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1、3.1 重组 DNA技术的基本工具（第一课时）教学设计一、教学目标1.通过分析，阐明基因工程的理论基础。2.简述重组 DNA技术的基本工具及作用。3.阐明限制酶、DNA连接酶和载体的作用。4.通过模拟活动，体会基因的剪切、拼接的具体操作过程，促进探究能力和思维品质的发展。二、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。三、教学过程1、新课导入播放一则 CCTV13新闻直播间关于“萤火虫”发光树未来可代替路灯的视频，让学生对于重组DNA技术有个感性的认识。教师提出问题：为什么一种生物的基因转移到另一种生物的细胞中能稳定存在并正确表达？学
2、生从 DNA结构和遗传密码的角度回答问题，得出基因工程的理论基础。进而引出培育发光树的大体过程，让学生对转基因技术有简单认知。教师紧接着提出问题：上述过程对 DNA分子进行操作，需要哪些工具？各自作用是什么？学生通过阅读教材 P70页内容，回答问题。2、新课讲授（一）限制性内切核酸酶“分子手术刀”教师：首先看第一种工具，限制性内切核酸酶。请大家阅读教材 P71内容，思考以下问题：（1）限制酶的来源？存在于原核生物中的意义是什么？（提示：噬菌体侵染大肠杆菌的实验）（2）限制酶的作用是什么？（3）EcoRI和 SmaI切割 DNA片段产生的末端有什么不同？学生自主阅读教材，并回答问题。回答问题时，
3、教师可同时 ppt展示插图，巩固学生认知。教师进一步拓展提出问题：要想获得目的基因用限制酶切割可产生几个黏性末端？（ppt展示图片）学生：4个小组活动 1：蓝色剪刀代表 EcoRI，红色剪刀代表 SmaI，模拟限制酶切割 DNA分子的过程。学生上台展示。学生通过动手操作，体验两种酶的作用特点和结果。（二）DNA链接酶“分子缝合针”怎样将切下来的 DNA片段拼接成新的 DNA分子呢？通过视频展示两个 DNA拼接的过程。让学生认识到两个 DNA分子接触后，黏性末端的碱基先通过氢键微弱的连接，但是氢键不稳定，所以真正拼接 DNA分子的是 DNA连接酶。教师：阅读教材 P72内容，思考：DNA连接酶作
4、用和分类。学生：回答问题。小组活动 2：蓝色胶带代表 Ecoli DNA连接酶，红色胶带代表 T4 DNA连接酶。用胶带模拟 DNA连接酶连接活动 1切下来的 DNA片段。学生上台展示。（1）学生模拟 DNA连接酶连接本组活动 1切下来的片段。（2）学生将本组切下来的片段与其他组切下来的片段连接。理解不同 DNA序列含有相同黏性末端就可以重新拼接成 DNA分子。（三）基因进入受体细胞的载体“分子运输车”教师：怎样把外源基因送入细胞呢？大家阅读教材 P72内容，思考：（1）为什么需要载体？（2）载体的种类？（3）质粒是环状 DNA，切好的目的基因如何插到质粒中？（4）重组质粒进入细胞后如何增加数
5、量？（5）我们用肉眼看不到载体是否进入受体细胞，怎样筛选重组 DNA分子？学生回答问题后，教师总结载体具备条件。四、课堂小结（填一填）本节课既是必修二 DNA的结构、基因的表达等知识的延续，又是本章其他内容的基础，推动了基因工程从理论走向实践。五、课堂练习1.DNA连接酶是重组 DNA技术常用的一种工具酶。下列相关叙述正确的是A.能连接 DNA分子双链碱基对之间的氢键B.能将单个脱氧核苷酸加到 DNA片段的末端，形成磷酸二酯键C.能连接用同种限制酶切开的两条 DNA片段，重新形成磷酸二酯键D.只能连接双链 DNA片段互补的黏性末端，不能连接双链 DNA片段的平末端2.在重组 DNA技术中，将外源基因送入受体细胞的载体可以是 A.大肠杆菌的质粒 B.切割 DNA分子的酶 C.DNA片段的黏性末端 D. 用来识别特定基因的DNA探针3.有 2个不同来源的 DNA片段 A和 B，A片段用限制酶 SpeI进行切割，B片段分别用限制酶 HindIII、XbaI、EcoRV和 XhoI进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。哪种限制酶切割 B片段产生的 DNA片段能与限制酶 SpeI切割 A片段产生的 DNA片段相连接?为什么?六、板书设计重组 DNA 技术的基本工具一、限制性内切核酸酶二、DNA连接酶三、载体学科网（北京）股份有限公司