高中生物 專題1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序說課稿 新人教版選修3

高中生物專題1基因工程1.2基因工程的基本操作程序說課稿新人教版選修3學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：高中生物專題1基因工程1.2基因工程的基本操作程序

2.教學年級和班級：高中二年級

3.授課時間：2023年10月20日

4.教學時數(shù)：1課時（45分鐘）核心素養(yǎng)目標1.讓學生理解基因工程的基本操作程序，培養(yǎng)科學探究與創(chuàng)新思維。

2.通過分析基因工程的應用，提高學生的實踐能力與問題解決能力。

3.增強學生對生物技術的興趣，培育學生的科學精神與社會責任感。學情分析本節(jié)課的對象是高中二年級的學生，他們已經(jīng)具備了一定的生物基礎知識，對生物學的概念和原理有初步的理解。在知識方面，學生已經(jīng)學習過遺傳學的基本概念，如基因、DNA等，但可能對基因工程這一現(xiàn)代生物技術的具體操作程序較為陌生。在能力方面，學生具備基本的實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力，但可能缺乏獨立進行復雜實驗設計和解決問題的經(jīng)驗。

學生的行為習慣方面，他們已經(jīng)適應了高中階段的學習節(jié)奏，能夠按時完成作業(yè)和參與課堂討論，但可能存在對理論知識重視有余，而對實踐操作和實際應用關注不足的情況。此外，學生在學習新知識時可能存在一定的畏難情緒，需要通過引導和激勵來提高他們的學習積極性。

在課程學習的影響上，學生對基因工程這一現(xiàn)代生物技術表現(xiàn)出濃厚的興趣，這有助于激發(fā)他們的學習動力。然而，由于基因工程涉及復雜的生物技術和精細的操作，學生可能會感到一定程度的難度，需要教師在教學中注重理論與實踐的結合，幫助學生克服學習上的困難。教學資源-教科書：《新人教版高中生物選修3基因工程》

-多媒體教學設備（投影儀、電腦）

-實驗室設備（用于模擬基因工程的實驗器材）

-網(wǎng)絡資源（基因工程相關論文、視頻資料）

-教學PPT

-實驗操作手冊

-小組討論指南教學過程1.導入新課

-（教師）同學們，大家好！今天我們將進入一個充滿科技魅力的領域——基因工程。請大家回想一下，我們在遺傳學中學到了哪些基礎知識？比如，什么是基因？基因在生物體中扮演著怎樣的角色？

-（學生）基因是控制生物遺傳特征的基本單位，它們攜帶遺傳信息，決定生物的性狀。

-（教師）非常好！那么，如果我們能夠對基因進行操作，會帶來怎樣的變革呢？這就是我們今天要學習的內容——基因工程的基本操作程序。

2.知識講解

-（教師）首先，請大家打開教科書第1頁，我們來看一下基因工程的定義?；蚬こ蹋卜Q為遺傳工程，是指通過分子生物學技術對生物體基因進行定向修改，以改變其遺傳特征的一門科學。

-（教師）基因工程的基本操作程序主要包括四個步驟：目的基因的獲取、基因表達載體的構建、將目的基因導入受體細胞以及目的基因的檢測與表達。

-（教師）接下來，我們逐一學習這些步驟。首先是目的基因的獲取。目的基因是指我們希望轉移到受體細胞中的基因。獲取目的基因的方法有很多，比如從生物體中直接提取，或者通過基因合成技術合成。

3.案例分析

-（教師）現(xiàn)在，我們來看一個具體的案例。假設我們想將一種抗病基因轉移到水稻中，以提高其抗病性。請大家思考一下，我們應該如何獲取這個目的基因？

-（學生）我們可以從抗病性較強的水稻品種中提取這個基因。

-（教師）非常好！那么，接下來我們該怎么辦呢？

-（學生）我們需要構建一個基因表達載體，將目的基因插入其中。

-（教師）正確?；虮磉_載體是基因工程中的關鍵部分，它能夠將目的基因有效地導入受體細胞，并確保目的基因在受體細胞中正常表達。

4.實驗模擬

-（教師）下面，我們將進行一個實驗模擬，以了解基因表達載體的構建過程。請大家分成小組，每組將得到一套實驗器材，包括DNA分子模型、限制性內切酶、連接酶等。

-（教師）首先，我們需要選擇一個合適的載體，比如質粒。然后，使用限制性內切酶切割載體和目的基因，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端。

-（教師）接下來，我們將目的基因與載體連接起來，形成重組DNA分子。這個過程需要用到連接酶。

-（教師）最后，我們將重組DNA分子導入受體細胞中，比如大腸桿菌。請大家按照實驗步驟操作，并觀察實驗結果。

5.課堂討論

-（教師）實驗完成后，請大家回到座位上，我們來討論一下實驗中的關鍵步驟和可能出現(xiàn)的問題。首先，請大家分享一下自己小組的實驗結果。

-（學生）我們小組成功構建了重組DNA分子，并將其導入大腸桿菌中。

-（教師）很好！那么，在實驗過程中，你們遇到了哪些困難？

-（學生）我們在切割載體和目的基因時，發(fā)現(xiàn)有時候切割的黏性末端不太匹配，導致連接效率較低。

-（教師）這是一個常見的問題。在實驗中，我們需要確保切割的黏性末端完全匹配，以提高連接效率。

6.總結反饋

-（教師）通過今天的實驗和討論，我們了解了基因工程的基本操作程序。大家在這個過程中積極參與，表現(xiàn)出了很高的學習熱情和實驗技能。

-（教師）基因工程作為一門現(xiàn)代生物技術，在農業(yè)、醫(yī)學等領域有著廣泛的應用。希望同學們能夠將所學知識運用到實際生活中，為科學發(fā)展和人類福祉做出貢獻。

-（教師）最后，我想給大家布置一個小作業(yè)。請大家根據(jù)今天的學習內容，寫一篇關于基因工程應用的短文，字數(shù)不限，要求條理清晰，觀點明確。

7.課堂結束

-（教師）好了，今天的課就到這里。感謝大家的積極參與，下課！知識點梳理一、基因工程概述

1.基因工程的定義：基因工程，也稱為遺傳工程，是指通過分子生物學技術對生物體基因進行定向修改，以改變其遺傳特征的一門科學。

2.基因工程的意義：基因工程在農業(yè)、醫(yī)學、環(huán)境保護等領域有著廣泛的應用，能夠解決許多傳統(tǒng)方法難以解決的問題，推動生物科學的發(fā)展。

二、基因工程的基本操作程序

1.目的基因的獲取

-目的基因的來源：可以從生物體中直接提取，或者通過基因合成技術合成。

-獲取方法：分子克隆、PCR擴增、基因合成等。

2.基因表達載體的構建

-載體的選擇：常用的載體有質粒、噬菌體、病毒等。

-構建過程：切割載體和目的基因，連接載體和目的基因，形成重組DNA分子。

3.將目的基因導入受體細胞

-受體細胞的選擇：常用的受體細胞有大腸桿菌、酵母菌、動植物細胞等。

-轉化方法：化學轉化、電轉化、基因槍轉化等。

4.目的基因的檢測與表達

-檢測方法：PCR檢測、Southernblotting、Westernblotting等。

-表達調控：啟動子、終止子、信號肽等。

三、基因工程的應用

1.農業(yè)領域：抗病抗蟲植物、轉基因作物、生物肥料等。

2.醫(yī)學領域：基因治療、疾病診斷、藥物研發(fā)等。

3.環(huán)境保護領域：生物降解、生物修復、生物制藥等。

四、基因工程的安全性問題

1.食品安全：轉基因食品對人體健康的影響。

2.生態(tài)安全：轉基因生物對生態(tài)環(huán)境的影響。

3.法律倫理：基因編輯技術的倫理問題。

五、基因工程的發(fā)展趨勢

1.精準醫(yī)療：個性化醫(yī)療、基因診斷、基因治療等。

2.人工智能：基因數(shù)據(jù)分析、生物信息學等。

3.生物經(jīng)濟：生物制藥、生物能源、生物材料等。教學反思與改進在完成基因工程的基本操作程序這一節(jié)課的教學后，我深感教學過程中的點滴細節(jié)對學生的學習效果有著至關重要的影響。以下是我對本次教學的一些反思和改進措施。

1.設計反思活動

為了評估本次教學的效果，我計劃在下一堂課前進行一次簡短的復習和討論活動。我會提出一些針對性的問題，比如讓學生描述基因工程的基本操作步驟，或者討論在實驗模擬中遇到的困難和解決方案。這樣不僅能夠檢驗學生對知識的掌握程度，還能讓我及時發(fā)現(xiàn)他們在理解上的誤區(qū)。

同時，我還會讓學生填寫一份匿名反饋問卷，收集他們對本次課程的看法，包括哪些部分講解得不清楚，哪些部分他們特別感興趣，以及他們對教學方式的建議。這些反饋將幫助我更好地了解學生的學習需求，為未來的教學提供參考。

2.制定改進措施

根據(jù)學生的反饋和我在課堂上的觀察，我制定了以下改進措施：

-加強理論與實踐的結合：在講解基因工程的基本操作程序時，我會更多地結合實際案例，讓學生了解這些理論在實際應用中的重要性。

-提高實驗模擬的互動性：在實驗模擬環(huán)節(jié)，我會鼓勵學生更加積極地參與進來，比如通過小組競賽或者角色扮演的方式，讓學生在互動中學習。

-強化難點知識的講解：對于學生反映難以理解的部分，如基因表達載體的構建過程，我會準備更多的教學輔助材料，如動畫演示或實物模型，以幫助學生更好地理解。

-適時調整教學進度：我會根據(jù)學生的接受程度適時調整教學進度，確保每個學生都能夠跟上課程的節(jié)奏，不會因為進度過快而感到困惑。

-增加課堂討論環(huán)節(jié)：我會增加更多的課堂討論環(huán)節(jié)，讓學生有機會表達自己的觀點，同時也能夠通過討論加深對知識點的理解。

在未來的教學中，我將根據(jù)這些改進措施調整教學策略，以期達到更好的教學效果。我相信，通過不斷的教學反思和改進，我們能夠為學生提供更加優(yōu)質的教學體驗，幫助他們更好地掌握基因工程這一重要的現(xiàn)代生物技術。板書設計1.基因工程概述

①基因工程的定義

②基因工程的應用領域

③基因工程的發(fā)展趨勢

2.基因工程的基本操作程序

①目的基因的獲取

②基因表達載體的構建

③將目的基因導入受體細胞

④目的基因的