《重组DNA技术的基本工具》教学设计

情景导入--

中国抗虫棉

请同学们猜一谜语：叫花不是花，开得白花花，用手摘下来，朵朵能纺纱。

棉花是重要的纺织原料之一，但是曾受到棉铃虫的啃食而导致大量减产。

【提问】同学们,你们有什么办法来防治棉铃虫呢？

过渡：同学们的这些办法能一定程度防治害虫，但是都会有一些缺点，比如：农药，据统计棉农最多需要打几十遍的农药才能收获一季棉花。俗话说得好：打铁还需自身硬，要是棉花自身就具有抗虫性该多好啊！

联系学过的知识，思考、回答：化学防治、人工捉虫等

活跃课堂气氛，激起学习兴趣，将学生已学知识和今天即将学习的重组DNA技术联系起来

其实，早在1994年，我国科学家就研发出了自己的抗虫棉，它是怎么做到的呢？我们来看看大致流程：（PPT展示流程）

【提问】同学们推测这一培育过程应该大致需要哪些工具？

过渡：这些工具本质是什么呢？又是如何发挥作用的呢？带着这些疑问进入今天的学习。

学生根据抗虫棉培育的流程图，联系实际回答：刀、胶水、运输工具等。

自主学习—重组DNA技术用到的“分子工具”

板书、巡视

①对照导学案，在书本勾画重点内容，梳理三种分子工具的基础知识

希沃白板计时3分钟完成，树立时间观念，培养自主学习的能力

点评

②小组竞争答

采用希沃白板开展课堂活动：小组竞争答题，激起学习欲望。

模拟活动之“分子手术刀”-限制酶

【组织小组活动】

给学生提供3种不同颜色的纸条，模拟抗虫棉培育过程中，几种分子工具的作用机制。结合教材71页内容，让学生认真观察纸条上的序列，小组合作完成限制酶的作用过程。

巡视、答疑、希沃授课助手展示成果，教师点评，发现问题。

①小组合作完成：用剪刀模拟EcoR I 和Sma I 两种限制酶，找到识别序列和正确的切割位点，剪切纸条代表的DNA片段

②根据点评完善模型

模拟抗虫棉培育过程中，将微观的作用通过模拟活动的形式呈现，使学生更加清晰认识限制酶作用机制。

【提问】

①两种限制酶切割DNA片段产生的末端有什么不同？

②用自己的话表达：限制酶是如何切割DNA的？

③限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，它们在原核生物中存在的意义是什么？

结合教材中的内容和活动经历，思考、讨论并回答问题

模拟活动之“分子缝合针”-DNA连接酶

【组织小组活动】

让学生观察上述活动中剪切纸条产生的末端，并思考下列问题

①哪些片段可以拼接？拼接原则是什么？

②判断分别是哪两种颜色的纸条模拟了抗虫基因和载体。

③用订书机将目的基因和载体连接起来

合作交流，总结DNA片段连接的原则，正确连接DNA片段。

接续上述模拟活动，帮助学生认识DNA连接酶作用机制，理清抗虫棉培育过程。

【提问】

①订书机代表什么？订书钉代表什么？

②DNA连接酶作用位点是什么？

③你的订书机模拟的是哪种DNA连接酶

思考、回答：订书机代表DNA连接酶，订书钉代表磷酸二酯键；DNA连接酶恢复了被限制酶切开的磷酸二酯键。连接黏性末端的既可以是T4 DNA连接酶也可以是E.coliDNA连接酶。

模拟活动之“分子运输车”-基因进入受体细胞的载体

【提问】

根据前面活动思考下列问题：

①假设我们模拟的是质粒作为载体？请问我们的模型还需要怎样操作才可以完成。

②质粒都可以作为载体吗？作为载体的质粒应具备什么条件?

思考、回答、完善模型。总结载体必备条件：①具有一个或多个限制酶切割位点，共外源基因插入；②能在受体细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制，使得基因在受体细胞中稳定存在而不丢失；③具有标记基因，便于重组DNA的筛选。

通过思考以及板书引导学生理解载体必备的条件，知道载体的种类。

课堂小结

引导、归纳

回答、提升

巩固本节学习的重点知识

随堂练习

点评

独立思考完成

掌握知识点