人教课标版选修3专题1基因工程DNA重组技术基本工具的教学设计.doc

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，载体的这些特点是否能满足实际需求呢？ 学生回忆并回答，补充。 ? ? ? ? ? ? 学生思考并讨论。 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，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）? ? ? 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） 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