高中生物专题一《DNA重组技术的基本工具》教学设计新人教版选修3
高中生物1.1 DNA重组技术的基本工具 教案新人教选修3
教 学 目 标
教学媒体 教学过程 教学内容
1. 创设情境,引 师:1973 年转基因微生物──转基因大肠杆菌问世; 1980 入对基因重组技 年第一个转基因动物──转基因小鼠诞生; 1983 年第一例转 术工具的学习 基因植物──转基因烟草出现,实现了一种生物的某些性状 在另一种生物中的表达。 同学们,性状的表达与我们从前学过的什么过程有关? 生:与基因控制蛋白质的合成有关。 师: 假若这是一个 DNA 上的能指导合成某种药物蛋白的基因 (老师用手指出纸条上的该区段) ,而这是一条烟草的 DNA (老师拿出另一纸条) 。同学们分析,要实现药物基因在烟 草中的表达,提前要做哪些关键工作? 生:1. 要将药物基因切割下来; 2. 要将药物基因整合到烟草的 DNA 上。 师:同学们说得对!但还应该实际考虑问题,这两条纸带所 代表的 DNA 是在同一个细胞中吗? 生:不是。 师:所以这里就存在一个基因转移的实际问题,谁能具体说 一下? 生:就是如何将控制合成药物的基因转入烟草细胞的问题。 师:同学们思考的问题,正是科学家们思考的问题。刚才我 们所探讨的工作,都是在分子水平上进行的,切割也好,连 接也好,转移也好,无一例外。中国有句俗语叫“没有金刚钻
DNA 重组技术的基本工具
主备人 DNA 重组技术的基本工具 教师 DNA 重组技术所需要 3 种基本工具的作用 教学重点
课 题
上课 时间
编 号
01
教学难点 知识 目标 能力 目标 情感 目标
基因工程载体需要具备的条件 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 运用所学的 DNA 重组技术的知识,模拟制作重组 DNA 模型 运用基因工程的原理,提出解决某一实际问题的方案 关注基因工程的发展 多媒体课件:展示基因工程的操作步骤 教师的组织和引导 个人札记 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。 抽象变直观,增强 诱思的效果。
人教版高中生物选修3专题一课题1 1.1 DNA重组技术的基本工具教案
人教版高中生物选修3专题一课题1 1.1 DNA重组技术的基本工具教案专题1 基因工程1.1DNA重组技术的基本工具一教材分析及教学思路本节课内容是人教版普通高中生物必修三专题1基因工程的第一节内容。
在《课程标准》中本专题理解层级的考点是基因工程的应用,这节内容是属于了解层次。
而基因工程的应用是建立在对基因工程的基本原理、工具、操作流程的基础上的,并且在《考试说明》中本节内容属于理解层次,其重要性显而易见。
由于基因工程是在分子水平上进行的生物工程,在高中阶段不可能直接让学生进行相关实验和操作,所以教师应在备课时作充分准备,如准备相关的模拟试验来让学生亲自体验这一动态过程。
本节课通过学生自学基本知识,然后亲自动手重组DNA分子,然后在分析重组DNA分子的过程,学生审视观察自己的重组DNA模型来突破本节的瓶颈问题。
最后表格形式总结本节课,并且加以巩固练习。
二学情分析知识基础:学生之前在必修二教材中已经学习了主要遗传物质DNA的结构、基因工程的概念、基因工程常用的工具及步骤,对于理解基因工程中的“剪切连接”有一个物质基础,本节课将在此基础上引导学生分析重组DNA分子的基本工具的本质、种类、作用对象、结果加以分析。
情感基础:基因工程是一门新兴工程,基因工程的每一个应用都深深吸引着学生眼球,学生对这一节的内容有着浓厚的兴趣。
而且在必修二的教学中也涉及的基因工程的内容,学生对于重组DNA分子有着很多的疑问,教师正好抓住这一契机,激发学生对本节知识的渴望。
能力基础:在学习这节课之前学生已经掌握了一定的生物学的逻辑思维方式,思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。
同时,高中学生对科学探究有了一定的认识,具备一定的动手能力,以及观察分析能力。
三教学目标知识目标:(1)重组DNA分子的基本工具的本质、种类、来源、作用对象、特点及作用。
(2)认同基因工程的诞生和发展离不开理论的研究和技术创新。
能力目标:通过亲自动手构建重组DNA分子,审视观察自己的重组DNA模型,学会科学的观察方法,培养收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力。
(江苏)高中生物专题1基因工程1DNA重组技术的基本工具学案新人教版选修3
DNA重组技术的基本工具1。
概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科的基础上发展而来的。
2。
阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。
知识点一基础理论和技术的发展催生了基因工程1.对基因工程概念的理解基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切→拼接→导入→表达原理基因重组结果创造出人类需要的新的生物类型和生物产品说明生物共用一套遗传密码。
3.基因工程的基础理论和技术支持[连一连]1.基因工程的原理是基因重组基因重组有两种情况:减数第一次分裂前期四分体的非姐妹染色单体间的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合.基因工程突破了生殖隔离,实现了不同种生物间的基因重组.2.基因工程的理论基础(1)拼接的基础①基本组成单位相同:不同生物的DNA分子都是由脱氧核苷酸构成的。
②空间结构相同:不同生物的DNA分子一般都是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链形成的规则的双螺旋结构.③碱基配对方式相同:不同生物的DNA分子中两条链之间的碱基配对方式均是A与T 配对,G与C配对。
(2)表达的基础:生物共用一套遗传密码,相同的遗传信息在不同生物体内可表达出相同的蛋白质。
科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物技术——基因工程。
实施该工程的最终目的是()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.定向地改造生物的遗传性状解析:选D。
基因工程的内容就是在生物体外,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,产生出人类所需的基因产物,也就是定向地改造生物的遗传性状.知识点二基因工程的基本工具——工具酶1.限制性核酸内切酶—-“分子手术刀”(1)来源:主要来自原核生物。
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。
DNA重组技术的基本工具高中生物教案优秀范文
DNA重组技术的基本工具高中生物教案优秀范文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。
下面是我为大家预备好的内容,盼望对你们有所关心,DNA重组技术的基本工具高中生物教案优秀范文一教学目标1.学问目标:1)简述基础理论讨论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。
2.力量目标:运用所学DNA重组技术的学问,模拟制作重组DNA模型。
3.情感、态度和价值观目标:1)关注基因工程的进展。
2)认同基因工程的诞生和进展离不开理论讨论和技术创新。
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。
学情分析同学在必修课中已经学习过关于基因工程的基础学问,对于本部分内容已经有了初步了解,所以学习起来应当不会有太大的困难。
TJTgoqeu6a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、总结怀疑→情境导入、展现目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习TJTgoqeu6a课前准备1.同学的学习预备: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。
TJTgoqeu6a2.老师的教学预备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延长拓展学案。
七、课时支配:1课时教学过程(一预习检查、总结怀疑。
检查同学落实预习状况并了解同学的怀疑,使教学具有针对性。
?二)情景导入、展现目标。
老师首先提问:我们以前在哪部分学习过基因工程?必修二从杂交育种到基因工程)回想一下,转基因抗虫棉是怎样培育出来的?经过了哪些主要步骤?实质是基因工程的基本操作程序:目的基因的猎取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定)TJTgoqeu6a从这节课开头,我们将深化学习基因工程,今日我们来学习DNA 重组技术的基本工具。
人教版选修三 DNA重组技术的基本工具教案
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,也不利于学生科学素养的全面提高。
应当通过创设情境,提出问题,诱导学生积极参与教学活动,开启他们思想的闸门。
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。
高中生物人教版选修3教案设计 专题1 第1节 DNA重组技术的基本工具
DNA重组技术的基本工具一、教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版高中生物选修3专题1《基因工程》第1节的内容,本节的内容是基因工程的入门知识,也是学好后面知识的保障。
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,即限制酶——“手术刀”、DNA连接酶——“缝合针”和基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”。
这三种工具及其作用,学生在必修二的学习中,已经有了初步的认识和了解,但对它们的作用及特点知之甚少,所以将这些内容作为本节课需要突破的重点和难点。
尽管教材中配备了部分图片来帮助学生理解,但因为学生接触得很少,对文字描述难免会感到抽象,如果处理不好,会变成简单的死记硬背。
为了让学生真正地掌握三种基因工程操作工具的作用及特点,根据教材中“模拟制作”部分,在课堂上一起进行一个寓教于乐的活动──构建重组DNA,这样既能锻炼学生的动手能力,又能加深他们对本节知识的理解,有利于提高学生的认知水平和接受能力。
二、教学目标1.知识目标(1)简述基因工程的概念。
(2)简述DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
(3)模拟DNA重组技术的操作。
2.过程与方法(1)通过展示多媒体课件,让学生了解基因工程的基本概念和基本原理,引导他们主动参与教学过程中的探究活动,培养学生获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
(2)通过具体的事例以及制作模型,使学生切身体会基因工程中“剪、拼、接、转”的主要过程。
3.情感态度与价值观(1)关注基因工程的发展。
(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的观点。
三、教学重难点重点:DNA重组技术所需的三种基本工具的作用及特点。
难点:基因工程载体需要具备的条件。
四、教学准备课件、自制教具(两种颜色的4条具有相同碱基排列顺序的纸带,如下图)五、课时安排1课时。
六、教学过程(一)创设情境、引入新课(多媒体展示:各种转基因生物图片)引言:1.这种生物在自然界中有没有?2.随着科学的发展,有没有可能出现这些生物?通过哪些技术可以实现?基因工程可以创造出能发出荧光的植物、能生产人体某些蛋白质的猪、能吐蚕丝的细菌,等等,只有想不到没有做不到。
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。
【新课标选修三】《DNA重组技术的基本工》教案
专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具一、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.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DNA重组技术所需的三种基本工具。
2.能力目标:运用所学DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型。
3.情感、态度和价值观目标:(1)关注基因工程的发展。
(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。
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、学情分析学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识,对于本部分内容已经有了初步了解,所以学习起来应该不会有太大的困难。
五、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、布置预习六、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)我们以前在哪部分学习过基因工程?(必修二从杂交育种到基因工程)(2)回想一下,转基因抗虫棉是怎样培育出来的?经过了哪些主要步骤?(实质是基因工程的基本操作程序:目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定)从这节课开始,我们将深入学习基因工程,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。
1.1《DNA重组技术的基本工具》教案(新人教版选修3)
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
教
学
目
标
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 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。
2020-2021学年高二生物人教版选修3:专题1第1节DNA重组技术的基本工具教案
课题: DNA重组技术的基本工具一、教学目标1.知识技能:简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
简述基因工程的基本原理和概念。
2.过程性目标:运用所学的DNA技术知识,模拟重组DNA分子的操作过程。
3.情感、价值观目标:认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
二、教学重难点重点:DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
难点:限制酶和DNA连接酶的作用。
三、教具和手段:PPT四、教法学法:共同探讨、合作学习五、教学过程设计一.复习导入新课教师活动:播放视频“我国抗虫棉的新进展”,引导学生思考、分析讨论。
为何棉花可以抵抗棉铃虫的蚕食?——苏云金芽孢杆菌体内的抗虫基因可以产生一种晶体蛋白,由于棉铃虫胃呈碱性,此蛋白能够在胃中形成两种蛋白,其中一种可以与棉铃虫胃肠膜结合形成穿孔,使棉铃虫死亡。
引出本节课题——基因工程二、讲授新课1.基因工程的概念:课前布置学生自学教材上的知识内容,让学生理解基因工程的概念,并引导学生回答表中内容。
学生活动:应用学案问题引导学生讨论,引出基因工程的原理。
重新回顾刚才的资料分析:这个过程涉及到种生物,提供基因的生物是,接受基因的生物是没导入抗虫基因前,棉花能抗虫吗?。
后来能抗虫的棉花发生变异了吗?。
它的这个变异是自己发生的还是按人的意愿发生的? 。
根据第五章的学习,推测大肠杆菌的变异是属于(填基因突变、基因重组或染色体变异)。
现在你应该知道基因工程是什么了,请写出来【练习】实施基因工程的最终目的是()A.提取生物体DNA分子B.对DNA分子进行人工“剪切”C.定向改造生物的遗传性状D.在生物体外对DNA分子进行改造2.基因操作的工具和步骤学习探究1:在科学家培育抗虫棉的过程中,关键步骤或难点是什么?学生活动:分析、讨论,学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。
关键步骤一:从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因关键步骤二:抗虫基因与运载体DNA拼接。
关键步骤三:抗虫基因进入棉花细胞。
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《DNA重组技术的基本工具》教学设计
教学目标
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。
教学重难点
.教学重点 DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
教学难点基因工程载体需要具备的条件
教学工具
多媒体
教学过程
引入:胰岛素是唯一能降低血糖的激素。
科学家将人胰岛素基因导人到大肠杆菌细胞内,使大肠杆菌生产人类的胰岛素,为糖尿病治疗提供有效而廉价的药物;人们还可以将细菌内抗虫基因转移到普通棉花细胞内,培育出了自身就可以抵御害虫的新品种抗虫棉。
(1)获得上述科研成果,运用的生物技术是什么?
(2)获得上述科研成果的操作步骤是什么?
(3)上述操作过程中所运用到的工具有哪些?
我们在必修本中学习了有关遗传的知识,知道了遗传学的基本理论,如DNA是遗传物质的证明,DNA的双螺旋结构和中心法则等,在本专题中我们将应用遗传学的知识来学习基因工程的相关内容。
首先了解一下基因工程的诞生和发展。
(阅读课本:科技发展之路)
(板书)一。
基因工程的诞生和发展
那什么叫基因工程呢?
(板书)二。
基因工程的概念
理解定义:完成表格
师:我们知道基因工程是在分子水平上进行设计施工的,由于DNA分子太小,因此必须借助什么才能完成DNA分子的剪切、拼接和导入等。
中国有句俗语叫“没有金刚钻儿,不揽瓷器活儿”。
科学家们在实施基因工程之前,苦苦求索,终于找到了实施基因工程的三种“金刚钻儿”,使基因工程的设想成为了现实。
这三种“金刚钻儿”,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。
下面我们就来学习这方面的内容。
二。
基因工程的基本工具
我们首先来研究一下准确切割DNA的工具,“分子手术刀”──限制酶
1 .限制性核酸内切酶----“分子手术刀”
师:在进入对限制酶的学习时,你们可能最关心的是这种工具酶到哪里去寻找。
我们不妨先思考下面几个问题
思考:⒈自然界是否存在一种生物的DNA进入另一生物的情况?(噬菌体侵染细菌的实验)
⒉动物容易让外来DNA侵入自身而得以遗传吗?为什么?植物呢?
(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)
⒊作为单细胞的生物来讲,没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
(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,同学们是否有了从哪里获得这种酶的意向?
生:到单细胞的生物中去找。
阅读课本“分子手术刀”完成下面问题:
(1)主要来源:从原核生物中分离出来的.
(2)特点:识别DNA特定的核苷酸序列,切断两个核苷酸之间的磷酸二酯键,即酶的专一性。
(师:以上这句话,说出了两层意思。
一是识别特定核苷酸序列。
请同学们看图,EcoRI只能识别GAATTC的核苷酸序列,SmaI只识别CCCGGG的核苷酸序列。
第二层意思是从特定部位的两个核苷酸之间切开。
请同学们看图,EcoRI就从G和A之间切开,SmaI就从C和G之间切开。
师:刚才我们提到科学家们已经分离出4 000多种限制酶。
由于酶的不同,它们识别的特定核苷酸序列也不同。
)
(3)作用机理:只催化磷酸二酯键断裂,不作用于连接碱基对的氢键。
(4)作用方式:可分为错位切和平位切。
(5)作用结果:两种形式一种形成黏性末端,一种形成平末端
(师:那么这两种末端是如何形成的呢?请从书中找到答案。
生:限制酶在它识别序列的中心位置两侧将DNA两条单链分割开,就形成黏性末端,而
师:要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口?可产生几个黏性末端?生:要切两个切口,产生四个黏性末端。
2. DNA连接酶----“分子缝合针”
引入:将切下来的DNA片段拼接成性的DNA分子,是靠DNA连接酶来完成的。
下面我们来研究DNA片段的连接工具,“分子缝合针”──DNA连接酶。
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?同学们应从书中求得真知,自己解答这个问题。
阅读课本 DNA连接酶----“分子缝合针”完成下面问题: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。
(1)作用:将双链DNA,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的______.
(2)连接的部位:磷酸和脱氧核糖之间的键:磷酸二酯键(梯子的扶手)
(3)种类: ①E.coli DNA连接酶:只能缝合DNA的_____
(4)DNA连接酶和DNA聚合酶的区别
课后小结
本节课充分调动了学生学习的积极性,很好地激发了学生的学习内在驱动力。
但是不能兼顾到一小部分动手能力不是很强的学生,使得他们一直处于学习被动之中。