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1、生物学教案授课内容DNA重组技术的基本工具课程学时1所属学科生物学教学对象高二年级一、教学目标知识与技能简述DNA重组技术所需三种基本工具作用。过程与方法通过对基本概念、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、创新等思维能力。情感态度与价值观情感与价值观：认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。二、教材分析 DNA重组技术的基本工具是人教版高中生物选修三中基因工程专题的第一节。该专题深入介绍了DNA重组技术，以及基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景等内容，借以拓展学生的科技视野，提高他们对生物科学技术的兴趣。而本节课是本章的入门
2、课，占有非常重要的地位。教材首先利用抗虫棉花的图片引导学生走进基因工程的领域，然后阐述了培育抗虫棉花的过程至少需要三种工具，即准确切割DNA的“手术刀”、将DNA片段再连接起来的“缝合针”、将体外重组好的DNA导入受体细胞的“运输工具”。通过实例激发学生的兴趣，然后再逐一的介绍这三种工具的作用。学生能否掌握基因工程的三大工具，理解限制酶和DNA连接酶的作用特点，对于正确运用基因工程的工具以及整个基因工程专题的学习都至关重要.三、教学方法 讨论法、观察法、分析法、比较法四、教具媒体自制教具、板书、制作模型五、教学重点和难点项目内容重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用难点基因工程载体需要具备
3、的条件七、学情分析 因工程的概念在当今出现的频率已经很高。报刊、杂志、电视等媒体都有基因工程的介绍，高二的学生已经或多或少了解一些基因工程的内容。知道抗虫基因可在棉花中表达，使棉花具有抗虫特性；知道产油基因可在大豆中表达，从而培育出出油率高的大豆可以说，以上内容都是学生学习基因工程可联系的经验。另外，在必修课中已经学过部分相关知识，可作为学习新知识的铺垫，比如：基因的概念、结构、功能，基因控制蛋白质的合成等等。八、教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图创设情境，导入新课（5分钟）老师提问：抗虫棉大家了解多少啊？ 那么表达这种毒蛋白的基因是从那里获得的呢？老师补充：从苏云金芽孢杆菌中获得的将
4、抗虫棉的培育过程与将大象装冰箱这一事件进行类比，三步，第一，把冰箱门打开，第二把大象装进去，第三把冰箱门关上。而得出DNA重组技术三部曲：1. 要将抗虫基因切割下来；2、将其作一些处理3、将抗虫基因整合到棉花DNA上老师提出基因转移过程实际问题：就是如何将控制合成毒蛋白的基因转入棉花细胞的问题。进而过渡到DNA重组技术的基本工具的获得和使用上。思考并回答比较二者，思考DNA重组技术的三个步骤联系旧知识，使学生认识到基因工程也是建立在基因控制蛋白质合成的基础理论上的，不可割裂。问题引入激起兴趣 引发思考学习 “分子手术刀”限制酶。（9分钟）套用俗话“没有金刚钻儿，不揽瓷器活儿”，进而提出实施基因
5、工程的三种“金刚钻”分别是什么呢？讲述一个现象：自然界中有各种生物，一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。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入侵而绝灭，而能保持一种稳定并不断进化的状态呢？提出问题：这种限制酶应该从哪找呢？这种特殊的酶有什么作用？ 展示自制教具（DNA分子结构模型），介绍有关知识。介绍书上插图，显示了EcoRI和SmaI两种限制酶的识别序列，它们切割DNA后的结果是什么？看书并回答：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。根据老师引
6、导，思考并得出动植物的免疫以及单细胞生物对于外来DNA可以破坏的结论。讨论并得出结论：从单细胞生物中获取，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。回顾有关核酸分子结构的有关知识，并依据模型辨认何为磷酸二酯键。看书和插图并回答：形成的末端有两种可能：粘性末端和平末端将三种操作工具整合到一个完整的过程之中使其成为一个整体。引导大家思考学会分析问题。培养学生创造性思维。使课堂变得有活力。抽象变直观，更加形象，增强诱思的效果，提高学生思维能力学习“分子缝合针”DNA连接酶。（7分钟）引导学生学习DNA连接酶的作用特点。引导学生将DNA连
7、接酶与DNA聚合酶的作用特点做比较。提出问题：我们学习了限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接，所用DNA连接酶是否可以不加选择？结合书本得出：将双链的DNA片段连接起来。讨论并得出两者异同。讨论并回答：应该有所选择。说出Ecoli DNA连接酶与T4 DNA连接酶的不同点。体现基础知识的准确运用。在运用中加深对基础知识的深层次理解。在比较中准确认识限制酶。深入学习，扩展知识面学习“分子运输车”基因进入受体细胞的载体（7分钟）老师提出四个问题供大家思考。1.假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？2.作为载体没有切割位点将怎样？3.目的基因是否进入
8、受体细胞，你如何去察觉？4.如果载体对受体细胞有害将怎样？老师介绍质粒作为最重要载体的主要特点学生对应每个问题分别讨论并总结得出总结出充当基因进入受体细胞载体的四个必要条件。作记录提高学生思维的深刻性和逻辑性，提高其归纳和总结能力并解决本节课重难点。模型制作（10分钟）提供所需材料，指导学生分小组制作DNA重组模型利用所提供材料，制作DNA重组模型并派代表演示整个重组过程通过实际操作，加深理解，形成重组过程的整体概念。归纳总结（2分钟）总结三种基本工具的作用回顾并总结巩固、强化本节知识，并揭示重难点。九、板书设计1.1 DNA重组技术的基本工具一、限制性核酸内切酶 二、DNA连接酶 三、基因进入受体细胞的载体1.来源： 1.种类： 1.作为载体的条件2.特点： 2.作用： 2.质粒的结构3.结果： 3.区别：十、课后反思本节课的学习目标是学生掌握DNA重组技术基本工具有哪些，以及这些工具的作用，这些内容都是比较抽象的、微观的知识，学生在生活中没有接触过这些抽象知识，而本节课没有应用多媒体，会增大学生的理解难度。但是教具的使用会使整个过程具体化形象化。总体来讲，本节课收到了不错的效果，但是由于存在个体差异，30%左右的学生还是不能很好的掌握。在今后的教学过程中还需不断改进，使更多学生耳朵听起来，思维活起来，脑子动起来，进而达到更好的效果。
