《重組DNA技術的基本工具》教學設計

情景導入--

中國抗蟲棉

請同學們猜一謎語：叫花不是花，開得白花花，用手摘下來，朵朵能紡紗。

棉花是重要的紡織原料之一，但是曾受到棉鈴蟲的啃食而導致大量減產。

【提問】同學們,你們有什麼辦法來防治棉鈴蟲呢？

過渡：同學們的這些辦法能一定程度防治害蟲，但是都會有一些缺點，比如：農藥，據統計棉農最多需要打幾十遍的農藥才能收穫一季棉花。俗話説得好：打鐵還需自身硬，要是棉花自身就具有抗蟲性該多好啊！

聯繫學過的知識，思考、回答：化學防治、人工捉蟲等

活躍課堂氣氛，激起學習興趣，將學生已學知識和今天即將學習的重組DNA技術聯繫起來

其實，早在1994年，我國科學家就研發出了自己的抗蟲棉，它是怎麼做到的呢？我們來看看大致流程：（PPT展示流程）

【提問】同學們推測這一培育過程應該大致需要哪些工具？

過渡：這些工具本質是什麼呢？又是如何發揮作用的呢？帶着這些疑問進入今天的學習。

學生根據抗蟲棉培育的流程圖，聯繫實際回答：刀、膠水、運輸工具等。

自主學習—重組DNA技術用到的“分子工具”

板書、巡視

①對照導學案，在書本勾畫重點內容，梳理三種分子工具的基礎知識

希沃白板計時3分鐘完成，樹立時間觀念，培養自主學習的能力

點評

②小組競爭答

採用希沃白板開展課堂活動：小組競爭答題，激起學習慾望。

模擬活動之“分子手術刀”-限制酶

【組織小組活動】

給學生提供3種不同顏色的紙條，模擬抗蟲棉培育過程中，幾種分子工具的作用機制。結合教材71頁內容，讓學生認真觀察紙條上的序列，小組合作完成限制酶的作用過程。

巡視、答疑、希沃授課助手展示成果，教師點評，發現問題。

①小組合作完成：用剪刀模擬EcoR I 和Sma I 兩種限制酶，找到識別序列和正確的切割位點，剪切紙條代表的DNA片段

②根據點評完善模型

模擬抗蟲棉培育過程中，將微觀的作用通過模擬活動的形式呈現，使學生更加清晰認識限制酶作用機制。

【提問】

①兩種限制酶切割DNA片段產生的末端有什麼不同？

②用自己的話表達：限制酶是如何切割DNA的？

③限制酶主要是從原核生物中分離純化出來的，它們在原核生物中存在的意義是什麼？

結合教材中的內容和活動經歷，思考、討論並回答問題

模擬活動之“分子縫合針”-DNA連接酶

【組織小組活動】

讓學生觀察上述活動中剪切紙條產生的末端，並思考下列問題

①哪些片段可以拼接？拼接原則是什麼？

②判斷分別是哪兩種顏色的紙條模擬了抗蟲基因和載體。

③用訂書機將目的基因和載體連接起來

合作交流，總結DNA片段連接的原則，正確連接DNA片段。

接續上述模擬活動，幫助學生認識DNA連接酶作用機制，理清抗蟲棉培育過程。

【提問】

①訂書機代表什麼？訂書釘代表什麼？

②DNA連接酶作用位點是什麼？

③你的訂書機模擬的是哪種DNA連接酶

思考、回答：訂書機代表DNA連接酶，訂書釘代表磷酸二酯鍵；DNA連接酶恢復了被限制酶切開的磷酸二酯鍵。連接黏性末端的既可以是T4 DNA連接酶也可以是DNA連接酶。

模擬活動之“分子運輸車”-基因進入受體細胞的載體

【提問】

根據前面活動思考下列問題：

①假設我們模擬的是質粒作為載體？請問我們的模型還需要怎樣操作才可以完成。

②質粒都可以作為載體嗎？作為載體的質粒應具備什麼條件?

思考、回答、完善模型。總結載體必備條件：①具有一個或多個限制酶切割位點，共外源基因插入；②能在受體細胞中進行自我複製，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步複製，使得基因在受體細胞中穩定存在而不丟失；③具有標記基因，便於重組DNA的篩選。

通過思考以及板書引導學生理解載體必備的條件，知道載體的種類。

課堂小結

引導、歸納

回答、提升

鞏固本節學習的重點知識

隨堂練習

點評

獨立思考完成

掌握知識點