1.1基因工程工具.doc

现代生物科技专题 （选修3） 高二生物组 李 菠 专题1 基因工程 1.1：DNA重组技术的基本工具 教学目标： 知识与技能： 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。 过程与方法： 1.通过对材料的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。 2.通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推 理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。 3.通过学生动手制作重组DNA的模型，培养学生的动手能力以及合作精神。情感态度与价值观。 情感目标： 1.通过学习基因工程的概念，使学生认识到科学研究的严谨，激发为祖国奋斗的精神。 2.通过学习基因操作的工具，使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。 二、教学重点和难点： 教学重点： 1.简述三种工具的作用. 2.认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 教学难点： 载体必须具备的条件. 三、教材分析： 《DNA重组技术的基本工具》为生物选修三现代生物科技专题的第一章第一节，是我们高二下学期的内容。这节课是在必修二第六章基因工程的基础上的提升，基因工程是生物科技的前沿内容，这一专题的 教学首先要考虑基础性。尤其我们生活中从来没有接触到对基因进行处理的工具，较为抽象，从分子水平上的理解也更难。因此，更应该用现实生活中常见的工具来诠释，是学生很容易理解，使学生在知识能力和情感上得到提升。 四、教学方法： 《DNA重组技术的基本工具》是一篇科技理论性较强的文章，学生在现有的知识基础上理解起来较困难，所以用生活中小的操作、多媒体插入图片来形象化，使学生可以容易理解。要注意的是在讲解限制酶──“分子手术刀”，主要是介绍限制酶的作用特点。我们必须联系以前学习的DNA分子的结构，了解特殊的结构磷酸二酯键，及必修一酶的特点专一性的讲解。 DNA连接酶──DNA片段的“分子缝合针”，在这里同学们很容易想到碱基互补配对或DNA聚合酶，这是很自然的。但只考虑到碱基互补配对原则还是不够的，我们可以从原有的知识出发，要想到限制酶切开的DNA中膦酸与脱氧核糖之间的磷酸二酯键，这个地方还没有连接起来，又是怎样连接的呢？这样自然而然地想到DNA连接酶。区别这几种酶的特点。 基因进入受体细胞的载体──“分子运输车”的学习内容，不能仅仅着眼于记住这几个条件，而应该深入思考每一个条件的内涵，通过深思熟虑，学生的自主讨论才能真正明确为什么要有这些条件才能充当载体，使学生记忆更深刻，理解的更好 。 教学过程： [创设情境]事例导入新---基因工程，回忆基因工程基因工程定义。 红色的鱼图片。 害虫自动死亡的棉花图片。 1.基因工程的概念： 基因工程的别名 DNA重组技术 操作环境 生物体外 操作对象 基因 操作水平 DNA分子水平 结果 创造出人类需要的新的生物类型和生物产品 回忆基因相关内容，请同学们分组讨论思考下列问题： (1).通过分析基因工程的概念，讨论基因工程的原理是什么。 提示：基因重组。 (2)．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内，通过大肠杆菌能大量生产人胰岛素。请分析人胰岛素基因能在大肠杆菌体内表达的理论基础是什么？ 提示：生物共用一套遗传密码。 【设计意图】激发学生的学习兴趣，增强学生求知欲望。 2.限制性核酸内切酶(又称限制酶) 学生阅读本节内容，回答下列问题: 限制酶从哪提取出来的？限制酶的作用是什么？断开部位？（黑体字重点讲解)。 (1)来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能：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。 (3)结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 【设计意图】：通过学生阅读教材、回答问题并填表，相互补充，获得知识，培养学生的读书思考能力。 3.DNA连接酶 【合作交流】： （1）．结合DNA复制的过程分析，限制酶和DNA解旋酶的作用部位有何不同？ 提示：限制酶作用于磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于碱基对之间的氢键。 （2）．下图所示过程是哪类酶作用的结果？该酶识别的碱基序列及切点是什么？这体现了该类酶具有什么特性？ 提示：限制性核酸内切酶。识别的碱基序列为：GAATTC，切点在G和A之间。特异性。 （3）．观察下图，分析黏性末端和平末端是如何形成的。 EcoRI(在G与A之间切割)： SmaI(在G与C之间切割)： 提示：限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA两条单链分割开，就形成黏性末端，而从识别序列的中心轴线切开就形成平末端。 （4）．下图中的X酶指的是什么酶？该种酶的使用是否需要选择？为什么？ D．基因工程产生的