2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三3-1重组DNA技术的基本工具教案

《第三章第一节重组DNA技术的基本工具》教案教学目标1.阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用。2.认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。教学重难点1．教学重点重组DNA技术所需的三种基本工具的作用。2．教学难点基因工程载体需要具备的条件。教学过程【导入】播放转基因番木瓜视频。师：视频中提到了转基因番木瓜，可以抵御环斑病毒的侵染。我们知道，DNA双螺旋的直径只有2nm,对如此微小的分子进行操作，是一项非常精细的工作，更需要专门的“分子工具”。科学家用到了哪些工具呢？生：分子手术刀、分子缝合针、分子运输车。（设计意图：利用视频，以番木瓜创设情景，联系生活，拉进学生与知识之间的距离，激发学生学生兴趣）师：好，那我们将这些分子工具之前呢，先来学习一下基因工程的概念。生：阅基因工程的概念。师：归纳定义。工程别名：操作对象：操作水平：工程实质：生：集体回答：重组DNA技术；基因；DNA分子水平；基因重组师：我们通过图示理解一下基因工程的实质。即A生物的基因转移至B生物内并且成功表达以实现基因重组。比如将萤火虫的发光基因转移至动植物体内，使之发出绿色荧光。（涉及意图：图示帮助学生理解基因工程的实质）那么，基因在空间上转移并成功表达需要用到三种工具实现“剪”、“接”、“运”。我们先来看一下“剪”，即限制性内切核酸酶——分子手术刀。师：同学们，阅读课本71页，完成学案相关内容。生：回答学案相关内容。师提问：根据你所掌握的知识你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么？生：切断外源DNA使之失效，从而达到保护自己的目的。师：图示DNA双链模式图。生：回答出磷酸二酯键位置。师：展示限制酶作用动态图，提问EcoRI限制酶和SmaI限制酶的作用特点有哪些？两种限制酶切割DNA片段产生的末端有什么不同？生：结合教材内容，思考并回答。（设计意图：将微观的作用模式化，通过动态图辅助理解。）师：组织小组活动。【探究‧活动一】用剪刀模拟EcoRI剪切目的基因操作（1）该DNA片段上EcoRI的识别序列在哪儿？（2）请用剪刀模拟EcoRI的识别序列和切割位点将目的基因“切割”下来。5’—TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCCATAC—3’3’—AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGGTATG—5’生：完成活动，回答问题。（设计意图：利用活动，学生亲自参与其中，加深对限制酶作用的理解）师：思考问题，请同学们回答。1.请结合限制酶的作用特点，回答以下问题：(1)限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？(2)请结合右图，推断限制酶切割一次可断开几个磷酸二酯键？产生多少游离的磷酸基团？产生几个末端？消耗几分子水？2.请写出下列限制酶切割形成的黏性末端，并思考同种限制酶切割产生的黏性末端是否相同？不同限制酶切割产生的黏性末端是否一定不同？生：回答问题，并请两名学生上台书写四种限制酶产生的粘性末端。（设计意图：利用问题串，加深学生对知识点的实际运用）师：接下来“接”同学们阅读教材完成学案内容。生：完成学案DNA连接酶的作用及种类。师：展示DNA连接酶作用动态图及两种限制酶比较表格。生：观看并回答表格内容。【小练】（设计意图：利用动态图辅助学生理解抽象微观的作用，同时通过归纳二者的来源和作用加深理解，通过小练巩固对知识点的应用）师：“运‘是最后一步。师讲述其作用，种类，以及运载体的条件。【探究‧活动二】重组DNA分子的模拟操作请用剪刀模拟EcoRI识别下面质粒序列和切割位点进行“切割”，将切下的片段与目的基因片段进行重组，并用透明胶条将切口粘连起来。（设计意图：通过活动加深学生对DNA连接酶的理解，接活动一掌握目的基因与质粒重组DNA分子的简要过程）【小练】（设计意图：讲练结合，巩固知识点，加强学生学以致用的能力）【课堂总结】【升华】从抗虫棉的商业化应用，到分子工具公司的大量涌现，无论是对社会进步还是个人的发展都用着巨大的未来前景。希望同学们在未来有机会投身科研事业，为祖国和自己谋发展，促进步！（设计意图：认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新，激发学生对未来的畅想）课后作业课后反思通过动态图、小组活动，将抽象微观的事物直观放大，帮助学生学习并加深对知识点的理解；通过问题串以及