近距离操作基因工程

余新平

一、项目背景

在人教版高中生物必修2第六章第2节的“基因工程及其应用”和人教版高中生物选修3第一章第2节“基因工程的基本操作程序”的教学中，基因工程操作程序既是这两本书的重点和难点，又是高中生物的重点和难点。为帮助学生更好地理解这部分内容，我制作了基因工程的基本操作过程演示板。

二、制作原理

基因工程的基本操作过程演示板使用三合板制作基因工程中的各种模型，再利用磁铁的性能固定模型，通过拼图游戏的形式把基因工程操作过程中的四个步骤展示出来。

三、制作材料

规格为60cm×90cm的黑色铁皮板1块，66cm×100cm×3cm的木框架1个，小磁铁数块，三合板边角料数块，红色、绿色、黄色、紫色、白色贴纸数块，小剪刀1把，直径为0.2cm、长为15cm的细铁棒1根。

四、制作过程

1.取60cm×90cm的黑色铁皮板1块，其边框用紫色木框架装好，在一端用细铁丝做一个提手，方便携带。

2.取3块三合板，分别把它们剪成长直径为20cm的椭圆形，做成1个细菌和2个真核细胞的模型，在模型中分别画好细菌和真核细胞的结构。细菌模型内有1个能活动的质粒模型，一个真核细胞的模型内有1条能活动的DNA模型，代表提供目的基因的细胞，另一个真核细胞的模型代表受体细胞。

3.用剪刀作为限制性核酸内切酶的模型，用来剪切质粒模型和DNA模型上的目的基因模型。

4.在质粒模型上用绿色标记好限制性核酸内切酶能识别剪切的基因模型，用黄色贴纸代表质粒模型上的标记基因，用紫色贴纸代表启动子，白色贴纸代表终止子，红色贴纸代表所需要的目的基因。

5.将细铁棒做成基因工程中的DNA连接模型。

6.在做好的细菌模型、真核细胞模型、质粒模型、DNA模型、目的基因模型上装2块到3块小磁铁。

7.用三合板做成目的基因的产物模型。

五、使用方法

1.先介绍细菌模型和真核细胞模型的结构，使学生进一步掌握原核细胞和真核细胞的区别，说明细菌在基因工程中具有提供運载体质粒的作用以及在真核细胞的DNA中能提供目的基因。

2.用手从细菌模型内取出能活动的质粒，并用剪刀（限制性核酸内切酶模型）把质粒模型剪成黏性末端，并把黏性末端打开。

3.从真核细胞模型内取出DNA，并用剪刀（限制性核酸内切酶模型）把DNA模型上的目的基因模型剪下来。

4.用细铁棒（DNA连接酶）把目的基因与质粒连接。

5.把连接好的目的基因的质粒模型置于另一个受体细胞中。

6.把做好的目的基因产物模型放入受体细胞，若检测到受体细胞中有目的基因的产物，就说明目的基因导入成功。把目的基因产物模型拿出，说明受体细胞中无目的基因的产物，即基因工程过程操作失败。

六、使用效果

1.用基因工程的基本操作过程演示板演示时，能突出基因工程操作中“目的基因获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定”的过程，直观形象。

2.能复习巩固原核细胞（细菌）与真核细胞结构的区别，一举多得。

七、创新点

1.用废旧的三合板边角料、铁皮板和小磁铁作为原材料，成本低，易取材。

2.采用拼图游戏的形式演示基因工程的基本操作过程，趣味性更强。

3.基因工程的基本操作过程演示板易操作，实用性强，演示效果好。endprint