2022年人教高中生物教案：基因工程及其應(yīng)用

1、第 6 章 從雜交育種到基因工程第 2 節(jié) 基因工程的應(yīng)用 教案過程 一、課前預(yù)備 由于本課時的內(nèi)容是基因工程的成果與進(jìn)展前景,屬于基因工程的實際應(yīng)用問題,所以教材中的大量內(nèi)容是基因工程進(jìn)展近幾年的成果,相對其他章節(jié)來講該內(nèi)容比較新奇和超前,而且該內(nèi)容是一個動態(tài)的學(xué)問體系,其內(nèi)容不斷地更新、進(jìn)展和變化；假如根據(jù)以往的教案手段,必定導(dǎo)致同學(xué)對學(xué)問的機(jī) 械記憶,不利于開闊同學(xué)的思路、進(jìn)展同學(xué)的思維和素養(yǎng)才能的提高；因此本課打破原有的教案模式,嘗試?yán)镁W(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行信息化教案；這就需要老師和同學(xué)做充分的預(yù)備；1教師準(zhǔn)備：（ 1）老師設(shè)計并參加制作運算機(jī)教案課件,在校內(nèi)網(wǎng)上制作網(wǎng)頁,查找大量資料 , 完

2、 善 網(wǎng) 頁 內(nèi) 容 , 建 立 內(nèi) 容 豐 富 的 “基 因 工 程 知 識 資 源 庫 ”；（ 2 ） 熟 練 計 算 機(jī) 系 統(tǒng) 、 課 件 等 的 操 作 , 為 教 案 做 好 準(zhǔn) 備 ；2學(xué)生準(zhǔn)備：（ 1 ） 學(xué) 生 預(yù) 習(xí) 教 材 , 對 教 材 中 的 內(nèi) 容 做 宏 觀 的 了 解 ；（2）利用課余時間,通過看書、看報及看電視,收集有關(guān)基因工程的成果與進(jìn)展前景的資料或信息,也可以走訪有關(guān)的專家學(xué)者明白該內(nèi)容,有條件的學(xué)校可以請專家學(xué)者做有關(guān)基因工程知識的講座；（ 3 ） 熟 悉 計 算 機(jī) 的 基 本 操 作 , 為 本 課 進(jìn) 行 做 準(zhǔn) 備 ；二、情境創(chuàng)設(shè)：（1）老師活動

3、：輔導(dǎo)同學(xué)操作運算機(jī)進(jìn)入校內(nèi)網(wǎng)并找到相關(guān)的網(wǎng)頁,瀏覽本節(jié)課的有關(guān)內(nèi)容；（2）同學(xué)活動：進(jìn)入相關(guān)的網(wǎng)頁,根據(jù)自己的愛好愛好瀏覽有關(guān)的資料和信息,進(jìn)入學(xué)習(xí)情境；三、師生互動1確 定 課 題：（ 1） 教 師 活 動 ： 教 師 幫 助 學(xué) 生 確 立 自 主 研 究 的 子 課 題 ：在 醫(yī) 藥 衛(wèi) 生 方 面,基 因 工 程 有 哪 些 應(yīng) 用 和 前 景？在 農(nóng) 吐 業(yè) 和 食 品 工 業(yè) 方 面 , 基 因 工 程 有 哪 些 應(yīng) 用 和 前 景 ？在 環(huán) 境 保 護(hù) 方 面,基 因 工 程 有 哪 些 應(yīng) 用 和 前 景？你 想 像 中 未 來 的 基 因 工 程 會 有 怎 樣 的 發(fā)

4、展 趨 勢？（2）同學(xué)活動：同學(xué)根據(jù)自己搜集的資料和愛好愛好在老師時和諧下分成 4 個小組,每個小組分別確定一個子課題作為本組爭論和爭論的中心內(nèi)容,并且各小組爭論的子課題內(nèi)容不能重復(fù)；2、自主探究：（1）老師活動：作為同學(xué)的指導(dǎo)者、幫忙者、詢問者和學(xué)習(xí)伙伴,在同學(xué)上網(wǎng)自主探究的過程中,給予必要的幫助和指導(dǎo)：在 信 息 技 術(shù) 上 , 指 導(dǎo) 學(xué) 生 如 何 上 網(wǎng) 、 瀏 覽 、 搜 索 和 網(wǎng) 上 交 流 討 論 ；在學(xué)生交流處理信息的過程中給予指導(dǎo)幫助；（2）同學(xué)活動：以小組為單位,根據(jù)子課題的內(nèi)容在網(wǎng)上搜尋有關(guān)資料信息,同時可以將課前收集預(yù)備的有關(guān)資料在組內(nèi)進(jìn)行信息溝通和爭論；在溝通的過

5、程中每個小組將信息歸納、整理,建構(gòu)自己的學(xué)問框架,將學(xué)問內(nèi)化；通過組內(nèi)的溝通和爭論,全組成員 形 成 共 識 , 將 各 子 課 題 的 研 究 成 果 進(jìn) 行 概 括 的 歸 納 總 結(jié) , 并 可 在 網(wǎng) 上 公 布 ；31、）交教流師協(xié)活作：（動：組織 4 個小組進(jìn)行組間溝通,在參加溝通的同時,對溝通進(jìn)行點評、導(dǎo)撥,以確保交流的正確性和有效性；在 交 流 中 教 師 組 織 學(xué) 生 討 論 , 可 以 打 破 組 的 界 限 使 同 學(xué) 們 各 抒 己 見 ；在溝通和爭論中,老師可以將有代表性的同學(xué)網(wǎng)頁,在同學(xué)發(fā)言時進(jìn)行切換,供全體學(xué)生交流；（ 2）同學(xué)活動：各小組環(huán)繞出現(xiàn)不同側(cè)面的情境

6、所獲得的熟悉,綻開小組爭論、溝通,形成共享式、合作式的學(xué)習(xí)方式,并學(xué)會利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)問解決實際問題,將學(xué)問外顯化；在爭論溝通中,每個同學(xué)的觀點在和其他同學(xué)以及老師一 起建立的協(xié)商環(huán)境中受到考察 、 評 論 , 同 時 , 每 個 學(xué) 生 也 對 別 人 的 觀 點 、 看 法 進(jìn) 行 思 考 并 做 出 反 應(yīng) ；4、歸納總結(jié)：（ 1）老師活動：將同學(xué)對基因工程成果與進(jìn)展前景爭論的結(jié)果進(jìn)行總結(jié),并將本節(jié) 課 的 重 點 內(nèi) 容 總 結(jié) 成 板 書 （ 屏 顯 ） , 幫 助 學(xué) 生 理 清 知 識 體 系 ；（2）同學(xué)活動：通過本課的學(xué)習(xí)增長了學(xué)問,開拓了思路,學(xué)到了方法,調(diào)動了對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)積

7、極性；通過對本課學(xué)問體系的懂得,對學(xué)問的把握、技能的提高進(jìn)行自我要評點價；提示 1 由于本節(jié)的內(nèi)容信息量大、專業(yè)術(shù)語較多,在教案中同學(xué)不易懂得,所以在教案過程中老師要留意調(diào)動同學(xué)的積極性,通過不斷地質(zhì)疑引導(dǎo)同學(xué)的思維,將復(fù)雜的學(xué)問簡化,讓學(xué)生直觀地、自然地接受本節(jié)的知識； 2 本節(jié)的內(nèi)容涉及的概念和名稱較多,老師應(yīng)指導(dǎo)同學(xué)對本節(jié)學(xué)問中顯現(xiàn)的概念,名稱進(jìn)行比較加以區(qū)分；例如,基因工程的概念、目的基因的概念、供體細(xì)胞與受體細(xì)胞的區(qū)分,重組質(zhì)粒與重組DNA 分子的區(qū)分,目的基因的檢測與表達(dá)的區(qū)分等； 3 在教案中應(yīng)搞好組織工作,處理好各種媒體的使用,做到恰到好處,點到為 止；處理好同學(xué)的爭論,溝通與

8、操作的關(guān)系,把握好教案過程中的時間分布,做到心中有 數(shù)； 4 在教案中要敢于放手,對于同學(xué)可以懂得的內(nèi)容盡量讓同學(xué)獨立摸索和解決,老師在其中只作為教案的指導(dǎo)者,這樣不僅可以培育同學(xué)的創(chuàng)新意識和實踐才能,也可以 錘煉同學(xué)的自主學(xué)習(xí)才能,同時也有利于同學(xué)的個性進(jìn)展和認(rèn)知水平的提高；教案過程要 表達(dá)主體性和科學(xué)性的現(xiàn)代訓(xùn)練理論和原就,使同學(xué)全員參加到教案過程的整個探究中,并 在 平 衡 不 平 衡 平 衡 中 不 斷 得 到 豐 富 、 提 高 和 發(fā) 展 ； 5 在學(xué)問內(nèi)容方面,由于本節(jié)的學(xué)問較抽象,有條件的學(xué)校最好制作多媒體課件 或相關(guān)的網(wǎng)頁,這就需要老師具備肯定的運算機(jī)軟件開發(fā)才能,老師與同學(xué)

9、都要具備肯定的計算機(jī)操作使用基礎(chǔ),才能上好本課； 6 本節(jié)的內(nèi)容要求同學(xué)把握的層次是明白水平,老師可以適當(dāng)?shù)膶⒄n本的學(xué)問延 伸,既可以提高同學(xué)對生物學(xué)科的愛好,又可以錘煉同學(xué)的觀看、思維、歸納、協(xié)作能 力；但是老師在適當(dāng)擴(kuò)充延長學(xué)問的同時,不要忽視本課學(xué)問點的把握；自我檢測的答案和提示一、概念檢測（一）連線題 1B,2C, 3E,4D,5F,6 A；（二）判定題 1 ；解讀：有性生殖的后代有遺傳有變異,不肯定把親本的全部特點都遺傳下來；2；解讀：由于挑選育種僅在同種物種的自然變異的情形下進(jìn) 行挑選,所以進(jìn)展 緩慢,可挑選的范疇有限；3；由于人工誘變可提高突變的頻率,可挑選范疇廣,從而較快了育種

10、的進(jìn)程；4；假如不嚴(yán)加治理,就有可能被不法分子利用危害人類； 三 畫概念圖用限制性風(fēng)切酶切割二、學(xué)問遷移 用連接酶連接目的的基 提示：此題是一道開放性題目,答案從略；三、技能應(yīng)用提示：這是一幅具有諷刺意味的卡通圖；畫面中兩位爭論人員在培育室中面對人工栽 用特別的運載體將分子導(dǎo)入受體細(xì)胞 培的人形大頭菜,說道：“ 看來我們把太多的人基因轉(zhuǎn)移到大頭菜里了；” 示意他們已能 夠運用基因工程技術(shù)隨心所欲地把人的基因轉(zhuǎn)入蔬菜中生產(chǎn)出“ 人形” 大頭菜；此題屬于開放型題目,手法夸張,老師應(yīng)啟示同學(xué)充分發(fā)揮想像力,運用本章所學(xué)學(xué)問對此作出評 獲得轉(zhuǎn)基因和生物 價,并且熟悉到理智地運用科學(xué)技術(shù)成果的必要性；四

11、、思維拓展 目的基因檢測 提示：許多生物的基因組目前并不清晰,因此,查找目的基因仍是非常艱難的工作；此外,基因的提取、分別和轉(zhuǎn)移需要昂貴的儀器設(shè)備；而雜交育種和誘變育種作為常規(guī)育 種方法,操作簡便易行,是基因工程技術(shù)所不能取代的；附件 大腸桿菌轉(zhuǎn)基因試驗 試驗原 理 大腸桿菌 DH5e是基因工程常用的受體細(xì)菌,在 LB 培育基上生長為白色菌落,在含有 氨芐青霉素的培育基上不能生長；pBR322 質(zhì)粒含有抗氨芐青霉素的基因,轉(zhuǎn)入了 pBR322 質(zhì)粒的大腸桿菌能在含有氨芐青霉素的培育基上正常生長；目的要求 1明白細(xì)菌轉(zhuǎn)基因的基本過程,進(jìn)一步懂得 細(xì)菌轉(zhuǎn)基因的原理；2觀看大腸桿菌轉(zhuǎn)基因的結(jié)果；材料

12、用具 大腸桿菌 DH5a,質(zhì)粒 pBR322或 pUCl8 等, LB 液體和固體培育基,LBA固體培育基；燒杯,試管, Eppendor 管,酒精燈,火柴,1.5mE 離心管,接種環(huán),棉花,棉線,記號筆,標(biāo)簽,塑料盒,離心機(jī),恒溫?fù)u床,恒溫培育箱,吸液器,高壓蒸汽滅菌鍋；冰塊,氨芐青霉素 質(zhì)量濃度為100mgmi- ,物質(zhì)的量濃度為0,1 mol L 的CaCI：溶液,去離子水；方法步驟一、培育基的配制1LB 培育基牛肉膏 5.0g 蛋 白胨 10.0g NaCl 5.0 g 瓊脂 20.0g 將上述物 質(zhì)溶解后,用自來水定容至1000mL；配制后,在高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi),用壓力100kPa,1

13、21.3 , 1530min 的條件滅菌后倒平板；2LBA培育基將配制好的 LB 培育基高壓滅菌后,冷卻至 60左右,加入氨芐青霉素,使氨芐青霉素最終濃度為 50mgmL,搖勻后倒平板；二、感受態(tài)細(xì)胞的制備1將大腸桿菌DH5a接種于 5mLLB培育基中, 37恒溫,在搖床上以200r min 的轉(zhuǎn)速培育 8 h ；2取 2mL菌液轉(zhuǎn)接于50min；LB 培育基中, 37恒溫,在搖床上以300r min 的轉(zhuǎn)速培育約 2 h ；3將培育液轉(zhuǎn)移到50min；預(yù)冷的無菌離心管中,在冰上放置10min；在 4以 4000rmin 離心 10min；4除去上清液,用10 mL 冰浴的 CaCl2溶液洗滌沉淀,在冰上放置10min；在 4以 4 000r min 離心 10min；5除去上清液,將沉淀懸浮在 儲存, 48h 內(nèi)使用；三、轉(zhuǎn)化2mL冰浴的 CaCl 2溶液中, 0.5h 后即可使用,或者在1取 200 L 感受態(tài)細(xì)胞,加入 110 P1 ；質(zhì)粒 質(zhì)粒含量不超過 0.1 g ,混勻,在冰上放置 30min 后,在 42水浴中