实验：构建单酶切与双酶切模型模拟重组DNA分子的操作 一、教材分析 本节教学内容来源于人教版高中生物选修三专题一第一节的实验部分《重组DNA分子的模拟制作》。该实验继承了必修二第六章基因工程这一节的内容，同时又引领了本专题的相关内容的开展。特别要指出的是，教师在教材实验内容的基础上对实验进行了深化和拓展，并不满足于仅仅是模拟重组DNA分子的操作过程，而是在此基础上引导学生探究单酶切法的弊端（比如目的基因插入没有方向性，载体和目的基因自身环化等），并进一步引导学生思考克服这一弊端的方法，最终引出双酶切模型的构建。 二、学情分析 通过必修二第六章第二节内容的学习，学生们已经初步掌握了本节的相关基本知识，已经知道了重组DNA分子的三大基本工具，限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体的性质与特点，但对基因工程基本操作程序理解欠佳，同时，由于教材上只介绍了单酶切法，因此在遇到相关单酶切的弊端与双酶切的优势等相关的练习题时，学生往往显得有些茫然无措。故教师根据学生这一实际情况与需求开展了本节课的教学。与此同时，根据中学生心理发育特点，他们往往更乐意通过实际动手操作来解决遇到的问题，同时，对自己发现的问题有更强烈的探究欲望。 三、教学目标 1. 知识与技能： （1）模拟重组DNA分子的操作过程，并说出其基本原理。 （2）熟悉基因工程操作步骤中的“剪”与“连”。 （3）完成双酶切实现目的基因定向插入运载体的过程。 2. 过程与方法： （1）通过模型制作培养学生的动手能力。 （2）培养学生类比推理思维能力和严谨的科学创新思维能力。 3. 情感态度与价值观： （1）让学生在实践中体验动手、合作的愉悦。 （2）认同科学技术的不断发展离不开严谨的科学态度和敢于探究与创新的精神。 四、教学重难点 教学重点： DNA分子重组过程中使用单酶切法的弊端和使用双酶切法的好处。 教学难点： 1.从模型到原型的类比推理思维过程。 2.双酶切法实现目的基因定向插入运载体。 五、教学方法 教学模式：探究式教学，问题驱动式教学，任务驱动式教学 教学策略：针对重点、难点对教学内容进行恰当处理 单酶切模型构建———突出重点 双酶切模型构建———突破难点 教学手段：本节课模拟探究的是载体与目的基因的连接，为了达到实验目的并提高实验效率，节约课堂时间，教师将教材提供的碱基序列加以调整，并用彩色打印纸打印，然后制成环状DNA和链状DNA。 教学准备：PPT课件，印有碱基序列的彩色打印纸、剪刀、胶布、印有表格的答题纸 六、教学过程 （一）温习旧知，导入课堂 （设计意图：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。） 【师】（用PPT呈现转基因大肠杆菌的图片）这是利用人工DNA重组技术获得的可以生产人胰岛素的转基因大肠杆菌。借由这个例子，我们一起来回顾一下前面学过的有关基因工程的相关知识： 1 人工DNA重组技术的三大基本工具是什么？ 2 实施基因工程有几个步骤？其中最为关键的步骤是什么？ 【生】（学生回忆并回答） 1 人工DNA重组技术的三大基本工具是：能够剪切DNA的限制性核酸内切酶、能够连接断裂的DNA片段的DNA连接酶和能将目的基因导入受体细胞的运载体。 2 实施基因工程有四个步骤：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。其中最为核心的步骤是第二步“基因表达载体的构建”。 【师】我们今天的课就来模拟一下重组DNA分子的操作过程，特别是模拟完成基因工程的关键步骤———目的基因与运载体的结合。 （二）构建单酶切模型，突出重点 （设计意图：通过实物模拟，让学生熟悉基因工程操作步骤中的“剪”与“连”，并能够熟练地运用自己手中的工具，如剪刀、胶布等 ... ...
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