3.1 重组DNA技术的基本工具 教案

人教版（2019）选择性必修三 生物技术与工程 第3章基因工程 第1节 重组 DNA 技术的基本工具 一、教学背景 《重组DNA技术的基本工具》是普通高中教科书选择性必修三《生物技术与工程》第三章《基因工程》中第一节的内容。课标设计本模块的目的重在“开拓学生的视野，增强科技意识，激发学生探索生命奥秘和热爱生物科学的情感”。本节的内容是建立在必修l教材中“酶的作用和特性”，必修2教材中“噬菌体侵染细菌的实验”、“DNA 的结构和复制”等相关内容的基础上的。引导学生建立新旧知识之间的联系，将有助于他们理解和掌握新知识。 二、学情分析 本节授课对象为高二学生，他们经过必修一、二和选择性必修一、二的学习，已经理解了“结构与功能观”、“物质与能量观”、“进化与适应观”，形成了一定的生命观念和科学思维。学生已经学习了“酶的作用和特性”，“噬菌体侵染细菌的实验”、“DNA的结构和复制”等相关内容。同时学生在平时的生活中，接触了较多的转基因产品。但是较为抽象的“重组DNA技术的工具”的知识点难免会比较难学。但我相信可以学生迎难而上，乐观学习。 教学目标及重难点 （一）教学目标　　 1.掌握基因工程操作的三种工具。 2.能够准确说出每一种操作工具的特点及用途。 3.培养获取新知的能力、分析和解决问题的能力。 4.认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新，进而激发学生科技强国奋斗的精神。 （二）教学重点及难点 教学重点：能够准确说出每一种操作工具的特点及用途。 学习难点： （1）DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。 （2）基因工程载体需要具备的条件。 四、教学过程 （一）新课导入 以抗虫棉为例认识基因工程。提出本节课要解决的问题，即在基因工程的操作中需要用到哪些“分子工具”，从而引入本节课的学习。 解释“目的基因”、“受体细胞”、“目的基因的表达产物”，为后面的学习打好基础。什么是目的基因？比如这个例子中的毒蛋白基因是目的基因。简单来说，我们需要的基因就是目的基因。那么，什么是受体细胞？你想改造哪种细胞，那么对应的细胞就是受体细胞。最后，什么是目的基因的表达产物？表达产物就是相应的蛋白质。 总结基因工程的概念。 提问：同学们有没有想过，基因工程得以实现，它的理论基础是什么？不同来源的DNA为什么能组合成一个新的DNA？ 总结DNA重组的理论基础：不同来源的DNA基本组成单位相同，并且都遵循碱基互补配对原则，再者DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。所以我们可以用工具将不同来源的DNA拼接成一个新的DNA。 5、提问：我们把重组DNA导入受体细胞中，它为什么能表达出蛋白质呢？ 6、总结重组DNA能在受体细胞表达的理论基础： 1）基因是控制生物性状的结构与功能单位 2）遗传信息传递都遵循中心法则 3）生物界几乎共用一套遗传密码 （二）新课讲授 过渡：接下来我们具体来看看重组DNA技术用到了哪些基本工具？ 1、通过展示图片复习DNA的结构：磷酸酯键和磷酸二酯键、DNA的方向问题、5’端和3’端的命名等。 2、图片展示一段含有目的基因的DNA，如何取出目的基因，引出第一种工具：限制性内切核酸酶———�分子手术刀” 3、以限制酶EcoRI为例，介绍限制酶的来源、命名、识别序列、切割位点以及结果。其中引用了教材关于限制酶命名的说明。 4、图片展示一段EcoRI的识别序列，介绍回文序列。解释在GA之间切割，实际上是切割这两个脱氧核苷酸之间的磷酸酯键，同时氢键自发断裂，得到两段DNA，引导学生观察DNA片段露出的碱基，引出末端的种类。 5、动画演示EcoRI和SmaI这两种限制酶的切割过程，对比归纳出两种末端的由来以及两种酶识别序列、切割位点的不同。 6、巩固练习：观察对比四种限制酶，找到异同点，补充同尾酶的定义。让学生 ... ...