巧借展板模型 突破“基因工程”難點(diǎn)

汪林靜

摘要 借助展板模型，組織學(xué)生對(duì)其進(jìn)行觀察、剪接，化抽象為直觀，有效地突破了教學(xué)難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 高中生物學(xué)教學(xué) 基因工程 展板模型

中圖分類號(hào)G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B

“基因工程的工具——酶與載體”是蘇教版高中生物教材選修3第一章第一節(jié)“基因工程概述”部分的內(nèi)容。它是選修3乃至整個(gè)選修課本中的重點(diǎn)內(nèi)容，其地位更是由“課程標(biāo)準(zhǔn)”上的了解層次上升為“考試說明”上的理解層次，在歷年江蘇高考題中出現(xiàn)且所占分值較大。該內(nèi)容的學(xué)習(xí)目標(biāo)是舉例說出基因工程的工具?；蚬こ虒儆谏锟萍记把氐膬?nèi)容，立足分子水平的研究，較為抽象，給教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成設(shè)置了障礙。筆者嘗試設(shè)計(jì)展板模型，指導(dǎo)學(xué)生利用模型，親自去“切割”和“縫合”DNA片段。

1.認(rèn)識(shí)含目的基因的DNA片段

DNA的相關(guān)知識(shí)是必修2《遺傳和進(jìn)化》中的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生已有一定的知識(shí)基礎(chǔ)。教師展示模型（見圖1），要求學(xué)生對(duì)其進(jìn)行剪接（剪刀代表限制酶），并提問：（1）抗蟲基因的上游和下游核苷酸序列有什么規(guī)律？（2）限制酶破壞的是什么鍵？（3）該片段經(jīng)ECOR I限制酶切割后產(chǎn)生幾個(gè)DNA片段？這些DNA片段末端是黏性末端，還是平末端？

2.認(rèn)識(shí)質(zhì)粒

質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈DNA分子。質(zhì)粒是“分子運(yùn)輸車”，比較抽象，筆者設(shè)計(jì)了模型（見圖2），以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。

在學(xué)生自學(xué)課本內(nèi)容后，教師出示質(zhì)粒模型，要求學(xué)生對(duì)其進(jìn)行剪接（剪刀代表限制酶）并提問：（1）質(zhì)粒作為載體，必須具備哪些條件？（2）標(biāo)記基因的目的是什么？如果質(zhì)粒只有一個(gè)標(biāo)記基因，它能否被切割？為什么？如果存在兩個(gè)標(biāo)記基因，情況會(huì)怎樣？（3）如果該質(zhì)粒上只有一個(gè)ECOR I限制酶切割位點(diǎn)，那么該質(zhì)粒被ECOR I限制酶切割后形成幾個(gè)DNA片段？質(zhì)粒上有兩個(gè)ECOR I限制酶切割位點(diǎn)，情況會(huì)怎樣？

3.體驗(yàn)基因表達(dá)載體的構(gòu)建

基因表達(dá)載體的構(gòu)建是實(shí)施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。該過程的知識(shí)比較抽象，學(xué)生理解起來較難。為使該過程直觀、易懂，教師可充分利用模型1和模型2，在對(duì)模型1和模型2剪切的基礎(chǔ)上進(jìn)行組裝（見圖3），并提問：（1）用同種限制酶切割后的末端互補(bǔ)嗎？（2）縫合末端的工具是什么？（3）如果質(zhì)粒和目的基因接反了（見圖4），會(huì)影響目的基因的表達(dá)嗎？（4）若該抗性基因?yàn)榘逼S青霉素抗性基因（不含GAATTC），則一般選擇添加何物質(zhì)的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)？endprint