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1、【优化设计】2015-2016学年高中生物 1.1DNA重组技术的基本工具教案 新人教版选修3教学建议1.借助插图、课件和模拟操作落实教学重点本节内容的教学重点是DNA重组技术所需的三种基本工具的作用,这些知识是微观的分子水平上的变化,学生缺乏直观的经验,教师可以充分利用教材中的插图和多媒体课件,如培育抗虫棉的操作过程图、黏性末端与平末端图、磷酸二酯键与氢键的位置图、DNA的连接部位图和质粒结构图等,使教学内容变得更加形象、直观,从而更容易被学生感知和理解。在此基础上,再进一步引导学生提炼知识,将感性认识上升到理性认识。为了让学生更好地理解限制酶和DNA连接酶的作用,可以让学生进行重组DNA分
2、子的模拟操作。制作过程既能帮助学生突破思维上的障碍,又能充分调动学生学习的积极性,让学生在动脑、动手的过程中体验到获取知识的快乐。课堂教学中,注重模拟过程中学生主体地位与主导作用的发挥,模拟限制酶、DNA连接酶的“切割”“缝合”过程时,完全交给学生去自主完成,哪怕是出错了,这也是学生的一种成长,一种思维辨析过程,在此基础上,可引导学生模拟自身环化、如何解决防止自身环化等问题,进一步增强学生处理问题的能力。2.设置问题情境突破教学难点本节内容的教学难点是基因工程中载体需要具备的条件。如果我们采用直白、平淡的方式直接给出答案,学生接受起来会比较困难,教师不妨设置一系列的问题串,引导学生积极参加教学
3、活动,开启他们思想的闸门。例如:可以启发学生思考“如果载体没有切割位点,它还能携带基因吗?”“假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样?”“如何发现目的基因有没有进入受体细胞?”“霍乱菌的质粒有多个限制酶的酶切位点,你会用它来作载体吗?”等一系列的问题,使学生在分析、思考和讨论的过程中,明确载体为什么要具备这几个条件,其效果肯定比简单的死记硬背要好得多。3.利用表格进行课堂小结两种工具酶既属于教学的重点,又属于易混点,而且它们与DNA聚合酶、DNA水解酶、解旋酶甚至RNA聚合酶等与DNA有关的酶也容易混淆。为了巩固课堂教学,强化学生对教学重、难点的识记理解,加强对易混点的辨析,建议在课堂小结环
4、节设计出“与DNA有关的酶的比较”表格让学生填写,能起到画龙点睛的作用。参考资料限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶是一类在特殊核苷酸序列处水解双链DNA的内切酶,又称限制酶。限制性核酸内切酶一般以微生物属名的第一个字母和种名的前两个字母来命名,第四个字母表示菌株(品系)。例如,从Bacillus amylolique faciens H中提取的限制性内切酶称为BamH,在同一品系细菌中得到的识别不同碱基顺序的几种不同特异性的酶,可以编成不同的号,如Hind 、Hind 等。到目前为止,细菌,是限制性核酸内切酶,尤其是特异性非常强的限制性核酸内切酶的主要来源。每种限制酶特异识别专一DNA序列,并在
5、切割位点将其准确切割。例如,EcoR切割GAATTC序列,切割位点在G与A之间。在已发现的限制性内切酶中,近百种酶的识别顺序已被测定。有很多来源不同的酶有相同的碱基识别顺序,这种酶称为“异源同功酶”。应该注意的是,这些酶虽然有相同的识别顺序,但它们的切点并不完全一样。例如Xma和Sma都识别六核苷酸CCCGGG,但切点不同,当然也有识别顺序和切点都相同的酶,如Hap、Hpa、Mno,都在识别顺序CCGG内有一相同的切点,Hal和BsuR同样在识别顺序GGCC内有一相同的切点。细菌将自身的DNA作甲基化修饰,防止了被自身核酸内切酶降解,但又不影响这些DNA序列上遗传信息的正常识别与表达。每种细菌都有一种或几种用来切割特异DNA序列的限制酶,还有与限制酶配对的甲基转移酶,用来防止限制酶降解细菌基因中的相应序列。
