目錄CONTENTS一、課標要求解讀三、學情分析及教學重難點二、教學內容分析五、相關參考資源四四、教學目標及學習任務一、課標解讀概念5基因工程賦予生物新的遺傳特性（大概念）

5.1基因工程是一種重組 DNA技術（重要概念）

5.1.1概述基因工程是在遺傳學、微生物學、生物化學和分子生物學等學科基礎上發展而來的（次位概念）

5.1.2闡明DNA重組技術的實現需要利用限制性內切核酸酶、

DNA連接酶和載體三種基本工具

【內容要求】為幫助學生達成對選擇性必修課程概念5的理解，促進學生生物學學科核心素養的提升，應開展下列教學活動：DNA的提取和鑒定【教學提示】二、教學內容分析教學背景分析《DNA重組技術的基本工具》主要涉及基因工程所需要的三種基本工具的作用，這些知識是未來生物科技發展的方向，而本節既是必修2中遺傳的物質基礎、基因工程基本原理和應用的延續和拓展，又是本章其他內容的前提，和基因工程的基本步驟構成了本專題的核心，基因工程又是本書的核心內容，學好本節內容非常重要。重組DNA技術的基本工具限制性內切核酸酶DNA連接酶基因進入受體細胞的載體DNA的粗提取與鑒定完成本單元學習后，學生能夠結合生活或生產實例，舉例說出基因工程及相關技術的基本原理(生命觀念)。針對人類生產或生活的某一需求，選取恰當的技術和方法，嘗試提出初步的工程學構想，進行簡單的設計和制作(生命觀念、科學探究)。面對日常生活或社會熱點話題中與生物技術和工程有關的話題，基于證據運用生物學基本概念和原理，就生物技術與工程的安全與倫理問題表明自己的觀點，并展開討論(科學思維、社會責任)?！窘滩姆治觥俊窘虒W思路】情境創設，問題引領【教學思路】溫故知新，探索問題【教學思路】技術學習，解決問題【教學思路】資料分析，到社會中【教學思路】學科融合，情感認同課時1+實驗1【教學策略】DNA的粗提取與鑒定實驗選材：洋蔥、香蕉、菠菜、菜花、豬肝重在從以下幾個方面發展學生的核心素養：1.生命觀念：說出基因工程的基本概念，舉例生活或生產實例。2.科學思維：運用比較、歸納與概括的方法，理解限制酶和DNA連接酶的作用特點，運用結構與功能觀，理解載體的結構特點及作用。3.科學探究：按照實驗操作步驟，進行DNA的粗提取與鑒定實驗，補充實驗報告并與他人進行必要的交流4.社會責任：通過對于基因工程發展的學習，學生能夠認同我國科研工作者在基因工程領域取得的成就。三、學情分析

教學重難點【學情分析】

在日常生活中，高中學生通過網絡、電視、廣播、報刊、書籍等，已經對基因工程的內容或多或少有了一些了解，轉基因產品也早已來到了我們的身邊：超市中擺放著轉基因大豆榨出的油；大田里種植著轉基因抗蟲棉；糖尿病患者使用著轉基因微生物生產的胰島素·······這些都是學生學習本章知識可以聯系的生活經驗。同時，可以鼓勵學生主動聯系當地生產、生活中的實例，引導他們思考如何用基因工程的方法解決實際問題。

通過必修1和必修2的學習中，學生已經掌握了酶的作用和特性、噬菌體侵染細菌的實驗、DNA的結構和復制等相關內容。這將有助于學生理解限制酶的來源；聯系DNA的結構學生可以很好地理解限制酶的作用特點；結合DNA復制中的DNA聚合酶，學生可以通過比較加深對DNA連接酶的認識教學重點：1.重組DNA技術所需的三種基本工具的作用2.DNA粗提取與鑒定教學難點：1.基因工程載體需要具備的條件2.DNA的粗提取與鑒定四、教學目標

任務活動1.理解基因工程的基本概念，闡明DNA重組技術的三種工具及其作用；2.通過利用三種基本工具構建重組DNA分子的模型模擬活動，體會DNA片段的“切割”、“拼接”的具體操作過程，促進探究能力和思維品質的發展。3.通過了解基因工程的發展歷程，認同基因工程的誕生和發展離不開理論研究和技術創新?！窘虒W目標】【任務一】

棉鈴蟲的轉基因棉背景

需要借助哪些工具？【任務二】讀圖，畫出兩個黏性末端哪種限制酶？【任務三】資料分析

質粒作為基因工程的載體應具有哪些特點？【任務四】模型

剪刀和透明膠條分別代表哪種“分子工具”？學生活動：閱讀基因工程概念，語調體現關鍵詞1.通過重組人胰島素的案例分析，理解基因工程的原理，形成細胞遺傳物質的結構和功能觀，并能用結構和功能觀解決基因工程中的問題。2.通過小組合作討論設計重組人胰島素的實驗方案，提升歸納、推理等科學思維能力和團結合作精神。3.通過模擬利用三種基本工具構建重組DNA分子的模型，體會基因的剪切、拼接的具體操作過程，促進科學探究能力和思維品質的發展。4.通過基因工程的應用實例，體會基因工程的應用給人類生活帶來的巨大變化，關注基因工程應用帶來的安全性問題，學會做出正確的判斷。【教學目標】活動一：分析用大腸桿菌合成人胰島素的可行性情境：大腸桿菌生產人胰島素的過程視頻問題：為什么大腸桿菌導入人胰島素基因后可產生人胰島素？活動二：DNA的粗提取和鑒定實驗分析學生活動：觀察菜花DNA的粗提取和鑒定實驗活動三：探索分子工具1——限制性內切核酸酶

資料分析活動四：探討分子工具2——載體【學生活動】模擬制作活動：嘗試構建完整的重組質粒。

活動五：探討分子工具3——DNA連接酶圍繞“利用大腸桿菌合成人的胰島素”展開教學板書設計五、備課資源參考

重組DNA技術的基本工具載體限制酶DNA連接酶一、限制酶——“分子手術刀”分布：主要在原核生物中本質：蛋白質作用特點：專一性，即識別DNA中特定脫氧核苷酸序列，切割DNA切點：磷酸二酯鍵結果：產生黏性末端和平末端二、DNA連接酶用同種限制酶切割DNA連接酶“分子縫合針”E.coliDNA連接酶：連接黏性末端T4DNA連接酶：連接黏性末端和平末端恢復被限制酶切開的磷酸二酯鍵功能：種類：DNA聚合酶和DNA連接酶的比較DNA連接酶DNA聚合酶連接連接部位雙鏈在兩DNA片斷之間形成磷酸二酯鍵單鏈將單個核苷酸加到已存在的核酸片斷3’末端形成磷酸二酯鍵三、載體“分子運輸車”⒈載體需要的條件：⑴有1~多個限制酶酶切位點⑵對受體細胞無害⑶能在受體細胞中復制并穩定保存⑷有標記基因，篩選含目的基因的受體細胞⒉運載體類型：

⑴質粒：小型環狀DNA,常用⑵噬菌體（3）動、植物病毒

⑶假如目的基因導入受體細胞后不能復制或被分解，轉基因生物能有預想的效果嗎？⑴作為載體，如果沒有切割位點將會怎樣？

⑵霍亂菌的質粒有多個限制酶切點，你會用它來做分子運輸車嗎？⑷目的基因有沒有進入受體細胞，如何去發現？

常用的載體：質粒能復制并帶著插入的目