《复习与测试》教学设计(福建省市级优课)x-生物教案

基因工程复习课之限制酶的选择和筛选方法（教案）教材分析本节课内容是人教版生物选修三专题1基因工程1.2基本操作程序的内容。主要复习内容：基因工程的工具、基因工程的基本操作程序，重点突破基因工程核心步骤基因表达载体构建过程中限制酶的选择以及转化之后如何筛选含有目的基因的受体细胞。基因表达载体的构建是基因工程基本操作程序一个核心步骤，其地位更是由《课程标准》上的了解层次上升为《考试说明》上的理解层次，其重要性显而易见。由于基因工程是在分子水平上进行的生物工程，在高中阶段不可能直接让学生进行相关实验和操作，所以教师应在备课时作充分准备，如准备相关的课件通过电脑动画来表现这一动态过程。本节课以基因工程操作步骤为主线，穿插基因工具的结构特点和功能，通过启发式的提问，调动学生的学习兴趣以及思维。学情分析学生通过前面的学习已经掌握了基因工程基本内容，且具备关于糖尿病及其治疗手段的知识基础，因此通过世界糖尿病日的宣传勾起学生学习的兴趣，并通过一系列的问题引导学生思考，通过小组竞争PK的手段，大大激发学生的学习兴趣和热情。教学目标知识目标简述基因工程基本原理（概念、工具、步骤）；根据质粒图和目的基因图，选择合适的限制酶并阐述理由；根据所选限制酶，制定合理的筛选含有目的基因的方法。能力目标1.通过对学案上目的基因所在DNA分子和质粒分子分析如何选择限制酶的过程，学会科学的观察方法，分析问题和解决问题的能力。情感态度与价值观1.通过学习了解糖尿病的现状，明白糖尿病患病的原因，树立健康生活热爱生活的决定。教学重点和难点重点：（1）基因表达载体的构建过程中限制酶的选择；（2）筛选含有目的基因的受体细胞；难点：（1）基因表达载体的构建过程中限制酶的选择；课时1个课时（45分钟）教具多媒体、ppt课件、动画、高中生物必修二教材、剪刀、固体胶、质粒纸片和目的基因纸片。教学方法多媒体教学直观教学法小组讨论法教学过程阶段教师活动学生活动设计意图视频引入新课2分钟播放世界糖尿病日的宣传视频观看视频通过视频引入新课激发学生兴趣回顾复习基因工程的工具与基本步骤8分钟通过PPT，引导学生回顾基因工程的工具及其主要特点：1．基因工程使用到限制酶，其来源、作用特点和结果；2．基因工程使用DNA连接酶，其作用和分类；及其不同DNA连接酶的不同点3.基因工程使用载体，常用载体及表达载体应具备哪些条件？（目的基因、标记基因、启动子和终止子）表达载体应具有启动子、终止子和标记基因的原因是什么？4.基因工程的基本操作程序是什么？核心步骤？5.重点回顾如何构建重组表达载体跟随教师的引导，回顾基因工程所需基本工具的使用方法和特点让学生通过教师引导和自己的联想，回顾复习基因工程基本工具的使用方法。通过小组交流讨论思考学案上关于限制酶选择的系列问题（5分钟）设计好问题，并引导学生识质粒图和目的基因图；通过问题层层引导学生思考，如何选择限制酶，哪些位点是绝对不能选的小组交流讨论，共同思考学案上的系列问题:对于目的基因如何从所在的DNA分子从切下来？如何才不会破坏基因？对于质粒如何选择限制酶才不会破坏质粒的结构？问题层层引导，帮助学生化繁为简，从原则性角度思考如何选择限制酶才能达到将目的基因正确插入受体细胞的目的；小组间PK既可以增强小组内的凝聚力，又可以进一步激发学生思考的积极性。教师点评小组讨论的答案及引导总结限制酶选择的一些原则（8分子）1.点评学生的答案，正确的给予证明褒奖，不够全面或者不正确的给予适当的提醒教师的点评加强学生的印象小组合作，共同完成酶切产物连接（15分钟）的活动活动前教师先详细介绍桌面教具的意义，并且提醒学生DNA分子之间的连接是无意识的，只要末端相同都可以连接成新DNA片段通过小组内点评检查小组结果，提醒学生一定要主要连接时的一些细节，教导学生做事情不能只追求速度，更要注意准度小组合作，思考三种酶切DNA片段之间可以形成几种连接产物通过教具，亲自动手，直观感受，增强印象，有利于理解分子层面上一些较为抽象的问题小组间PK可以非常有效的激励学生思考积极性和参与性通过PPT上的几个问题，总结本节课的问题（6分钟）总结本节课的内容：限制酶的选择原则跟着教师的思路，对本节课的内容进行总结，突出重点难点通过两个活动，引导学生思考限制酶选择的问题和连接产物种类的计算，最后经教师引导突出重难点，掌握限制酶选择的原则九、本节课堂教学效果评价检测1、转基因抗病香蕉的培育过程如图1所示，图2表示PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ和ApaⅠ四种限制酶的识别序列及酶切位点。请据图回答下列问题：（1）图中限制酶切割DNA时破坏的是两个_____________之间的化学键。（2）在构建图1中的重组质粒时要保证目的基因被连接在质粒上特定的______和终止子之间才能保证目的基因在受体细胞中被成功________。（3）将抗病基因从含抗病基因的DNA中切割下来，使用的限制酶是______________，同时也应该用相同的酶对质粒进行切割，这样处理的原因是________________________________。（4）转基因抗病香蕉的培育是否发生了可遗传变异？______________。药物A会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，根据这一原理可以利用含药物A的培养基筛选已导入重组质粒的香蕉细胞。由此推断，重组质粒中应含有________________基因作为标记基因。2、大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的运载体。某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，如果没有插入外源基因，LacZ基因便可表达出β－半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X－gal时，X－gal便会被β－半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落。反之，则形成白色菌落。下图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。请分析并回答：(1)其中目的基因的获取可以通过、、。(2)目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA连接酶恢复________键。(3)将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是_________________________；大肠杆菌需事先用Ca2＋进行处理，目的是____________________________________。将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质碳源、氮源、无机盐、水和生长因子，还应加入IPTG、X－gal以及，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出__________________________。若观察到培养基上出现______色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是_____________________________________________________________________________。十、板书设计选修三现代生物技术专题1基因工程限制酶