“目的基因的獲取”教學設(shè)計

張曉輝

1 教材分析

本節(jié)課的內(nèi)容在高考中要求較高。學生已經(jīng)學習了基因工程的基本工具，在此基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)入學習如何利用這些工具完成基因工程的基本操作程序是讓學生理解基因工程操作基本程序的開始。

2 教學目標

2.1 知識目標

（1） 說明如何從基因文庫中獲取目的基因。

（2） 描述PCR技術(shù)擴增目的基因的過程，了解其原理和條件。

（3） 簡述用化學方法人工合成目的基因。

2.2 能力目標

（1） 學會科學地觀察圖片、視頻，獲取信息。

（2） 能使用教材以外的資料和信息解決課內(nèi)學習中發(fā)現(xiàn)的問題。

（3） 通過對基本概念、基本原理、科學方法的正確理解和掌握，逐步形成比較、判斷、推理、分析、綜合等思維能力，能運用學到的生物學知識評價和解決某些實際問題。

（4） 對于基因工程操作實例進行正確的表述和交流。

2.3 情感、態(tài)度與價值觀目標

通過了解現(xiàn)代先進生物學技術(shù)，了解到生物技術(shù)給人類帶來的貢獻，體驗學習生物的重要意義，激起學習的熱情和愿望。

3 教學重點和難點

從基因文庫中獲取目的基因；PCR技術(shù)擴增目的基因的過程。

4 教學策略及設(shè)計

在教材處理上，筆者按照教材內(nèi)容的編排順序來組織教學，通過探究問題和問題情景的創(chuàng)設(shè)來進行過渡，由一個問題的解決導入下一個問題。以問題為主線，緊密聯(lián)系探究過程，有利于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W思維。本節(jié)課中，筆者主要運用多媒體演示法、問題啟發(fā)式教學法、知識遷移比較教學等方法，指導學生觀察、推導理論、對比學習、總結(jié)歸納、課外延伸探究。

教學流程：以對轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育過程的思考為切入點，利用多媒體課件展示基因文庫建立的過程，創(chuàng)設(shè)問題情景引入PCR擴增技術(shù)。在動畫的展示后，學生進行歸納總結(jié)，然后在結(jié)合課本來詳細學習相關(guān)知識。再次創(chuàng)設(shè)情景，提出問題，并進行知識回顧。教師通過前后知識的聯(lián)系引入到人工合成目的基因。

5 教學過程

5.1 導入

教師引學生簡要回顧轉(zhuǎn)基因抗蟲棉培育的思路。

學生回答：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉培育思路為將從蘇云金芽孢桿菌中提取到抗蟲基因后轉(zhuǎn)移至普通棉花體內(nèi)，從而合成抗蟲蛋白，形成轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。

活動意圖：學生通過回顧上一節(jié)課所學的基因工程的基本工具和基因工程概念的內(nèi)容，進而說出本節(jié)課的學習內(nèi)容。

5.2 引入新課——目的基因的獲取方法

教師以問題串的形式引導學生學習。

① 根據(jù)以前所學的知識，首先想到的獲取目的基因的方法是什么？

學生回答：從其他生物體細胞內(nèi)用限制性核酸內(nèi)切酶切取所需要的含目的基因DNA片斷。

活動意圖：科學探究過程第一個是要發(fā)現(xiàn)問題。問題使學生產(chǎn)生了強烈的求知解疑心理。教師在教學過程中利用這一契機，提出緊扣主題的具有挑戰(zhàn)性、探索性的問題，促使學生進行思考。

學生活動：先大致閱讀課本后，初步了解獲取方法的種類。然后再帶著問題去學習。教師在合適的時機提出問題。

② 為什么要把目的基因儲存在受體細菌中？

學生討論回答。

活動意圖：通過對學生不同的閱讀要求，讓學生意識到閱讀方法的多樣化。學生帶著問題去閱讀課本針對性更強，學習效率更高。討論讓學生自主學習和思考來探究知識，發(fā)揮了學生的主觀能動性。

5.3 PCR擴增技術(shù)的學習

教師提出問題：如果想讓目的基因在短時間內(nèi)快速增多，可以采取什么措施？

學生思考回答。

活動意圖：教師引導學生通過回顧生物體內(nèi)DNA數(shù)目增多的方法，即DNA復制，引出PCR擴增技術(shù)能夠體外擴增目的基因。這樣既讓學生鞏固了所學的知識，又讓學生在不知不覺中學會了分析問題和解決問題的思維方法。

教師展示PCR擴增的動畫，引導學生總結(jié)PCR擴增目的基因的過程。并要求學生通過閱讀課本，加以完善。

學生活動：觀看動畫后，對動畫過程進行總結(jié)，然后閱讀課本完善總結(jié)的內(nèi)容。

活動意圖：培養(yǎng)學生總結(jié)歸納的能力、語言組織和表達能力。通過比較，讓學生學會比較分析問題的能力。

5.4 人工合成目的基因的學習

教師提出問題：有些蛋白質(zhì)自然界中并不存在，那么人們怎樣獲得想要的對應(yīng)的目的基因？

學生活動：思考回答問題，并展示中心法則的書寫。通過中心法則的回顧和講解，可以更容易接受和理解人工合成目的基因的方法。

活動意圖：通過學生回顧，既鞏固了以前的學習的知識，又容易理解本堂課所學的知識，同時加深了前后知識之間的聯(lián)系，引導學生自主建構(gòu)知識體系。同時體現(xiàn)出傳統(tǒng)教學方法和現(xiàn)代科學技術(shù)結(jié)合教學的思想。

5.5 小結(jié)

教師對重要知識進行再現(xiàn)和強調(diào)，有利于學生對知識重點的把握。

6 教學反思

本課內(nèi)容為現(xiàn)代生物科技部分，比較抽象，學生在學習的時候較為困難。通過教師對圖片、視頻的運用，讓學生更直觀地去了解目的基因的獲取過程，從而加深學生的印象。同時基因工程的內(nèi)容與必修二聯(lián)系很密切，筆者以DNA的結(jié)構(gòu)、復制、表達為基礎(chǔ)，在教學時注重與前面基礎(chǔ)知識相聯(lián)系，讓學生通過回顧更好地建構(gòu)新知識體系。