江苏灌南高级中学高中生物 1.1 DNA重组技术的基本工具教案 新人教版选修3

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人教版高中生物选修学案:1DNA重组技术的基本工具精品教学案

人教版高中生物选修学案:1DNA重组技术的基本工具精品教学案

1.1 DNA 重组技术的基本工具【导学目标】1.简述 DNA重组技术所需三种基本工具的作用。

2.认可基因工程的出生和发展离不开理论研究和技术创新。

【自主学习】一、基因工程的观点1. 操作企图:依据人们的梦想,进行严格的。

2.操作场所:在外进行。

3.操作技术:利用了体外DNA重组和等技术。

4.操作结果:给予生物以新的,进而创建出更切合人们需要的新的和生物产品。

5.操作水平:是在水平长进行设计和施工的。

二、 DNA重组技术的基本工具1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(1) 主要。

(2)作用:能够辨别双链 DNA分子的某种特定的核苷酸序列而且能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。

(3)结果:形成 DNA片段尾端。

限制酶切割 DNA分子产生的 DNA片段尾端有两种形式,即和。

2. DNA连结酶——“分子缝合针”(1) 作用:将切下的双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的,拼接成新的DNA分子。

(2) 种类:① E·coli DNA连结酶:从中分别获得,只连结双链DNA片段互补的末端。

② T4DNA连结酶:从中分别出来,对于两种尾端都能连结,但对的连结效率比较低。

3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1) 载体的条件①能够在细胞中。

②有一个至多个,便于外源基因的插入。

③拥有,供重组DNA的判定和选择。

(2) 载体的种类①质粒是一种裸露的、构造简单、独立于以外,并拥有能力的很小的链环状 DNA分子。

含有一个至多个,供外源基因插入此中,并带有特别的,是基因工程最常用的载体。

② λ 噬菌体的衍生物。

③动植物病毒。

思虑沟通1.只有 DNA连结酶能连结形成磷酸二酯键吗?2.假如受体细胞分别是动物细胞和细菌,所用的载体同样吗?正误判断1.限制性核酸内切酶能辨别特定的核苷酸序列。

( )2.天然的质粒可直接用作基因工程的载体。

( )3.限制性核酸内切酶与DNA连结酶作用位点同样,作用结果相反。

高中生物 1.1DNA重组技术的基本工具导学案新人教版选修3

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高中生物 1.1DNA重组技术的基本工具导学案新人教版选修31、1DNA重组技术的基本工具【自主学习】一、基因工程的概念基因工程的别名操作环境生物体外操作对象操作水平基本过程结果二、基因工程的理论基础和技术支持理论基础是遗传物质DNA双螺旋结构和的确立的破译技术支持基因转移载体的发现多种和,以及酶(工具酶)的发现DNA合成和技术的发明的实现、的成功第一例转基因动物问世、技术的发明三、DNA重组技术的基本工具准确切割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” 。

1、限制性核酸内切酶(也称“限制酶”)来源和种类:主要来自,约有种。

功能:能够识别双链DNA分子的某种序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。

作用特点:一种酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割DNA分子,体现了酶作用的专一性(性)作用结果:产生或者。

用途:①切割目的基因和运载体(基因工程)②保护自身细胞原有的遗传信息(原核微生物细胞)2、DNA连接酶功能:连接作用结果:恢复被________ ____切开的两个核苷酸之间的_____ ___,拼接成新的DNA分子。

种类:E•coliDNA连接酶T4 DNA连接酶来源特点只能“缝合”具有的双链DNA片段既可以“缝合”DNA片段互补的,又可以“缝合”DNA片段的 DNA连接酶与DNA聚合酶的比较DNA连接酶DNA聚合酶作用实质都是催化两个核苷酸之间形成是否需要模板作用过程在之间形成磷酸二酯键将加到已存在的核酸片段上,形成磷酸二酯键作用结果将存在的DNA片段连接形成分子合成分子3、运载体分子运输车种类:、、,其中最常用的是。

质粒是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状。

作为运载体的必要条件:①能够在受体细胞中进行______________,或整合到__________________上,随染色体DNA 进行同步复制。

江苏灌南高级中学高中生物11DNA重组技术的基本工具名师优质课件新人教版选修3

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双链
单链
在两DNA 片段之间 将单个核苷酸加 形成磷酸二酯键 到已存在的核酸
片段的 3'末端的
羟基上,形成磷 酸二酯键
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时,所用DNA 连 接酶是否可以不加选择?
E.coliDNA 连接酶:连接黏性末端
T4DNA连接酶:连接黏性末端和平末端
有切割位点
能复制并带着插 入的目的基因一 起复制
练习
? 在基因工程中,切割运载体和 含有目的基因的 DNA 片段,需 使用( )
A. 同种限制酶 B. 两种限制酶 C. 同种连接酶 D. 两种连接酶
练习
不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制
( D)
B、有多个限制酶“分子手术刀” ——限制性核酸内切酶
1、来源:主要是从 原核生物中分离纯化出来 的一
种酶。能将外来的 DNA切断,由于这种 切割作用是在 DNA分子内部进行的,故 名限制性核酸内切酶。
2、种类:4000种。
3、作用:识别双链 DNA 分子的某种 特定的核苷酸
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。
练习
3) 基因工程是在DNA分子水平上进行设计施
工的。在基因操作的基本步骤中,不进行碱
基互补配对的步骤是
(C )
A、人工合成目的基因
B、目的基因与运载体结合
C、将目的基因导入受体细胞
D、目的基因的检测和表达
大肠杆菌的一种限制酶 (EcoRⅠ)能识别GAATTC序列, 并在G和A之间切开形成黏性末 端。
? 什么叫基因工程?
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重 组技术。该技术是在生物体外,通过对 DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”, 对生物的基因进行改造和重新组合,然后 导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组基 因在受体细胞内表达,产生出人类所需要 的基因产物。

高中生物 DNA重组技术的基本工具教案 新人教版选修

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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。

高中生物 专题1.1DNA重组技术的基本工具学案 新人教版选修3

高中生物 专题1.1DNA重组技术的基本工具学案 新人教版选修3

高中生物专题1.1DNA重组技术的基本工具学案新人教版选修31、1DNA重组技术的基本工具学案新人教版选修3课标点击:(1)简述基因工程的诞生。

(2)辨别DNA重组技术的基本工具。

重难点:DNA重组技术的基本工具。

一、学情调查、情景导入基因工程的三大工具和四大步骤二、问题展示、合作探究(一)基因工程的概念1、基因工程又叫做基因拼接技术或,即按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以,然后放到另一种生物的细胞里,定向改造生物的遗传性状。

2、基因工程的原理是,他是在水平上的设计施工。

3、基因工程三大工具是、、。

(二)基因剪刀---------限制酶1、来源。

2、作用。

3、结果。

(三)DNA连接酶1、分类:。

2、作用:。

(四)载体1、种类:2、常用载体:。

3、特点:。

三、达标训练、巩固提升1、下列对基因工程的理解,正确的是()①它是一种按照人们的意愿,定向改造生物遗传特性的工程;②对基因进行人为改造;③是体外进行的人为的基因重组;④在实验室内,利用相关的酶和原料合成DNA;⑤主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术;⑥在DNA分子水平进行操作;⑦一旦成功,便可遗传。

A、①②③④⑤⑥B、①③④⑤⑥⑦C、①②③⑤⑥⑦D、①③⑤⑥⑦3、关于限制性内切酶识别序列和切开部位的特点,叙述错误的是()A、所识别的序列都可以找到一条中轴线B、中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列C、只识别和切断特定的核苷酸序列D、在任何部位都能将DNA切开4、作为基因工程中的“分子运输车”载体,应具备的条件是()①必须有一个或多个限制酶的切割位点,以便目的基因可以插入到载体上;②载体必须具备自我复制的能力,或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制;③必须带有标记基因,以便进行重组后的筛选;④必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去;⑤大小应合适,太大则不易操作。

A、①②③④ B、①②③⑤ C、①②④⑤ D、①②③④⑤5、实施基因工程的最终目的是()A、定向提取生物体的DNA分子B、定向地对DNA分子进行人工剪切C、在生物体外对DNA分子进行改造D、定向的改造生物的遗传性状6、从一个DNA分子的中段用限制酶切取目的基因,共切断几个磷酸二酯键?()A、1B、2C、3D、47、质粒是基因工程最常用的运载体,它的主要特点是()①能自主复制;②不能自主复制;③结构很小;④蛋白质;⑤环状RNA;⑥环状DNA;⑦能“友好”地“借居”A、①③⑤⑦B、①③⑥⑦C、②④⑥D、②④⑥⑦8、DNA连接酶的作用是()A、识别DNA分子上的特定碱基序列B、将DNA分子长链切开C、将单个核苷酸连接在核酸片段上D、将来源不同的两个DNA片段进行连接9、下列不能作为基因工程中运载目的基因载体的是()A、细菌质粒B、噬菌体D、细菌核区中DNAD、动植物病毒10、两种来源不同的DNA分子要进行重组,需要()A、用同一种限制酶切割B、用两种限制酶分别切割C、用连接酶直接连接即可D、用限制酶将非编码区切掉11、下列哪种技术能有效地打破物种的界限,定向地改造生物的遗传性状,培育新的农作物优良品种?()A、基因工程技术B、诱变育种技术C、杂交育种技术D、组织培养技术12、下列关于基因工程的叙述中,错误的是()A、首先要提取目的基因,然后要让目的基因与运载体结合B、一般用同一种限制性内切酶切割质粒和获取目的基因C、目的基因导入受体细胞后可以随着受体细胞的繁殖而复制D、目的基因在受体细胞中可以表达出自然界不存在的蛋白质13、干扰素是治疗癌症的重要物质。

【人教版】生物选修三:1.1《DNA重组技术的基本工具》教学案(含答案)

【人教版】生物选修三:1.1《DNA重组技术的基本工具》教学案(含答案)

选修三专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具一、学习目标1.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。

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。

二、教学建议1.课时数:本节教学建议用1课时。

2.课时侧重点:(1)DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

3.教学策略(1)设置问题情境,引导学生在思索中学习新知识。

本节内容主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。

如果我们采用直白、平淡的方式介绍,不利于调动学生学习的积极性,也不利于限制酶──“分子手术刀”,主要是介绍限制酶的作用,切割后产生的结果。

可在进入这部分内容学习时,设置学生关心的问题“限制酶从哪里寻找”,诱导学生联想从前学过的内容──噬菌体侵染细菌的实验,进而认识细菌等单细胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。

那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭,有何保护机制?进而诱导学生产生“可能是有什么酶来切割外源DNA,而使之失效,达到保护自身的目的”。

这样就将书中直白的“这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的写法,变成了一个自主探索的思想活动。

DNA连接酶──DNA片段的“分子缝合针”,写得比较简洁。

我们可以从原有的知识出发,诱发学生思考,达到辨析、明理的作用。

要想连接被切割开的DNA,学生根据从前学过的知识,第一反应就想到“DNA聚合酶”。

学生这种想法的产生是很自然的。

但实际上并不能用这种酶进行DNA片段的连接。

应引领学生分析DNA聚合酶与DNA连接酶的不同作用,从而达到更深层次认识DNA连接酶的目的。

基因进入受体细胞的载体──“分子运输车”的学习内容,提到作为载体必需的四个条件。

教学不能仅仅着眼于让学生记住这几个条件,而应该通过诱导思索,明确为什么要有这四个条件才能充当载体。

(2)让抽象的语言在直观的插图中找到注释,在实际动手中形成正确认识。

语言文字具有抽象、概括的特点;插图等信息媒体,具有形象、直观的特点,容易被感知和理解,但抽象、概括功能差。

1.1 DNA重组技术的基本工具教学设计

1.1  DNA重组技术的基本工具教学设计

专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具教学设计一、教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节,本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具,是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。

二、教学目标(1)简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。

(2)简述DNA重组技术所需的三种基本工具。

三、教学重点和难点1、教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2、教学难点基因工程载体需要具备的条件。

四、教学方法1、学案导学:见学案。

2、新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习五、课前准备1.学生的学习准备:预习《DNA重组技术的基本工具》,初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

七、课时安排:1课时八、教学过程(一) 预习检查、总结疑惑。

检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。

(二)情景导入、展示目标。

教师首先提问:(1)糖尿病患者的有效药是什么?(学生答:胰岛素)(2)每100kg 猪或牛的胰腺中仅可提取4~5g,在实际生产中是用大肠杆菌产生胰岛素,那么大肠杆菌是如何产生人的胰岛素呢?通过学习基因工程我们就知道这个问题了,今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。

我们来看本节课的学习目标。

(多媒体展示学习目标,强调重难点)(三)合作探究、精讲点拨。

学生每两人为一组(可以是同桌),结合教材,思考并回答学案上的问题。

1、基因工程的概念什么是基因工程?想一想,基因工程是如何发展起来的?2、科技探索之路(阅读课本P2—3页)(1)基因工程是在哪些学科的基础上发展起来的?(2)哪些基础理论的突破催生了基因工程?(3)哪些技术发明促进了基因工程的实施?(4)你觉得,基因工程的诞生和发展能否离不开理论研究和技术创新?3、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(1)从噬菌体侵染细菌的实验来看,细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源DNA 的入侵,那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭,有什么保护机制?由此可知,限制酶可以从哪些生物中分离出来?(2)限制酶是如何切割DNA分子的?(3)参考课本P4图1—2,指出限制酶能破坏的那个磷酸二酯键。

人教版高中生物选修三1 1 DNA重组技术的基本工具 教案

人教版高中生物选修三1 1 DNA重组技术的基本工具 教案

1.1 DNA重组技术的基本工具教学目标知识目标1.了解基因工程的概念并掌握其要点。

2.掌握限制性核酸内切酶的种类及作用。

(重点)3.掌握DNA连接酶的作用。

(重点)能力目标:培养学生自己动手制作模型的能力情感目标: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重点掌握限制性核酸内切酶的种类及作用;掌握DNA连接酶的作用;学时难点掌握限制性核酸内切酶的种类及作用;掌握DNA连接酶的作用;教学活动[导入]创设情境,引入新课在这一环节中我首先提出几个设想展示美丽的蓝色妖姬和漂亮的矮牵牛图片荧光水母?普通的热带鱼不能发荧光,能否让热带斑马鱼、小鼠也出荧光?能否让细菌产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物?然后指出把这样的奇思妙想变为现实的是20世纪70年代兴起的高新科技——基因工程。

今天开始我们就来揭开这一技术的神秘的面纱.通过基因工程的要点来掌握和理解基因工程的概念,从而引入新课的学习。

[讲授]步步设问,探究学习在这一环节中,通过我国抗虫棉实例入手,基因工程需要准备一些什么样的工具呢?然后让学生阅读课本找到[答案]。

实现这一操作过程至少需要三种工具:一是限制酶;二是DNA连接酶;三是运载体。

那么这几种工具各有什么样的作用呢?接着开始进入第一部分的教学。

1. “分子手术刀”──限制酶。

(板书)这部分内容的教学中,我通过设置学生关心的问题“限制酶从哪里寻找”,诱导学生联想从前学过的内容──噬菌体侵染细菌的实验,进而认识到细菌等单细胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。

进一步提出问题:这类原核生物之所以能长期生存而不绝灭,会有什么保护机制呢?诱导学生产生“可能是有什么酶来切割外源DNA,而使之失效,达到保护自身的目的”。

这样就将书中直白的“这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的写法,变成了一个自主探索的思想活动。

有效地让思维充满课堂,让学习成为一个发现的过程。

资料;原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵,但是,生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制,以防止外来病原物的侵害。

人教版高中生物选修3 1.1《DNA重组技术的基本工具》教案

人教版高中生物选修3 1.1《DNA重组技术的基本工具》教案

1.1 DNA重组技术的基本工具一、指导思想与理论依据建构主义学习理论认为:应把学习看成是学生主动的建构活动,学生学习应与一定的知识背景即情景相联系,可以使学生利用已有知识与经验同化和索引出当前要学习的新知识(最近发展区)。

这样获取的知识,不但便于保持,而且易于迁移到陌生的问题情景中。

本节课结合“诱思探究教学法”和“自主合作探究教学法”两种教学模式。

“诱思探究教学法”:在教学过程中,“变教为诱、变学为思、以诱达思”,以全体学生“学会、会学”为目的,让学生去“思”,真正发挥学生的主体作用,从而最大限度地提高教学效果。

“自主合作探究教学法”:教师创造性地运用教材,引导学生通过自主学习,主动探究,合作交流释疑,从而获得独特的体验与感悟,进而提高解决问题的能力,形成扎实的基础学力,塑造学生优秀的个性心理品质。

二、教材分析专题1基因工程包括《DNA重组技术的基本工具》、《基因工程的基本操作程序》、《基因工程的应用》、《蛋白质工程的崛起》四节。

本专题的内容已经在人教版必修2中涉及过,前二节内容是核心,且对学生来说抽象、微观。

本专题主要增加了基因工程诞生的理论基础和技术基础内容,目的是使学生正确认识科学与技术的关系;同时在原有基因工程的操作步骤内容中增加了目的基因的获取方法、受体细胞的筛选等较详细的知识。

增加了基因工程的发展前景内容,体现了课程的时代性。

三、教学内容分析《DNA重组技术的基本工具》这部分内容再现科学和技术融合,也是学习本专题的基础。

本节内容:主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。

四、学生分析对于基因工程,学生接触得少,教材文字描述也较抽象。

但由于通过人教版必修2的学习,学生已形成了学习本专题所必需的核心概念,也基本了解有关基因工程的操作步骤和工具,因此学生结合教材“简约”和“形象”的插图,自主合作学习,通过的动手模拟操作,能够基本把握三种工具的作用,建立知识结构模型。

并从中领悟到成功的乐趣。

1.1《DNA重组技术的基本工具》教案(新人教版选修3)

1.1《DNA重组技术的基本工具》教案(新人教版选修3)
③学习“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。
5.布置作业
师:PPT展示山海经中的一些奇异怪兽,引发学生对这些异兽出现的思考,并让学生尝试用现代生物学技术来尝试“制造”这些生物,思考哪种技术最为合适。(提供几种可能技术)
当学生做出选择后,肯定学生的想法,并对提出的转基因技术表示最大的肯定,使学生对基因工程技术产生强烈的好奇和求知欲。
主动的参与到探究实验中,并进行认真观察实验效果,做出自己的判断,形成总结。
学生在提示的帮助下认真阅读课文,交流讨论:
1.导入受体细胞的目的基因不能复制,将在细胞增殖中丢失。
2.载体没有切割位点,外源的目的基因不可能插入。
3.如果载体上有遗传标记基因,这样,在载体进入受体细胞后,就可通过标记基因的表达来检测。
2、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
认同基因工程的创新离不开理论和研究的发展
教学媒体
多媒体课件
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
学生活动
1.创设情境,引入对基因重组技术工具的学习
2.通过问题和辅助性资料帮助学生学习:DNA重组技术所需要的基本工具
①“分子手术刀”—限制性内切酶
②“分子缝合针”—DNA连接酶
《DNA重组技术的基本工具》教学设计
课题
1.1DNA重组技术的基本工具
授课人
王勇
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




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
1、运用所学的DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型

2019-2020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

2019-2020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

2019-2020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。

生物:1.1《DNA重组技术的基本工具》教案(新人教版选修3)

生物:1.1《DNA重组技术的基本工具》教案(新人教版选修3)

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 2. 学习 “分子 手 术 刀 ”── 限制酶。 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
师:开始时,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?同学们应从书中生:应 该有所选择。因为 E·coli DNA 连接酶只能将双链 DNA 片段 黏性末端之间连接起来,不能将双链 DNA 片段平末端之间连 接起来。 T4 DNA 连接酶既可“缝合”双链黏性末端, 也可 “缝合”双链 DNA 的平末端, 但平末端之间连接的效率比 较低。 师:单纯的 DNA 片段是很难导入受体细胞的,所以我们将切 割下来的目的基因导入受体细胞就需要有一个“分子运输 车”帮助。不是任何的“分子运输车”都可以用来作目的基 因进入受体细胞的载体的。其中的理由要从实际情况出发考 虑才能清楚。下面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?不能分离会怎样? 生:1.导入受体细胞的目的基因不能复制,将在细胞增殖中 丢失。 2.载体没有切割位点,外源的目的基因不可能插入。 3.如果载体上有遗传标记基因,这样,在载体进入受体 细胞后,就可通过标记基因的表达来检测。 4.载体对受体有害,将影响受体细胞新陈代谢,进而使 转入的目的基因也无立足之地。载体不能分离,就不能获得 更多带有目的基因的载体。 师:可见以上内容,都是在选择合适载体时必须考虑的。请 同学们阅读课文,归纳出充当基因进入受体细胞载体的必要 条件。 生:1. 能自我复制;

高中生物 1.1 DNA重组技术的基本工具学案 新人教版选修3

高中生物 1.1 DNA重组技术的基本工具学案 新人教版选修3

高中生物 1.1 DNA重组技术的基本工具学案新人教版选修31、1 DNA重组技术的基本工具学案新人教版选修3 主备人授课教师授课日期授课班级个性化内容学习目标::记住DNA重组技术所需要的基本工具及其作用自学:1、基因工程是在______________水平上进行设计施工的,因此又叫做______________技术,这种技术是在生物体外,通过体外______________和 _________________等技术,赋予生物新的遗传特性。

2、基因操作的工具包括基因的“剪刀”――________________;基因的“针线”――________________;基因的“运输工具”――_______________。

3、限制酶主要来源于_______________。

限制酶的作用特点是能够识别DNA中___________ ____,切开两个____________之间的_____ _____ _。

限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:_______________和_______________、画出切割DNA分子时的两种粘性末端:4、DNA连接酶的作用是________ _______,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_______ ________。

根据酶的来源不同,可以将这些酶分为两类:_________ ______和_______________。

思考:DNA连接酶与NDA聚合酶的区别?5、目前基因工程中经常使用的运载体有_______________、_______________和__________ _____。

6、质粒是一种_______________、_______________、独立于_______________之外,并具有_______________能力的_______________DNA分子。

7、作为基因进入细胞的载体,必须具备的条件是_______ _ ___ ____、___________ ____、______ _____ ____、 _______ ____。

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课标要求:简述基因工程的诞生.
学习目标
知识:简述D NA重组技术所需三种基本工具的作用.
能力:运用所学DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA的模型.
情感:认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新.
学习重点:DNA重组技术所需的三种基本工具的作用.
学习难点:基因工程载体所需要具备的条件.
我的课堂:
一.自主学习:
1.基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过和等技术,赋予生物以新的 ,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.
由于基因工程是在水平上进行设计和施工的,因此又叫做技术. 2.基因工程的工具:DNA重组技术的操作过程至少需要三种工具,即、
、 .
3.限制性核酸内切酶即“分子手术刀”,是切割DNA的工具,又称 .这类酶主要是从生物中分离纯化出来的.它们能够识别双链DNA分子的某种序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开.大多数限制酶的识别序列由个核苷酸组成.DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式,即和 .
4.DNA连接酶即“分子缝合针”,作用是将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子,是靠来完成的,根据酶的来源不同,可将这些酶分为两类:和
,这两类酶都是恢复被切开了的两个核苷酸之间的,但这两种酶在性质上有差别;前者只能将双链DNA片段互补的之间连接起来,不能将双链DNA片段之间进行连接;后者既可以“缝合”双链DNA片段互补的 ,又可以“缝合”双链DNA片段的,但连接平末端之间的效率比较低.
5.基因进入受体细胞的载体即“分子运输车”,它是一种裸露的、结构简单、独立
于之外,并具有能力的很小的, DNA分子.在其中DNA分子上有一个至多个位点,供插入其中.携带外源DNA片段的进入受体细胞后,在细胞中进行自我复制,或整合到染色体DNA 上,随进行同步复制.在其DNA分子上有特殊的基因,如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等,供重组DNA的鉴定和选择,载体除质粒外,还有、等.
二.合作探究与交流展示:
1.如何区分黏性末端与平末端?
2.两种DNA连接酶(E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)有何异同?
3.DNA连接酶与DNA聚合酶的异同分别是什么?
4.运载体应具备哪些条件?
三.我的疑问:
四.归纳总结:
1.限制性内切酶的功能
2.黏性末端和平末端
3.DNA连接酶与DNA聚合酶的区别
4.运载体必须具备的条件及常用的运载体
5.质粒与质体的区别
方法技巧:
五.自我测评:
1. (2009浙江高考)下列关于基因工程的叙述,错误的是()
A.目的基因和受体细胞均可来自动、或微生物
B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达2.下列关于限制酶的说法不正确的是()
A.限制酶广泛存在于各种生物中,微生物中很少分布
B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C.不同的限制酶切割DNA的切点不同
D.限制酶可以用来提取目的基因
3.不属于质粒被选为基因运载体的理由是()
A.能复制
B.有多个限制酶切点
B.具有标记基因 D.它是环状DNA分子
4.下列关于各种酶作用的叙述,不正确的是 ( )
A.DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接
B.RNA聚合酶能与基因的特定位点结合,催化遗传信息的转录
C.一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列,切割出多种目的基因
D.胰蛋白酶能作用于离体的动物组织,使其分散成单个细胞
六.积累与反思:
七.课后巩固
1.科学家通过基因工程,从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因,放入棉花细胞中发挥作用, 回答有关问题.
⑴从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是 .
此工具主要存在于中,其特点是
⑵导入棉花细胞需要的运输工具具有的特点是,,
,一般所用运载体是 ,除了它还有、等.
2.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质.下列叙述不正确的是()
A.常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒
B.DNA连接酶和DNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
3.根据下列所给材料回答问题:
材料一把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上,然后导入大肠杆菌内,产生出人的胰岛素.
材料二把萤火虫的萤光基因转入烟草体内,培育出能产生萤光的烟草.
材料三有人把蜘蛛产生丝腺蛋白的基因转入羊的细胞中,在羊分泌的乳汁中加入某种物质后,可抽出细丝,这种细丝可望用作手术的缝合线.
⑴上述生物新品种的产生运用了技术.
⑵一种生物的基因在另一种生物体内能够表达,而不影响其他基因的表达,这说明基因
是有效应的片段,具有一定的性;同时可以说明各种生物共用一套 .
⑶上述技术所用的工具酶有 .
(4)材料三中所用缝合线与普通缝合线相比有何优点? .
(5)可遗传的变异分为三种:、、,
而基因工程改变一个物种的基因属于 .
(6)从上述所给的材料,不能得出哪一结论()
A.动植物之间可以相互转基因
B.真核生物与原核生物之间可以相互转基因
C.基因工程可以定向地改变生物的基因
D.转基因生物的出现对生物的进化是有利的。

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