第一篇：高中生物選修3 DNA重組技術(shù)的基本工具 教學(xué)案

小欖中學(xué)高二生物選修3教學(xué)案

編制：孫雪梅

審核：常淑俠

使用：2014年2月 日

學(xué)號：

姓名：

選修3 第1章 基因工程

第2節(jié) 基因工程的基本操作程序

（二）【舊知檢測】

1.正確表示基因操作“四步曲”的是

A.提取目的基因→基因表達載體構(gòu)建→目的基因與運載體結(jié)合→目的基因的檢測與鑒定 B.目的基因的檢測與鑒定→提取目的基因→基因表達載體構(gòu)建→目的基因?qū)胧荏w細胞 C.提取目的基因→基因表達載體構(gòu)建→目的基因?qū)胧荏w細胞→目的基因的檢測與鑒定 D.基因表達載體構(gòu)建→提取目的基因→目的基因?qū)胧荏w細胞→目的基因的檢測與鑒定 2.蘇云金芽孢桿菌是一種對昆蟲有致病作用的細菌，某殺蟲性物質(zhì)主要是一類伴孢晶體蛋白，共有126個氨基酸。若想通過基因工程技術(shù)，將控制該蛋白質(zhì)合成抗蟲基因提取出來，需要下列哪類酶

A.DNA聚合酶

B.DNA連接酶

C.限制性內(nèi)切酶

D.伴孢晶體蛋白酶 【考點呈現(xiàn)】1.基因表達載體的構(gòu)建；2.將目的基因?qū)胧荏w細胞等?！緡L試練】

3.基因表達載體的構(gòu)建----是基因工程的

（1）表達載體的組成：目的基因+ +

+標(biāo)記基因等。

（2）啟動子：位于基因的，它是

的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA。

（3）終止子：位于基因的，終止。

（4）表達載體的功能：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且

給下一代；使目的基因

____ 和發(fā)揮作用。

（5）標(biāo)記基因：

受體細胞是否含有目的基因。4.將目的基因?qū)胧荏w細胞

Ⅰ.轉(zhuǎn)化：目的基因進人受體細胞內(nèi)，并在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和

的過程。Ⅱ.方法A.將目的基因?qū)胫参锛毎?1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：

①農(nóng)桿菌特點：易感染

植物和裸子植物，對___________植物沒有感染力；Ti質(zhì)粒的 可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體上。

②轉(zhuǎn)化：目的基因插人

?進入???農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細胞→目的基因整合到植物細胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達。

(2)基因槍法：是單子葉植物中常用的一種基因轉(zhuǎn)化方法，但是成本較高。

(3)花粉管通道法：這是我國科學(xué)家獨創(chuàng)的一種方法，是一種十分簡便經(jīng)濟的方法。B.將目的基因?qū)雱游锛毎?1)方法： 注射技術(shù)。

(2)操作程序：目的基因表達載體

→取卵(受精卵)→顯微注射→注射了目的基因的受精卵移植到____性動物的_________________________內(nèi)發(fā)育→新性狀動物。

C.將目的基因?qū)宋⑸锛毎?/p>

(1)原核生物特點：、、等。

第 1 頁（共 2 頁）小欖中學(xué)高二生物選修3教學(xué)案

編制：孫雪梅

審核：常淑俠

使用：2014年2月 日

(2)轉(zhuǎn)化：

處理細胞→

細胞→表達載體與感受態(tài)細胞混合→

_________ 細胞吸收DNA分子。

5.目的基因的檢測與鑒定

Ⅰ.檢測： ①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入的方法

。②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄的方法

。③檢測目的基因是否翻譯成的方法

。Ⅱ．鑒定： 【鞏固練】

6.科學(xué)家在培育抗蟲棉時，起初把蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因插入載體質(zhì)粒中，然后導(dǎo)入棉花的受精卵中，結(jié)果抗蟲基因在棉花體內(nèi)沒有表達。然后在插入抗蟲基因的質(zhì)粒中插入啟動子（抗蟲基因首端），導(dǎo)入棉花受精卵，長成的棉花植株還沒有抗蟲能力?？茖W(xué)家又在有啟動子、抗蟲基因的質(zhì)粒中插入終止子（抗蟲基因末端），導(dǎo)入棉花受精卵，結(jié)果長成的植株，有了抗蟲能力。由以上過程推知，作為目的基因的運載體應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)是 A.目的基因、啟動子

B.目的基因、終止子

C.目的基因，啟動子、終止子

D.目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因 【拓展練】

7.糖尿病是一種常見病，目前對胰島素依賴型糖尿病的治療多用激素療法。胰島素過去主要從動物中提取，基因工程和細胞工程技術(shù)發(fā)展以后，利用細菌生產(chǎn)胰島素。其操作過程如圖所示：(1)質(zhì)粒存在于細菌細胞中,其化學(xué)本質(zhì)是__________，從其分子結(jié)構(gòu)可確定它是一種＿＿＿＿＿。此過程所需基因“剪刀”是__________,“針線”是＿＿＿＿，運載體是________。(2)重組DNA導(dǎo)入受體細胞后,在細胞乙中能產(chǎn)生人的胰島素 這是因為基因具有控制＿＿＿＿＿＿合成的功能?！菊n堂檢測】

8.采用基因工程方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)入目的基因的做法正確的是

①將毒素蛋白質(zhì)注射到棉花受精卵中 ②將編碼毒素蛋白的DNA序列注射到棉花受精卵中 ③將編碼毒素蛋白質(zhì)的DNA序列，與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細菌，用該細菌感染棉的體細胞再進行組織培養(yǎng) ④將編碼毒素蛋白質(zhì)的DNA序列與細菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進入受精卵

A.①②

B.②③

C.③④

D.①④

9.目的基因?qū)胧荏w細胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達其遺傳特性，只有通過檢測和鑒定才能知道。下列屬于目的基因檢測和鑒定的是

①檢測受體細胞是否有目的基因 ②檢測受體細胞是否有致病基因 ③檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄ｍRNA ④檢測目的基因是否翻譯蛋白質(zhì)

A.①②③

B.②③④

C.①③④

D.①②④

第 2 頁（共 2 頁）

第二篇：《DNA重組技術(shù)的基本工具》說課稿

《DNA重組技術(shù)的基本工具》說課稿

華清中學(xué)

劉新娟

各位領(lǐng)導(dǎo)、老師們，你們好！今天我要進行說課的內(nèi)容是DNA重組技術(shù)的基本工具。首先，我將對本節(jié)內(nèi)容進行以下分析

一、說

課程理念

1.提高生物科學(xué)素養(yǎng)（核心）2.面向全體學(xué)生3.倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)4.注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系

二、說

教材

這節(jié)內(nèi)容是生物選修3第一個專題《基因工程》的第一節(jié)內(nèi)容，它主要涉及基因工程所需要的三種基本工具的作用。既是必修2中遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)、基因工程基本原理和應(yīng)用的延續(xù)和拓展，又是本章其他內(nèi)容的前提，和基因工程的基本步驟構(gòu)成了本專題的核心。

三、說

學(xué)情及課時

對于基因工程，學(xué)生接觸的少，教材文字描述也較抽象。但由于通過必修2第六章《從雜交育種到基因工程》第二節(jié)《基因工程及其應(yīng)用》的學(xué)習(xí)，學(xué)生已形成了學(xué)習(xí)本專題所必需的核心概念，也基本了解有關(guān)基因工程的操作步驟和工具，因此結(jié)合簡約形象的插圖、動畫以及通過動手模擬操作，學(xué)生能夠基本把握三種工具的作用，建立知識結(jié)構(gòu)模型，并從中領(lǐng)悟到成功的樂趣。因此，可以縮短為一課時。

四、說

教學(xué)目標(biāo)

1、知識目標(biāo)

簡述DNA重組技術(shù)所需三種工具的作用。

2、能力目標(biāo)

（1）通過模型制作培養(yǎng)學(xué)生動手能力及自主學(xué)習(xí)能力。（2）培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力。

3、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)

讓學(xué)生切實感受到所學(xué)知識的價值和學(xué)習(xí)的意義，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣和熱情，產(chǎn)生熱愛科學(xué)的情感和動力。

五、說

教學(xué)重、難點

1、教學(xué)重點

DNA重組技術(shù)所需三種工具的作用。

2、教學(xué)難點

基因工程載體需要具備的條件。

六、說

教、學(xué)方法

1．教法

講授、啟發(fā)式引導(dǎo)、模型建構(gòu)

2.學(xué)法

自主探究法、合作交流法、成果展示法

七、說

教、學(xué)準備

1.學(xué)生準備

內(nèi)容復(fù)習(xí)與預(yù)習(xí)及模具的準備

2.教師準備

課件、模具準備及問題的預(yù)設(shè)及生成預(yù)測

八、說

教學(xué)過程

教學(xué)設(shè)計流程圖

展示基因工程應(yīng)用實例，激發(fā)學(xué)生興趣（導(dǎo)）

↓

引入基因工程概念，回憶步驟，引入基本工具（讀）

↓

限制酶的作用（點、練）

↓

動手操作1：模擬限制酶對DNA的剪切（練）

↓

DNA連接酶的作用（點、讀）

↓

動手操作2：模擬DNA連接酶連接DNA片段（練）

↓

載體質(zhì)粒的特點（點、讀）

↓

動手操作3：目的基因與質(zhì)粒的拼接（練）

↓

創(chuàng)設(shè)情境，突破難點（議、點）

↓

學(xué)生質(zhì)疑（議、點）

↓ 鞏固練習(xí)（練）

1、聯(lián)系生活，導(dǎo)入課程

本節(jié)內(nèi)容屬于基因工程的第一節(jié)內(nèi)容，可以用基因工程的應(yīng)用來創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入主題。多媒體展示學(xué)生課前收集到的日常生活中的基因工程的應(yīng)用實例，列舉幾種生物的不同性狀并由此提出假設(shè)——能不能使本身沒有某個性狀的生物具有某個性狀呢？如讓煙草能發(fā)出熒光，讓微生物生產(chǎn)胰島素。答案是肯定的，那就是能定向改造生物的基因工程。

在此基礎(chǔ)上，利用多媒體組織學(xué)生回憶必修2中的基因工程的基本步驟，并指出：工欲善其事，必先利其器。從而引出三種工具：手術(shù)刀——限制酶、縫合針——DNA連接酶、運輸車——載體。

2、模型建構(gòu)，精講點撥

對三種工具逐個進行講解，并以EcoRI為例，構(gòu)建重組DNA分子模型，體會基因的剪切、拼接、縫合的道理。

（1）利用課前準備的材料，模擬限制酶EcoRI對DNA進行切割（2）用同一種限制酶對兩個DNA片斷模型進行切割，并縫合。（3）進行目的基因、環(huán)狀DNA的切割及兩者的拼接。

建構(gòu)活動中教師進行必要且適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

3、創(chuàng)設(shè)情景，突破難點

本節(jié)難點是對載體必須具備條件的分析。要解決這個問題，直接講述可能達不到效果?？梢圆捎脛?chuàng)設(shè)問題情景的方法來引導(dǎo)學(xué)生進行討論總結(jié)。

（1）如果要把某目的基因?qū)氲絼游锛毎?，在以下可提供載體的生物中，你應(yīng)該選擇哪種？

A、麻風(fēng)桿菌

B、大腸桿菌

C、結(jié)核桿菌

D、艾滋病病毒

——對受體細胞無害

（2）給出目的基因片段以及兩種供選擇的質(zhì)粒，其中一種有與目的基因相對應(yīng)的限制酶切點？

——有切割位點

（3）把含有人的胰島素基因重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌后，經(jīng)過增殖產(chǎn)生了大量細菌。怎樣才能保證這些個體都含有目的基因？

——重組質(zhì)粒能自我復(fù)制

（4）肉眼能觀察到受體細胞中的重組DNA嗎？實際操作中怎么檢測目的基因是否進入了受體細胞？

——有遺傳標(biāo)記基因

4、引導(dǎo)思考，鼓勵質(zhì)疑

安排一個學(xué)生質(zhì)疑的活動，讓他們提出問題，教師給予適當(dāng)?shù)慕獯稹W(xué)生的主要疑問：

（1）限制酶和連接酶連接的都是酯鍵，氫鍵是怎樣切割和連接的？（2）連接酶和聚合酶的區(qū)別是什么？（3）限制酶所識別的序列有什么特點？

5、鞏固訓(xùn)練，強化認知（略）

九、說

教學(xué)反思

亮點：本節(jié)生物教學(xué)結(jié)合“啟發(fā)引導(dǎo)”和“模型建構(gòu)”兩種教學(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。較為成功的方面有以下幾點：通過模型構(gòu)建，鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力和動手能力；通過質(zhì)疑，培養(yǎng)了表達能力，加深了理解；通過情境啟發(fā)引導(dǎo)和歸納，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力。主要思考和不足有以下幾點：

1、選修教材應(yīng)該認真研究課標(biāo)，把握好難度.2、課堂導(dǎo)入不可信馬由韁，做到收放自如。

3、在時間控制上，有些前松后緊。

4、教具的制備方面，不夠靈活適用，需進一步改進。

各位領(lǐng)導(dǎo)、老師們，本節(jié)課我根據(jù)高二年級學(xué)生的心理特征及其認知規(guī)律，采用直觀教學(xué)和模型建構(gòu)的教學(xué)方法，以“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”，教師的“導(dǎo)”立足于學(xué)生的“學(xué)”，以學(xué)法為重心，放手讓學(xué)生自主探索的學(xué)習(xí)，主動地參與到知識形成的整個思維過程，力求使學(xué)生在積極、愉快的課堂氛圍中提高自己的認識水平，從而達到預(yù)期的教學(xué)效果。

板書設(shè)計及PPT使用 1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具

一.限制性核酸內(nèi)切酶 1.來源：主要從微生物中分離 2.特點：特異性

3.結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端、平末端 二.DNA連接酶 1.種類 2.作用

3.DNA連接酶與DNA聚合酶的區(qū)別 三.載體 1.質(zhì)粒的結(jié)構(gòu) 2.載體的條件

第三篇：《DNA重組技術(shù)的基本工具》教學(xué)設(shè)計

《DNA重組技術(shù)的基本工具》教學(xué)設(shè)計

教學(xué)目標(biāo)

1． 簡述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。

2．認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。教學(xué)重難點

.教學(xué)重點 DNA重組技術(shù)所需的三種基本工具的作用。教學(xué)難點 基因工程載體需要具備的條件 教學(xué)工具 多媒體 教學(xué)過程

引入：胰島素是唯一能降低血糖的激素?？茖W(xué)家將人胰島素基因?qū)说酱竽c桿菌細胞內(nèi)，使大腸桿菌生產(chǎn)人類的胰島素，為糖尿病治療提供有效而廉價的藥物；人們還可以將細菌內(nèi)抗蟲基因轉(zhuǎn)移到普通棉花細胞內(nèi)，培育出了自身就可以抵御害蟲的新品種抗蟲棉。

（1）獲得上述科研成果，運用的生物技術(shù)是什么？

（2）獲得上述科研成果的操作步驟是什么？

（3）上述操作過程中所運用到的工具有哪些？

我們在必修本中學(xué)習(xí)了有關(guān)遺傳的知識，知道了遺傳學(xué)的基本理論，如DNA是遺傳物質(zhì)的證明，DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則等，在本專題中我們將應(yīng)用遺傳學(xué)的知識來學(xué)習(xí)基因工程的相關(guān)內(nèi)容。

首先了解一下基因工程的誕生和發(fā)展。（閱讀課本：科技發(fā)展之路）（板書）一。基因工程的誕生和發(fā)展 那什么叫基因工程呢？（板書）二?；蚬こ痰母拍?理解定義：完成表格

師：我們知道基因工程是在分子水平上進行設(shè)計施工的，由于DNA分子太小，因此必須借助什么才能完成DNA分子的 剪切、拼接和導(dǎo)入等。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“金剛鉆兒”，一是準確切割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”──基因進入受體細胞的載體。下面我們就來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。

二?；蚬こ痰幕竟ぞ?/p>

我們首先來研究一下準確切割DNA的工具，“分子手術(shù)刀”──限制酶 1.限制性核酸內(nèi)切酶----“分子手術(shù)刀”

師：在進入對限制酶的學(xué)習(xí)時，你們可能最關(guān)心的是這種工具酶到哪里去尋找。我們不妨先思考下面幾個問題

思考：⒈自然界是否存在一種生物的DNA進入另一生物的情況？（噬菌體侵染細菌的實驗）

⒉動物容易讓外來DNA侵入自身而得以遺傳嗎？為什么？植物呢？

（生物體有的有免疫系統(tǒng)，如動物；有的有保護作用的組織、器官，如植物）

⒊作為單細胞的生物來講，沒有那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，它如何來抵抗入侵的外源DNA，保 2 護自身呢

（只有讓外來的DNA失效，才能保護自身。）師：那么怎樣才能讓DNA失效？ 生：用DNA酶，因為在必修課本中學(xué)過。

師：用DNA酶，那么生物自身的DNA不也要失效了嗎？ 生：一種特殊的酶，能切割外來的DNA，而對自身不切割。

師：根據(jù)你們的分析可知，這種酶可能是一種不同于DNA酶的、我們還沒有認識的酶。我們討論至此，同學(xué)們是否有了從哪里獲得這種酶的意向？ 生：到單細胞的生物中去找。

閱讀課本“分子手術(shù)刀”完成下面問題：(1)主要來源:從原核生物中分離出來的.(2)特點:識別DNA特定的核苷酸序列,切斷兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵，即酶的專一性。

（師：以上這句話，說出了兩層意思。一是識別特定核苷酸序列。請同學(xué)們看圖，EcoRI只能識別GAATTC的核苷酸序列，SmaI只識別CCCGGG的核苷酸序列。第二層意思是從特定部位的兩個核苷酸之間切開。請同學(xué)們看圖，EcoRI就從G和A之間切開，SmaI就從C和G之間切開。師：剛才我們提到科學(xué)家們已經(jīng)分離出4 000多種限制酶。由于酶的不同，它們識別的特定核苷酸序列也不同。）

(3)作用機理：只催化磷酸二酯鍵斷裂，不作用于連接堿基對的氫鍵。（4）作用方式：可分為錯位切和平位切。

（5）作用結(jié)果：兩種形式一種形成黏性末端，一種形成平末端

（師：那么這兩種末端是如何形成的呢？請從書中找到答案。

生：限制酶在它識別序列的中心位置兩側(cè)將DNA兩條單鏈分割開，就形成黏性末端，而從識別序列的中心位置切開就產(chǎn)生平末端。）師：要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性末端？ 生：要切兩個切口，產(chǎn)生四個黏性末端。

思考：以中軸線雙側(cè)的DNA上堿基呈反向?qū)ΨQ，重復(fù)排列。2.DNA連接酶----“分子縫合針”

引入：將切下來的DNA片段拼接成性的DNA分子，是靠DNA連接酶來完成的。下面我們來研究DNA片段的連接工具，“分子縫合針”──DNA連接酶。

師：開始時，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連接酶是否可以不加選擇？同學(xué)們應(yīng)從書中求得真知，自己解答這個問題。閱讀課本 DNA連接酶----“分子縫合針” 完成下面問題：

生：應(yīng)該有所選擇。因為E·coli DNA連接酶只能將雙鏈DNA片段黏性末端之間連接起來，不能將雙鏈DNA片段平末端之間連接起來。T4 DNA連接酶既可“縫合”雙鏈黏性末端，也可“縫合”雙鏈DNA的平末端，但平末端之間連接的效率比較低。(1)作用:將雙鏈DNA,恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的______.（2）連接的部位：磷酸和脫氧核糖之間的鍵：磷酸二酯鍵（梯子的扶手）(3)種類: ①E.coli DNA連接酶:只能縫合DNA的_____ ②T4 DNA連接酶:既可縫合DNA的_____,又可縫合雙鏈DNA的_______.（4）DNA連接酶和DNA聚合酶的區(qū)別 課后小結(jié)

本節(jié)課充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，很好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)在驅(qū)動力。但是不能兼顧到一小部分動手能力不是很強的學(xué)生，使得他們一直處于學(xué)習(xí)被動之中。

第四篇：DNA重組技術(shù)的基本工具教學(xué)設(shè)計

DNA重組技術(shù)的基本工具教學(xué)設(shè)計

一、設(shè)計思想

一個充滿思維的課堂才是真正高效的課堂。新課程的設(shè)計提出了四個理念，提高生物科學(xué)素養(yǎng)，面向全體學(xué)生，倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。在教學(xué)實踐中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍存在這樣的問題：

1、記不住，2、想不起來，3、不會用。積極開展探究式教學(xué)對解決這些問題有著非常重要的作用，為此我設(shè)計了一種注重探究，強調(diào)應(yīng)用的教學(xué)模式，有效地提高了課堂教學(xué)的效率。

二、教材分析

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)過的許多知識也都有聯(lián)系。屬于基礎(chǔ)擴展內(nèi)容。

2、教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo)

（1）、簡單描述基因工程的概念及目的。

（2）、說出DNA重組技術(shù)的三個工具及各工具的特點和用途。能力目標(biāo)：

培養(yǎng)學(xué)生自己動手制作模型的能力 情感目標(biāo)：

? 認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

3、教學(xué)重點

（1）DNA 重組技術(shù)所需要的三種基本工具的作用；

2、教學(xué)難點：

（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、教學(xué)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。如果采用直白、平淡的方式講解介紹，學(xué)生會感到抽象和乏味，不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也不利于科學(xué)素養(yǎng)的全面提高。如果通過創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置問題讓學(xué)生進行自主探究，誘導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)活動，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性就會被充分調(diào)動起來，從而開啟他們思想的閘門。因此本節(jié)課是以老師講解、啟發(fā)與學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式開展教學(xué)的。運用這樣的教學(xué)方法，既把課堂交給了學(xué)生，體現(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、參與者、合作者的作用。

四、教學(xué)過程：

（一）、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課。在這一環(huán)節(jié)中我首先提出幾個設(shè)想 能否讓植物也發(fā)出螢火蟲般美麗的螢光？ 能否讓豬體內(nèi)生產(chǎn)出人血蛋白？

能否讓細菌產(chǎn)生出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物？

創(chuàng)造一種令人心神向往的意境。然后指出把這樣的奇思妙想變?yōu)楝F(xiàn)實的是20世紀70年代興起的高新科技——基因工程。那么基因工程這個凝聚著眾多科學(xué)家心血的技術(shù)到底是怎么進行的呢？從今天開始我們就來揭開這一技術(shù)的神秘的面紗。從而引入新課的學(xué)習(xí)。

（二）、步步設(shè)問，探究學(xué)習(xí)

在這一環(huán)節(jié)中，我先介紹了我國科學(xué)家培育抗蟲棉的材料，然后發(fā)給每個學(xué)生兩個寫有堿基序列的紙條，指出：假若一個是含有某種藥物蛋白基因的DNA，另一個是棉花的DNA。要進行基因工程的操作實現(xiàn)體外基因的重組然后導(dǎo)入受體細胞，需要準備一些什么樣的工具呢？然后讓學(xué)生閱讀課本找到答案。

實現(xiàn)這一操作過程至少需要三種工具：一是限制酶；二是DNA連接酶；三是運載體。那么這幾種工具各有什么樣的作用呢？接著開始進入第一部分的教學(xué)。1.“分子手術(shù)刀”──限制酶。（板書）

這部分內(nèi)容的教學(xué)中，我通過設(shè)置學(xué)生關(guān)心的問題“限制酶從哪里尋找”，誘導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想從前學(xué)過的內(nèi)容──噬菌體侵染細菌的實驗，進而認識到細菌等單細胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。進一步提出問題：這類原核生物之所以能長期生存而不絕滅，會有什么保護機制呢？誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生“可能是有什么酶來切割外源DNA，而使之失效，達到保護自身的目的”。這樣就將書中直白的“這類酶主要是從原核生物中分離純化出來”的寫法，變成了一個自主探索的思想活動。有效地讓思維充滿課堂，讓學(xué)習(xí)成為一個發(fā)現(xiàn)的過程。下面是引導(dǎo)探究的過程：

師：關(guān)于限制酶人們最關(guān)心的可能是這種工具酶到哪里去尋找。我們不妨從以往學(xué)過的知識談起，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可能進入另一種生物的細胞中。對于這種可能性，同學(xué)們可用什么實例來說明？ 生：噬菌體侵染細菌的實驗。

師：那么現(xiàn)存的生物為什么沒有在長期的進化過程中被外源DNA的入侵而絕滅，仍能保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)呢？

生：生物體都有各自的保護機制，如動物有免疫系統(tǒng)，植物有具有保護作用的組織、器官。師：那么作為單細胞的生物來講，沒有那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，它如何來抵抗入侵的外源DNA，保護自身呢？

生：只有讓外來的DNA失效，才能保護自身。

師：那么怎樣才能讓DNA失效？ 生：用DNA酶，因為在必修課本中學(xué)過。

師：用DNA酶，那么生物自身的DNA不也要失效了嗎？

生：可能有一種特殊的酶，能切割外來的DNA，而對自身不切割。

師：根據(jù)你們的分析可知，這種酶可能是一種不同于DNA酶的、我們還沒有認識的酶。那么我們應(yīng)該從哪里尋找這種酶呢？ 生：到單細胞的生物中去找。

師：科學(xué)家的基本意向也和同學(xué)們一樣。單細胞生物比多細胞生物更容易受到外源DNA的侵入。在長期的進化過程中，使其必須有處理外源DNA的酶?？茖W(xué)家們經(jīng)過不懈的努力，終于從原核生物中分離純化出這種酶，叫做限制酶。迄今已從近300種微生物中分離出4 000種限制酶。這種酶與我們以前知道的DNA酶的作用是不同的。然后讓學(xué)生看書，并通過討論得出限制酶的作用。

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核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。

通過討論讓學(xué)生體會限制酶能識別的序列有什么特點。它是如何對DNA進行切割的，切割的位置是哪里，切口有什么特點，并進一步思考與討論下列問題：

1、要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性末端？

2、如果把兩種來源不同的DNA用同一種限制酶來切割，結(jié)果會怎樣呢？

討論后接著提出新的問題：切割下來的DNA片斷還需要接到運載體上去，還要靠另一種工具DNA連接酶來實現(xiàn)，那么DNA連接酶又是怎么把DNA連接起來的呢？由此引入對DNA連接酶的學(xué)習(xí)。

2.“分子縫合針”──DNA連接酶。（板書）

這一環(huán)節(jié)中我先讓學(xué)生閱讀課本，并討論下面的幾個問題，之后提出連接酶與聚合酶有什么區(qū)別與聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)以前的知識，使學(xué)生認識到DNA連接酶是將雙鏈的DNA片段連接起來，而DNA聚合酶則是將一個個脫氧核苷酸連接起來。從而加強了前后知識的聯(lián)系，加深了學(xué)生對酶的專一性的認識

簡單小結(jié)上述問題后我進一步提出問題：單純的DNA片段是很難導(dǎo)入受體細胞的，所以切割下來的目的基因?qū)胧荏w細胞就需要有一個“分子運輸車”幫助。那么這個運輸車應(yīng)該具備什么樣的特點呢？

3.“分子運輸車”──基因進入受體細胞的載體。（板書）

在這個學(xué)習(xí)過程中我通過提出以下幾問題引導(dǎo)學(xué)生探究作為運輸工具必須具備的條件。1.假如目的基因?qū)胧荏w細胞后不能復(fù)制將怎樣？ 2.作為載體沒有切割位點將怎樣？

3.目的基因是否進入受體細胞，你如何去察覺？

4.如果載體對受體細胞有害將怎樣？ 通過分組討論使學(xué)生認識到

1.導(dǎo)入受體細胞的目的基因不能復(fù)制，將在細胞增殖中丟失。2.載體沒有切割位點，外源的目的基因不可能插入。

3.如果載體上有遺傳標(biāo)記基因，這樣，在載體進入受體細胞后，就可通過標(biāo)記基因的表達來檢測。

4.載體對受體有害，將影響受體細胞新陳代謝，進而使轉(zhuǎn)入的目的基因也無立足之地。最后得出作為運輸工具必須具備的條件有以下幾個。1.能自我復(fù)制； 2.有切割位點； 3.有遺傳標(biāo)記基因； 4.對受體細胞無害。

然后展示圖片和學(xué)生一起認識最常見的運載體----細菌質(zhì)粒 找出剛才歸納的幾個條件的具體體現(xiàn)。

找到“復(fù)制原點”──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”──說明質(zhì)粒有切割位點。

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養(yǎng)基鑒別。

（三）、模擬操作，鞏固升華

知識學(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的剪切與拼接并思考相關(guān)問題加深對所學(xué)知識的理解。

（四）、強化訓(xùn)練，注重應(yīng)用

最后我通過精選習(xí)題，讓學(xué)生進行課上及課下的訓(xùn)練，及時鞏固本節(jié)課的重難點知識。然后總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容結(jié)束學(xué)習(xí)。

五、教后反思

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，內(nèi)容復(fù)雜、抽象不好理解。通過設(shè)置問題情境讓學(xué)生進行自主探究，引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)活動，尤其是模擬操作的引入使得學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性被充分調(diào)動起來，從而開啟了他們思想的閘門，收到了良好的教學(xué)效果。

第五篇：DNA重組技術(shù)的操作工具教案

公開課教案

課題：班級：高二教師：柏桂生單位：廬江中學(xué)時間：

DNA重組技術(shù)的基本工具 7班

2015年12月17日 1

1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識與技能:

（1）了解基因工程的基本概念。

（2）.清楚基因操作的工具。

2.過程與方法： 通過多媒體課件對基本概念、基本原理的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生獲取新知識的能力、探究和解決問題的能力及交流與合作的能力。

3.情感態(tài)度和價值觀：（1）通過學(xué)習(xí)基因工程的概念，使學(xué)生認識到科學(xué)研究需要技術(shù)的支持，激發(fā)學(xué)生對生物最新前沿技術(shù)的好奇心。

（2）通過對基因工程操作工具的學(xué)習(xí)，一方面使學(xué)生體會到自然界生物多樣性（酶和目的基因）的價值；另一方面使學(xué)生體會到生物技術(shù)的發(fā)展對社會、經(jīng)濟、文化的影響和貢獻。

二、教學(xué)重難點

教學(xué)重點：DNA重組技術(shù)所需要的三種基本工具的作用 教學(xué)難點：限制酶的特性及作為基因工程的載體所具備的條件。

三、課時安排

1課時

四、教具： 多媒體課件

五、教學(xué)設(shè)計及過程 設(shè)計思路：

通過材料導(dǎo)入吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，回顧舊知識來連接新內(nèi)容，以自主學(xué)習(xí)、教師點撥、合作探究和動手試試四個模塊來完成教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)過程：

導(dǎo)入：首先回顧介紹由抗蟲棉與正常棉花在面臨棉鈴蟲侵害時的表現(xiàn)，解釋差異的原因分析及抗蟲基因的來源，進一步介紹“藍色妖姬”玫瑰的來源是通過基因工程將其他物種的特殊藍色素基因?qū)肫胀倒宥a(chǎn)生，引起學(xué)生興趣并進入基因工程概念的復(fù)習(xí)。

回顧基因工程的概念及歸納

一、基因工程概念（板書）

基因工程的別名 操作環(huán)境 操作對象 操作水平基本過程 結(jié)果 基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù) 生物體外 基因 DNA分子水平剪切→拼接→導(dǎo)入→表達 人類需要的基因產(chǎn)物

復(fù)習(xí)必修課所了解的基因工程操作的基本步驟，講解讓學(xué)生連接舊知識，重點提到供體細胞和目的基因。

如何將目的基因從供體細胞的DNA上剪切下來？

二、限制性核酸內(nèi)切酶-----“分子手術(shù)刀”（板書）

自主學(xué)習(xí)：學(xué)生閱讀課本4-5頁“限制性核酸內(nèi)切酶——分子手術(shù)刀”的相關(guān)內(nèi)容，在教師的指引下思考并完成表格。

教師點撥：限制酶剪切的對象使DNA，講解DNA的組成單位-脫氧核苷酸分子結(jié)構(gòu)，強調(diào)其中磷酸基團連接的特點及限制酶剪切后使3’，5’-磷酸二酯鍵斷裂。

通過以EcoRI限制酶為例介紹限制酶對DNA雙鏈的剪切過程。以四種常見的酶切圖讓學(xué)生思考仔細觀察總結(jié)各限制酶識別的特定序列有何特 3 點？

通過分析后說明限制酶所識別的序列的特點是：呈現(xiàn)堿基互補對稱, 都可以找到一條中心軸線, 中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的，稱為回文序列。

分別以EcoRI和SamI來介紹兩種不同的切割DNA的方式及特點。（重點概念：黏性末端、平末端）。

合作探究：1.推測限制酶在原核生物中的作用嗎？

2.限制酶會不會剪切細菌本身的DNA？

3.從一段DNA中剪切下目的基因需要限制酶至少剪切幾次？ 動手試試：

5'-AATCGGAATTCGAAGGAATTCCG-3'的雙鏈DNA被EcoRI限制酶剪切后有哪些部分？

回顧基因工程操作過程，以“如何將目的基因?qū)爰毎?？”?dǎo)入。

三、載體——“ 分子運輸車”（板書）

自主學(xué)習(xí)：閱讀課本第6頁“分子運輸車”——運載體的相關(guān)內(nèi)容，思考完成表格內(nèi)容。

教師點撥：：質(zhì)?！懵兜?、結(jié)構(gòu)簡單的、獨立于細菌染色體（即擬核DNA）之外，并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。

以課本圖像為例分析可作為基因工程運載體的質(zhì)粒需要的關(guān)鍵組成部分。

合作探究：1.同一種限制酶剪切后的質(zhì)粒和目的基因有什么特點？

2.上圖中的受體細胞的培養(yǎng)基需添加什么菌素？

3.標(biāo)記基因類型有哪些？一個質(zhì)粒只能有含有一個標(biāo)記基因嗎？

動手試試：如果含2個不同的標(biāo)記基因標(biāo)記的質(zhì)粒如何來判斷受體細胞是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒？

由“如何將目的基因與載體結(jié)合？”導(dǎo)入

四、DNA連接酶——“分子縫合針”（板書）

自主學(xué)習(xí)：閱讀課本第5頁“分子縫合針”——DNA連接酶的相關(guān)內(nèi)容，思考完成表格。

教師點撥：講解DNA連接酶的連接過程。（強調(diào)種類和形成新的3’，5’-磷酸二酯鍵化學(xué)鍵）

由均形成新的3’，5’-磷酸二酯鍵，那么“DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？”來回顧并表格比較DNA連接酶與DNA聚合酶。

合作探究：1.DNA連接酶能連接2個DNA單鏈么？

2.DNA連接酶有沒有專一性？

3.DNA連接酶可以連接任意兩個DNA片段么？

動手試試：請嘗試思考目的基因和質(zhì)粒均由一種相同的限制酶剪切下來的和均由相同的兩種酶剪切的差別？

課堂小結(jié)并反饋鞏固：完成課本P7的思考與探究

六、板書設(shè)計

見教學(xué)過程中的（板書）備注