巧借展板模型 突破“基因工程”难点

　　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。
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　　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？