重组DNA技术的基本工具+教学设计 高二下学期生物人教版选择性必修3.docxVIP

《重组DNA技术的基本工具》教学设计

教材及学情分析

一、教材分析

本节内容是人教版（2019）高中生物选择性必修3《生物技术与工程》第3章《基因工程》的第1节。基因工程是现代生物技术的核心，而重组DNA技术的基本工具是学习基因工程的基础，在整个生物技术知识体系中起着承上启下的关键作用。它承接了之前所学的DNA结构、复制、转录和翻译等分子生物学基础知识，同时为后续学习基因工程的操作程序、应用以及蛋白质工程等内容奠定基石。

教材内容编排逻辑清晰，先介绍基因工程的概念，让学生对基因工程有一个初步的整体认识；接着分别详细阐述重组DNA技术的三种基本工具——限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体，包括它们的作用、特点、种类等，使学生深入理解这些工具在基因工程中的具体功能；最后通过一些实际案例，帮助学生将理论知识与实际应用相联系，体会重组DNA技术的重要性和广泛应用。

二、学情分析

从知识储备来看，学生在之前的学习中已经掌握了DNA的结构、功能以及遗传信息的传递等相关知识，这为学习重组DNA技术的基本工具提供了一定的知识基础。然而，重组DNA技术涉及到微观层面的分子操作，概念较为抽象，学生可能对这些工具如何在分子水平上实现基因的切割、连接和运输难以理解。同时，学生在理解这些工具的作用机制以及它们之间的相互关系时，也可能会遇到困难。

教学目标

1.?学生能够准确阐述基因工程的概念和原理，理解重组DNA技术在基因工程中的核心地位。

2.?深入掌握限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体这三种重组DNA技术基本工具的作用、特点和种类。

3.?能够运用所学的重组DNA技术基本工具的知识，分析简单的基因工程实例，解释相关操作的原理。

教学重点

1.?限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体的作用机制和特点。这三种工具是重组DNA技术的关键，学生需要深刻理解它们的工作方式，才能掌握基因工程的基本原理。

2.?基因工程中各种工具之间的相互关系。在基因工程操作中，三种工具协同作用，学生需要明确它们各自的功能以及相互配合的方式，才能构建完整的知识体系。

教学难点

1.?限制性内切核酸酶的识别序列和切割位点的特异性。限制性内切核酸酶对特定DNA序列的识别和切割是基因工程的关键步骤，其识别序列和切割位点的特异性较为抽象，学生理解起来有一定难度。

2.?载体的种类和特点，尤其是运载体需要具备的条件。载体的种类多样，每种载体都有其独特的特点和适用范围，学生在理解运载体所需具备的条件时，容易混淆和遗忘。

教学过程

教学模块

活动设计

设计意图

一、课程导入

展示图片：呈现转基因抗虫棉的图片、利用基因工程生产胰岛素的工厂图片等，引导学生观察并思考这些生物是如何培育出来的，这些产品是如何生产出来的。提问：“大家知道这些神奇的成果背后运用了什么技术吗？”让学生自由发言，表达自己的想法。

通过展示与生活密切相关的基因工程成果图片，引发学生的好奇心和求知欲，从学生感兴趣的实际应用入手，自然地引出本节课的主题——重组DNA技术的基本工具。同时，让学生感受到基因工程在农业、医药等领域的巨大作用，激发他们学习基因工程知识的热情。

从直观的图片引入，将抽象的基因工程知识与实际生活联系起来，降低知识的理解难度，激发学生的学习兴趣，为后续教学做好铺垫。

二、基因工程概念讲解

在学生发言后，给出基因工程的定义：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。强调基因工程的核心是体外DNA重组技术，也就是重组DNA技术。

举例说明：以转基因抗虫棉为例，详细解释科学家是如何将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因提取出来，通过重组DNA技术导入棉花细胞中，使棉花获得抗虫特性的。让学生对基因工程的操作过程有一个初步的认识，理解重组DNA技术在其中的关键作用。

通过具体实例讲解基因工程的概念，让学生对基因工程有更直观、更清晰的认识，明确重组DNA技术在基因工程中的核心地位，为后续学习重组DNA技术的基本工具奠定基础。

通过实例帮助学生理解抽象的概念，使学生认识到重组DNA技术是实现基因工程目标的重要手段，增强学生对本节课重点内容的关注度。

三、限制性内切核酸酶讲解

展示图片：展示限制性内切核酸酶的分子结构模型图片，以及它作用于DNA分子的示意图。讲解限制性内切核酸酶的来源，它主要是从原核生物中分离纯化出来的。介绍限制性内切核酸酶的作用，它能够识别双链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。

举例说明：以EcoRⅠ为例，详细介绍它的识别序列是GAATTC，在G和A之间进行切割。展示切割后的DNA片段末端的特点，即形成了黏性末端。让学生观察并理解限制性内切核酸酶识别