(完整版)高中生物选修3专题《基因工程:DNA重组技术基本工具》教学设计
选修三DNA重组技术的基本工具的教案
DNA重组技术的根本工具?教案设计当外源DNA侵入时,会用限制酶将外源DNA切割掉,以保证自身的平安。
〔限制性〕由于这种切割作用是在DNA分子内部进展的,故名限制性核酸内切酶〔简称限制酶限制酶从哪提取出来的?限制酶的作用是什么?生:分布:主要在微生物中作用:能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列〔专一性〕,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开.〔黑体字重点讲解〕师:重点讲解专一性〔即一种限制酶只能切割特定的核苷酸序列〕磷酸二酯键:〔图示并带着学生简要复习下DNA分子的构造,并且明确磷酸二酯键的位置〕师:动态展示:“限制性内切酶作用过程〞讲解“什么叫黏性末端?〞什么叫平末端?举例:大肠杆菌的一种限制酶〔EcoRⅠ)能识别GAA TTC序列,并在G和A之间切开形成黏性末端。
SmaⅠ能识别CCCGGG序列,并在C和G之间切割形成平末端。
2.由此引出DNA连接酶3.“分子缝合针〞又叫基因针线——DNA连接酶师:1.种类:根据来源的不同一类是从大肠杆菌中获得的DNA连接酶〔E·coliDNA连接酶〕只能连接具有互补配对粘性末端的双链。
另一类是从T4噬菌体中别离出来的〔T4DNA连接酶〕:即可缝合粘性末端,又可缝合平末端。
但是连接平末端的效率比拟低。
〔原因可选择性的补充,〕2.连接部位:磷酸二酯键。
3.结果:两个一样的末端的连接。
〔板书〕这局部学生自然联想到的是我们学过的DNA聚合酶,所以要作以区分:由于时间的限制可以当做作业让学生以如下表格作一区分:三、“分子运输车〞又叫基因的运输工具——基因进入受体细胞的载体师:要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进展表达,首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去!能将外源基因送入受体细胞的工具就是运载体。
作为基因工程的载体需要怎样的条件呢?思考讨论以下问题:1、从化学组成来看,载体应含有什么成分?2、能否用SARS病毒作为基因载体?3、作为载体,假设没有切割位点将怎样?4、携带目的基因的载体是否进入了受体细胞,如何鉴定?5、假设目的基因导入受体细胞后不能复制,将怎样?总结:作为载体的必要条件:------能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达;-----能与目的基因结合----便于观察4.对受体细胞无害、易别离---平安、比拟容易得到图片展示:认识常用的载体——质粒质粒是基因工程常用的载体,一种裸露的、构造简单、独立于染色体或细菌拟核之外,能自我复制的小型环状双链DNA分子,对宿主细胞没有影响,主要存在于细菌和酵母菌体内。
高中生物《DNA重组技术基本工具》教学设计
高中生物《DNA重组技术基本工具》教学设计教学设计:DNA重组技术基本工具一、教学目标1.理解DNA重组技术的基本概念和原理;2.掌握PCR、限制性酶切与电泳的基本步骤和操作方法;3.熟练运用PCR、限制性酶切与电泳技术进行DNA重组实验;4.培养学生的实验操作技能和科学思维能力。
二、教学内容与方法1.教学内容(1)DNA重组技术的概念和原理;(2)PCR技术的基本原理和步骤;(3)限制性酶切技术的原理和操作步骤;(4)电泳技术的原理和步骤。
2.教学方法(1)讲授与讨论:通过教师的讲解和学生的提问,介绍DNA重组技术及其基本工具的概念、原理和操作步骤;(2)实验操作:根据教学需要,进行PCR、限制性酶切和电泳实验,让学生亲自实践并通过操作感受实验过程中的关键步骤。
三、教学过程1.DNA重组技术的概念和原理(讲课)(1)DNA重组技术的定义和发展历史;(2)DNA重组技术的基本原理:PCR、限制性酶切与电泳。
2.PCR技术的基本原理和步骤(讲课+实践)(1)PCR技术的原理:温度循环反应;(2)PCR技术的步骤:变性、引物结合和延伸。
3.限制性酶切技术的原理和操作步骤(讲课+实践)(1)限制性酶的定义和特点;(2)限制性酶切技术的原理:限制性酶从何而来,如何工作;(3)限制性酶切技术的操作步骤:提取DNA、酶切反应、酶切产物分析。
4.电泳技术的原理和步骤(讲课+实践)(1)电泳技术的原理:利用DNA的带电性进行分离;(2)电泳技术的步骤:制备琼脂糖凝胶、样品处理、电泳分离。
5.实验操作(1)PCR实验操作:学生根据实验指导书进行PCR实验,从DNA样本中扩增目标序列;(2)限制性酶切实验操作:学生根据实验指导书进行限制性酶切实验,通过酶切反应得到DNA片段;(3)电泳实验操作:学生根据实验指导书进行电泳实验,观察DNA 在琼脂糖凝胶中的分离结果。
四、教学评价1.实验操作的记录和分析:(1)学生根据实验操作记录完成实验报告,记录操作步骤和实验结果;(2)学生分析实验数据,解释PCR、限制性酶切和电泳技术在实验中的应用效果,讨论可能出现的问题和解决方法。
人教版高中生物选修3专题1基因工程第一节DNA重组技术的基本工具教案(3)
1.1DNA重组技术的基本工具一.教学目标1.知识与技能(1)了解基因工程的基本概念。
(2)清楚基因操作的工具。
[来源:21世纪教育网.com]2.过程与方法(1)通过多媒体课件对基本概念、基本原理的学习,引导学生主动参与教学过程的探究活动,培养学生的获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
(2)以具体事例讲述,学生制作模型,使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。
3.情感态度和价值观(1)通过学习基因工程的概念,使学生认识到科学研究需要的严谨,激发为祖国而奋斗的精神。
(2)通过学习基因操作的工具,使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。
二.教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
三.教学难点基因工程载体需要具备的条件。
四.教具准备相应挂图,相关网络资料。
五.课时安排1课时[来源21世纪教育网.com]六.教学过程一.复习导入新课教师活动:投影幻灯片,引导学生思考、分析讨论。
1.遗传的物质基础是什么?[来源:21世纪教育网21世纪教育网.COM]2.生物体遗传的基本单位是什么?3.为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢?4.生物的性状是怎样表达的?5.各种生物的性状都是基因特异性表达的结果,那么,人类能不能改造基因呢?使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢?6.各种生物间的性状千差万别,这是为什么呢?引导学生回答:生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。
教师举例:1.青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素2.豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气3.人的胰岛B 细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度教师提问:以上几种生物各有其特定的性状,这些性状都是基因特异性表达的结果。
但是人类能不能改造基因呢?在引导学生思考、探究的同时引出本节课题。
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。
《DNA 重组技术的基本工具》 教学设计
《DNA 重组技术的基本工具》教学设计一、教学目标1、知识目标(1)简述 DNA 重组技术所需三种基本工具的作用。
(2)理解基因工程载体需要具备的条件。
2、能力目标(1)通过对 DNA 重组技术基本工具的学习,培养学生的分析和归纳能力。
(2)通过小组讨论和合作学习,提高学生的团队协作和交流能力。
3、情感目标(1)认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
(2)关注基因工程的发展,激发学生对生物技术的兴趣和探索欲望。
二、教学重难点1、教学重点(1)DNA 重组技术中限制性核酸内切酶、DNA 连接酶的作用。
(2)基因进入受体细胞的载体的作用和特点。
2、教学难点(1)限制性核酸内切酶切割 DNA 分子的特点。
(2)DNA 连接酶的作用部位和连接方式。
三、教学方法讲授法、直观演示法、讨论法四、教学过程1、导入新课通过展示一些基因工程应用的实例,如转基因抗虫棉、胰岛素的生产等,引起学生的兴趣,提出问题:这些基因工程产品是如何产生的?从而引出 DNA 重组技术的基本工具这一主题。
2、限制性核酸内切酶(1)展示限制性核酸内切酶的作用示意图,讲解其来源和作用。
(2)以具体的 DNA 序列为例,演示限制性核酸内切酶的切割过程,强调其特异性。
(3)引导学生思考:限制性核酸内切酶切割后的 DNA 片段有什么特点?3、 DNA 连接酶(1)对比限制性核酸内切酶的作用,讲解 DNA 连接酶的作用。
(2)展示 DNA 连接酶连接 DNA 片段的示意图,说明其连接的部位和方式。
(3)组织学生讨论:DNA 连接酶与 DNA 聚合酶有什么区别?4、基因进入受体细胞的载体(1)介绍载体的作用,引导学生思考为什么需要载体将基因导入受体细胞。
(2)展示常见的载体,如质粒、噬菌体和动植物病毒等,讲解其结构和特点。
(3)让学生分组讨论:作为载体需要具备哪些条件?5、课堂小结(1)回顾 DNA 重组技术的三种基本工具及其作用。
(2)强调这三种工具在基因工程中的重要性和相互关系。
DNA重组技术的基本工具高中生物教案范文
DNA重组技术的基本工具课时安排:1课时教学目标:1. 理解DNA重组技术的概念和意义;2. 掌握DNA重组技术的基本工具;3. 能够运用所学知识解释实际问题。
教学重点:1. DNA重组技术的概念和意义;2. DNA重组技术的基本工具。
教学难点:1. DNA重组技术的原理和操作步骤;2. 基因工程在实际应用中的例子。
教学准备:1. PPT课件;2. 相关实验材料和器材。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 通过展示基因工程技术的应用实例,引起学生对DNA重组技术的兴趣;2. 提问:你们认为DNA重组技术是什么?它有什么意义?二、自主学习(5分钟)1. 让学生阅读教材,了解DNA重组技术的概念;三、探究活动(10分钟)1. 分组讨论:让学生探讨DNA重组技术的基本工具是什么;3. 教师展示相关实验材料和器材,引导学生了解实验操作步骤。
四、案例分析(10分钟)1. 教师展示基因工程在实际应用中的例子,如抗虫棉、转基因药物等;2. 学生分析案例中DNA重组技术的应用,教师引导学生运用所学知识解释实际问题。
3. 布置作业:让学生结合教材和生活实际,思考DNA重组技术的应用前景。
教学反思:六、教学内容:DNA重组技术的操作步骤教学目标:1. 理解DNA重组技术的操作步骤;2. 能够描述DNA重组技术的基本操作流程;3. 掌握DNA重组技术中关键的实验技术。
教学重点:1. DNA重组技术的操作步骤;2. 实验操作中的关键技术和注意事项。
教学难点:1. 实验操作的细节和技巧;2. 学生能够独立完成简单的DNA重组实验。
教学准备:1. PPT课件;2. 实验材料和器材;教学过程:1. 复习上节课的内容,回顾DNA重组技术的基本工具;2. 引入本节课的主题,让学生了解DNA重组技术的操作步骤;3. 分组讨论:让学生探讨并描述DNA重组技术的基本操作流程;5. 教师讲解实验操作步骤,演示关键实验技术;6. 学生分组进行实验操作,教师巡回指导;七、教学内容:基因克隆与表达教学目标:1. 理解基因克隆的概念和意义;2. 掌握基因克隆的基本步骤;3. 能够解释基因表达和蛋白质产出的过程。
高中生物选修3优质教学设计2:1.1 DNA重组技术的基本工具 教案
专题一基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具一、教学目标:1.简述基因工程的概念和原理。
2.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
3.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、教学重点:DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
三、教学难点:基因工程载体需要具备的条件。
四、使用方法1、请先复习必修一《第2章第3节遗传信息的携带者——核酸》和必修二《第3章第2、节DNA分子的结构》和《第6章第2节及其应用》,熟悉DNA分子的结构和基因工程的基本知识。
3、用15分钟的时间预习课本,找出与原来学习过的知识的相同和更加细微的知识点。
4、自主完成预习自测部分。
五、【基础回扣】1、DNA含有指导生物体生命活动的,每个DNA分子包含着成百上千个基因,基因控制着的合成。
研究证实,遗传密码在动物、植物和微生物之间是的。
2、DNA的基本组成单位是,它包含3部分分别是、、。
在右侧画出由A、T、G、C四种碱基组成的四种核苷酸组成的DNA分子的平面结构图,并说出DNA分子结构的特点①②③3.噬菌体侵染细菌的实验4.原核生物的结构特点是什么?一、基因工程的概念是二、科技探究之路——基础理论和技术的发展催生了基因工程了解基因工程的发展与哪些理论发现和技术发明有紧密的关系?三、DNA重组技术的基本工具1、分子手术刀——,又称为。
(1)主要来源(分布):(2)功能:(3)特点:(4)(作用结果)切割末端类型和特点:(5)限制酶与DNA水解酶是一回事吗?作用分别是什么?2、分子缝合线——(1)功能:(2)根据酶的来源,可以分为哪些类型?有什么异同?(3)DNA连接酶和DNA聚合酶的异同?3、分子运输车——(1)通常用作为载体,还可以用作为载体,作用是(2)质粒的结构特点是:通过质粒的结构可以推测出具备什么条件才能充当分子运输车吗?各个条件的作用是什么?4、阅读“模拟制作”,了解各步骤的做法。
5、尝试完成“思考与探究”预习自测:1.在基因工程中使用的限制性核酸内切酶,其作用是( )A.将目的基因从染色体上切割出来B.识别并切割特定的DNA核苷酸序列C.将目的基因与运载体结合D.将目的基因导入受体细胞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,在微生物细胞中分布最多B.不同的限制酶识别不同的核苷酸序列C.限制酶能识别不同的核苷酸序列,体现了酶的专一性D.限制酶的作用只是用来提取目的基因3.下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容,正确的组合是:()4.作为基因的运输工具——运载体,必须具备的条件之一及理由是( )A.能够在宿主细胞中稳定的保存下来并大量复制,以便提供大量的目的基因B.具有多个限制酶切点,以便于目的基因的表达C.具有某些标记基因,以便目的基因能够与其结合D.它的参与能够使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存5.人们常选用的细菌质粒分子往往含有一个抗菌素抗性基因,该抗性基因的主要作用()A.提高受体细胞的自然环境中的耐药性B.有利于对目的基因是否导入进行检测C.增加质粒分子的分子量D.便于与外源基因连接课堂检测:1.DNA连接酶的重要功能是()A.DNA复制时使母链与子链之间形成氢键B.黏性末端碱基之间形成氢键C.将两条DNA片段末端之间的缝隙连接起来D.将单个核苷酸加到某DNA片段末端形成磷酸二酯键2.(2005高考广东)以下有关基因工程的叙述,正确的是()A、基因工程是细胞水平上的生物工程B、基因工程的产物对人类都是有益的C、基因工程产生的变异属于人工诱变D、基因工程育种的优点之一是目的性强3.有关基因工程的叙述正确的是A.限制酶只在获取目的基因时才用B.重组质粒的形成是在细胞内完成的C.质粒都可以作为运载体D.蛋白质的氨基酸排列顺序可以为合成目的基因提供线索4.下列哪项通常不被用作基因工程的运载体()A.细菌质粒B.噬菌体C.动植物病毒D.细菌核区的DNA 5.两个核酸片段在适宜的条件下,经X酶的作用,发生下述变化,则X酶是()A.DNA连接酶B.RNA聚合酶C.DNA聚合酶D.限制酶6.下图所示限制酶切割基因分子的过程,从图中可知,该限制酶能识别的碱基序列和切点是()A.CTTAAG,切点在C和T之间B.CTTAAG,切点在G和A之间C.GAA TTC,切点在G和A之间D.GAA TTC,切点在C和T之间选做题:7.下列四条DNA分子,彼此间具有粘性末端的一组是()A.①②B.②③C.③④D.②④8.[2005天津](1)限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
3.1重组DNA技术的基本工具教学设计2023—2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3
- 课后阅读一篇关于重组DNA技术应用的科研文章,撰写阅读笔记,总结文章的主要观点和自己的思考。
- 分组讨论,每组选择一个基因工程应用案例进行分析,从技术、伦理、应用等方面进行讨论。
2. 作业反馈:
- 对填空题进行批改,指出学生概念理解上的错误,并给出正确答案。
课后,我布置了相关的习题和拓展学习任务,希望学生能够巩固所学知识,并拓宽视野。从学生的作业反馈来看,他们对课堂内容的掌握程度总体上是满意的,但在一些细节上仍需加强。我计划在下一节课开始时,针对这些问题进行复习和澄清。
在今后的教学中,我需要考虑以下几点:
1. 进一步优化预习任务,使之更具针对性和启发性,帮助学生更好地准备课堂学习。
七、教学反思
在这节关于重组DNA技术基本工具的课堂上,我尝试了多种教学方法和策略,旨在帮助学生深入理解这一复杂的生物技术。通过发布预习资料和问题,我发现学生们在课前能够主动探索新知识,这为课堂学习打下了良好的基础。然而,我也注意到,部分学生在预习过程中对一些核心概念的理解仍然不够深入,这提示我在课堂上需要更加关注这些知识点。
四、教学方法与策略
1. 针对学生特点,采用讲授与讨论相结合的教学方法,通过案例分析引导学生深入理解重组DNA技术的基本工具及其应用;
2. 设计实验操作环节,让学生分组进行模拟实验,实际体验限制性内切酶、DNA连接酶和载体的作用,提高实验技能;
3. 利用多媒体教学资源,如PPT、视频等,展示基因工程操作过程,帮助学生形象理解课程内容;
- 拓展学习:利用提供的资源,进一步探索重组DNA技术的最新进展。
- 反思总结:对学习过程进行自我反思,提出改进策略。
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。
《DNA 重组技术的基本工具》 教学设计
《DNA 重组技术的基本工具》教学设计一、教学目标1、知识目标(1)简述 DNA 重组技术所需的三种基本工具的作用。
(2)理解限制酶的来源、特点及作用结果。
(3)理解 DNA 连接酶的种类、作用及与 DNA 聚合酶的区别。
(4)了解载体需要具备的条件及常用载体的种类。
2、能力目标(1)通过分析和讨论限制酶的作用特点,培养学生的逻辑思维能力。
(2)通过比较 DNA 连接酶和 DNA 聚合酶,提高学生的对比分析能力。
3、情感态度与价值观目标(1)感受生物技术在现代社会中的重要作用,激发学生对生物科学的兴趣。
(2)体会科学研究的严谨性和创新性,培养学生的科学精神。
二、教学重难点1、教学重点(1)限制酶的作用特点和作用结果。
(2)DNA 连接酶的作用。
(3)载体需要具备的条件。
2、教学难点(1)限制酶的切割位点和切割方式。
(2)DNA 连接酶的作用机制。
三、教学方法讲授法、讨论法、直观演示法四、教学过程1、导入新课通过展示一些基因工程的实际应用成果,如转基因作物、基因治疗等,引起学生的兴趣,进而提出问题:这些成果是如何实现的?引出DNA 重组技术,从而导入本节课的主题——DNA 重组技术的基本工具。
2、讲解限制酶(1)介绍限制酶的来源:主要来自原核生物。
(2)展示限制酶切割 DNA 的动画或图片,讲解其特点:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割 DNA 分子。
(3)以具体的例子说明限制酶的作用结果:产生黏性末端或平末端。
(4)组织学生讨论限制酶切割 DNA 的特异性,加深对其特点的理解。
3、讲解 DNA 连接酶(1)介绍 DNA 连接酶的种类:E·coli DNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶。
(2)讲解两种连接酶的作用:将两个具有相同黏性末端或平末端的 DNA 片段连接起来。
(3)通过对比 DNA 连接酶和 DNA 聚合酶的作用,帮助学生理解它们的区别。
4、讲解载体(1)提出问题:如何将目的基因导入受体细胞?引出载体的概念。
高中生物选修3 DNA重组技术的基本工具(1) 教学案
学号:姓名:选修3 第1章基因工程第1节DNA重组技术的基本工具【旧知检测】1.DNA含有指导生物体生命活动的,每个DNA分子包含着成百上千个基因,基因控制着的合成。
研究证实,遗传密码在动物、植物和微生物之间是的。
2.DNA的基本组成单位是,它包含3部分分别是、、。
【考点呈现】1.限制性核酸内切酶;2.DNA连接酶;3.进入受体细胞的载体-运载体。
【尝试练】3.“分子手术刀”——__________________________⑴来源:主要是从________________________________来的。
⑵作用:能够识别双链DNA分子的某种____________________________,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的__________________________断开。
⑶结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:_______________和________。
⑵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。
5.“分子运输车”——___________________________________⑴种类:_______________、 ____________________、 _________________⑵载体具备的条件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。
②有一个或多个___________切割位点,共外源基因插入。
③具有特殊的________________________,共重组DNA的鉴定和选择。
【巩固练】6.以下说法正确的是A.所有的限制酶只能识别同一种特定的核苷酸序列B.质粒是基因工程中惟一的运载体C.运载体必须具备的条件之一是:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接D.基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复7.下列黏性末端属于同一种限制性内切酶切割的是A.①②B.①③C.②④D.③④8.下列哪项通常不被用作基因工程的运载体A.细菌质粒B.噬菌体C.动植物病毒D.细菌核区的DNA【拓展练】9.基因工程中涉及多种工具酶:(1)限制性内切酶是一类能识别特定核苷酸序列并在特定位点切割双链DNA的“基因剪刀”。
高中生物选修3优质教学设计14:1.1 DNA重组技术的基本工具 教案
1.1 DNA重组技术的基本工具【学习目标】1.说出基因工程的含义并指出基因工程的主要内容。
2.说出限制性核酸内切酶的含义及作用特点。
3.说出DNA连接酶的作用。
4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。
【重点难点】重点: 1.限制性核酸内切酶的含义及作用特点。
2.说出DNA连接酶的作用3.运载体的种类及需具备的条件难点:1.限制性核酸内切酶与DNA连接酶的作用与区别2. 运载体的种类及需具备的条件【自主学习】一、基因工程诞生的理论基础(回忆有关遗传知识)1、是生物的主要遗传物质。
2、DNA的基本组成单位都是。
3、双链DNA分子的空间结构都是。
4、遗传信息的传递都遵循。
5、生物界共用一套。
二、基因工程的基本工具(一)限制性核酸内切酶——分子手术刀1、主要从中分离。
2、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(氢键或磷酸二酯键)断开。
3、切割后的末端有和。
(选一选)下列关于限制酶的说法正确的是()A、限制酶广泛存在于各种生物中,但微生物中很少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后都会形成黏性末端D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键(二)DNA连接酶——分子缝合针1、功能:DNA连接酶能够将的(即具有黏性末端)两个片段连接起来,拼接的位置是由限制酶断开的。
2、种类:从中分离得到的从T4噬菌体中分离得到的。
3、两种DNA连接酶的区别:。
4、DNA连接酶与DNA聚合酶的比较(三)运载体——分子运输车(1)现在通常使用的载体是,它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状。
(2)质粒具有作为载体必须具备的条件:①在受体细胞中可以复制,也可整合细菌拟核DNA中,随着拟核DNA的复制而复制。
②具有一个至多个切点,以便与;③具有某些,供重组DNA的,如抗性基因。
(3)其他载体还有和等。
(4)真正被用做载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行过。
3.1重组DNA技术的基本工具教学设计-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3
1. 导入新课(5分钟)
目标: 引起学生对重组DNA技术的兴趣,激发其探索欲望。
过程:
开场提问:“你们知道什么是重组DNA技术吗?它与我们的生活有什么关系?”
展示一些关于重组DNA技术的图片或视频片段,让学生初步感受其魅力或特点。
简短介绍重组DNA技术的定义和重要性,为接下来的学习打下基础。
答案:重组DNA技术在基因工程中有着广泛的应用,包括:
1. 基因克隆:通过重组DNA技术,可以克隆目的基因并大量复制。
2. 基因编辑:利用限制酶和连接酶,可以精确地编辑目的基因的序列,实现对基因的改造。
3. 基因表达:通过重组DNA技术,可以在宿主细胞中实现目的基因的表达,获得特定的蛋白质产物。
4. 基因治疗:利用重组DNA技术,可以将正常基因导入病人体内,以治疗某些遗传性疾病。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表,准备向全班展示讨论成果。
5. 课堂展示与点评(15分钟)
目标: 锻炼学生的表达能力,同时加深全班对重组DNA技术的认识和理解。
过程:
各组代表依次上台展示讨论成果,包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评,促进互动交流。
布置课后作业:让学生撰写一篇关于重组DNA技术的短文或报告,以巩固学习效果。
六、教学资源拓展
1. 拓展资源
(1)教材延伸:引导学生阅读教材以外的相关文献,例如《自然》、《科学》等国际知名科学期刊上发表的有关重组DNA技术的最新研究论文,以了解该领域的最新进展。
(2)网络资源:推荐学生访问一些知名生物学相关网站,如美国国家生物技术信息中心(NCBI)、欧洲生物信息学研究所(EMBL-EBI)等,以获取更多关于重组DNA技术的研究资料和数据库信息。
3.1重组DNA技术的基本工具教学设计2023—2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3
题目:请简述载体的种类及其选择原则。
答案:常见的载体类型包括质粒、噬菌体和人工染色体等。选择载体的原则包括载体容量、复制起点、筛选标记、启动子、终止子等。
例题四:
题目:请简述基因表达载体的组成及构建过程。
答案:基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因、标记基因等。构建过程包括目的基因的克隆、载体的选择和连接、转化和筛选等步骤。
教学资源准备
1.教材:确保每位学生都有《生物》选择性必修3教材,以便于学生跟随教学进度进行学习和复习。
2.辅助材料:收集和整理与重组DNA技术相关的图片、图表、视频等多媒体资源,如DNA分子结构模型、限制性核酸内切酶作用示意图等,以帮助学生形象地理解抽象的概念。
3.实验器材:准备本节课所需的实验器材,包括显微镜、试管、移液器、DNA模板、酶切缓冲液、DNA连接酶等,并确保器材的完整性和安全性。同时,准备实验所需的试剂和溶液,如PCR扩增产物、琼脂糖凝胶等。
4.教室布置:根据教学需要,将教室布置成分组讨论区和实验操作台。在分组讨论区,安排学生以小组形式进行讨论和交流,促进合作学习。在实验操作台,设置实验操作区域,确保每位学生都有足够的空间进行实验操作。
5.教学课件:制作精美的教学课件,包括本节课的教学重点、难点、案例分析等,以吸引学生的注意荐一些科普文章,帮助学生更好地理解重组DNA技术的基本原理和应用。
(5)视频资料:推荐一些与重组DNA技术相关的视频资料,如科普视频、实验操作视频等,以直观的方式展示知识点。
2.拓展建议:
(1)让学生结合教材内容,选择一个感兴趣的重组DNA技术应用领域,进行深入研究和汇报。
(2)组织学生参观实验室或生物技术企业,亲身体验重组DNA技术的实际应用和科研过程。
高中生物选修3《DNA重组技术的基本工具》教学设计
《DNA重组技术的基本工具》教学设计一、教学目标1、知识与技能:简述DNA重组技术所需三种基本工具作用。
2、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、综合等思维能力。
3、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。
本节内容是基因工程的入门,所以让学生掌握这三种工具的作用是非常重要的。
三、学情分析报刊、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。
知道人的生长激素基因可在鲤鱼中表达,使鲤鱼生长迅速;知道寒冷水域中鱼的抗寒基因可在植物中表达,从而培育出抗寒性能高的植物……在现实生活中,大田里种植了转基因的抗虫棉;市场上卖的抗病毒的转基因甜椒……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。
还有一些必修课中学习过的知识可作为学习新知识的铺垫,比如:基因控制蛋白质的合成。
四、教学设想本节内容主要介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。
学生了解到的基因工程实例是激发他们学习的兴趣。
如果我们采用直白、平淡的讲述方式,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,引导学生积极参与教学活动。
比如:在介绍限制酶的的来源时,可以通过问题“限制酶从哪里来寻找”,诱导学生思考、阅读教材得出结论。
另外,本节内容比较抽象,上课过程中结合一些图片、动画,并让学生亲自去动手模拟制作DNA重组的模型,这样更能激发学生学习的热情。
五、教学重点、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六、教学方法多媒体教学与板书结合七、课前准备1、教师:上网搜查基因工程的实例、图片、动画制成课件,准备模拟制作DNA重组的模型的道具。
人教版高中生物选修三《重组DNA技术的基本工具》教学设计
人教版高中生物选修三《重组DNA技术的基本工具》教学设计一、教材分析“重组DNA技术的基本工具”是高中生物《选修3现代生物科技专题》专题一“基因工程”的第一节教学内容,既是对必修二基因工程的延续和拓展,又是本章其他内容的基础。
转基因技术是生物科学的前沿技术,是当今社会的热点话题,其应用也已经深入到生活的方方面面。
学习基因工程有利于学生形成科学的自然观,作出理性的解释和判断。
二、学情分析学生在必修2已经详细学习了DNA分子的双螺旋结构、基因的表达包括转录和翻译等内容,为该部分的学习奠定了一定的知识基础,但基因工程属于分子水平范畴,内容较抽象,若教师在教学中合理创设情境,并使用简易材料对分子水平的工具进行模拟,让学生在活动中使用这些“工具”进行模拟操作,将抽象、微观的知识具体化、宏观化,不仅有利于知识的掌握,而且有利于学生在活动中合作探究,培养科学探究的能力。
三、教学目标1.理解基因工程的基本概念,简述 DNA 重组技术的三种工具;2.通过模拟利用三种基本工具构建重组DNA分子的模型,体会基因的剪切、拼接的具体操作过程,促进探究能力和思维品质的发展。
3.认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
四、教学设计思路通过创设情境,激发学生探索新知的欲望,并基于该情境设置层层递进的任务群,学生以小组合作讨论的方式,进行限制酶的切割、重组DNA分子模型的构建,在小组合作动手操作中深刻感知重组DNA技术三种基本工具的具体作用,在动手操作中体验知识生成的过程,更能发挥学生的能动性。
五、教学过程1.创设情境,激发思考资料:上世纪90年代以来,棉铃虫危害猖獗,每年给国家造成几十亿甚至上百亿元的经济损失,同时棉农为防虫喷施农药导致中毒事件就有10万多例。
面对严峻的生产形势,我国转基因棉花研究在科技部的大力支持下取得了很大进展。
1991年国家“863”计划启动抗虫棉研制工作后,我国科学家于1992年底研制成功具有自主知识产权的杀虫基因,转入棉花创造出单价转基因抗虫棉。
高中生物选修3优质教学设计17:1.1 DNA重组技术的基本工具 教案
DNA重组技术的基本工具教学目标1.知识目标简述基因工程的概念及目的。
说出DNA重组技术的三个工具及各工具的特点和用途。
2.能力目标:通过自主学习3种基本工具,培养学生分析问题及总结归纳的能力。
通过模拟制作重组DNA模型,培养学生的动手能力。
3.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。
学情分析高二学生在必修二学习过DNA分子的结构、基因表达、基因工程等的相关内容,为本节课学习奠定了基础。
也知道基因工程操作过程中有哪些工具,其作用是什么,但这些基本工具在实际应用中如何发挥作用,是非常抽象的内容,仅仅靠学生的想象,很难真正理解并融会贯通;同时,高二学生的理解能力、学习能力已经发展到较高阶段,就需要教师充分挖掘教材,做到由浅入深,增大学生对教学内容理解的深度。
最后,通过模拟制作重组DNA分子的操作,加强学生对本节课知识的理解与巩固。
重点难点重点:DNA重组技术的三种基本工具难点:载体的特点及应用教学过程创设情境,导入新课课件展示生活中常见的转基因生物。
金龙鱼食用油的标签“加工原料为转基因油菜籽和转基因大豆”‚我国科学家研发的转基因抗虫棉。
提问:转基因生物的实现需要什么技术来支持?学生:基因工程教师:什么是基因工程呢?阅读课本了解基因工程的概念教师进一步引导学生思考以下问题引出基因工程的理论基础。
(1)从结构分析,为什么不同生物的DNA能够重组?(2)基因能够在其他生物体中表达的原因?转基因生物的培育需要一些基本工具,是本节课学习的重点内容。
1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”,又叫基因剪刀【自主学习】阅读课本,提取有效信息,回答相关问题。
(1)分布:主要在原核生物中(2)作用特点:识别DNA分子特定的核苷酸序列,在特定位点切割DNA分子课件展示几种限制酶酶切序列及位点,加深学生的理解提问:限制酶的作用特点体现了酶的什么性?学生:专一性(3)作用的化学键:磷酸二酯键请学生在黑板上画出磷酸二酯键的具体位置(4)结果:产生黏性末端和平末端课件展示EcoRⅠ限制酶切割动画,加深学生对黏性末端的理解。
高中生物选修3专题《基因工程:DNA重组技术基本工具》教学设计
DNA重组技术基本工具的教学设计设计思路“DNA重组技术的基本工具”这节课位于人教版高中生物选修三第一专题第一节第二课时。
基因工程是现代生物技术的核心内容,通过模拟DNA重组过程,将具体的操作程序有机联系起来,加深对这一程序的理解,有利于提高学生的认知水平和接受能力。
针对重点难点对教学内容进行结构化处理,并与基因工程的实际操作练习起来;在模拟探究的过程中不断生成问题,引导学生依据载体的特点,按照相似性原理,选择和建立模型,进而对模型进行“剪”与“连”等操作,并分析操作结果。
教学分析1.教材分析重点:DNA重组技术的三种基本工具难点:载体的特点及应用2.学情分析通过上一节课的学习,学生们已初步掌握了“DNA重组技术的基本工具”有哪些,其作用是什么。
但这些基本工具在实际应用中如何发挥作用,是非常抽象的内容,仅仅靠学生的想象,很难真正理解并融会贯通;同时,中学生的心理发育特点,决定了他们更乐于通过实际动手操作来解决遇到的问题,同时对自己新发现的问题有更加强烈的探究欲望。
3.教学条件分析对于本节课的教学设计而言,需要如下教学条件:电脑,投影仪,彩色复印纸,剪刀,双面胶。
教学目标简述基因工程原理及基本操作程序掌握基因工程基本操作程序的四个步骤通过动手操作、小组合作,提高学生自主学习及合作探究的能力。
教学策略与手段教学模式:探究式教学,通过创设问题情境,在分析问题、解决问题的过程中不断生成一系列新的问题,培养学生的自学能力,以及探究和思维能力。
教学策略:利用教学多媒体,自制教具,使抽象的问题形象化,引导学生自主动手操作,解决每一程序中的技术难点和重点。
教学手段:PPT,自制教具,投影仪等综合教学辅助工具。
本节课模拟探究的是载体与目的基因的连接,所以将教材提供的碱基序列加以调整,用彩色打印纸打印,如图:然后粘贴出环状DNA和链状DNA,同时提供剪刀、胶带,如图:教师的组织和引导学生活动教学意图回顾旧知,引入新课利用多媒体展示多种转基因产品。
【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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
DNA重组技术基本工具的教学设计
设计思路
“DNA重组技术的基本工具”这节课位于人教版高中生物选修三第一专题第一节第二课时。
基因工程是现代生物技术的核心内容,通过模拟DNA重组过程,将具体的操作程序有机联系起来,加深对这一程序的理解,有利于提高学生的认知水平和接受能力。
针对重点难点对教学内容进行结构化处理,并与基因工程的实际操作练习起来;在模拟探究的过程中不断生成问题,引导学生依据载体的特点,按照相似性原理,选择和建立模型,进而对模型进行“剪”与“连”等操作,并分析操作结果。
教学分析
1.教材分析
重点:DNA重组技术的三种基本工具
难点:载体的特点及应用
2.学情分析
通过上一节课的学习,学生们已初步掌握了“DNA重组技术的基本工具”有哪些,其作用是什么。
但这些基本工具在实际应用中如何发挥作用,是非常抽象的内容,仅仅靠学生的想象,很难真正理解并融会贯通;同时,中学生的心理发育特点,决定了他们更乐于通过实际动手操作来解决遇到的问题,同时对自己新发现的问题有更加强烈的探究欲望。
3.教学条件分析
对于本节课的教学设计而言,需要如下教学条件:电脑,投影仪,彩色复印纸,剪刀,双面胶。
教学目标
简述基因工程原理及基本操作程序
掌握基因工程基本操作程序的四个步骤
通过动手操作、小组合作,提高学生自主学习及合作探究的能力。
教学策略与手段
教学模式:探究式教学,通过创设问题情境,在分析问题、解决问题的过程中不断生成一系列新的问题,培养学生的自学能力,以及探究和思维能力。
教学策略:利用教学多媒体,自制教具,使抽象的问题形象化,引导学生自主动手操作,解决每一程序中的技术难点和重点。
教学手段:PPT,自制教具,投影仪等综合教学辅助工具。
本节课模拟探究的是载体与目的基因的连接,所以将教材提供的碱基序列加以调整,用彩色打印纸打印,如图:
然后粘贴出环状DNA和链状DNA,同时提供剪刀、胶带,如图:
教学过程
教师的组织和引导学生活动教学意图
回顾旧知,引入新课利用多媒体展示多种转基因产品。
通过展示让学生回忆上节课学过,基因
工程需要哪些特殊工具?
呈现:三种不同的工具,载体的四个特
点。
提出问题:在实际操作过程中,载体的
学生回忆并回答,补
充。
通过活动,调动
学生的学习兴
趣,导入课题。
引出本节课的
重点:DNA重
组技术的模拟
操作。
通过回顾旧知,
这些特点是否能满足实际需求呢?学生思考并讨论。
创设问题情境,
确立本节课的
重点,并激发学
生的探究欲望。
模拟重组,讲授新课
利用PPT给学生分别呈现限制性
核酸内切酶EcoRI,BamHI识别的碱基
序列和酶切位点,酶切过程以及DNA连
接酶的作用位点。
(见附图1)
给学生分发教具:每组发两个带碱
基序列的环状DNA,两张链状DNA,(且
四个DNA上仅有EcoRI的酶切位点)。
(见附图2)
学生首先动手模拟得到EcoRI酶
切后的载体和目的基因。
(见附图3)
让学生观察并思考:
问题1:如果条件充分,此时我们
得到的目的基因和载体是否能够成功
连接?
继续提出问题:
问题2:将多个EcoRI酶切后的载
体与目的基因混合后,加入DNA连接
酶,其连接产物可能有哪些种?请大家
尝试操作。
(操作结果见附图4)
问题3:为什么会出现这么多种连
接产物呢?(见附图5,附图6)
学生观察。
学生动手操作,模
拟重组DNA,探究载体
的特点。
思考,讨论,得出
结论。
思考,讨论,动手
操作,得出结论。
学生们除得到载
体与目的基因之间的
连接外,还有载体与载
体之间的连接,目的基
因与目的基因之间的
连接,以及载体自身环
化,和目的基因自身环
化等。
其中载体及目的
基因的自身环化是干
扰重组的常见因素。
思考,讨论。
学生们观
察,讨论后提出,一种
限制性核酸内切酶切
割后产生的黏性末端
只有一种,相同的黏性
末端之间可以任意连
接。
将情景引入到
新课
让学生准确理
解切割或连接
部位。
在实际动手操
作的过程中发
现问题,解决问
题。
通过动手模拟
操作,以及思考
和讨论,使所学
知识逐步深入,
并把记忆中的
知识转变为实
际中的能力。
学生通过
比较,能够发现
有的小组目的
基因插入方向
与别组有不同,
从而发现目的
基因不同的插
入方向将导致
出现不同的基
因产物。
各小组挑出本组制作的载体与目的基因连接后的重组DNA,互相观察并比较是否有不同。
(见附图7)
提出第4个问题:我们如何解决目的基因定向插入这个问题呢?
在这个过程中提醒学生:载体的特点之一是有多个不同的酶切位点
(见附图8)
(见附图9)
给学生展示PPT,通过图片和视频使学生发现载体的特点中除有多个酶切位点外,还携带有标记基因(如氨苄青霉素抗性基因),标记基因可以参与鉴别受体细胞中是否含有目的基因。
(见附图10)
提出第四个问题:前面操作中,载体与载体重组得到的DNA,载体与目的基因重组得到的DNA上都有标记基因(如氨苄青霉素抗性基因),如何筛选在这些连接产物中,我
们需要的是载体与目
的基因连接而成的重
组DNA。
观察比较。
学生讨论。
模拟操作。
剪切后,学生们观
察发现,两种限制酶切
割产生的黏性末端是
不同的,虽然载体与载
体间,目的基因与目的
基因间仍会连接,但载
体及目的基因自身环
化问题得到解决,根据
碱基互补配对原则,目
的基因与载体连接的
方向是唯一的。
这样,
通过模拟操作,学生们
解决了刚才所提出的
问题,得出结论:载体
上含有多个酶切位点,
利用双酶切的方法,可
以保证目的基因的定
向插入,同时还避免了
载体及目的基因的自
身环化,提高DNA重组
率,实现目的基因的正
确转录和表达。
观察,思考。
学生通过讨论,设
计,提出如果将一个标
通过思考,
部分学生能够
提出用两种限
制酶切割载体,
从而使切口处
的黏性末端不
同的思路。
通过层层
深入的问题,逐
步突出重点,突
破难点,学生们
发现科学实践
的过程远非理
论记忆那么简
单。
课堂上的模
拟重组可以大
大降低空间想
象的难度,使抽
象的内容直观
化。
利用具体直观
的信息媒体使
学生对抽象的
内容直观化。
引导学生从基
因工程的整体
思考问题。
出含目的基因的重组DNA 呢?
如果学生未得到准确的结论,提示他们:在基因工程的实际操作中,科学家选择的载体往往含两个或更多的标记基因。
利用PPT呈现:环状DNA载体以及上面的两个标记基因。
(见附图11)记基因放在目的基因
的插入位置,当目的基
因插入时,这个标记基
因将被破坏而无法表
达,从而达到筛选的目
的。
得出结论:仅在青霉
素培养基上生长的是
含目的基因的受体细
胞,在青霉素培养基和
四环素培养基上都能
生长的是载体自接的
受体细胞。
学生通过
类比发现:多个
酶切位点,多个
标记基因,插入
失活的筛选方
法是基因工程
中的重要设计
思路,理解了基
因工程中使用
的载体往往是
人工合成的。
归纳总结,理清脉络提问:①DNA重组需要哪几种工具?
②载体应该具备什么特点?
之后用多媒体展示:
1.DNA重组所需三种基本工具
2.载体特点
a.多酶切位点──目的基因定向插入
b.多标记基因──目的基因的筛选
c.在受体细胞内能稳定存在并复制
思考,讨论,回答
通过归纳
总结回顾刚才
的模拟探究过
程,加深学生对
DNA重组技术
的理解,特别是
载体的特点及
其应用,为教材
内容的深化拓
展打好基础。
DNA重组技术基本工具的教学设计附图附图1:
附图2:仅有EcoRI的酶切位点的4个DNA 附图3:
附图4:DNA分子片断连接的 5种类型
载体与目的基因之间的连接
载体与载体之间的连接
目的基因与目的基因之间的连接
载体自身环化
目的基因自身环化
附图5:
附图6:
一种限制酶切割后产生的黏性末端只有一种,相同的黏性末端之间可以任意连接。
同向插入
反向插入
目的基因插入方向不同将导致出现不同的基因产物附图8:有EcoRI和BamHⅠ两种酶切位点的4个DNA
两种限制酶切割产生的黏性末端不同
载体与载体间,目的基因与目的基因间仍可连接载体及目的基因无法自身环化
无法连接
正确连接附图10:
附图11:。