江西省萬載縣高中生物 專題1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序3教學設計 新人教版選修3

江西省萬載縣高中生物專題1基因工程1.2基因工程的基本操作程序3教學設計新人教版選修3科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）江西省萬載縣高中生物專題1基因工程1.2基因工程的基本操作程序3教學設計新人教版選修3設計意圖親愛的小伙伴們，咱們今天要來揭開基因工程的神秘面紗，一起探索基因工程的基本操作程序。咱們得讓這些復雜的基因操作變得生動有趣，就像玩魔術一樣，把一個個基因玩得團團轉(zhuǎn)。咱們不僅要學會這些操作，還要知道它們是如何讓科學家們創(chuàng)造出一個個“超級英雄”——轉(zhuǎn)基因生物的！準備好了嗎？咱們這就開始這場精彩的基因之旅！??????核心素養(yǎng)目標1.科學思維：理解基因工程的操作原理，學會運用邏輯推理和批判性思維分析基因操作的步驟和潛在影響。

2.科學探究：通過實驗模擬，提高動手操作能力和實驗設計能力，學會設計實驗、收集數(shù)據(jù)、分析結果。

3.科學態(tài)度與責任：認識到基因工程在生物技術中的重要性，樹立科學嚴謹?shù)膽B(tài)度，培養(yǎng)對生物技術的責任感和倫理意識。教學難點與重點1.教學重點：

-**核心內(nèi)容**：基因工程的基本操作程序，包括目的基因的獲取、基因表達載體的構建、將目的基因?qū)胧荏w細胞以及目的基因的檢測與鑒定。

-**舉例解釋**：例如，重點講解如何通過PCR技術擴增目的基因，如何構建基因表達載體，以及如何使用分子標記技術進行目的基因的檢測。

2.教學難點：

-**難點內(nèi)容**：目的基因的導入和表達，以及基因檢測與鑒定的技術細節(jié)。

-**舉例解釋**：例如，難點在于理解質(zhì)粒載體如何導入受體細胞，以及如何通過Southernblotting、Westernblotting等技術來檢測目的基因是否成功表達。此外，理解基因沉默和基因編輯技術的復雜性也是一大難點。教學方法與手段教學方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解基因工程的基本操作步驟，幫助學生構建知識框架。

2.討論法：引導學生圍繞基因工程倫理問題展開討論，培養(yǎng)批判性思維。

3.實驗法：通過模擬實驗，讓學生親自動手操作，加深對基因工程操作的理解。

教學手段：

1.多媒體演示：利用PPT展示基因工程的操作流程和實驗結果，增強可視化教學效果。

2.網(wǎng)絡資源：引入相關在線課程和實驗視頻，拓寬學生視野，提高學習興趣。

3.教學軟件：運用模擬軟件進行虛擬實驗，讓學生在虛擬環(huán)境中體驗基因工程操作。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對基因工程興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“同學們，你們有沒有想過，為什么有些植物不怕蟲害，而有些卻很容易被蟲子咬壞？這背后可能就隱藏著基因工程的奧秘?！?/p>

展示一些關于轉(zhuǎn)基因植物的圖片或視頻片段，讓學生初步感受基因工程的應用和魅力。

簡短介紹基因工程的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.基因工程基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解基因工程的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解基因工程的定義，包括其主要組成元素或結構。

詳細介紹基因工程的組成部分，如目的基因、載體、受體細胞等，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

通過實例，如轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育，讓學生更好地理解基因工程的實際應用。

3.基因工程案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解基因工程的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的基因工程案例進行分析，如基因治療、轉(zhuǎn)基因食品等。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解基因工程的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或醫(yī)學的影響，以及如何應用基因工程解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與基因工程相關的主題進行深入討論，如基因編輯技術的倫理問題。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對基因工程的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)基因工程的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括基因工程的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)基因工程在現(xiàn)實生活或?qū)W習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用基因工程。

7.課后作業(yè)（5分鐘）

目標：鞏固學習效果，提高學生的獨立思考能力。

過程：

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于基因工程的短文或報告，內(nèi)容可以是對某個案例的深入分析，或是對基因工程未來發(fā)展的展望。

強調(diào)作業(yè)的完成質(zhì)量，鼓勵學生結合自身興趣和所學知識，提出自己的見解和思考。教學資源拓展1.拓展資源：

-基因工程的歷史發(fā)展：介紹基因工程從誕生至今的發(fā)展歷程，包括重要里程碑和關鍵科學家，如DNA重組技術的發(fā)現(xiàn)、CRISPR-Cas9基因編輯技術的突破等。

-基因工程的應用領域：探討基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、生物制藥等領域的應用實例，如轉(zhuǎn)基因作物的培育、基因治療的研究、生物藥物的制備等。

-基因工程的安全性探討：分析基因工程在應用過程中可能帶來的風險和挑戰(zhàn)，包括生態(tài)影響、食品安全、倫理道德等方面的問題。

2.拓展建議：

-閱讀相關書籍：推薦學生閱讀《基因的故事》、《基因革命》等科普書籍，了解基因工程的原理和應用。

-觀看紀錄片：推薦學生觀看《基因：生命的密碼》、《生命的奇跡》等紀錄片，通過直觀的視覺體驗感受基因工程的魅力。

-參加實踐活動：鼓勵學生參加生物科技夏令營、基因工程實驗課程等實踐活動，親自動手操作，提高實踐能力。

-加入學術論壇：引導學生關注國內(nèi)外基因工程領域的學術論壇和研討會，了解最新的研究動態(tài)和發(fā)展趨勢。

-開展課題研究：鼓勵學生根據(jù)自己的興趣和研究方向，選擇基因工程相關課題進行研究，如基因編輯技術在疾病治療中的應用、轉(zhuǎn)基因作物的環(huán)境影響等。

-撰寫科普文章：指導學生撰寫關于基因工程的科普文章，提高他們的科學寫作能力和科普意識。

-組織學術講座：邀請基因工程領域的專家學者來校進行講座，讓學生近距離接觸前沿科技，拓寬視野。

-開展跨學科研究：鼓勵學生與數(shù)學、化學、物理等學科相結合，開展跨學科研究，如基因編輯技術在生物醫(yī)學工程中的應用、基因信息學與計算機科學結合等。課堂1.課堂評價：

-提問與回答：通過課堂提問，檢驗學生對基因工程基本操作程序的理解程度。例如，提問“基因表達載體的構建過程中，常用的載體有哪些？”或“基因?qū)胧荏w細胞的方法有哪些？”來評估學生對知識的掌握。

-觀察學生參與度：觀察學生在課堂討論和實驗操作中的參與情況，評估他們的學習興趣和主動性。例如，注意學生是否積極參與小組討論，是否能夠獨立完成實驗操作。

-實驗操作評價：通過學生的實驗報告和實際操作表現(xiàn)，評估他們對基因工程實驗技能的掌握。例如，檢查學生是否正確使用PCR儀器，是否能夠準確讀取電泳結果。

-小組合作評價：在小組討論環(huán)節(jié)，評估學生的團隊合作能力和溝通技巧。例如，觀察學生在小組中的角色分配，以及小組內(nèi)成員之間的互動。

-課堂測試：定期進行小測驗或隨堂測試，以量化評估學生對知識的掌握程度。測試可以包括選擇題、填空題和簡答題等形式。

2.作業(yè)評價：

-作業(yè)批改：對學生的課后作業(yè)進行認真批改，包括實驗報告、案例分析報告等。在批改過程中，注意評估學生對知識的理解和應用能力。

-反饋與指導：在作業(yè)批改后，及時向?qū)W生反饋學習效果，指出他們的優(yōu)點和不足，并提供具體的改進建議。

-作業(yè)展示：鼓勵學生在課堂上展示他們的作業(yè)成果，如實驗結果、案例分析等，以促進全班同學之間的交流和學習。

-作業(yè)評價標準：制定明確的作業(yè)評價標準，確保評價的客觀性和公正性。評價標準可以包括內(nèi)容的準確性、邏輯性、創(chuàng)新性以及表達清晰度等方面。

3.形成性評價與總結性評價結合：

-形成性評價：在課程進行過程中，通過課堂提問、小組討論、實驗操作等方式，不斷評估學生的學習進展，及時調(diào)整教學策略。

-總結性評價：在課程結束時，通過期末考試或項目報告等形式，對學生的學習成果進行總體評估，以了解學生對基因工程基本操作程序的整體掌握情況。

4.評價反饋與改進：

-學生反饋：鼓勵學生提供對教學活動的反饋，了解他們的學習需求和困難，以便教師調(diào)整教學方法和內(nèi)容。

-教師反思：教師應定期進行自我反思，評估教學效果，并根據(jù)學生的反饋和評價結果不斷改進教學方法。

-教學資源更新：根據(jù)學生的評價和教學反饋，及時更新和補充教學資源，如實驗指導書、教學課件等，以適應學生的學習需求。教學反思與總結今天上了關于基因工程基本操作程序的課程，總的來說，我覺得教學效果還是不錯的。但是，也有一些地方我覺得可以改進。

首先，我在導入新課的時候，用了學生比較感興趣的轉(zhuǎn)基因植物作為案例，通過展示圖片和視頻，他們的興趣確實被激發(fā)起來了。但是，我發(fā)現(xiàn)有幾個學生對于基因工程的基本概念還是有點模糊，所以我在講解基礎知識的時候，可能需要更加細致一些，用更簡單的語言來解釋復雜的科學概念。

在教學過程中，我采用了講授法和實驗法相結合的方法。我發(fā)現(xiàn)學生們在實驗操作環(huán)節(jié)表現(xiàn)得非常積極，尤其是當他們看到自己的實驗結果時，那種成就感是顯而易見的。但是，我也注意到，在實驗操作之前，對于實驗原理的理解和操作步驟的熟悉度還不夠，有些學生在操作過程中出現(xiàn)了一些小錯誤。這可能是因為我沒有在實驗前給他們足夠的時間來復習和預習。所以，下次我會在實驗前安排更多的復習時間，確保每個學生都能明白實驗的原理和步驟。

在案例分析環(huán)節(jié)，我選擇了一些與日常生活密切相關的案例，比如轉(zhuǎn)基因食品的安全性，這讓學生們能夠更好地理解基因工程的應用和潛在風險。在討論這些案例時，學生的參與度非常高，他們提出了很多有見地的觀點。但是，我也發(fā)現(xiàn)，在討論過程中，有些學生對于某些概念的理解還不夠深入，導致討論不夠深入。因此，我需要在今后的教學中，更加注重對學生概念理解的基礎訓練。

在課堂展示與點評環(huán)節(jié)，學生的表現(xiàn)讓我很欣慰。他們能夠清晰地表達自己的觀點，并且能夠接受同伴和老師的反饋。但是，我也注意到，有些學生雖然準備得很充分，但在臺上展示時還是顯得有些緊張。這可能是因為他們?nèi)狈ι吓_展示的經(jīng)驗。所以，我計劃在未來的教學中，多組織一些課堂展示的活動，幫助學生克服緊張情緒，提高他們的公共演講能力。

課堂小結時，我簡要回顧了本節(jié)課的主要內(nèi)容，并強調(diào)了基因工程的重要性和應用價值。我覺得這一點做得不錯，因為學生們對于基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等領域的應用有了更深的認識。

當然，也存在一些不足之處。比如，我在講解某些技術細節(jié)時，可能過于專業(yè)，導致一些學生感到難以理解。這就需要我在今后的教學中，更加注意語言的通俗化，讓更多的學生能夠跟上教學的節(jié)奏。

1.加強基礎知識的講解，確保每個學生都能理解基本概念。

2.在實驗前提供充足的復習和預習時間，提高學生的實驗操作能力。

3.鼓勵學生參與討論，引導他們深入思考，拓展知識面。

4.組織更多課堂展示活動，提高學生的公共演講能力。

5.適當簡化技術細節(jié)的講解，讓更多學生能夠理解復雜的科學概念。

我相信，通過不斷的反思和總結，我的教學水平會不斷提升，學生們的學習效果也會更加顯著。典型例題講解1.例題：

假設你正在進行一個基因工程實驗，需要從大腸桿菌中提取一段特定的基因。請描述你將如何進行這一操作，并解釋每一步的目的。

答案：

-提取：首先，將大腸桿菌培養(yǎng)在含有放射性標記的氨基酸的培養(yǎng)基中，以便標記目的基因。

-分離：通過離心分離細胞，得到細胞膜和細胞質(zhì)。

-提?。菏褂没瘜W方法（如酚-氯仿提?。募毎|(zhì)中提取DNA。

-純化：通過瓊脂糖凝膠電泳分離DNA片段，并使用DNA回收試劑盒純化目標基因。

2.例題：

在構建基因表達載體時，為什么需要使用限制酶切割質(zhì)粒和目的基因？

答案：

-限制酶切割：使用限制酶切割質(zhì)粒和目的基因，可以產(chǎn)生特定的黏性末端，這些末端可以互補配對，使得目的基因能夠插入到質(zhì)粒中。

-目的：通過這種方式，可以確保目的基因在質(zhì)粒中的正確位置，并且保持其原有的方向和閱讀框。

3.例題：

假設你有一個基因表達載體，其中包含了熒光蛋白基因。如何檢測這個載體是否成功轉(zhuǎn)入了受體細胞？

答案：

-轉(zhuǎn)入：將基因表達載體轉(zhuǎn)入受體細胞，如使用電穿孔法或脂質(zhì)體介導的轉(zhuǎn)染。

-檢測：通過熒光顯微鏡觀察細胞是否發(fā)出熒光，或者使用PCR和Westernblotting技術檢測熒光蛋白基因的表達。

4.例題：

在基因編輯技術中，CRISPR-Cas9系統(tǒng)是如何工作的？

答案：

-設計：設計一段與目標基因序列互補的sgRNA。

-結合：sgRNA