高中生物DNA重組技術的基本工具(第１課時)海南中學生物組趙莉娜一、教學分析1.教材分析“DNA重組技術的基本工具”是普通高中課程標準實驗教科書生物選修三專題一中第一節的內容。本節內容是后續內容《基因工程的基本操作程序》和《蛋白質工程》的基礎。學生能否掌握基因工程的三大工具，理解限制酶和連接酶的作用特點，對于正確運用基因工程的工具以及整個基因工程專題的學習都至關重要。2.學情分析基因工程是現代生物技術的核心內容，生產生活中有其廣泛的應用，目前報刊、雜志、電視等媒體都有基因工程及其產品的介紹，在生活中學生對基因工程產品有一定的認知。高二的學生在必修課本中已經初步學習了基因工程的內容，需要在選修中進一步的利用已有知識基礎構建新的知識結構。3.教學條件針對本節課的教學設計，需要如下教學條件：電腦、投影儀、彩色復印紙、剪刀、膠布等。二、教學目標(1)知識與技能了解基因工程的基本概念說出DNA重組技術三種基本工具的作用(2)過程與方法能運用基因工程的原理，提出解決某一實際問題的基本方案通過模擬操作限制酶和DNA連接酶兩種工具，強化學生的動手能力和小組的合作探究能力(3)情感態度與價值觀認同基因工程的誕生和發展離不開理論研究和技術創新，關注基因工程的發展三、教學重難點:重點:DNA重組技術所需的三種基本工具的作用難點:限制酶的作用基因工程載體需要具備的條件四、教學流程圖課前認知，聯系生活課前認知，聯系生活創設情境，設疑引題回歸教材，自主學習模擬操作，合作交流動畫演示，總結歸納五、教學過程教學步驟教學內容教學方法整合點導入：創設情境，引入基因工程和基因工程基本工具的學習學習“分子手術刀---限制性核酸內切酶”學習“分子縫合針---DNA連接酶”課堂小結布置作業課前播放視頻—《棉花的故事》布置學生查閱相關資料：轉基因抗蟲棉是如何培育出來的？利用多媒體課件展示圖片：轉基因熒光豬和轉基因藍玫瑰引出專題——基因工程學習基因工程概念課件展示我國擁有自主知識產權的轉基因抗蟲棉的相關資料引導學生討論分析:如何培育轉基因抗蟲棉？在討論分析培育過程的基礎上引出需要哪些基本工具課件以知識網絡簡圖的形式列出DNA重組技術的基本工具“分子手術刀”---限制酶“分子縫合針”---DNA連接酶“分子運輸車”---基因進入受體細胞的載體教師點出本節課主題:本節課將在必修知識的基礎上,對這三種工具進行進一步的學習回歸抗蟲棉實例,教師提出問題:1.如何從蘇云金芽孢桿菌中獲得抗蟲基因?(切割DNA分子)2.切割需要用到哪一種工具？（“手術刀”---限制性核酸內切酶）引入第一種工具酶的學習：《學習探究一》一、限制性核酸內切酶---“分子手術刀”布置學生閱讀課本內容，討論完成如下基礎內容：限制性核酸內切酶簡稱________,這類酶主要是從________中分離純化出來的，約_______種。限制酶的作用是什么？能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定________，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的_________斷開教師強調作用中的兩個“特定”，并結合多媒體課件引導學生分析理解限制酶識別序列的特點以及作用部位—磷酸二酯鍵模擬操作：限制酶切割DNA片段提供材料：3種不同核苷酸序列DNA片段（分別用不同顏色的硬紙板表示），剪刀（代表限制酶），給出3種限制酶的識別序列和切割位點（EcoRI，SmaI，BamHI，）此模擬操作由學生分組完成結果展示過程交流教師總結教師進一步引導：各小組觀察手中得到的片段，討論：DNA分子經限制酶切割后產生幾種形式的DNA片段末端？結合DNA片段講解什么是黏性末端？什么是平末端?學生討論：限制酶如何切割能得到黏性末端，如何切割能得到平末端？多媒體動畫演示限制酶切割DNA分子的過程過渡：在抗蟲棉的培育過程中,我們可以借助限制酶這一工具切割DNA分子獲得抗蟲基因,接下來抗蟲基因能直接進入棉花細胞嗎?在導入之前我們需要連接抗蟲基因和運輸工具,需要用到什么工具?(DNA連接酶)引入第二種工具的學習《學習探究二》二、DNA連接酶---“分子縫合針”布置學生自行完成課本第5頁閱讀內容，討論分析：DNA連接酶的作用？如何連接？補充材料——目的基因片段和膠布（代表DNA連接酶）小組完成DNA連接酶的模擬操作過程交流結果展示動畫演示DNA連接酶連接DNA片段的過程師生共同總結：DNA連接酶的作用將2條雙鏈DNA片段之間的“縫隙”縫合起來作用部位-----磷酸二酯鍵學生總結：連接酶的種類課堂小結：依據抗蟲棉的培育過程，總結3種基本工具中２種工具酶的作用，補充知識網絡布置學生預習基因工程第三種基本工具---運載體情境教學法討論法閱讀法問答法講授法討論法模擬實驗法討論法講授法演示法問答法討論法模擬實驗法演示法問答法整合點1：通過課前視頻的觀看和資料的查閱和收集使學生了解生活中基因工程的應用—轉基因抗蟲棉，聯系生活，回歸課堂.整合點2.通過基因工程產品圖片展示，激起學生的學習興趣，自然引出本專題—基因工程的內容。提供轉基因抗蟲棉的資料，引導學生討論相關的步驟，可提高學生分析問題解決問題的能力，并由此引出本節內容—DNA重組技術的基本工具培養學生的自學能力，小組內討論可提高交流合作意識整合點3：通過圖片展示，師生互動，引導學生理解限制酶作用特點，形象認知，培養學生理解和分析問題的能力。整合點4：通過模擬操作，合作交流，動畫演示，突破重難點，將抽象的內容直觀化、形象化。模擬操作中的過程交流旨在找出問題，解決操作過程中的一些錯誤性理解和做法提高學生發現問題總結問題的能力利用直觀的多媒體動畫幫助學生理解抽象的內容利用抗蟲棉資料自然引入工具二的學習通過模擬操作發現問題，解決問題利用直觀的多媒體動畫幫助學生理解