生物:1.1《DNA重组技术的基本工具》教案(新人教版选修3).doc

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《DNA重组技术的基本工具》教案(新人教版选修3) 课题 1.1DNA重组技术的基本工具 教师 教学重点 DNA重组技术所需要3种基本工具的作用 教学难点 基因工程载体需要具备的条件 教 学 目 标 知识 目标 1、简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程 2、简述基因工程的原理和技术 能力 目标 运用所学的DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型 运用基因工程的原理,提出解决某一实际问题的方案 情感 目标 关注基因工程的发展 教学媒体 多媒体课件:展示基因工程的操作步骤 教学过程 教学内容 教师的组织和引导 个人札记 1.创设情境,引入对基因重组技术工具的学习2.学习 “分子手术刀”──限制酶。3.学习“分子缝合针”──DNA连接酶。4.学习“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。5.布置作业师:1973年转基因微生物──转基因大肠杆菌问世;1980年第一个转基因动物──转基因小鼠诞生;1983年第一例转基因植物──转基因烟草出现,实现了一种生物的某些性状在另一种生物中的表达。 同学们,性状的表达与我们从前学过的什么过程有关? 生:与基因控制蛋白质的合成有关。 师:假若这是一个DNA上的能指导合成某种药物蛋白的基因(老师用手指出纸条上的该区段),而这是一条烟草的DNA(老师拿出另一纸条)。同学们分析,要实现药物基因在烟草中的表达,提前要做哪些关键工作? 生:1. 要将药物基因切割下来; 2. 要将药物基因整合到烟草的DNA上。 师:同学们说得对!但还应该实际考虑问题,这两条纸带所代表的DNA是在同一个细胞中吗? 生:不是。 师:所以这里就存在一个基因转移的实际问题,谁能具体说一下? 生:就是如何将控制合成药物的基因转入烟草细胞的问题。 师:同学们思考的问题,正是科学家们思考的问题。刚才我们所探讨的工作,都是在分子水平上进行的,切割也好,连接也好,转移也好,无一例外。中国有句俗语叫“没有金刚钻儿,不揽瓷器活儿”。科学家们在实施基因工程之前,苦苦求索,终于找到了实施基因工程的三种“金刚钻儿”,使基因工程的设想成为了现实。这三种“金刚钻儿”,一是准确切割DNA的工具,“分子手术刀”──限制酶;二是DNA片段的连接工具,“分子缝合针”──DNA连接酶;三是基因转移工具,“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。下面我们就来学习这方面的内容。 师:在进入对限制酶的学习时,你们可能最关心的是这种工具酶到哪里去寻找。我们不妨从以往学过的知识谈起,引起思考。自然界中有各种生物,它们所处的环境不是真空。一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。这种可能,同学们可用什么实例来说明? 生:噬菌体侵染细菌的实验。 师:那么现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源DNA的入侵而绝灭,仍能保持一种稳定状态呢? 生:生物体有的有免疫系统,如动物;有的有保护作用的组织、器官,如植物。 师:那么作为单细胞的生物来讲,怎么会有那么复杂的结构和系统?它如何来抵抗入侵的外源DNA,保护自身呢? 生:只有让外来的DNA失效,才能保护自身。 师:那么怎样才能让DNA失效? 生:用DNA酶,因为在必修课本中学过。 师:用DNA酶,那么生物自身的DNA不也要失效了吗? 生:一种特殊的酶,能切割外来的DNA,而对自身不切割。 师:根据你们的分析可知,这种酶可能是一种不同于DNA酶的、我们还没有认识的酶。我们讨论至此,同学们是否有了从哪里获得这种酶的意向? 生:到单细胞的生物中去找。 师:科学家的基本意向也和同学们一样。单细胞生物比多细胞生物更容易受到外源DNA的侵入。在长期的进化过程中,使其必须有处理外源DNA的酶。科学家们经过不懈的努力,终于从原核生物中分离纯化出这种酶,叫做限制酶。迄今已从近300种微生物中分离出4 000种限制酶。这种酶与我们以前知道的DNA酶的作用是不同的。请同学们看书,学习限制酶特有的作用。 师:书中告诉我们这种特殊的酶有什么作用? 生:它们能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 师:以上这句话,说出了两层意思。一是识别特定核苷酸序列。请同学们看图,EcoRI只能识别GAATTC的核苷酸序列,SmaI只识别CCCGGG的核苷酸序列。第二层意思是从特定部位的两个核苷酸之间切开。请同学们看图,EcoRI就从G和A之间切开,SmaI就从C和G之间切开。 师:刚才我们提到科学家们已经分离出4 000多种限制酶。由于酶的不同,它们识别的特定核苷酸序列也不同,这样就为我们切割DNA提供了多种特定的“手术刀”。但它们切割DNA后形成的末端有两种可能,请同学看图回答。 生:一种形成黏性末端,一种形成平末端。 师:那么这两种末端是如何形成的呢?请从书中找

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