2022年基因工程教学设计 .pdf

学习必备欢迎下载基因工程教学设计（第一课时） 课题 人教版生物必修 2“基因工程及其应用”（第一课时）第 6 章从杂交育种到基因工程第 2 节 基因工程及其应用 设计思路 本节课着重对学生生物科学素养的培养，体验科学探究的整体思维与过程。因此这节课主要是以基因工程的科学探究过程与利用大肠杆菌大量生产胰岛素的过程为主线，以荧光兔“Alba”作为切入点导入新课，在此给学生留下悬念，让学生带着对荧光兔“Alba”出身的疑问进入新课的学习。在整个新课的学习中，并不是直接以荧光兔“Alba”进行教学， 而是以大肠杆菌的大量生产为例讲解基因工程的操作工具与基本步骤。 基因工程是个难点知识， 因此在整个教学过程中我都结合着多媒体来辅助教学， 基因操作工具及步骤都以flash动画呈现给学生。 教材分析 本节课是高中生物新课改生物必修2“遗传与进化”的第6 章第2 节的教学内容，是在前面学习了DNA 的结构、基因的本质和基因的表达的基础上来学习的，实际上是将前面学习的原理在实践上的应用。所以学好本节内容能帮助学生更深入地理解前面所学的知识，让学生对前沿科学有一定的了解， 也能让学生对“科学、技术、 社会 （STS ）三者的关系更深入的了解，获得更多的启示。基因工程是在分子水平上的操作，过程细微、抽象，设计的科学技术内容较多， 因此教材根据高中生对知识的理解水平，只涉及了基因工程的概念、 基本原理及其应用和穿基因食品的安全性等内容。教学内容具有一定的开放性， 教材还展示了对转基因食品安全性问题认识的不同观点，引导学生对转基因生物和转基因食品的安全性问题的关注、思考与交流。 学情分析 高二对基因工程这个词并不陌生，不仅大众媒体上常有介绍， 市场上销售的食品中， 有的也标注了是否含转基因成分的标记或文字说明。但是学生对基因工程的原理、具体操作过程以及转基因食品安全性问题思考的并不多。再加上基因工程是在分子水平上进行操作的，过程细微、抽象，因此，学生在基因工程的过程的学习上会比较吃力，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页学习必备欢迎下载难以理解，对转基因食品安全性的认识上不全面，对基因工程在其他领域上的应用模糊不清。所以，在课前运用了实物教学法，让学生对转基因食品安全性上有了比较模糊的概念，在基因工程原理和步骤上采用多媒体辅助教学法让学生很直观地学习，以帮助学生更准确的理解基因工程的原理及过程。 教学目标 一、知识目标 1 、说出基因工程的概念。 2 、概述基因工程的基本工具。 3 、概述基因工程操作的基本步骤。 4 、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用二、能力目标 1 、运用学到知识评价和解决实际问题。 2 、使用网络搜集和处理信息。三、情感态度与价值观 1 、关注转基因生物和转基因食品的安全性。 教学重点 1 、基因工程的基本原理。 2 、基因工程的主要步骤。 3 、转基因生物和食品的安全性。 教学难点 1 、基因工程的基本原理。 2 、转基因生物与转基因食品的安全性。 教学理念和策略 本节课主要以“学生为主体，教师为主导”，注重学生获取知识的过程。结合教材的特点和学生实际， 本课时主要采用启发式教学法，结合直观、比较、讨论等教学方法。通过教师的引导，从知识的发生过程入手，教师把教材中的科学活动过程充分展开，着重引导学生自己去观察、思考、分析、归纳、总结，使学生在教学活动中初步学会精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页学习必备欢迎下载科学研究的一般方法， 即发现问题提出假说试验验证得出结论，培养学生的合作、探索的精神，发展学生的思维能力，为学生铺设符合知识规律的思维轨道， 强化素质教育。充分体现教师的“主导”地位。 课时安排 2 课时 教学流程 创设情景，导入新课展示荧光兔“ Abla” ，激起学生对其身世的猜想解决问题探讨，提出学习主题基因工程大肠杆菌生产胰岛介绍糖尿病以往治疗糖尿病的困惑基因工程的操作工具科学家提出的解决方法解决方法具体是怎样操作的限制性内切酶运载体DNA 连接酶精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页学习必备欢迎下载 教学实施过程 教 学程序教师的组织和引导学生活动设计意图教 设情境导 入新课（5分钟）提供实物：荧光兔展示：图片荧光兔“ Abla”引言：老师手上拿的是一个会发荧光的塑料兔子，在漆黑的夜里闪闪发光，十分漂亮。那么同学们在现实生活见过真实的会发荧光的兔子吗？它是怎样得来的呢？（教师简单介绍荧幕上的荧光兔，前一节学的杂交育种不能实现，从而进出新课基因工程）展开讨论：学生代表：老师我 们 在 生 活 还真 没 有 见 过 会发荧光的兔子，它 可 以 用 杂 交育 种 的 方 法 获得吗？展 示 实 物 与 图片，激发学生对荧 光 兔 由 来 的兴趣，进行激发学 生 对 基 因 工程 这 节 内 容 的学习欲望基因工程基本步骤小结提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定巩固知识精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页学习必备欢迎下载讲 授新课（ 30分钟）讲述荧光兔的故事，提出问题：荧光兔的获得是否是自然条件下交配所得到的下一代呢？它是否还有替他生物的基因呢？1、基因工程的概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改变生物的遗传性状。学生听老师讲故事后思考老师的提问，学生回答： “它不是交配所得到的，而是按照人们的意愿加了银水母的基因而得的。讲解故事， 进一步 引 起 学 生 的兴趣，提出问题引 导 学 生 自 己总 结 出 基 因 工程的概念。创设情境，提出困惑：以往临床上给病人注射用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取， 每 100Kg胰腺只能提取 45g 胰岛素。价格昂贵，不能满足需求。有没有更好的办法能快速的大量的生产胰岛素？学生认真听并结合刚讲的基因工程的概念思考。提出困惑， 引起学生思考， 激发学 生 的 学 习 欲望。以大肠杆菌大量生产胰岛素来介绍基因工程的具体操作步骤。2、基因工程的工具问题：我们从哪里并怎样获得能够产生胰岛素的基因呢？基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶以动画演示限制性内切酶的工作过程，带领学生总结出限制性内切酶的工作特点及粘性末端的概念。学生进行思考并给出相应的方法。学生认真观察动画，在老师的总结下总结出限制性内切酶的工作特点， 什么是粘性末端。了解“基因的剪带 引 学 生 跟 着老 师 的 思 路 进行思考，让学生小主动学习。动画演示直观地为学生展现限制性内切酶的工作特点以及什么是粘性末端。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页学习必备欢迎下载刀”是怎样进行切割的。创设情境：目的基因切割下来之后，同学们想想获得目的基因之后要把它导入哪里？基因的运输工具：运载体我们需要运载体将目的基因导入受体细胞。介绍最常用的运载体质粒问题：为什么目的基因不能直接导入受体细胞，为什么质粒能够作为运载体呢？学生结合基因工程的概念思考下一个步骤。学生思考后听老师讲解并做笔记学生思考问 题 促 进 学 生主动思考， 使学生 将 基 因 工 程的 每 个 步 骤 能够联系起来。让学生思考， 为什么不能直接将目的基因导入受体细胞， 从而引出基因的运输工具。 并且学习作为运载体的条件。基因的 “ 针线 ” ：DNA 连接酶问题：基因与运载体结合，形成重组 DNA 分子才能导入受体细胞，基因的“剪刀”分别剪切目的基因与运载体，很明显会产生4个粘性末端，那么我们要怎么才能使这 4 个粘性末端通过碱基互补自动连接呢？动画展示基因“针线”的工作过程学生思考，跟着老师一起总结得出要用同种限制性内切酶剪切目的基因与运载体，观看动画总结出 DNA连接酶的工作特点。以问题的形式引起学生主动思考，以直观的动画演示让学生很清楚地了解 DNA 连接酶的作用特征。创设情境：播放基因工程步骤的动画，让学生认真学生观看基因工程具体步骤播放动画让学生自己观察， 培精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页学习必备欢迎下载观察并自己归纳总结基因工程的具体步骤。基因工程的基本步骤提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定的动画，并进行归纳总结。养学生的观察能力。让学生自己归纳总结， 试图培养学生对问题的总结能力课 堂总 结（5分钟）带引学生进行本节课的总结：基因工程的概念基因工程的工具基因工程的操作步骤学生跟着老师进行本节课的知识总结课堂总结， 帮助学生巩固本节课所学知识再次拿出荧光兔的事例，并拿出普通西红柿与转基因西红柿的实物，让学生思考：大量的转基因食品涌入市场，比如老师手中拿的西红柿，那么转基因产物到底对我们生活将产生什么样的影响呢？学生课后查阅资料，思考转基因产物对人类生活产生的影响。课后拿出实物引起学生对转基因产物的客观认识，留下问题促使学生课后进行思考， 为下课课“基因工程的应用” 做铺垫。 板书设计 第 2 节基因工程及其应用一、基因工程的概念二、基因工程的原理三、基因工程的基本工具1、基因的“剪刀” : 限制性核酸内切酶2、基因的运输工具 : 运载体3、基因的“针线”：DNA 连接酶精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页学习必备欢迎下载四、基因工程的基本步骤 1 、提取目的基因 2 、目的基因与运载体结合 3 、将目的基因导入受体细胞 4 、目的基因的检测与鉴定 教学反思 基因工程是必修二的难点之一，其内容抽象， 因此教师在将本节内容时，在条件允许的情况下， 尽量两基因的基本工具的工作过程以及基因工程的基本步骤用主观的形式给学生进行演示，比帮助他们深入理解。本节课利用了大量的事例来进行讲解，使得深奥的理论知识实践化，激发了学生的学习兴趣，同时也体现了“STS ”的教育模式。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页