“DNA重組技術(shù)的基本工具”教學案例

1、“DNA重組技術(shù)的基本工具”教學案例高二生物組 柴思文采用建構(gòu)主義教學理論,結(jié)合基因工程藥物胰島素的生產(chǎn)過程創(chuàng)設(shè)學習情境進行教學。在教學中充分發(fā)揮學生的主觀能動性,讓學生主動地參與到教學的全過程，教師適當?shù)狞c拔,形成一個師生互動的教學氛圍, 引導學生在原有知識的基礎(chǔ)上建構(gòu)“DNA重組技術(shù)的基本工具”一節(jié)知識體系 ,取得了良好的教學效果。 “DNA重組技術(shù)的基本工具”是人教版高中生物選修三第一章第一節(jié)內(nèi)容，是生物新課程中具有挑戰(zhàn)性的內(nèi)容，也是近年高考考查的重點、熱點、難點。本節(jié)涉及的基礎(chǔ)知識多，技術(shù)難度大。 本節(jié)是必修2基因重組的延續(xù)篇,學生已經(jīng)具有基因工程方面的一些相關(guān)知識，教學中利用計算機輔

2、助教學，結(jié)合基因工程藥物胰島素的生產(chǎn)過程來進行制作相應(yīng)的多媒體課件，將抽象靜止的過程變?yōu)閯討B(tài)直觀的過程，讓學生們心馳神往地投入到本節(jié)課的學習中來，通過建構(gòu)獲取知識，為以后“基因工程的基本操作程序”、“基因工程應(yīng)用”和“蛋白質(zhì)工程”三節(jié)的學習打下基礎(chǔ)。 一、教學過程多媒體展示：一般臨床上給病人注射用的胰島素主要從豬、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取出45g胰島素。用這種方法生產(chǎn)的胰島素產(chǎn)量低，價格昂貴，遠遠不能滿足社會的需要。學生思考：胰島素是如何產(chǎn)生的？教師總結(jié)：胰島B細胞中胰島素基因特異性表達產(chǎn)生胰島素。 但是人類能不能改造基因呢？能不能使本身沒有某個性狀的生物具有某個特定性狀

3、呢？如，讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素。這樣既節(jié)省了人力，又簡化了生產(chǎn)，同時還不會對環(huán)境造成污染。回答是可以的。通過科學家們的不斷努力，在20世紀70年代終于創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術(shù)基因工程。現(xiàn)在通過基因工程生產(chǎn)的胰島素已經(jīng)投入臨床使用。 根據(jù)具體實例提出假設(shè)，引導學生思考，激發(fā)學生求知、探究的欲望，同時引出本節(jié)課題：DNA重組技術(shù)的基本工具。二、精彩細節(jié)教師活動學生活動教學評價及改進一基因工程的概念多媒體展示轉(zhuǎn)基因生物圖片，創(chuàng)設(shè)學習情境，引導學生思考基因工程的概念。引導學生完成下表基因工程的別名操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程結(jié)果閱讀教材理解基因工程概念。提問的方式指導學生找出概念中的關(guān)鍵

4、詞語，獲得知識，便于記憶。二1 1、限制性內(nèi)切酶 動畫展示胰島素生產(chǎn)過程中限制性內(nèi)切酶切割胰島素基因和質(zhì)粒產(chǎn)生黏性末端的過程。點撥1：限制性內(nèi)切酶作用。點撥2：粘性末端概念。 如何把兩種不同的DNA分子粘合成一個DNA分子？ 分發(fā)寫有核苷酸序列的紙片（綠色制片代表目的基因、紅色代表質(zhì)粒），二人一組，模擬剪切和拼接的過程。思考：動畫中限制性內(nèi)切酶的作用位點是哪里？模擬剪切和拼接的過程。觀察切口處有沒有連接。學生帶著問題觀看動畫，進討論，思考，獲得知識。改進：動畫展示應(yīng)再慢一些，關(guān)鍵的步驟應(yīng)提醒學生觀察。通過模擬實驗，讓加深學生對粘性末端的理解，同時提出問題，引出DNA連接酶。2、DNA連接酶 提

5、問：不同生物的DNA分子可以成功連接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？ 多媒體動畫演示胰島素基因與質(zhì)粒的連接過程。學生思考在教師的指導下歸納出：連接的部位：磷酸二酯鍵（梯子的扶手），不是氫鍵（梯子的踏板）。多媒體動畫演示連接酶的連接部位，利用形象的比喻使學生更容易接受和理解。教師僅僅起到指導者的作用，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。3、運載體多媒體演示基因工程生產(chǎn)胰島素過程。點撥3：運載體的作用。提問：作為運載體必須具備哪些條件？再問：常用的運載體有哪些種類？ 進一步提問：為什么大腸桿菌的質(zhì)粒是最常用的運載體？點撥4：運載體應(yīng)具備條件，質(zhì)粒的特點。根據(jù)多媒體演示討論運載體的作用學生看書后回答根據(jù)質(zhì)粒的特點理解其常用

6、作運載體的原因通過一連串的問題層層引導，讓學生自己看書，建構(gòu)運載體的相關(guān)知識。培養(yǎng)學生快速閱讀，并及時截取信息的能力。改進：教師的點撥有些羅嗦，應(yīng)簡潔一針見血。三、教學評價與反思學習是知識的建構(gòu)過程,是學生主動地建構(gòu)內(nèi)部心理表征的過程。不是由教師把知識簡單地傳遞給學生, 而需要學生自己建構(gòu)才能獲得知識。教師的基本任務(wù)是為學生創(chuàng)造最適宜的學習條件2，本節(jié)課的教學也體現(xiàn)了以上思想，教師引導學生自己獲取知識，在教學中體現(xiàn)“教師為主導，學生為主體”的教學思想。取得了良好的效果。結(jié)合胰島素的生產(chǎn)創(chuàng)設(shè)學習情境，激發(fā)了學生的學習興趣,課堂氣氛活躍,學生從探究活動中發(fā)現(xiàn)問題,通過觀察、實驗、討論、交流，主動建

7、構(gòu)新知識,充分體現(xiàn)學生的主體地位。實現(xiàn)知識、能力、情感態(tài)度與價值觀三維目標的和諧統(tǒng)一。教師不再是知識的傳授者與灌輸者,而是意義建構(gòu)的幫助者、促進者,是學生學習的輔導者、學習環(huán)境的設(shè)計者,是學生學習過程的理解者和學生學習的合作者。動畫演示胰島素生產(chǎn)過程中限制內(nèi)切酶對DNA的切割和DNA連接酶連接黏性末端，學生對工具酶形成正確認識。很好地解決了教學中的重點和難點問題。注重基礎(chǔ)知識，基因工程雖然屬于生物科技前沿的內(nèi)容，但高中階段的教學不是培養(yǎng)專家，不能挖掘的過深，否則會使學生認為“基因工程難學”而產(chǎn)生“危乎高哉”的想法，望而卻步。教學中應(yīng)該全面提高學生的科學素養(yǎng)，著力點瞄準對學生的發(fā)展起根本作用的知識、能力、思想情感上。如果一味追求知識的深和透，就會本末倒置，影響學生的全面發(fā)展。教學實施過程中也發(fā)現(xiàn)了存在的問題和一些應(yīng)改進的地方,如利用現(xiàn)代化的多媒體教學手段是教學改革的趨勢,但所有授課的內(nèi)容都