课题2　多聚酶链式反应扩增DNA片段板书设计及意图

《基因工程的基本操作程序（第一课时）》教学设计

授课人：汕头市第一中学

吴洵洵 授课班级：高二（13）班 2018.3.30 一、教材分析

本节内容选自人教版课程标准实验教科书高中生物学《现代生物科技专题》专题一第二节“基因工程的基本操作程序”中第一步骤“获取目的基因”。经过之前的学习，学生已有基因工程的基本工具、DNA复制等相关知识基础。通过本节课的学习，学生自主建构PCR扩增目的基因的原理和过程，了解其在基因工程中的应用，为后续理解基因工程的应用打下基础。

二、学情分析

本课的教学对象是高二年级的学生。他们好奇心强，正处于分析-综合能力发展和价值观形成的重要时期。知识上，通过前面的学习，学生已具备DNA复制、基因工程的基本工具等相关知识基础，对高温能使氢键断裂也有大致了解。能力上，学生在《生物膜的流动镶嵌模型》时，已接触过模型建构教学法，具备有一定的模型建构能力。情态上，学生有一定的合作学习的体验和经历。但本节课的知识较抽象，学生对微观世界变化缺乏感性认识，难以理解抽象事物本质。

三、教学目标

1．知识目标

（1）简述PCR原理及过程。

（2）总结PCR与体内DNA复制的异同点。

2．能力目标

运用建立模型的科学方法，完善建模思维和提高建模能力。

3．情感目标

（1）领悟生物模型的科学美。

（2）体会合作与交流的重要性。

四、教学重点和难点

1．教学重点

（1）PCR的原理和过程。

（2）PCR与体内DNA复制的区别。

2．教学难点：

（1）引物的选择

（2）引物和模板链方向的判断

五、教学方法

1.谈话法 2.模型建构法 3.问题串教学

六、教学媒体

多媒体教学平台、自制的简易教学模型

七、教学过程

教学

内容

教师活动

学生活动

设计

意图

巩固知识

复

习

导

入

复习基因工程的工具，引入基因工程的学生回答。

基本操作程序。

1

提出问题：目的基因的概念、获取途径和方法。

1.回顾并完善DNA复制

利用教具回顾体内DNA复制的相关内容。

提供材料“DNA 聚合酶无法从头开始合成DNA，而只能从3’端延伸DNA链”，引出“引物”的概念。

总结体内DNA复制的基本体系。

2.体外PCR技术的条件、原理

一、

设置问题串

目的从扩增的环境、模板、原料、酶和引物基因等方面引导，并逐步建构PCR原理的静态的获模型。

提出模型建构的任务

取

从6种引物模型中选择出两种合适的引——物，分别与两条模板链结合。

利用

请把模板和引物的方向标注出来。

PCR师生交流和研讨，共同对学生的模型进扩增行分析和评价。

目的

总结PCR扩增目的基因的原理。

模拟PCR扩增DNA片段的动态过程

基因

回答问题

阅读课文，回答问题

回答问题。

学生上台展示所建构的模型。其他同学进行评价。

学生代表模拟DNA扩增一次的过程。边模拟边用语言描述。

3．总结PCR扩增目的基因的数学表

达

学生计算并回答。

对照物理模型，运用归纳法，建构PCR

扩增目的基因的数学模型。

引导学生列表比较体内DNA复制和

学生思考，讨论和回答

PCR技术。

引发认知冲突,提出新概念。

以问题串形式，逐步深入

运用学生自主构建的模型，变微观为宏观，解决教学难点。

动态模型与静态模型相结合。

培养学生分工合作、自主学习和语言表达、绘图的综合能力。

进一步构建抽象的数学模型，内化知识。

培养学生比较、分析问题和归纳知识的能力

二、比较体内DNA复制和PCR技术

课

堂

总

结

播放《PCR》视频。

观看视频，总结

提高学习兴趣，强化记忆。

2

八、板书设计

利用PCR扩增目的基因 1.原理：DNA复制

2.条件：缓冲溶液、模板：含目的基因的DNA片段、4种dNTP、Taq酶、引物

3.过程

九、评价反馈

1.1个DNA分子进行PCR扩增,循环4次,理论上至少需要几个引物？

2. PCR技术通过对目的基因进行扩增，可以得到大量的目的基因，下面对该技术的叙述，不正确的是（

）

A．遵循的基本原理是DNA半保留复制和碱基互补配对

B．扩增仪内必须加入模板、引物、原料和DNA聚合酶

C．每扩增一次，温度都要发生90℃→72℃→55℃的变化

D．成指数式扩增，约为2n（n为扩增次数）

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