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巧借展板模型 突破“基因工程”难点

  • 投稿魏大
  • 更新时间2015-09-03
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  摘要 借助展板模型,组织学生对其进行观察、剪接,化抽象为直观,有效地突破了教学难点。
教育期刊网http://www.jyqkw.com/
  关键词 高中生物学教学 基因工程 展板模型
  中图分类号G633.91 文献标识码B
  “基因工程的工具――酶与载体”是苏教版高中生物教材选修3第一章第一节“基因工程概述”部分的内容。它是选修3乃至整个选修课本中的重点内容,其地位更是由“课程标准”上的了解层次上升为“考试说明”上的理解层次,在历年江苏高考题中出现且所占分值较大。该内容的学习目标是举例说出基因工程的工具。基因工程属于生物科技前沿的内容,立足分子水平的研究,较为抽象,给教学目标的达成设置了障碍。笔者尝试设计展板模型,指导学生利用模型,亲自去“切割”和“缝合”DNA片段。
  1.认识含目的基因的DNA片段
  DNA的相关知识是必修2《遗传和进化》中的知识点,学生已有一定的知识基础。教师展示模型(见图1),要求学生对其进行剪接(剪刀代表限制酶),并提问:(1)抗虫基因的上游和下游核苷酸序列有什么规律?(2)限制酶破坏的是什么键?(3)该片段经ECOR I限制酶切割后产生几个DNA片段?这些DNA片段末端是黏性末端,还是平末端?
  2.认识质粒
  质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的很小的双链DNA分子。质粒是“分子运输车”,比较抽象,笔者设计了模型(见图2),以增加学生的感性认识。
  在学生自学课本内容后,教师出示质粒模型,要求学生对其进行剪接(剪刀代表限制酶)并提问:(1)质粒作为载体,必须具备哪些条件?(2)标记基因的目的是什么?如果质粒只有一个标记基因,它能否被切割?为什么?如果存在两个标记基因,情况会怎样?(3)如果该质粒上只有一个ECOR I限制酶切割位点,那么该质粒被ECOR I限制酶切割后形成几个DNA片段?质粒上有两个ECOR I限制酶切割位点,情况会怎样?
  3.体验基因表达载体的构建
  基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。该过程的知识比较抽象,学生理解起来较难。为使该过程直观、易懂,教师可充分利用模型1和模型2,在对模型1和模型2剪切的基础上进行组装(见图3),并提问:(1)用同种限制酶切割后的末端互补吗?(2)缝合末端的工具是什么?(3)如果质粒和目的基因接反了(见图4),会影响目的基因的表达吗?(4)若该抗性基因为氨苄青霉素抗性基因(不含GAATTC),则一般选择添加何物质的培养基进行培养?