1、【优化设计】2015-2016 学年高中生物 1.1DNA 重组技术的基本工具 教案 新人教版选修 3 教学建议 1.借助插图、课件和模拟操作落实教学重点 本节内容的教学重点是 DNA 重组技术所需的三种基本工具的作用,这些知识是微观的分 子水平上的变化,学生缺乏直观的经验,教师可以充分利用 教材中的插图和多媒体课件,如 培育抗虫棉的操作过程图、黏性末端与平末端图、磷酸二酯键与氢键的位置图、DNA 的 连 接部位图和质粒结构图等,使教学内容变得更加形象、直观,从而更容易被学生感知和理解。 在此基础上,再进一步引导学生提炼 知识,将感性认识上升到理性认识。 为了让学生更好地理解限制酶和 DNA
2、连接酶的作用,可以让学生进行重组 DNA 分子的模 拟操作。制作过程既能帮助学生突破思维上的障碍,又能充分调动学生学习的积极性,让学 生在动脑、动手的过程中体验到获取知识的快乐。课堂教学中,注重模拟过程中学生主体地 位与主导作用的发挥,模拟限制酶、DNA 连接酶的“切割” “缝合”过程时,完全交给学生去 自主完成,哪怕是出错了,这也是学 生的一种成长,一种思维辨析过程,在此基础上,可引导 学生模拟自身环化、如何解决防止自身环化等问题,进一步增强学生处理问题的能力。 2.设置问题情境突破教学难点 本节内容的教学难点是基因工程中载体需要具备的条件。如果我们采 用直白、平淡的 方式直接给出答案,学生
3、接受起来会比较困难,教师不妨设置一系列的问题串,引导学生积极 参加教学活动,开启他们思想的闸门。例如:可以启发学生思考“如果载体没有切割位点,它 还能携带基因吗?” “假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样?” “如何发现目的基因 有没有进入受体细胞?” “霍乱菌的质粒有多个限制酶的酶切位点,你会用 它来作载体吗?” 等一系列的问题,使学生在分析、思考和讨论的过程中,明确载体为什么要具备这几个条件, 其效果肯定比简单的死记硬背要好得多。 3.利用表格进行课堂小结 两种工具酶既属于教学的重点,又属于易混点,而且它们与 DNA 聚合酶、DNA 水解酶、 解旋酶甚至 RNA 聚合酶等与 DNA 有
4、关的酶 也容易混淆。为了巩固课堂教学,强化学生对教 学重、难点的识记理解,加强对易混点的辨析,建议在课堂小结环节设计出“与 DNA 有关的 酶的比较”表格让学生填写,能起到画龙点睛的作用。 参考资料 限制性核酸内切酶 限制性核酸内切酶是一类在特殊核苷酸序列处水解双链 DNA 的内切酶,又称限制酶。限 制性核酸内切酶一般 以微生物属名的第一个字母和种名的前两个字母来命名,第四个字母 表示菌株(品系)。例如,从 Bacillus amylolique faciens H 中提取的限制性内切酶称为 BamH,在同一品系细菌中得到的识别不同碱基顺序的几种不同特异性的酶,可以编成不同的 号,如 Hind
5、 、 Hind 等。到目前为止,细菌,是限制性核酸内切酶,尤其是特异性非常强 的限制性核酸内切酶的主要来 源。每种限制酶特异识别专一 DNA 序列,并在切割 位点将其 准确切割。例如, EcoR切割 GAATTC 序列,切割位点在 G 与 A 之间。在已发现的限制性内 切酶中,近百种酶的识别顺序已被测定。有很多来源不同的酶有相同的碱基识别顺序,这种 酶称为“异源同功酶” 。应该注意的是,这些酶虽然有相同的识别顺序,但它们的切点并不完 全一样。例如 Xma和 Sma都识别六核苷酸 CCCGGG,但切点不同,当然也有识别顺序和切 点都相同的酶,如 Hap、 Hpa、 Mno,都在识别顺序 CCGG 内有一相同的切点, Hal和 BsuR同样在识别顺序 GGCC 内有一相同的切点。细菌将自身的 DNA 作甲基化修饰,防止了 被自身核酸内切酶降解,但又不影响这些 DNA 序列上遗传信息的正常识别与表达。每种细菌 都有一种或几种用来切割特异 DNA 序列的限制酶,还有与限制酶配对的甲基转移酶,用来防 止限制酶降解细菌基因中的相应序列。
