高中生物-基因工程的基本操作程序教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

《基因工程操作的基本程序》教學(xué)設(shè)計重點難點教學(xué)重點：基因工程操作程序的四個步驟教學(xué)難點：（1）PCR技術(shù)擴增（2）構(gòu)建重組質(zhì)?！菊n前學(xué)生活動】根據(jù)學(xué)案預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容.完成課堂展示部分。教學(xué)過程【創(chuàng)設(shè)情境】大屏幕展示上播放自己制作的PhotoStory(照片故事)-“漸漸走進我們生活的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品”教師：基因產(chǎn)品正漸漸走進我們的生活，雖然引發(fā)一定的爭議，但人們還是想盡量的利用好這把雙刃劍，讓這項生物技術(shù)能更好的服務(wù)于人類。大屏幕展示上播放：日照海邊的燈光絢麗的夜景教師：在這美麗的背后要付出巨大的能源消耗為代價。大屏幕展示上播放：由發(fā)光魚及發(fā)光植物形成的絢麗多彩的海底美景，及發(fā)光魚發(fā)光的原因的資料。教師引導(dǎo)：通過以上資料你能否為我們節(jié)能減排提出好的設(shè)想？學(xué)生討論回答：可利用基因工程將發(fā)光魚的基因轉(zhuǎn)移到樹的體內(nèi)，那樣的話，到了夜晚我們就既能繼續(xù)欣賞美麗的夜景又能節(jié)約大量的電能，達到了節(jié)能減排的效果。【創(chuàng)設(shè)情景，探究新知】教師活動：要想打造發(fā)光樹首先需要獲得什么，應(yīng)怎樣獲取更方便？學(xué)生回答：目的基因-發(fā)光基因，從魚的體內(nèi)獲得。教師活動：目的基因直接從魚的體內(nèi)獲取太麻煩，所以人們就構(gòu)建的基因文庫，就像圖書室一樣，把我們需要的基因存在那里，隨用隨取，非常方便。什么是基因文庫呢，基因文庫分為哪幾類呢？（通過大屏幕演示，讓學(xué)生明確基因文庫的構(gòu)建及分類）教師活動：除了從基因文庫中獲取目的基因外還有PCR技術(shù)擴增的方法.PCR技術(shù)擴增實際上是體外DNA復(fù)制,那它的進行需要哪些條件呢?它與細胞內(nèi)的DNA復(fù)制又有何區(qū)別呢?帶著這些問題大家觀看下面一段視頻,希望大家能從那里找到答案.教師活動：播放自己用錄屏軟件制作的微課。師生共同總結(jié)：PCR技術(shù)擴增的原理和條件，結(jié)果大屏幕展示。教師活動：獲得了發(fā)光基因后能不能直接導(dǎo)入植物細胞體內(nèi)呢？學(xué)生回答：不能，在可能會被當做異物清除?！舅伎奸喿x】教師設(shè)問：為什么要構(gòu)建基因表達載體？構(gòu)建好的基因表達載體包括哪些結(jié)構(gòu)？大家仔細閱讀課本p11頁找到相關(guān)答案。并展示。學(xué)生活動：閱讀并總結(jié)展示相關(guān)答案。教師活動：將自制模型粘貼在黑板上，演示基因表達載體的基本結(jié)構(gòu)。教師活動：基因表達載體是如何構(gòu)建的呢？（動畫演示構(gòu)建的基本過程）教師活動：我們了解了構(gòu)建基因表達載體的基本過程后，下面請大家共同來探討以下問題，并完成發(fā)光基因表達載體的構(gòu)建?！竞献魈骄炕顒印繕?gòu)建發(fā)光基因表達載體學(xué)生活動：以共同體為單位，利用手中的材料（各種限制酶圖片、可活動的含目的基因的DNA片段、含切割位點和標記基因的質(zhì)粒圖片）探究一種最佳的切割方案。共同體2展示：(演示剪切及重組過程并講解)用EcoRI酶和HindⅢ酶切割其他學(xué)生提出質(zhì)疑：造成目的基因和質(zhì)粒的反向連接，改變了基因的堿基序列，也就改變遺傳特性，不可取。共同體7展示：(演示剪切及重組過程并講解)用BamHI酶和HindⅢ酶切割既能防止了目的基因-目的基因連接；質(zhì)粒-質(zhì)粒連接，又防止了質(zhì)粒和目的基因的反向連接，因此用這兩種酶進行切割是最佳方案。師生總結(jié)：1、雙酶切的優(yōu)點2、構(gòu)建基因表達載體應(yīng)注意的事項教師引導(dǎo)：我們解決了構(gòu)建基因表達載體的難題后接下來我們應(yīng)該導(dǎo)入受體細胞-樹的細胞內(nèi)了。導(dǎo)入的方法有哪些呢？下面同學(xué)們認真閱讀課本資料并填寫相應(yīng)的學(xué)案，完成后請同學(xué)上臺展示你總結(jié)的相關(guān)問題答案。學(xué)生活動：閱讀課本資料總結(jié)歸納有關(guān)基因表達載體導(dǎo)入受體細胞的有關(guān)問題，上臺展示總結(jié)結(jié)果。教師活動：我們通過總結(jié)歸納看到，不同種類的生物基因?qū)氲氖荏w細胞不同，導(dǎo)入的方法也不同，發(fā)光基因載體導(dǎo)入植物細胞用到什么方法？學(xué)生回答：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。教師活動：通過大屏幕展示，講解農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理及過程。教師啟發(fā)：最后攜帶發(fā)光基因的T-DNA整合到植物細胞的染色體DNA上后，其遺傳信息的傳遞符合什么法則？學(xué)生回答：中心法則教師活動：（展示中心法則）要想基因工程獲得成功，遺傳信息的傳遞過程必需通暢，所以基因工程的最后一道程序就是“目的基因的檢測與測定“學(xué)生活動:根據(jù)資料并結(jié)合基因表達的相關(guān)知識總結(jié)歸納基因工程技術(shù)中目的基因的檢測與鑒定。并進行課堂展示。學(xué)生交流收獲，并總結(jié)：打造發(fā)光樹為例總結(jié)出基因工程基本操作程序的四個步驟【課堂評價】做相關(guān)高考題，學(xué)生展示答案并找出相關(guān)考點。鞏固提高，布置作業(yè)。板書設(shè)計：1.2基因工程的基本操作程序獲取目的基因基因表達載體的構(gòu)建將目的基因?qū)胧荏w細胞目的基因的檢測與鑒定學(xué)情分析通過第一節(jié)《DNA重組技術(shù)的基本工具》的學(xué)習(xí)，在知識方面，學(xué)生已知道基因工程中所用的工具并已經(jīng)模擬制作重組DNA模型，明確了基因工程的基本原理。因此在這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計中要求學(xué)生運用第一節(jié)的相關(guān)基礎(chǔ)知識以資料探究活動為主，通過分析相關(guān)資料，探究解決基因工程中實際存在問題，提高學(xué)生分析問題解決的能力，進一步提高學(xué)生邏輯思維能力。盡量讓學(xué)生成為課堂教學(xué)中的主體，由知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿髡摺ＰЧ治鐾ㄟ^本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握基因工程的基本程序，并能通過合作探究充分認識到“雙酶切法”的優(yōu)點，能利本節(jié)知識對基因工程中相關(guān)問題進行解答。在探究過程中，學(xué)生表現(xiàn)出極大的興趣，討論熱烈，各體成員間配合默契，各體之間相互補充，較好的實現(xiàn)了探究的目的。教材分析《基因工程的基本操作程序》是專題1《基因工程》的第二節(jié)，也是《基因工程》的核心，上承《DNA重組技術(shù)的基本工具》，下接《基因工程的應(yīng)用》。基因工程作是生命科學(xué)中最有活力的前沿鄰域之一在.這一專題教學(xué)首先要考慮基礎(chǔ)性.高中教學(xué)要全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),因此著力點應(yīng)瞄準對學(xué)生的發(fā)展起根本作用的知識、能力、思想情感上，如忽視這一點，就會影響學(xué)生的全面發(fā)展。本專題另一個重要的原則是要在學(xué)生原有的知識、經(jīng)驗基礎(chǔ)上提升。緊密聯(lián)系學(xué)生已有的經(jīng)驗和閱歷，緊密聯(lián)系課本中的基礎(chǔ)知識，一步一步引領(lǐng)學(xué)生登上這一科技前沿的舞臺。在學(xué)生本專題內(nèi)容時，不能忽視知識與能力、情感態(tài)度價值觀的有機結(jié)合，利用國際上重大科技成果的素材，開闊學(xué)生的眼界，增強他們奮發(fā)圖強的緊迫感；利用國內(nèi)重大科技成果素材，培養(yǎng)他們自強不息的民族精神，從而喚起他們學(xué)習(xí)的積極性。評價練習(xí)1、下圖是培育表達人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線。圖中tetR表示四環(huán)素抗性基因，ampR表示氨芐青霉抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直線所示為三種限制酶的酶切位點。據(jù)圖回答：(1)圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體，需用________________限制酶同時酶切載體和人乳鐵蛋白基因。(2)能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細胞中特異性表達的調(diào)控序列是_____(填字母代號)。A．啟動子B．tetRC．復(fù)制原點D．a(chǎn)mpR(3)過程①可采用的操作方法是_____________________。(4)該過程成功的標志是______________________________________。2、（理綜）為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標記的____________________作探針進行分子雜交檢測．又要用__________________________方法從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。3、（理綜）研制能夠產(chǎn)生人類白細胞介素的牛乳腺生物反應(yīng)器，需將目的的基因?qū)肱Ｊ芫?，最常用的?dǎo)入方法是_____________；獲得轉(zhuǎn)基因母牛后，如果___________________即說明目的基因已經(jīng)表達。課后反思本節(jié)內(nèi)容較多，應(yīng)如何有效分配課堂時間，做到既兼顧基礎(chǔ)知識的掌握又能適當加深探究內(nèi)容一直是我在備課和課堂上難以解決的問題。在今后教學(xué)中還應(yīng)進一步探究如何能盡量達到二者兼顧，更加有效的提高課堂效率。另外，還有盡量添加國際上重大科技成果的素材，開闊學(xué)生的眼界，增強他們奮發(fā)圖強的緊迫感；利用國內(nèi)重大科技成果素材，培養(yǎng)他們