DNA重組技術(shù)的基本工具教學(xué)設(shè)計(jì)

1、DNA重組技術(shù)的基本工具授課方案DNA重組技術(shù)的基本工具授課方案7/7DNA重組技術(shù)的基本工具授課方案DNA重組技術(shù)的基本工具授課方案一、設(shè)計(jì)思想一個(gè)充滿思想的課堂才是真切高效的課堂。新課程的設(shè)計(jì)提出了四個(gè)理念，提升生物科學(xué)涵養(yǎng)，面向全體學(xué)生，建議研究式學(xué)習(xí)，重視與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。在授課實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生寬泛存在這樣的問題：1、記不住，2、想不起來，3、不會(huì)用。積極張開研究式授課對(duì)解決這些問題有著特別重要的作用，為此我設(shè)計(jì)了一種重視研究，重申應(yīng)用的授課模式，有效地提升了課堂授課的效率。二、教材剖析1、教材地位本節(jié)課是人教版新課標(biāo)高中生物選修3現(xiàn)代生物科技專題專題1基因工程中第一節(jié)的內(nèi)容。本專

2、題是在必修2第6章從雜交育種到基因工程基礎(chǔ)上的深入和提升，與必修2模塊中學(xué)過的好多知識(shí)也都有聯(lián)系。屬于基礎(chǔ)擴(kuò)展內(nèi)容。2、授課目的知識(shí)目標(biāo)1）、簡單描述基因工程的看法及目的。2）、說出DNA重組技術(shù)的三個(gè)工具及各工具的特點(diǎn)和用途。能力目標(biāo)：培育學(xué)生自己著手制作模型的能力感情目標(biāo)：?認(rèn)同基因工程的出生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新3、授課重點(diǎn)1/7（1）DNA重組技術(shù)所需要的三種基本工具的作用；2、授課難點(diǎn)：1）DNA重組技術(shù)所需要的三種基本工具的作用；2）基因工程載體需要具備的條件三、授課方法DNA重組技術(shù)的三種基本工具及其作用內(nèi)容復(fù)雜、抽象。若是采用直白、平凡的方式講解介紹，學(xué)生會(huì)感覺抽象和無

3、聊，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也不利于科學(xué)涵養(yǎng)的全面提升。若是經(jīng)過創(chuàng)立情境，設(shè)置問題讓學(xué)生進(jìn)行自主研究，引誘學(xué)生積極參加授課活動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性就會(huì)被充分調(diào)動(dòng)起來，進(jìn)而開啟他們思想的閘門。因此本節(jié)課是以老師講解、啟示與學(xué)生自主研究、合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式張開授課的。運(yùn)用這樣的授課方法，既把課堂交給了學(xué)生，表現(xiàn)學(xué)生的主體作用，也突出了教師在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中的指導(dǎo)者、參加者、合作者的作用。四、授課過程：1（一）、創(chuàng)立情境，引入新課。在這一環(huán)節(jié)中我第一提出幾個(gè)設(shè)想可否讓植物也發(fā)出螢火蟲般美麗的螢光？可否讓豬體內(nèi)生產(chǎn)出人血蛋白？可否讓細(xì)菌產(chǎn)生出人的胰島素、攪亂素等難得的藥物？創(chuàng)立一種令人心神向

4、往的境地。此后指出把這樣的奇思妙想變成現(xiàn)實(shí)的是20世紀(jì)70年代流行的高新科技基因工程。那么基因工程這個(gè)凝聚著眾多科學(xué)家心血的技術(shù)終究是怎么進(jìn)行的呢？從今天開始我們就來揭開這一技術(shù)的奇怪的面紗。2/7進(jìn)而引入新課的學(xué)習(xí)。（二）、步步設(shè)問，研究學(xué)習(xí)在這一環(huán)節(jié)中，我先介紹了我國科學(xué)家培育抗蟲棉的資料，此后發(fā)給每個(gè)學(xué)生兩個(gè)寫有堿基序列的紙條，指出：若是一個(gè)是含有某種藥物蛋白基因的DNA，另一個(gè)是棉花的DNA。要進(jìn)行基因工程的操作實(shí)現(xiàn)體外基因的重組此后導(dǎo)入受體細(xì)胞，需要準(zhǔn)備一些什么樣的工具呢？此后讓學(xué)生閱讀課本找到答案。實(shí)現(xiàn)這一操作過程最少需要三種工具：一是限制酶；二是DNA連接酶；三是運(yùn)載體。那么這幾

5、種工具各有什么樣的作用呢？接著開始進(jìn)入第一部分的授課。“分子手術(shù)刀”限制酶。（板書）這部分內(nèi)容的授課中，我經(jīng)過設(shè)置學(xué)生關(guān)心的問題“限制酶從哪里搜尋”，引誘學(xué)生聯(lián)想從前學(xué)過的內(nèi)容噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到細(xì)菌等單細(xì)胞生物簡單碰到自然界外源DNA的入侵。進(jìn)一步提出問題：這類原核生物之因此能長遠(yuǎn)生計(jì)而不斷滅，會(huì)有什么保護(hù)系統(tǒng)呢？引誘學(xué)生產(chǎn)生“可能是有什么酶來切割外源DNA，而使之無效，達(dá)到保護(hù)自己的目的”。這樣就將書中直白的“這類酶主若是從原核生物中分別純化出來”的寫法，變成了一個(gè)自主研究的思想活動(dòng)。有效地讓思想充滿課堂，讓學(xué)習(xí)成為一個(gè)發(fā)現(xiàn)的過程。下面是引導(dǎo)研究的過程：師：關(guān)于限制酶人們最關(guān)心

6、的可能是這類工具酶到哪里去搜尋。我們不如從過去學(xué)過的知識(shí)談起，自然界中有各種生物，它們所處的環(huán)境不是真空，一些生物的DNA可能進(jìn)入另一種生物的細(xì)胞中。關(guān)于這類可能性，同學(xué)們可用什么實(shí)例來說明？生：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。師：那么現(xiàn)存的生物為什么沒有在長遠(yuǎn)的進(jìn)化過程中被外源DNA的入侵而絕滅，還可以夠保持相對(duì)牢固的狀態(tài)呢？3/7生：生物體都有各自的保護(hù)系統(tǒng)，如動(dòng)物有免疫系統(tǒng)，植物有擁有保護(hù)作用的組織、器官。師：那么作為單細(xì)胞的生物來講，沒有那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，它怎樣來抵抗入侵的外源DNA，保護(hù)自己呢？生：只有讓外來的DNA無效，才能保護(hù)自己。2師：那么怎樣才能讓DNA無效？生：用DNA酶，因?yàn)樵?/p>

7、必修課本中學(xué)過。師：用DNA酶，那么生物自己的DNA不也要無效了嗎？生：可能有一種特其余酶，能切割外來的DNA，而對(duì)自己不切割。師：依照你們的剖析可知，這類酶可能是一種不一樣樣于DNA酶的、我們還沒有認(rèn)識(shí)的酶。那么我們應(yīng)該從哪里搜尋這類酶呢？生：到單細(xì)胞的生物中去找。師：科學(xué)家的基本意向也和同學(xué)們相同。單細(xì)胞生物比多細(xì)胞生物更簡單碰到外源DNA的侵入。在長遠(yuǎn)的進(jìn)化過程中，使其必定有辦理外源DNA的酶。科學(xué)家們經(jīng)過不懈的努力，終于從原核生物中分別純化出這類酶，叫做限制酶。迄今已從近300種微生物中分別出4000種限制酶。這類酶與我們從前知道的DNA酶的作用是不一樣樣的。此后讓學(xué)生看書，并經(jīng)過議論

8、得出限制酶的作用。它們能夠鑒別雙鏈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。經(jīng)過議論讓學(xué)生領(lǐng)悟限制酶能識(shí)其余序列有什么特點(diǎn)。它是怎樣對(duì)DNA進(jìn)行切割的，切割的地址是哪里，切口有什么特點(diǎn)，并進(jìn)一步思慮與議論以下問題：4/71、要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必定要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性尾端？2、若是把兩種本源不一樣樣的DNA用同一種限制酶來切割，結(jié)果會(huì)怎樣呢？議論后接著提出新的問題：切割下來的DNA片斷還需要接到運(yùn)載體上去，還要靠另一種工具DNA連接酶來實(shí)現(xiàn)，那么DNA連接酶又是怎么把DNA連接起來的呢？由此引入對(duì)DNA連接酶的學(xué)習(xí)?！胺肿涌p

9、合針”DNA連接酶。（板書）這一環(huán)節(jié)中我先讓學(xué)生閱讀課本，并議論下面的幾個(gè)問題，此后提出連接酶與聚合酶有什么差異與聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)從前的知識(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到DNA連接酶是將雙鏈的DNA片段連接起來，而DNA聚合酶則是將一個(gè)個(gè)脫氧核苷酸連接起來。進(jìn)而加強(qiáng)了前后知識(shí)的聯(lián)系，加深了學(xué)生對(duì)酶的專一性的認(rèn)識(shí)簡單小結(jié)上述問題后我進(jìn)一步提出問題：單純的DNA片段是很難導(dǎo)入受體細(xì)胞的，因此切割下來的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞就需要有一個(gè)“分子運(yùn)輸車”幫助。那么這個(gè)運(yùn)輸車應(yīng)該具備什么樣的特點(diǎn)呢？“分子運(yùn)輸車”基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。（板書）在這個(gè)學(xué)習(xí)過程中我經(jīng)過提出以下幾問題引導(dǎo)學(xué)生研究作為運(yùn)輸工具必定具備的條件。1

10、.若是目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能夠夠復(fù)制將怎樣？2.作為載體沒有切割位點(diǎn)將怎樣？3.目的基因可否進(jìn)入受體細(xì)胞，你怎樣去察覺？34.若是載體對(duì)受體細(xì)胞有害將怎樣？經(jīng)過分組議論使學(xué)生認(rèn)識(shí)到1.導(dǎo)入受體細(xì)胞的目的基因不能夠夠復(fù)制，將在細(xì)胞增殖中扔掉。5/72.載體沒有切割位點(diǎn)，外源的目的基因不能夠能插入。3.若是載體上有遺傳標(biāo)記基因，這樣，在載體進(jìn)入受體細(xì)胞后，即可經(jīng)過標(biāo)記基因的表達(dá)來檢測。4.載體對(duì)受體有害，將影響受體細(xì)胞新陳代謝，進(jìn)而使轉(zhuǎn)入的目的基因也無立足之地。最后得出作為運(yùn)輸工具必定具備的條件有以下幾個(gè)。1.能自我復(fù)制；2.有切割位點(diǎn)；3.有遺傳標(biāo)記基因；4.對(duì)受體細(xì)胞無害。此后顯現(xiàn)圖片和學(xué)生一起認(rèn)識(shí)最常有的運(yùn)載體細(xì)菌質(zhì)粒找出方才歸納的幾個(gè)條件的詳盡表現(xiàn)。找到“復(fù)制原點(diǎn)”說明質(zhì)粒能復(fù)制并能帶著插入的目的基因一起復(fù)制。找到“目的基因的插入位點(diǎn)”說明質(zhì)粒有切割位點(diǎn)。找到“氨芐青霉素抗性基因”說明有標(biāo)記基因的存在，將來可用含青霉素的培育基鑒別。（三）、模擬操作，牢固升華知識(shí)學(xué)習(xí)結(jié)束后我發(fā)給學(xué)生剪刀和膠帶讓學(xué)生模擬操作DNA的剪切與拼接并思慮相關(guān)問題加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。（四）、加強(qiáng)訓(xùn)練，重視應(yīng)用最后我經(jīng)過精選習(xí)題，讓學(xué)生進(jìn)行課上及課下的訓(xùn)練，及