《DNA重组技术的基本工具》课例及反思

《DNA重组技术的基本工具》课例及反思,标签：高二生物教学设计案例,http://www.5ijcw.com
  ①  G A T C            ② G G A T C C       C T A G               C C T A G G  ③    G G G C C C         ④ A A G C T T
        C C C G G G            T T C G A A   学生活动：分组讨论完成任务。   教师：大家认真观察几个DNA片段被对应限制酶切割后的结构，你能从中得到怎样的结论？   学生活动：观察，小组讨论，得出以下结论：   （1）不同限制酶的识别序列和切割位点不同。   教师继续设问：这一点体现出酶的什么特性？   学生回答：酶的专一性。   （2）限制酶切割DNA片段后，可能形成两种结果：黏性末端和平末端。   教师继续设问：怎样切割会形成黏性末端，怎样切割会形成平末端呢？   学生讨论回答：限制酶在识别序列的中轴线两侧切割则形成黏性末端，延中轴线切割则形成平末端。   （3）不同限制酶切割DNA可能形成相同的黏性末端。（教师提示：比较①和②）   （设计意图：限制性内切酶是本节内容的重点。通过以上的课堂练习，加强学生对限制酶功能特点的理解，训练了学生的分析和概括能力。）   3．1．3思维递进   教师设问：限制酶在基因工程中是很重要的工具，那么它从何而来呢？   学生：从原核生物中分离、提纯而来。   教师设问：你还记得噬菌体侵染大肠杆菌的知识吗？从中你能推测限制酶存在对大肠杆菌等原核生物中的作用是什么吗？   学生讨论回答：限制酶应该是原核生物用来抵御外源DNA入侵的一种武器。   教师：很好，那这种武器随身携带是不是很危险呢？这些酶会不会把原核细胞自身分解掉？你能猜测其原因吗？   学生讨论回答：这种防御机制是在漫长进化过程中形成的，经过了时间的检验，已经很完善了，所以限制酶不会切割原核生物自身的DNA，原因可能与酶的专一性有关。   教师评价：大家很爱动脑筋，问题回答的很好。   （设计意图：激活噬菌体侵染大肠杆菌等原有知识，引导学生从进化的角度深入思考限制酶对原核生物的意义，培养思维能力。）   3．2 基因进入受体细胞的载体──“分子运输车”   教师设问：我们研究到这里，你又能提出怎样的问题呢？   学生回答：目的基因如何进入受体细胞呢？   课件展示：两则材料   （1）噬菌体侵染大肠杆菌时，能将其DNA注入大肠杆菌。   （2）土壤农杆菌侵染植物时，能将其质粒带入到宿主细胞。   学生讨论回答：可以借鉴病毒或者细菌侵染细胞的过程，利用病毒DNA或者细菌的质粒将目的基因带入到受体细胞中。   教师：很好，病毒DNA和细菌质粒就像一种运输车一样可以将目的基因运到受体细胞中，我们将之形象的称为“分子运输车”，接下来我们研究基因工程的第二种工具──基因载体。   （通过合理的设问，引导学生“像科学家一样思考问题”，培养学生自己提出问题的能力，以及从材料获取信息并提出合理解决方案的能力。）   3．2．1 学生自学   课件展示：自学任务   （1）什么是质粒？   （2）从质粒的结构特点中，你能概括出作为基因载体必须具备哪些条件吗？   学生活动：自学教材，分组讨论、交流、完成任务。   3.3.2 教师引领   课件展示：质粒的结构模式图。   教师设问：质粒有怎样的结构特点？   学生回答：有复制原点，有限制酶的切割位点，带有氨苄青霉素抗性基因。   教师提示：有复制原点，说明质粒能够自我复制；有限制酶的切割位点，说明这个“分子运输车”可以为“乘客”腾出空位来；氨苄青霉素抗性基因容易被检测出来，这种基因称为标记基因。质粒是最常用的基因载体，你能不能从质粒的这些结构特点中，概括出作为基因载体需要具备的条件吗？   学生讨论回答：   （1）能自我复制   （2）有限制酶的切割位点   （3）有标记基因   （4）对受体细胞无害、容易提取   （设计意图：引导学生观察质粒模式图，并能从中得出质粒的结构特点，继而概括出作为基因载体必须具备的条件。在此过程中，培养学生的图形观察能力，以及分析、概括能力。）   3．3 DNA连接酶──“分子缝合针”   教师设问：“运输车”已经腾出座位了，那怎样才能让“乘客”坐得很舒服呢？   学生回答：基因载体和目的基因的黏性末端可以互补配对。   教师继续设问：怎样才能达到这一目的呢？   学生回答：用相同的限制酶切割基因载体和目的基因。   教师对学生的回答进行评价。   课件展示：用相同的限制酶切割后的基因载体和目的基因的黏性末端互补配对形成了氢键。   教师设问：这样是不是很稳当呢？   学生：不是，因为载体和目的基因之间还有四个缺口。   教师：接下来再怎么办呢？要解决这个问题，就要用到基因工程的第三种工具──DNA连接酶。   （通过问题串，继续引领学生的思维方向，使学生初步明确DNA连接酶在基因工程中的作用，为学生自学教材作铺垫。）   3．3．1学生自学   课件展示：自学任务   （1）DNA连接酶的种类和功能   （2）DNA连接酶和DNA聚合酶的异同   学生活动：自学教材，分组讨论、交流、完成任务。   3．3．2教师引领   师生互动，生生互动，检查学生完成任务情况，并评价。   教师继续设问：大家回忆一下，我们前面也学过一种酶，也能催化形成磷酸二酯键，记得吗？   学生：是DNA聚合酶。   教师：那这两种酶有什么异同呢？   教师引导，学生讨论并填写课件展示的表格：   课件展示表格  

	相同点	不同点
	形成的键	连接的部位	是否需要模板
DNA连接酶	磷酸二酯键	DNA片段—DNA片段	不需要
DNA聚合酶	磷酸二酯键	单体—DNA片段	需要单链为模板

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