《DNA重组技术的基本工具》教案
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约3550字。
1.1 DNA重组技术的基本工具
课题 DNA重组技术的基本工具 主备人 上课时间 编号 01
教师
教学重点 DNA重组技术所需要3种基本工具的作用
教学难点 基因工程载体需要具备的条件
教
学
目
标 知识
目标 1、简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程
2、简述基因工程的原理和技术
能力
目标 1. 运用所学的DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型
2. 运用基因工程的原理,提出解决某一实际问题的方案
情感
目标 关注基因工程的发展
教学媒体 多媒体课件:展示基因工程的操作步骤
教学过程
教学内容 教师的组织和引导 个人札记
1.创设情境,引入对基因重组技术工具的学习
2.学习 “分子手术刀”──限制酶。
3.学习“分子缝合针”──DNA连接酶。
4.学习“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。
5.布置作业。
师:1973年转基因微生物──转基因大肠杆菌问世;1980年第一个转基因动物──转基因小鼠诞生;1983年第一例转基因植物──转基因烟草出现,实现了一种生物的某些性状在另一种生物中的表达。
同学们,性状的表达与我们从前学过的什么过程有关?
生:与基因控制蛋白质的合成有关。
师:假若这是一个DNA上的能指导合成某种药物蛋白的基因(老师用手指出纸条上的该区段),而这是一条烟草的DNA(老师拿出另一纸条)。同学们分析,要实现药物基因在烟草中的表达,提前要做哪些关键工作?
生:1. 要将药物基因切割下来;
2. 要将药物基因整合到烟草的DNA上。
师:同学们说得对!但还应该实际考虑问题,这两条纸带所代表的DNA是在同一个细胞中吗?
生:不是。
师:所以这里就存在一个基因转移的实际问题,谁能具体说一下?
生:就是如何将控制合成药物的基因转入烟草细胞的问题。
师:同学们思考的问题,正是科学家们思考的问题。刚才我们所探讨的工作,都是在分子水平上进行的,切割也好,连接也好,转移也好,无一例外。中国有句俗语叫“没有金刚钻儿,不揽瓷器活儿”。科学家们在实施基因工程之前,苦苦求索,终于找到了实施基因工程的三种“金刚钻儿”,使基因工程的设想成为了现实。这三种“金刚钻儿”,一是准确切割DNA的工具,“分子手术刀”──限制酶;二是DNA片段的连接工具,“分子缝合针”──DNA连接酶;三是基因转移工具,“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。下面我们就来学习这方面的内容。
师:在进入对限制酶的学习时,你们可能最关心的是这种工具酶到哪里去寻找。我们不妨从以往学过的知识谈起,引起思考。自然界中有各种生物,它们所处的环境不是真空。一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。这种可能,同学们可用什么实例来说明?
生:噬菌体侵染细菌的实验。
师:那么现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源DNA的入侵而绝灭,仍能保持一种稳定状态呢?
生:生物体有的有免疫系统,如动物;有的有保护作用的组织、器官,如植物。
师:那么作为单细胞的生物来讲,怎么会有那么复杂的结构和系统?它如何来抵抗入侵的外源DNA,保护自身呢?
生:只有让外来的DNA失效,才能保护自身。
师:那么怎样才能让DNA失效?
生:用DNA酶,因为在必修课本中学过。
师:用DNA酶,那么生物自身的DNA不也要失效了吗?
生:一种特殊的酶,能切割外来的DNA,而对自身不切割。
师:根据你们的分析可知,这种酶可能是一种不同于DNA酶的、我们还没有认识的酶。我们讨论至此,同学们是否有了从哪里获得这种酶的意向?
生:到单细胞的生物中去找。
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