生物工程中的“筛选”
普通高中生物学选择性必修三《生物技术与工程》中,涉及到了很多的生物工程技术,在这些技术中,大部分都包含有“筛选”这一操作。本节课选取“筛选”为专题,进行复习课的讲解,让学生能够更加熟悉各项生物工程的具体操作和原理,利用习题进行再巩固。
本节课选择了教材在生物工程中涉及的4个筛选问题:含目的基因的重组 DNA 筛选、单克隆抗体制备中的筛选、植物体细胞杂交中的筛选、微生物的筛选。
一、含目的基因的重组 DNA 筛选
通过问题串的形式,学生首先理清了基因工程的基本操作流程,以及选取限制酶的方法,从而引出在DNA连接酶连接后会出现“目的基因—目的基因”、“载体—载体”、“目的基因—载体”三种情况,需要进行筛选。接着引导学生利用标记基因进行筛选的过程中,知道对各种抗生素的加入顺序以及原理,从而理清有关类型题目的研究方法。通过列表的方式将晦涩难懂的隐性知识显性化,从而进一步提升学生的思维能力,降低思维难度。
二、单克隆抗体制备中的筛选
首先带领学生复习单克隆抗体的制备过程,在制备过程中,会利用动物细胞融合的情况,当动物细胞融合时,由于融合无特异性,会出现较多问题,需要进行两次筛选。引导学生理解第一次筛选和第二次筛选分别的目的和结果。在筛选过程中,尤其是第二次筛选中,由于多孔细胞板中细胞的克隆化培养非常微观,用语言的解说很难让学生产生共鸣,故利用图像解释了整个过程,可以更加直观。
三、植物体细胞杂交中的筛选
在植物体细胞杂交时,也会利用细胞融合的方式进行,同样也会出现多种细胞融合的情况,如何对这些细胞进行筛选呢?在新课时,往往只提供了一种方法,即将其通过植物组织培养技术培养成植株后观察其特征是否含有两种植物共同的特征。但这种方法比较费时、费力。学生在习题中也曾多次遇到过类似问题,可以通过很多方法来进行筛选,故本节课截取了部分题目中的问题,总结出了植物体细胞杂交中的筛选方法。
四、微生物的筛选
微生物的筛选在新课时学生已经比较熟悉了,利用选择培养基和鉴别培养基进行筛选和鉴定是常用的方法。如何合理选取选择培养基和鉴别培养基也是学生遇到的难点,学生通过几道例题重新回顾选取方法,理解其中的内涵,能够有效解决筛选中的这一难点。
本节课以“筛选”为主题,讲练结合,学生能够更加直观理解如何对各种技术中的结果进行筛选,同时也可以对已学习的知识更加深化。不过本节课也有很多可以值得改进的地方。
课后,师父对我的课进行了评课,我也在课后立即进行了反思,本节课存在以下问题:
1.知识点区块化,没有将内在逻辑联系起来,按部就班的进行讲解,稍显枯燥,没有设计感。今后可以按照分子→细胞→个体的水平进行内在逻辑联系,创建知识与知识之间的桥梁,将几种生物工程操作联系起来。
2.没有合理利用好四者之间的关系。学生可以通过含目的基因的重组DNA筛选中知道抗性基因(即细胞与分子生物学方法)的利用,通过单克隆抗体制备中的筛选过程中的HAT培养基知道互补法的利用,通过微生物的筛选可以知道选择培养基的利用。通过以上三者的学习后,学生自行总结出植物体细胞杂交过程中的筛选中的几种方法,效果更好。
总之,这一堂每周一课让我收获颇丰,需要对课堂进行再设计,打造属于自己的优秀课例。