【正文】 六、教學方法多媒體教學與板書結(jié)合七、課前準備教師：上網(wǎng)搜查基因工程的實例、圖片、動畫制成課件，準備模擬制作DNA重組的模型的道具。學生：預習課本，查閱資料了解基因工程的發(fā)展。八、教學過程（一）引入新課課件展示圖片教師：引導學生討論：？，有沒有可能出現(xiàn)這些生物？通過哪些技術可以實現(xiàn)？ 學生：看圖，完成討論題。教師：由于基因工程的發(fā)展，要實現(xiàn)一種生物的某些性狀在另一種生物中的表達已經(jīng)不再是天方夜譚。同學們，什么叫基因工程呢？（二）基因工程的概念讓學生思考。請學生回答問題。學生：基因工程又叫基因拼接技術或DNA重組技術。該技術是在生物體外，通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導入受體細胞內(nèi)進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內(nèi)表達，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。教師：評價學生答案，總結(jié)。（三）DNA重組技術的基本工具 課件展示：抗蟲棉花的圖片設問：如果讓你來生產(chǎn)抗蟲棉，你會怎么做呢？（請兩個學生來說他的想法）教師：評價、講述。培育抗蟲棉首先要在體外對含有抗蟲基因的DNA分子進行“切割”、改造、修飾和“拼接”，然后，導入普通棉花體細胞內(nèi)，并使重組DNA在細胞中表達。設問：？？學生討論、回答。教師：培育抗蟲棉有三個關鍵步驟：關鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內(nèi)提取出來；關鍵步驟二：形成重組DNA；關鍵步驟三：重組DNA導入受體(棉花)細胞。解決這三個關鍵步驟也需要三種工具：關鍵步驟一的工具：分子手術刀—限制性內(nèi)切酶；關鍵步驟二的工具：分子縫合針—DNA連接酶；關鍵步驟三的工具：分子運輸車—運載體。設問：什么是限制性內(nèi)切酶？從哪里獲得限制性內(nèi)切酶？學生：閱讀課本P45限制性核酸內(nèi)切酶—“分子手術刀”，尋找答案。學生回答：限制酶從原核生物中分離出來。教師：單細胞生物比多細胞生物更容易受到外源DNA的侵入。在長期的進化過程中，使其必須有處理外源DNA的酶。科學家們經(jīng)過不懈的努力，終于從原核生物中分離純化出這種酶，叫做限制酶。迄今已從近300種微生物中分離出4 000種限制酶。設問：這種酶有什么作用呢？學生看書回答：它們能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。教師：從這句話中，我們可以知道限制酶有兩個作用：一是能識別特定核苷酸序列。比如說EcoRI只能識別GAATTC的核苷酸序列，SmaI只識別CCCGGG的核苷酸序列。二是從特定部位的兩個核苷酸將磷酸二酯鍵切開。同學們看圖，EcoRI從G和A之間切開，SmaI從C和G之間切開。限制酶識別和切割部位一般都具有反向重復序列，即一條鏈正向讀的堿基順序與另一條反向讀的堿基順序完全一致。(課件展示圖)教師：每一種限制酶所識別的序列不同，所切割的序列也不相同，因此，限制酶有特異性的特點，即識別特定核苷酸序列，在特定的切點切割。那么，限制酶切割DNA后會形成什么樣的結(jié)果呢？同學們請看圖回答。（課件展示圖）學生：一種形成黏性末端，一種形成平末端。設問：那么這兩種末端是如何形成的呢？有什么區(qū)別？學生：限制酶在它識別序列的中心位置兩側(cè)將DNA兩條單鏈分割開，就形成黏性末端，而從識別序列的中心位置切開就產(chǎn)生平末端。教師：展示圖解，加以補充解釋。被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。設問：要將切割下來的DNA片段接連在一起，需要用到什么酶？學生：DNA連接酶。教師：同學們說得對！是用DNA連接酶。開始時，我們學習了限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，一種產(chǎn)生黏性末端，一種產(chǎn)生平末端。那么恢復它們的連接，所用DNA連接酶有什么不同呢？學生：看書，尋找答案。學生：所用的酶不一樣，Ecoli DNA連接酶只能將雙鏈DNA片段黏性末端之間連接起來，不能將雙鏈DNA片段平末端之間連接起來。T4 DNA連接酶既可“縫合”雙鏈黏性末端，也可“縫合”雙鏈DNA的平末端，但平末端之間連接的效率比較低。教師：前面我們學習過DNA聚合酶，那么同學們比較一下，DNA聚合酶和DNA連接酶有什么不同？學生：DNA連接酶是將雙鏈的DNA片段連接起來，而DNA聚合酶則是將一個個脫氧核苷酸連接起來。教師：說的很對！DNA連接酶是將雙鏈的DNA片段連接起來，就是說DNA連接酶是同時連接雙鏈的切口，而DNA聚合酶只是在單鏈上將一個個脫氧核苷酸連接起來。相同之處都是通過形成磷酸二酯鍵來連接的。（展示圖，正確指出磷酸二酯鍵的位置）教師：外源基因(如抗蟲基因)怎樣才能導入受體細胞？(如棉花細胞)學生：閱讀教材。教師：要讓一個從甲生物細胞內(nèi)取出來的基因在乙生物體內(nèi)進行表達，首先得將這個基因送到乙生物的細胞內(nèi)去。能將外源基因送入細胞的工具就是運載體。設問：作為運載體需要具備什么條件？ 教師：下面老師提出四個問題供大家思考。？ ？，你如何去察覺？ ？不能分離會怎樣？學生活動：分組討論，每一組負責一個問題，請代表回答。學生：，將在細胞增殖中丟失。，外源的目的基因不可能插入。，這樣，在載體進入受體細胞后，就可通過標記基因的表達來檢測。，將影響受體細胞新陳代謝，進而使轉(zhuǎn)入的目的基因無法表達。教師：可見以上內(nèi)容，都是在選擇合適載體時必須考慮的。所以充當運載體的要具備以下幾個必要條件： ； ； ； 、易分離。教師：目前通常利用的運載體是“質(zhì)?！?。質(zhì)粒來自大腸桿菌，是一種小型的環(huán)狀DNA。下面讓我們通過插圖一起來認識質(zhì)粒。（展示圖片）設問：為什么質(zhì)粒能作為運載體？ 學生：有“復制原點”──說明質(zhì)粒能復制并能帶著插入的目的基因一起復制。有“目的基因的插入位點”──說明質(zhì)粒有切割位點。有“氨芐青霉素抗性基因”──說明有標記基因的存在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。此質(zhì)粒來自大腸桿菌──說明沒有危害，大腸桿菌是非致病菌，大腸桿菌分裂快，也便于從大量復制個體中分離出來。教師總結(jié)：讓學生分組模擬DNA重組模型操作，加深和鞏固學生對這三種工具的理解。九、板書設計 DNA重組技術的基本工具基因工程：又叫基因拼接技術或DNA重組技術一、限制性核酸內(nèi)切酶：主要從微生物中分離出來 ：特異性：產(chǎn)生黏性末端、平末端二、DNA連接酶： DNA連接酶 三、基因進入受體細胞的載體