

7、b噬菌體c動植物病毒d細(xì)菌核區(qū)的dna三、分點 把教學(xué)的第二個環(huán)節(jié)（選點）所篩選探究點分配給不同的學(xué)習(xí)小組。原則上一個學(xué)習(xí)小組只應(yīng)分配到所有探究點中的一部分。四、自主探究（一）導(dǎo)入新課教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容1.創(chuàng)設(shè)情境，引入對基因重組技術(shù)工具的學(xué)習(xí)師：1973年轉(zhuǎn)基因微生物轉(zhuǎn)基因大腸桿菌問世；1980年第一個轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因小鼠誕生；1983年第一例轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因煙草出現(xiàn)，實現(xiàn)了一種生物的某些性狀在另一種生物中的表達。同學(xué)們，性狀的表達與我們從前學(xué)過的什么過程有關(guān)？生：與基因控制蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。師：假若這是一個dna上的能指導(dǎo)合成某種藥物蛋白的基因（老師用手指出紙條上的該區(qū)段），而這是一條煙草的

8、dna（老師拿出另一紙條）。同學(xué)們分析，要實現(xiàn)藥物基因在煙草中的表達，提前要做哪些關(guān)鍵工作？生：1. 要將藥物基因切割下來；2. 要將藥物基因整合到煙草的dna上。師：同學(xué)們說得對！但還應(yīng)該實際考慮問題，這兩條紙帶所代表的dna是在同一個細(xì)胞中嗎？生：不是。師：所以這里就存在一個基因轉(zhuǎn)移的實際問題，誰能具體說一下？生：就是如何將控制合成藥物的基因轉(zhuǎn)入煙草細(xì)胞的問題。師：同學(xué)們思考的問題，正是科學(xué)家們思考的問題。剛才我們所探討的工作，都是在分子水平上進行的，切割也好，連接也好，轉(zhuǎn)移也好，無一例外。中國有句俗語叫“沒有金剛鉆兒，不攬瓷器活兒”?？茖W(xué)家們在實施基因工程之前，苦苦求索，終于找到了實施基

9、因工程的三種“金剛鉆兒”，使基因工程的設(shè)想成為了現(xiàn)實。這三種“金剛鉆兒”，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，“分子運輸車”基因進入受體細(xì)胞的載體。下面我們就來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。 （二） 學(xué)始于疑 1限制性內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀”11學(xué)生自學(xué)課件展示：自學(xué)任務(wù)（1）限制酶切割的什么鍵？（2）什么是黏性末端？限制酶切割dna后一定會形成黏性末端嗎？（3）限制酶從哪里來？學(xué)生活動：自學(xué)教材，分組討論、交流、完成任務(wù)。（這部分內(nèi)容可以通過自學(xué)和小組合作來完成，以此來培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，提高交流合作意識。）12教師引領(lǐng)師生

10、互動，生生互動，檢查學(xué)生完成任務(wù)情況，并評價。課件演示：dna平面結(jié)構(gòu)。播放動畫：限制酶切割dna，著重展示限制酶切割位點和切割后產(chǎn)生的單鏈末端。教師繼續(xù)設(shè)問：那是不是所有的限制酶切割dna后都會形成黏性末端呢？請大家畫出學(xué)案上幾種dna片段被對應(yīng)的限制酶切割后的結(jié)果。課件演示：限制酶的種類識別序列切割位點smagggcccgcbamhggatccggsau3agatcgatchindaagcttaag a t c g g a t c c c t a g c c t a g g g g g c c c a a g c t t c c c g g g t t c g a a學(xué)生活動：分組討論完成

11、任務(wù)。教師：大家認(rèn)真觀察幾個dna片段被對應(yīng)限制酶切割后的結(jié)構(gòu)，你能從中得到怎樣的結(jié)論？學(xué)生活動：觀察，小組討論，得出以下結(jié)論：（1）不同限制酶的識別序列和切割位點不同。教師繼續(xù)設(shè)問：這一點體現(xiàn)出酶的什么特性？學(xué)生回答：酶的專一性。（2）限制酶切割dna片段后，可能形成兩種結(jié)果：黏性末端和平末端。教師繼續(xù)設(shè)問：怎樣切割會形成黏性末端，怎樣切割會形成平末端呢？學(xué)生討論回答：限制酶在識別序列的中軸線兩側(cè)切割則形成黏性末端，延中軸線切割則形成平末端。（3）不同限制酶切割dna可能形成相同的黏性末端。（教師提示：比較和）（設(shè)計意圖：限制性內(nèi)切酶是本節(jié)內(nèi)容的重點。通過以上的課堂練習(xí)，加強學(xué)生對限制酶功能

12、特點的理解，訓(xùn)練了學(xué)生的分析和概括能力。）13思維遞進教師設(shè)問：限制酶在基因工程中是很重要的工具，那么它從何而來呢？學(xué)生：從原核生物中分離、提純而來。教師設(shè)問：你還記得噬菌體侵染大腸桿菌的知識嗎？從中你能推測限制酶存在對大腸桿菌等原核生物中的作用是什么嗎？學(xué)生討論回答：限制酶應(yīng)該是原核生物用來抵御外源dna入侵的一種武器。教師：很好，那這種武器隨身攜帶是不是很危險呢？這些酶會不會把原核細(xì)胞自身分解掉？你能猜測其原因嗎？學(xué)生討論回答：這種防御機制是在漫長進化過程中形成的，經(jīng)過了時間的檢驗，已經(jīng)很完善了，所以限制酶不會切割原核生物自身的dna，原因可能與酶的專一性有關(guān)。教師評價：大家很愛動腦筋，問

13、題回答的很好。（設(shè)計意圖：激活噬菌體侵染大腸桿菌等原有知識，引導(dǎo)學(xué)生從進化的角度深入思考限制酶對原核生物的意義，培養(yǎng)思維能力。）2 基因進入受體細(xì)胞的載體“分子運輸車”教師設(shè)問：我們研究到這里，你又能提出怎樣的問題呢？學(xué)生回答：目的基因如何進入受體細(xì)胞呢？課件展示：兩則材料（1）噬菌體侵染大腸桿菌時，能將其dna注入大腸桿菌。（2）土壤農(nóng)桿菌侵染植物時，能將其質(zhì)粒帶入到宿主細(xì)胞。學(xué)生討論回答：可以借鑒病毒或者細(xì)菌侵染細(xì)胞的過程，利用病毒dna或者細(xì)菌的質(zhì)粒將目的基因帶入到受體細(xì)胞中。教師：很好，病毒dna和細(xì)菌質(zhì)粒就像一種運輸車一樣可以將目的基因運到受體細(xì)胞中，我們將之形象的稱為“分子運輸車”

14、，接下來我們研究基因工程的第二種工具基因載體。（通過合理的設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生“像科學(xué)家一樣思考問題”，培養(yǎng)學(xué)生自己提出問題的能力，以及從材料獲取信息并提出合理解決方案的能力。）21 學(xué)生自學(xué)課件展示：自學(xué)任務(wù)（1）什么是質(zhì)粒？（2）從質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)特點中，你能概括出作為基因載體必須具備哪些條件嗎？學(xué)生活動：自學(xué)教材，分組討論、交流、完成任務(wù)。2.2 教師引領(lǐng)課件展示：質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)模式圖。教師設(shè)問：質(zhì)粒有怎樣的結(jié)構(gòu)特點？學(xué)生回答：有復(fù)制原點，有限制酶的切割位點，帶有氨芐青霉素抗性基因。教師提示：有復(fù)制原點，說明質(zhì)粒能夠自我復(fù)制；有限制酶的切割位點，說明這個“分子運輸車”可以為“乘客”騰出空位來；氨芐青霉素

15、抗性基因容易被檢測出來，這種基因稱為標(biāo)記基因。質(zhì)粒是最常用的基因載體，你能不能從質(zhì)粒的這些結(jié)構(gòu)特點中，概括出作為基因載體需要具備的條件嗎？學(xué)生討論回答：（1）能自我復(fù)制（2）有限制酶的切割位點（3）有標(biāo)記基因（4）對受體細(xì)胞無害、容易提?。ㄔO(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生觀察質(zhì)粒模式圖，并能從中得出質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)特點，繼而概括出作為基因載體必須具備的條件。在此過程中，培養(yǎng)學(xué)生的圖形觀察能力，以及分析、概括能力。）3 dna連接酶“分子縫合針”教師設(shè)問：“運輸車”已經(jīng)騰出座位了，那怎樣才能讓“乘客”坐得很舒服呢？學(xué)生回答：基因載體和目的基因的黏性末端可以互補配對。教師繼續(xù)設(shè)問：怎樣才能達到這一目的呢？學(xué)生回答：用

16、相同的限制酶切割基因載體和目的基因。教師對學(xué)生的回答進行評價。課件展示：用相同的限制酶切割后的基因載體和目的基因的黏性末端互補配對形成了氫鍵。教師設(shè)問：這樣是不是很穩(wěn)當(dāng)呢？學(xué)生：不是，因為載體和目的基因之間還有四個缺口。教師：接下來再怎么辦呢？要解決這個問題，就要用到基因工程的第三種工具dna連接酶。（通過問題串，繼續(xù)引領(lǐng)學(xué)生的思維方向，使學(xué)生初步明確dna連接酶在基因工程中的作用，為學(xué)生自學(xué)教材作鋪墊。）31學(xué)生自學(xué)課件展示：自學(xué)任務(wù)（1）dna連接酶的種類和功能（2）dna連接酶和dna聚合酶的異同學(xué)生活動：自學(xué)教材，分組討論、交流、完成任務(wù)。32教師引領(lǐng)師生互動，生生互動，檢查學(xué)生完成任

17、務(wù)情況，并評價。教師繼續(xù)設(shè)問：大家回憶一下，我們前面也學(xué)過一種酶，也能催化形成磷酸二酯鍵，記得嗎？學(xué)生：是dna聚合酶。教師：那這兩種酶有什么異同呢？教師引導(dǎo)，學(xué)生討論并填寫課件展示的表格：課件展示表格相同點不同點形成的鍵連接的部位是否需要模板dna連接酶磷酸二酯鍵dna片段dna片段不需要dna聚合酶磷酸二酯鍵單體dna片段需要單鏈為模板（設(shè)計意圖：充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生比較、歸納的能力，這有利于學(xué)生內(nèi)化所學(xué)知識，加深記憶。）（三）質(zhì)疑探究（教師根據(jù)教材內(nèi)容來確定探究質(zhì)疑點的個數(shù)）探究疑點一、分析基因工程概念1、 仔細(xì)分析基因工程的概念，完成下表：基因工程的別名操作環(huán)境操作對象

18、操作水平基本過程實質(zhì)結(jié)果知識點一基因工程的概念：基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴(yán)格的設(shè)計，并通過體外dna重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在dna分子水平上進行設(shè)計和施工的，因此又叫做dna重組技術(shù)。注意：對本概念應(yīng)從以下幾個方面理解：操作環(huán)境生物體外操作對象基因操作水平dna分子水平基本過程剪切拼接導(dǎo)入表達結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物探究疑點二、基因工程的誕生1、基本理論是什么2、技術(shù)發(fā)明有哪些探究疑點三、基因工程的基本工具（再仔細(xì)閱讀教材，完成下列問題）1、基因工程中三種基本工具的作用分別是什么？2、工具酶的作用部位分

19、別在哪？2、 具備什么條件才能充當(dāng)“分子運輸車”？4、解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？5、“分子手術(shù)刀”的來源、特點、作用、結(jié)果來源：特點：作用：結(jié)果：6、“分子縫合針”的種類、作用種類：作用：7、“分子運輸車”需要具備的條件8、“分子運輸車”的種類知識點二、基因工程的基本工具1.限制性核酸內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀”（1）限制性內(nèi)切酶的來源：主要是從原核生物中分離純化來的。（2）限制性內(nèi)切酶的功能：能夠識別雙鏈dna分子的某種特定的核苷酸序列，并能將每一條鏈上特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵切開。（3）限制性內(nèi)切酶的切割方式：在中心軸線兩側(cè)將dna切開，切口是黏性末端。沿著中心軸線切開dn

20、a，切口是平末端。注意：比較有關(guān)的dna酶（1）dna水解酶：能夠?qū)na水解成四種脫氧核苷酸，徹底水解成膦酸、脫氧核糖和含氮堿基（2）dna解旋酶：能夠?qū)na或dna的某一段解成兩條長鏈，作用的部位是堿基和堿基之間的氫鍵。注意：使dna解成兩條長鏈的方法除用解旋酶以外，在適當(dāng)?shù)母邷兀ㄈ?4）、重金屬鹽的作用下，也可使dna解旋。（3）dna聚合酶：能將單個的核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成dna長鏈。（4）dna連接酶：是通過磷酸二酯鍵連接雙鏈dna的缺口。注意比較dna聚合酶和dna連接酶的異同點。2.dna連接酶“分子縫合針”（1）dna連接酶的分類：e.colidna連接酶和t4dna連接

21、酶。（2）作用及作用部位：e.colidna連接酶作用于黏性末端被切開的磷酸二酯鍵，t4dna連接酶作用于黏性末端和平末端被切開的磷酸二酯鍵。3.基因進入受體細(xì)胞的載體“分子運輸車”（1）分子運載車的分類：質(zhì)粒：常存在于原核細(xì)胞和酵母菌中，是一種分子質(zhì)量較小的環(huán)狀的裸露的dna分子，獨立于擬核之外。病毒：常用的病毒有噬菌體、動植物病毒等。（2）運載體使用的目的：是用它做運載工具，將目的基因轉(zhuǎn)運到宿主細(xì)胞中去。是利用它在受體細(xì)胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制。（3）作為運載體必須具備的條件：在宿主細(xì)胞中保存下來并大量復(fù)制有多個限制性內(nèi)切酶切點有一定的標(biāo)志基因，便于篩選。（四）我的知識網(wǎng)絡(luò)圖1、基因工程

22、的概念：基因工程又叫做 。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種 提取出來，加以 ，然后放到另一種生物的細(xì)胞里， 改造生物的遺傳性狀。2、 dna重組技術(shù)所需三種基本工具是什么？分子手術(shù)刀： 分子縫合針： 分子運輸車： （五）當(dāng)堂檢測 1、在基因工程中使用的限制性核酸內(nèi)切酶，其作用是( ) a、將目的基因從染色體上切割出來 b、識別并切割特定的dna核苷酸序列 c、將目的基因與運載體結(jié)合 d、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞5、下列關(guān)于dna連接酶的敘述中，正確的是 （ ）a. dna連接酶連接的是兩條鏈堿基對之間的氫鍵b. dna連接酶連接的是黏性末端兩條鏈主鏈上的磷酸和脫氧核糖c. dna連

23、接酶連接的是黏性末端兩條鏈主鏈上的磷酸和核糖d. 同一種dna連接酶可以切出不同的黏性末端gcatatgcatat15n14n8、右圖所示為限制酶切割某dna分子的過程，從圖中可知，該限制酶能識別的堿基序列及切點是 a.cttaag，切點在c和t之間 b.cttaag，切點在g和a之間 c.gaattc，切點在g和a之間 d.gaattc，切點在c和t之間9、關(guān)于右圖dna分子片段的說法正確的是（ ）a限制性內(nèi)切酶可作用于部位，解旋酶作用于部位b處的堿基缺失導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)的變異c把此dna放在含15n的培養(yǎng)液中復(fù)制2代，子代中含15n的dna占3/4d該dna的特異性表現(xiàn)在堿基種類和（a+t）

24、/（g+c）的比例上11、與“限制性內(nèi)切酶”作用部位完全相同的酶是：（ ）a反轉(zhuǎn)錄酶 brna聚合酶 cdna連接酶 d解旋酶12、除下列哪一項外，轉(zhuǎn)基因工程的運載體必須具備的條件是：（ ）a能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并保存 b具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接c具有標(biāo)記基因，便于進行篩選 d是環(huán)狀形態(tài)的dna分子13、蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞是否已表達，其檢測方法是：（ ）a是否有抗生素抗性 b是否能檢測到標(biāo)記基因c是否有相應(yīng)的性狀 d是否能分離到目的基因14、如果科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因工程，成功地把一名女性血友病患者的造血細(xì)胞進行改造，使其凝血功能恢復(fù)正常。那么，她后來所生的兒子中：（

25、）a全部正常 b一半正常 c全部有病 d不能確定15bdacb 6-10bbcac 11-14 cdcc（六）有錯必改 留出一定的空格，讓學(xué)生簡要回顧所學(xué)的內(nèi)容，并把做錯題的原因?qū)懴聛?。（七?探究過程評價 本節(jié)生物教學(xué)結(jié)合“誘思探究教學(xué)法”和“自主合作探究教學(xué)法”兩教學(xué)模式，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)思想，收到了良好的教學(xué)效果，免費教育文稿網(wǎng)較為成功的方面有以下幾點：通過自主學(xué)習(xí)，鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力和自主探究能力；通過相互交流學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作精神；通過展示，培養(yǎng)了表達能力，加深了理解。通過類比推理和歸納，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力。遺憾的方面有以

26、下幾點：高中生物教學(xué)過程中，是否課前預(yù)習(xí)還是課堂預(yù)習(xí)，不好把握。在時間控制上，有些前松后緊，這就說明了在備課過程中忽視了備學(xué)生的重要環(huán)節(jié)。在以后的教學(xué)中，要真正的做到時間分配的合理性，充分發(fā)揮學(xué)生的能動性，細(xì)致到每分鐘的教學(xué)活動。其次，教具的制備方面，不夠靈活適用，需進一步改進。最后，學(xué)生反應(yīng)方面，不夠活躍。五、交流展示1、每一個小組交流展示自己的探究點。2、交流的目的是讓其他的學(xué)習(xí)小組的同學(xué)學(xué)會自己沒有探究的探究點內(nèi)容，即學(xué)生教學(xué)生。3、通過交流展示，提高學(xué)生的交流表達能力。4、教師要鼓勵學(xué)生對交流展示的學(xué)生進行質(zhì)疑和思辯。六、教師點拔1、在展示質(zhì)疑的過程中，教師收集學(xué)生無法探究清楚的知識技

27、能點。2、就這些知識技能點，教師有針對性地進行點評和釋疑。達標(biāo)檢測1以下說法正確的是a所有的限制酶只能識別同一種特定的核苷酸序列 b質(zhì)粒是基因工程中唯一的運載體c運載體必須具備的條件之一是具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接d基因治療主要是對有缺陷的細(xì)胞進行修復(fù)2不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是 a能復(fù)制 b有多個限制酶切點 c具有標(biāo)記基因 d它是環(huán)狀dna3右圖有關(guān)基因工程的工具酶功能的敘述，不正確的是 a切斷a處的酶為限制核酸性內(nèi)切酶 b連接a處的酶為dna連接酶細(xì)菌在含青霉素培養(yǎng)基上生長情況細(xì)菌在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生長情況能生長能生長能生長不能生長不能生長能生長 c切斷b處的酶為解旋酶

28、 d切斷b處的為限制性內(nèi)切酶5基因工程生產(chǎn)胰島素，首先要獲得目的基因，但一般不用下面哪種方法a利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，擴增需目的基因 b用化學(xué)方法合成目的基因c構(gòu)建基因文庫，從文庫中調(diào)取目的基因 d直接從細(xì)胞內(nèi)總dna中分離目的基因6限制酶是一種核酸切割酶，可辨識并切割dna分子上特定的核苷酸堿基序列。下圖為四種限制酶bamhi，ecori，hind以及bgl的辨識序列。箭頭表示每一種限制酶的特定切割部位，其中哪兩種限制酶所切割出來的dna片段末端可以互補黏合？其正確的末端互補序列為何？ abamhi和ecori；末端互補序列aatt bbamhi和hind；末端互補序列g(shù)atccecori和hi

29、nd；末端互補序列aatt dbamhi和bglii；末端互補序列g(shù)atc7下列不可作為基因工程中的標(biāo)記基因的是a抗性基因 b發(fā)光基因 c產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因 d貯藏蛋白的基因92003年，我國科學(xué)工作者用基因工程迅速研制出“非典”診斷盒。其作用及機理的敘述不正確的是a治療“非典”，利用的是抗原抗體反應(yīng) b診斷“非典”，利用的是dna分子雜交原理c診斷“非典”，利用的是抗原抗體反應(yīng)d治療“非典”，利用的是dna分子雜交原理10有關(guān)基因工程中載體的敘述不正確的是a載體將目的基因帶入受體細(xì)胞中，可自我復(fù)制或整合到受體dna上b構(gòu)建基因文庫時，含不同插入片段的載體在受體菌中能夠儲存并克隆目的基因c

30、攜帶目的基因的載體不必有遺傳標(biāo)記基因d能表達目的基因的載體必須有rna聚合酶識別和結(jié)合的特定部位11下列關(guān)于各種與基因工程有關(guān)的酶的敘述，不正確的是 adna連接酶能將2個具有末端互補的dna片段連接在一起bpcr反應(yīng)體系中的引物可作為dna聚合酶作用的起點c限制性內(nèi)切酶可識別一段特殊的核苷酸序列，并在特定位點切割d逆轉(zhuǎn)錄酶是以核糖核苷酸為原料，以rna為模板合成互補dna12質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體，它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)。質(zhì)粒上有標(biāo)記基因如圖所示，通過標(biāo)記基因可以推知外源基因（目的基因）是否轉(zhuǎn)移成功。外源基因插入的位置不同，細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長情況也不同，下表是外源基因插入位置（插入點

31、有a、b、c），請根據(jù)表中提供細(xì)菌的生長情況，推測三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點，正確的一組是： a是c；是b；是ab是a和b；是a；是bc是a和b；是b；是a d是c；是a；是b13蛋白質(zhì)工程是新崛起的一項生物工程，又稱第二代基因工程。下圖示意蛋白質(zhì)工程流程，圖中a、b在遺傳學(xué)上依次表示 a轉(zhuǎn)錄和翻譯 b翻譯和轉(zhuǎn)錄 c復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 d傳遞和表達14蛋白質(zhì)工程的設(shè)計程序中正確的一組是 合成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu) 基因的脫氧核苷酸序列 mrna 蛋白質(zhì)預(yù)期功能 推測氨基酸序列 蛋白質(zhì)的預(yù)期結(jié)構(gòu)a bc d15隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，“基因污染”應(yīng)運而生，關(guān)于基因污染的下列說法不正確的是a轉(zhuǎn)基因作物可通過花粉

32、散落到它的近親作物上，從而污染生物基因庫b基因污染是一種不可以擴散的污染c雜草、害蟲從它的近親獲得抗性基因，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性d轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存16下列關(guān)于生物工程的敘述，正確的是a基因工程能產(chǎn)生自然界根本不存在的基因 b蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界根本不存在的蛋白質(zhì)c單克隆抗體的制備過程體現(xiàn)了動物細(xì)胞的全能性d通過對造血干細(xì)胞改造，治愈血友病患者，并確保其后代正常20下列關(guān)于現(xiàn)代生物工程技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)的是a利用基因工程技術(shù)可獲得符合生產(chǎn)要求的突變植株b利用細(xì)胞工程技術(shù)可以大量制備純度高的抗流感病毒的抗體 c利用動物細(xì)胞培養(yǎng)或植物組織培

33、養(yǎng)技術(shù)，均可獲得完整生物體d利用細(xì)胞工程技術(shù)，將兩種二倍體植物的花粉進行細(xì)胞雜交，可獲得二倍體可育植株28干擾素是能夠抑制多種病毒復(fù)制的抗病毒物質(zhì)?？茖W(xué)家利用基因工程技術(shù)從人的t淋巴細(xì)胞中提取干擾素基因轉(zhuǎn)入羊的dna中，培育出羊乳腺生物發(fā)生器，使羊乳汁中含有人體干擾素。請回答：（1）科學(xué)家將人的干擾素基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，通過_等方法，導(dǎo)入哺乳動物的_細(xì)胞中，然后，將該細(xì)胞送入母體內(nèi)，使其生長發(fā)育成為_動物。（2）在該工程中所用的基因“剪刀”是_。將人體干擾素基因“插入”并連接到羊體細(xì)胞dna上所需要的酶是_。人體干擾素基因之所以能“插入”到羊的dna內(nèi)，原因是_。（

34、3）請在下框中畫出某dna片段被切割形成黏性末端的過程示意圖。（4）如何檢測和鑒定人的干擾素因素已被成功導(dǎo)入羊體內(nèi)？請寫出兩種方法：_、_。（5）為了使t淋巴細(xì)胞在體外產(chǎn)生大量的干擾素，有人進行了實驗，可是當(dāng)將t淋巴細(xì)胞在體外培養(yǎng)繁殖了幾代后，細(xì)胞分裂就停止了。請你用細(xì)胞工程的方法，以小鼠為實驗對象，提出一個既能使t淋巴細(xì)胞在體外培養(yǎng)繁殖，又能獲得大量小鼠干擾素的實驗設(shè)計簡單思路:_ 15 cddcd 6-10 dddbc 11-15 daacb 16-20 bcddb 21-25 ddbba 28（1）顯微注射 受精卵 轉(zhuǎn)基因（或成熟） （2）限制性內(nèi)切酶 dna連接酶 用相同的限制性內(nèi)切酶

35、催化反應(yīng)后形成了互補堿基序列（或不同生物dna的結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一性）（3）（4）分子檢測；dna分子雜交；dna與mrna分子雜交；或抗原抗體雜交；從羊的乳汁中提取干擾素（以上任意任出兩點即可）（5）將人的t淋巴細(xì)胞與小鼠的瘤細(xì)胞在體外融合，篩選出既能產(chǎn)生干擾素又能無限增殖的雜交瘤細(xì)胞，然后在適宜條件下進行細(xì)胞培養(yǎng)。八、課堂評價（由師生對從預(yù)學(xué)到達標(biāo)檢測等七個環(huán)節(jié)進行課堂點評）備課組教師的補充、修改建議、意見教師姓名本次課堂教學(xué)設(shè)計修改的建議雙江縣第一完全中學(xué)課堂教學(xué)預(yù)學(xué)案年級：高二 學(xué)科：生物 主備課教師：李燕 備課時間 2012 年 5 月 10 日備課組長簽名： 教科室簽名： 課題人教版，選

36、修三，專題一基因工程1.1dna重組技術(shù)的基本工具課時數(shù)一、學(xué)法指導(dǎo)通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生們已初步掌握了“dna重組技術(shù)的基本工具”有哪些，其作用是什么。但這些基本工具在實際應(yīng)用中如何發(fā)揮作用，是非常抽象的內(nèi)容，僅僅靠學(xué)生的想象，很難真正理解并融會貫通；同時，中學(xué)生的心理發(fā)育特點，決定了他們更樂于通過實際動手操作來解決遇到的問題，同時對自己新發(fā)現(xiàn)的問題有更加強烈的探究欲望。教學(xué)模式：探究式教學(xué)，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，在分析問題、解決問題的過程中不斷生成一系列新的問題，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，以及探究和思維能力。二、教材助讀（應(yīng)涵蓋所應(yīng)探究的探究點內(nèi)容） 專題1基因工程包括dna重組技術(shù)的基本工具、基

37、因工程的基本操作程序、基因工程的應(yīng)用、蛋白質(zhì)工程的崛起四節(jié)，本專題的內(nèi)容已經(jīng)在人教版必修2中涉及過，前二節(jié)內(nèi)容是核心，且對學(xué)生來說抽象、微觀。本專題主要增加了基因工程誕生的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容，目的是使學(xué)生正確認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系；同時在原有基因工程的操作步驟內(nèi)容中增加了目的基因的獲取方法、受體細(xì)胞的篩選等較詳細(xì)的知識。增加了基因工程的發(fā)展前景內(nèi)容，體現(xiàn)了課程的時代性。 dna重組技術(shù)的基本工具這部分內(nèi)容再現(xiàn)科學(xué)和技術(shù)融合，也是學(xué)習(xí)本專題的基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容：主要是介紹dna重組技術(shù)的三種基本工具及其作用。本節(jié)課結(jié)合“誘思探究教學(xué)法”和“自主合作探究教學(xué)法”兩教學(xué)模式，“誘思探究教學(xué)法”： 在教

38、學(xué)過程中，“變教為誘、變學(xué)為思、以誘達思“，以全體學(xué)生“學(xué)會、會學(xué)”為目的，讓學(xué)生去“思”，真正發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而最大限度地提高教學(xué)效果。 “自主合作探究教學(xué)法”：教師創(chuàng)造性地運用教材，引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，主動探究，合作交流釋疑，從而獲得獨特的體驗與感悟，進而提高解決問題的能力，形成扎實的基礎(chǔ)學(xué)力，塑造學(xué)生優(yōu)秀的個性心理品質(zhì)。三、預(yù)習(xí)自測（應(yīng)涵蓋所應(yīng)探究的探究點內(nèi)容） 一、基因工程的概念基因工程的的別名操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程結(jié) 果 二、基因操作的工具1、“分子手術(shù)刀”_來源：主要是從_來的。作用：能夠識別雙鏈dna分子的某種_，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的_斷開

39、。結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的dna片段末端通常有兩種形式：_和_。2、“分子縫合針”_作用結(jié)果：恢復(fù)被_切開的兩個核苷酸之間的_,拼接成新的dna分子。3、“分子運輸車”_種類：_、_、_載體具備的條件能夠在受體細(xì)胞中進行_，或整合到_上，隨染色體dna進行同步復(fù)制。有一個或多個_切割位點，共外源基因插入。具有特殊的_，共重組dna的鑒定和選擇。四、我的疑惑 讓學(xué)生自我總結(jié)本次預(yù)學(xué)案完成后的問題與不足。備課組教師的補充、修改建議、意見教師姓名本次課堂教學(xué)預(yù)學(xué)案修改的建議雙江縣第一完全中學(xué)課堂教學(xué)探究案年級：高二 學(xué)科：生物 主備課教師：李燕 備課時間 2012 年 5 月 10 日備課組長簽名：

40、 教科室簽名： 課題人教版，選修三，專題一基因工程1.1dna重組技術(shù)的基本工具課時數(shù)1、 導(dǎo)入新課 （一）導(dǎo)入新課 教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容1.創(chuàng)設(shè)情境，引入對基因重組技術(shù)工具的學(xué)習(xí)師：1973年轉(zhuǎn)基因微生物轉(zhuǎn)基因大腸桿菌問世；1980年第一個轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因小鼠誕生；1983年第一例轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因煙草出現(xiàn)，實現(xiàn)了一種生物的某些性狀在另一種生物中的表達。同學(xué)們，性狀的表達與我們從前學(xué)過的什么過程有關(guān)？生：與基因控制蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。師：假若這是一個dna上的能指導(dǎo)合成某種藥物蛋白的基因（老師用手指出紙條上的該區(qū)段），而這是一條煙草的dna（老師拿出另一紙條）。同學(xué)們分析，要實現(xiàn)藥物基因在煙草中的表

41、達，提前要做哪些關(guān)鍵工作？生：1. 要將藥物基因切割下來；2. 要將藥物基因整合到煙草的dna上。師：同學(xué)們說得對！但還應(yīng)該實際考慮問題，這兩條紙帶所代表的dna是在同一個細(xì)胞中嗎？生：不是。師：所以這里就存在一個基因轉(zhuǎn)移的實際問題，誰能具體說一下？生：就是如何將控制合成藥物的基因轉(zhuǎn)入煙草細(xì)胞的問題。師：同學(xué)們思考的問題，正是科學(xué)家們思考的問題。剛才我們所探討的工作，都是在分子水平上進行的，切割也好，連接也好，轉(zhuǎn)移也好，無一例外。中國有句俗語叫“沒有金剛鉆兒，不攬瓷器活兒”。科學(xué)家們在實施基因工程之前，苦苦求索，終于找到了實施基因工程的三種“金剛鉆兒”，使基因工程的設(shè)想成為了現(xiàn)實。這三種“金剛

42、鉆兒”，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，“分子運輸車”基因進入受體細(xì)胞的載體。下面我們就來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。學(xué)始于疑 1限制性內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀”11學(xué)生自學(xué)課件展示：自學(xué)任務(wù)（1）限制酶切割的什么鍵？（2）什么是黏性末端？限制酶切割dna后一定會形成黏性末端嗎？（3）限制酶從哪里來？學(xué)生活動：自學(xué)教材，分組討論、交流、完成任務(wù)。（這部分內(nèi)容可以通過自學(xué)和小組合作來完成，以此來培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，提高交流合作意識。）12教師引領(lǐng)師生互動，生生互動，檢查學(xué)生完成任務(wù)情況，并評價。課件演示：dna平面結(jié)構(gòu)。播放

43、動畫：限制酶切割dna，著重展示限制酶切割位點和切割后產(chǎn)生的單鏈末端。教師繼續(xù)設(shè)問：那是不是所有的限制酶切割dna后都會形成黏性末端呢？請大家畫出學(xué)案上幾種dna片段被對應(yīng)的限制酶切割后的結(jié)果。課件演示：限制酶的種類識別序列切割位點smagggcccgcbamhggatccggsau3agatcgatchindaagcttaag a t c g g a t c c c t a g c c t a g g g g g c c c a a g c t t c c c g g g t t c g a a學(xué)生活動：分組討論完成任務(wù)。教師：大家認(rèn)真觀察幾個dna片段被對應(yīng)限制酶切割后的結(jié)構(gòu)，你能從中得到

44、怎樣的結(jié)論？學(xué)生活動：觀察，小組討論，得出以下結(jié)論：（1）不同限制酶的識別序列和切割位點不同。教師繼續(xù)設(shè)問：這一點體現(xiàn)出酶的什么特性？學(xué)生回答：酶的專一性。（2）限制酶切割dna片段后，可能形成兩種結(jié)果：黏性末端和平末端。教師繼續(xù)設(shè)問：怎樣切割會形成黏性末端，怎樣切割會形成平末端呢？學(xué)生討論回答：限制酶在識別序列的中軸線兩側(cè)切割則形成黏性末端，延中軸線切割則形成平末端。（3）不同限制酶切割dna可能形成相同的黏性末端。（教師提示：比較和）（設(shè)計意圖：限制性內(nèi)切酶是本節(jié)內(nèi)容的重點。通過以上的課堂練習(xí)，加強學(xué)生對限制酶功能特點的理解，訓(xùn)練了學(xué)生的分析和概括能力。）13思維遞進教師設(shè)問：限制酶在基因

45、工程中是很重要的工具，那么它從何而來呢？學(xué)生：從原核生物中分離、提純而來。教師設(shè)問：你還記得噬菌體侵染大腸桿菌的知識嗎？從中你能推測限制酶存在對大腸桿菌等原核生物中的作用是什么嗎？學(xué)生討論回答：限制酶應(yīng)該是原核生物用來抵御外源dna入侵的一種武器。教師：很好，那這種武器隨身攜帶是不是很危險呢？這些酶會不會把原核細(xì)胞自身分解掉？你能猜測其原因嗎？學(xué)生討論回答：這種防御機制是在漫長進化過程中形成的，經(jīng)過了時間的檢驗，已經(jīng)很完善了，所以限制酶不會切割原核生物自身的dna，原因可能與酶的專一性有關(guān)。教師評價：大家很愛動腦筋，問題回答的很好。（設(shè)計意圖：激活噬菌體侵染大腸桿菌等原有知識，引導(dǎo)學(xué)生從進化的

46、角度深入思考限制酶對原核生物的意義，培養(yǎng)思維能力。）2 基因進入受體細(xì)胞的載體“分子運輸車”教師設(shè)問：我們研究到這里，你又能提出怎樣的問題呢？學(xué)生回答：目的基因如何進入受體細(xì)胞呢？課件展示：兩則材料（1）噬菌體侵染大腸桿菌時，能將其dna注入大腸桿菌。（2）土壤農(nóng)桿菌侵染植物時，能將其質(zhì)粒帶入到宿主細(xì)胞。學(xué)生討論回答：可以借鑒病毒或者細(xì)菌侵染細(xì)胞的過程，利用病毒dna或者細(xì)菌的質(zhì)粒將目的基因帶入到受體細(xì)胞中。教師：很好，病毒dna和細(xì)菌質(zhì)粒就像一種運輸車一樣可以將目的基因運到受體細(xì)胞中，我們將之形象的稱為“分子運輸車”，接下來我們研究基因工程的第二種工具基因載體。（通過合理的設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生“像

47、科學(xué)家一樣思考問題”，培養(yǎng)學(xué)生自己提出問題的能力，以及從材料獲取信息并提出合理解決方案的能力。）21 學(xué)生自學(xué)課件展示：自學(xué)任務(wù)（1）什么是質(zhì)粒？（2）從質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)特點中，你能概括出作為基因載體必須具備哪些條件嗎？學(xué)生活動：自學(xué)教材，分組討論、交流、完成任務(wù)。2.2 教師引領(lǐng)課件展示：質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)模式圖。教師設(shè)問：質(zhì)粒有怎樣的結(jié)構(gòu)特點？學(xué)生回答：有復(fù)制原點，有限制酶的切割位點，帶有氨芐青霉素抗性基因。教師提示：有復(fù)制原點，說明質(zhì)粒能夠自我復(fù)制；有限制酶的切割位點，說明這個“分子運輸車”可以為“乘客”騰出空位來；氨芐青霉素抗性基因容易被檢測出來，這種基因稱為標(biāo)記基因。質(zhì)粒是最常用的基因載體，你能不能從質(zhì)粒的這些結(jié)構(gòu)特點中，概括出作為基因載體需要具備的條件嗎？學(xué)生討論回答：（1）能自我復(fù)制（2）有限制酶的切割位點（3）有標(biāo)記基因（4）對受體細(xì)胞無害、容易提?。ㄔO(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生觀察質(zhì)粒模式圖，并能從中得出質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)特點，繼而概括出作為基因載體必須具備的條件。在此過程中，培養(yǎng)學(xué)生的圖形觀察能力，以及分析、概括能力。）3 dna連接酶“分子縫合針”教師設(shè)問：“運輸車”已經(jīng)騰出座位了，那怎樣才能讓“乘客”坐得很舒服呢？學(xué)生回答：基因載體和目的基因的黏性末端可以互補配對。