高中生物基因工程的應用教案大全

1、 高中生物基因工程的應用教案大全 對教材內容進行重組，設計問題串，組織探究活動，整個教學中老師只起引導作用，讓同學在動腦的過程中學會把握要點，逐步得出結論，最終獲得學問，真正用科學（思維方式）來學習生物學學問。接下來是我為大家整理的高中生物基因工程的應用教案大全，盼望大家喜愛! 高中生物基因工程的應用教案大全一 從容說課 本節(jié)內容包括兩個主要方面：一是基因工程的基本原理，二是基因工程的應用。分別用一個課時完成。對于基因工程的基本原理而言，既是同學進入高中以來第一次接觸到的生物工程方面的有關內容，又是生物工程中四大主要工程的重點和難點，其學問內容比較抽象和簡單，屬于生物科學中的前沿科學。同學理解

2、和接受起來都非常困難。因此本節(jié)的側重點是基因工程的原理和大致過程，在教學深度的把握上應定位在同學了解基因工程的過程和（方法），而不必引入過多的專業(yè)術語和具體的操作技術，語言力求形象生動，避開不適當?shù)財U展，增加深度和難度。有愛好的同學可以在生物選修3現(xiàn)代生物科技專題中進一步學習。教學時從雜交育種及誘變育種的特點（總結）入手，結合“問題探討”，引入基因工程的概念。教學中，老師先結合同學熟識的詳細事例通過類比的方法來敘述基因工程的基本工具，然后支配同學制作模型的活動來模擬基因工程的操作過程，使同學切身體會基因工程“剪、拼、接、轉”的主要過程。最終老師用制作的電腦動畫來表現(xiàn)這一動態(tài)過程。通過第1課時的

3、學習使同學達到能簡述基因工程所用到的“工具”和了解基因工程的大致過程的目的。 對于第2課時基因工程的應用的教學，重在在列舉基因工程各種應用的基礎上，引導同學爭論基因工程應用的利與弊。在進行教學的過程中，布置同學在課前掃瞄相應的信息資料，搜集有關資料并分析、歸納、整理，提出相應的問題或自主探究的課題，提交組內爭論;各小組爭論歸納，在課堂上進行全體同學的溝通和爭論。在課堂上通過模擬一次聽證會，讓同學進行角色扮演，要求同學采納思索、分析、想象、推斷和（辯論）相結合的方法，圍繞基因工程的利與弊，分析爭論是否需要關注轉基因食品和轉基因生物。對于這個問題，老師不必刻意將同學的爭辯引向全都的結論，爭論的過程

4、本身就是對同學思維的訓練，能夠賜予同學不少啟發(fā)。老師要留意引導同學擺事實、講道理，作出合乎規(guī)律的推斷，鼓舞同學樂觀參加。還可設計合適的情境，組織同學制作公益（廣告）、撰寫詢問（報告）等多種活動，讓同學站在不同角度思索問題并作出推斷，使同學體會到參加社會問題的爭論和決策的方法。 最終，老師可以組織同學對本章進行小結，進一步突出從雜交育種到基因工程這條技術進展的主線。同時，老師也應強調科學技術是一把雙刃劍，既可以為人類造福，又可能造成一些負面影響。身為現(xiàn)代公民，應當關注科學技術的進展和影響。 三維目標 1.學問與技能 (1)簡述基因工程的基本原理。 (2)舉例說出基因工程在農業(yè)、醫(yī)藥等領域的應用。

5、 (3)收集基因工程所取得的成果以及進展前景。 (4)通過對書中插圖、照片等的觀看，學會科學的觀看方法，培育同學收集和處理科學信息的力量、獵取新學問的力量、分析和解決問題的力量。 2.過程與方法 (1)利用課本以外的資料和信息解決課內學習中發(fā)覺的問題，培育自主學習力量。 (2)通過制作模型的活動來模擬基因工程的操作過程，使同學在理解步驟的同時，切身體會基因工程的主要過程。 (3)通過模擬聽證會的活動，引導同學主動參加、樂于辯論，樂觀進行溝通與合作，從而培育同學團結、互助和協(xié)調的合作精神，訓練同學思維的靈敏性、規(guī)律性、寬闊性及制造性，開闊同學的視野，提高同學的自學力量和良好的語言表達力量。 3.

6、情感態(tài)度與價值觀 (1)關注轉基因生物和轉基因食品的平安性。 (2)進行角色扮演，使同學體驗參加社會問題的爭論和決策的方法。 (3)通過學習了解我國基因工程的進展前景及成果，激發(fā)同學對生物學問的愛好，開闊同學的思路，培育同學的愛國主義熱忱，樹立在學習上努力刻苦的決心。 教學重點 (1)基因工程的基本原理。 (2)基因工程的平安性問題。 教學難點 (1)基因工程的基本原理。 (2)轉基因生物與轉基因食品的平安性。 教具預備 老師課件。 課時支配 2課時。第1課時：基因工程的原理，第2課時：基因工程的應用。 第1課時 教學過程 課前預備 1.老師收集有關基因工程的音像圖片資料和實物，并制作成課件。

7、 2.老師參考選修3現(xiàn)代生物科技專題P6“重組DNA分子的模擬操作”編輯成構建重組DNA模型的文字指導，復印后發(fā)給各組。 3.同學以EcoRI為例，依據老師下發(fā)的指導構建重組DNA分子模型，體會基因的剪切、拼接、縫合的道理。 情境創(chuàng)設 演示多媒體課件列舉幾種生物的不同性狀，如下： (1)青霉菌能產生對人類有用的抗生素青霉素。 (2)豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮氣。 (3)人的胰島素細胞能分泌胰島素調整血糖的濃度。 老師：以上幾種生物各自有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達的結果，但是人類能不能改造基因呢?能不能使本身沒有某共性狀的生物具有某個特定性狀呢?例如，讓禾本科植物能夠固定空

8、氣中的氮氣;讓微生物生產出人的胰島素、干擾素等藥物。這樣既節(jié)約了人力，又簡化了生產，同時還不會對環(huán)境造成污染。這種設想能實現(xiàn)嗎?回答是可以的。通過科學家們的不斷努力，在20世紀70年月最終創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術基因工程。 老師通過課件圖片和音像資料展現(xiàn)基因工程產品，如種子、水果、疫苗或藥物等。同時引出本節(jié)課題：基因工程的原理。 師生互動 老師：利用“問題探討”，提出問題，組織同學爭論、溝通看法。 (1)為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上? (2)推想這種“嫁接”怎樣才能實現(xiàn)? (3)這種“嫁接”對品種的改良有什么意義? 同學：分組爭論。同學設想用類似的方法來“改造”某種生

9、物，使其符合人們某種特定需要，說出詳細設想。各小組選派代表陳述觀點。 老師：雜交育種有哪些局限性?人類是否可以根據自己的意愿直接定向改造生物。 同學：雜交育種有方法簡潔、簡單操作的優(yōu)點。但是，雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能制造新的基因。雜交后代會消失性狀分別現(xiàn)象，育種進程緩縵，過程煩瑣。我們可以利用基因工程的方法解決，即把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上。 老師：確定同學合理的想法，引發(fā)思索。“你的想法很好，可是用什么樣的方法才能實現(xiàn)你的設想呢?” 同學：頭腦中設想“嫁接”的過程。 老師：用類比的方法引導同學思索基因工程的大致步驟和所需要的工具：剪刀、針線、運載體等。并用

10、問題啟發(fā)同學：“你能想象這種剪刀加漿糊式的嫁接工作在分子水平的操作，其難度會有多大嗎?” 同學：頭腦中設想“嫁接”的過程。并跟隨老師的引導，思索基因工程的大致步驟：找到目的基因、剪切、拼接、縫合、表達、檢測，所用到的工具：基因剪刀、基因針線、基因的運載體。 老師：下面以EcoRI為例，構建重組DNA分子模型，體會基因的剪切、拼接、縫合的道理。 EcoRI是已發(fā)覺的500多種限制性內切酶中的一種，它是一種從細菌中發(fā)覺的能在特定位置上切割DNA分子的酶。它的特別性在于，它在DNA分子內部“下剪刀”，特地識別DNA分子中含有的“GAATTC”這樣的序列，一旦找到就從G和A之間剪斷(參考教科書插圖6-

11、3)。 同學們來試一試，動手做一個重組DNA模型吧。在動手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子針線”的用途和使用方法。 用同一種限制性內切酶切割后的DNA片段其末端可以用連接酶來縫合(參考教科書插圖6-4)。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的DNA分子。 同學：4個人一組，再次閱讀課前老師下發(fā)的“構建DNA分子模型的文字指導”。 老師：提出問題： (1)制作模型時用到的“剪刀”和“針線”各代表什么?比較剪切后的DNA片段的末端切片，你發(fā)覺有什么特點呢 ? (2)回顧在模型構建過程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“產品”，你對重組DNA的操作有什么新的理解? 同學：爭論模型構建的詳細方法，

12、按“指導”的方法步驟依次完成模擬制作過程，并思索老師提出的問題?；卮鸩贤▽χ亟MDNA技術的理解。 同學：剪刀限制性內切酶(簡稱限制酶)。它的作用具有特異性特點，即識別特定核苷酸序列，切割特定切點。例如大腸桿菌的EcoRI限制酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。剪切的結果是產生黏性未端(堿基互補（配對）)。 老師：要想獲得某個特定性狀的基因必需要用限制酶切幾個切口?可產生幾個黏性末端? 同學：要想獲得某個特定性狀的基因必需要用限制酶切2個切口?？僧a生2個黏性末端。 同學：針線DNA連接酶。連接的部位：磷酸和脫氧核糖交替連接而構成的DNA骨架上的缺口(梯子的扶手)，不是氫鍵(梯子的踏板

13、)。結果是把兩個來源不同卻有相同的黏性末端的DNA連接。 老師：用DNA連接酶連接兩個相同的黏性末端要連接幾個磷酸和脫氧核糖交替連接而構成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)?用限制酶切一個特定基因要切斷幾個磷酸和脫氧核糖交替連接而構成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)? 同學：2個、2個。 老師：現(xiàn)在同學們分組各做一個重組DNA模型，看一看哪個組的最科學。 同學：分組做重組DNA模型，并分別在實物投影儀上演示，其他同學點評。 老師：重組后的DNA分子還需要特別的運載工具運載到受體細胞(如大腸桿菌、動植物細胞)中。那么誰能擔當這個任務呢? 老師：用圖片或課件動畫展現(xiàn)質粒的結構及特點。 同學：觀看

14、圖片或課件，了解質粒的特點及其運載功能。 質粒的特點： 細胞擬核之外的小的環(huán)狀DNA分子。借宿于細菌、霉菌、酵母菌等細胞里，對細胞的正常生活幾乎沒有影響。質粒能夠自主復制，而且復制只能在宿主細胞內完成?？梢院唵蔚貜募毎腥〕龌蚍湃?。這些特點使它能夠勝任運載體的工作，攜帶目的基因進入細胞。 老師：有了基因工程操作的工具后，那么基因工程詳細是如何進行操作的呢? 老師：用多媒體課件或與教科書插圖6-6示意圖類似的基因操作步驟的有關錄像資料進行展現(xiàn)。思索問題如下：(可以利用幻燈或多媒體課件演示) (1)舉例說明什么是目的基因。 (2)從供體細胞DNA中直接分別基因的方法叫什么?簡要說出該方法的過程是什

15、么。 (3)人工合成基因的方法有幾種?其操作過程分別是什么? (4)將目的基因與用限制性內切酶處理后的運載體混合，用DNA連接酶處理睬消失幾種結果?(只考慮兩兩結合) (5)將含目的基因的重組質粒導入細菌受體細胞的過程中常用到哪種化學試劑?其作用是什么? (6)在目的基因的檢測過程中，檢測的對象是什么? 同學：觀看錄像資料，想象科學家在分子水平上進行這一操作的精確性。然后思索、爭論、回答。(通過觀看錄像資料同學對基因工程的步驟能夠大體了解，對以上的問題能基本回答，但是對詳細的操作步驟還不能從生物學角度上很透徹地理解) 老師：現(xiàn)在請同學們閱讀教材內容，從理論上理解有關學問，同學們可從生物學的專業(yè)

16、學問角度動身，用生物學的專業(yè)術語精確地解答有關問題。 簡要歸納基因工程操作的基本步驟和大致過程。 同學和老師一起歸納基因工程操作的幾個步驟： 第一步：提取目的基因; 其次步：目的基因與運載體的結合; 第三步：將目的基因導入受體細胞; 第四步：目的基因的檢測和表達。 高中生物基因工程的應用教案大全二 目標 1. 學問目標： 讓同學能說基因工程的主要步驟。 讓同學能說出基因工程應用的優(yōu)勢、應用方面和現(xiàn)狀。 讓同學了解轉基因生物和食品的平安性。 2. 力量目標： 通過動手實踐，了解基因工程的主要步驟。 通過學習，能夠了解基因工程應用現(xiàn)狀，并猜測進展。 讓同學學會通過爭論，對轉基因生物和食品持理性態(tài)度

17、 3. 態(tài)度、情感、價值觀目標 讓同學了解基因工程，熟悉基因工程技術的優(yōu)勢，同時理性對待基因工程技術及產物。培育科學、嚴謹、為人類謀福利的主體科學思想。 教學 重點 1.基因工程的主要步驟 2.基因工程的應用 3. 轉基因生物和食品的平安性 教學 難點 基因工程經受的四個步驟 主要 教具 教室多媒體，手工材料 主要 教法 多媒體教學 板書設計 其次節(jié) 基因工程及其應用(下) 一. 基因工程的主要步驟 1. 提取目的基因 2. 目的基因與運載體結合 3. 將目的基因導入受體細胞 4. 目的基因的檢測和表達 二.基因工程的應用 1. 作物育種 2. 醫(yī)藥研制 3. 環(huán)境愛護 三.轉基因生物和轉基因

18、食品的平安性 教學過程 教學程序 老師活動 同學活動 設計意圖 復習 提問高二(6)班同學，基因工程需要哪些特地的工具。 剪刀(限制酶)、針線(連接酶)、運載體(質粒、噬菌體、動植物病毒等) 復習所學內容 導入 承接上節(jié)課學問點，介紹本章節(jié)重點、關鍵詞 了解本章節(jié)重點，及關鍵詞，形成初步學問主線 對后面學問學習起到承前啟后的作用，并引起后期學習的記憶喚起。 學問點 引入 問題：“基因工程要經受哪些步驟?” 觀看視頻，通過介紹抗除草劑水稻的產生過程，了解基因工程有哪些步驟。 觀看，并總結 讓同學自己學會觀看，整理學問，總結規(guī)律。 提問“基因工程主要經受哪些步驟”? 回答 總結規(guī)律 高中生物基因工

19、程的應用教案大全三 技能 1.簡述基因工程的基本原理。 2.舉例說出基因工程在農業(yè)、醫(yī)藥等領域的應用。 3.基因工程工具的特點和功能。 4.基因工程的基本操作步驟。 5.通過對書中以及ppt課件中的插圖、圖片的觀看，學會科學的觀看方法，培育收集和處理科學信息的力量、獵取新學問的力量、分析問題和解決問題的力量。 過程與 方法 多媒體教學 、直觀教學法、 小組爭論法 情感、態(tài)度與價值觀 1.關注轉基因生物和轉基因食品的平安性。 2.進行角色扮演，使同學體驗參加社會問題的爭論和決策的方法。 3.通過學習了解我國基因工程的進展前景及成果，激發(fā)同學對于生物學問的愛好，開闊同學的思路，養(yǎng)成同學的愛國主義熱

20、忱，樹立在學習上努力刻苦的決心。 重點 1.基因工程的基本原理。 2.轉基因生物與轉基因食品的平安性。 難點 1.基因工程的基本原理。 2.轉基因生物與轉基因食品的平安性。 方法 爭論法、演示法、講授法等 教具 多媒體演示課件，試驗材料和用具等。 教 學 過 程 教學內容 老師組織和引導 同學活動 教學意圖 情境創(chuàng)設 演示多媒體課件列舉幾種生物的不同性狀，如下： (1)青霉菌能產生對人類有用的抗生素青霉素。 (2)豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮氣。 (3)人的胰島素細胞能分泌胰島素調整血糖的濃度。 敘述以上幾種生物各自有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達的結果，但是人類能不能改造基因

21、呢?能不能使本身沒有某共性狀的生物具有某個特定性狀呢?例如，讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮氣;讓微生物生產出人的胰島素、干擾素等藥物。這樣既節(jié)約了人力，又簡化了生產，同時還不會對環(huán)境造成污染。這種設想能實現(xiàn)嗎?回答是可以的。通過科學家們的不斷努力，在20世紀70年月最終創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術基因工程。 從詳細的事例動身，集中同學的留意力。 基因工程的原理同學活動教學意圖 “問題探討” 提出問題組織同學爭論、溝通看法。 (1)為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上? (2)推想這種“嫁接”怎樣才能實現(xiàn)? (3)這種“嫁接”對品種的改良有什么意義? 【問1】雜交育種有哪些局限性?

22、人類是否可以根據自己的意愿直接定向轉變生物。 “你的想法很好，可是用什么樣的方法才能實現(xiàn)你的設想呢?” 用類比的方法引導同學思索基因工程的大致步驟和所需要的工具：剪刀、針線、運載體等。并用問題啟發(fā)同學：“你能想像這種剪刀加漿糊式的嫁接工作在分子水平的操作，其難度會有多大嗎?” 下面以EcoRI為例，構建重組DNA分子模型，體會基因的剪切、拼接、縫合的道理。 EcoRI是已發(fā)覺的500多種限制性內切酶中的一種，它是一種從細菌中發(fā)覺的能在特定位置上切割DNA分子的酶。它的特別性在于，它在DNA分子內部“下剪刀”，特地識別DNA分子中含有的“GAATTC”這樣的序列，一旦找到就從G和A之間剪斷(參考

23、教科書插圖6-3)。 同學們來試一試，動手做一個重組DNA模型吧。在動手做之前，先要明白“分子剪刀”和“分子針線”的用途和使用方法。 用同一種限制性內切酶切割后的DNA片斷其末端可以用連接酶來縫合(參考教科書插圖6-4)。這樣“剪切拼接”就可以形成重組的DNA分子。 【問】(1)制作模型時用到的(剪刀和針線)各代表什么?比較剪切后的DNA片斷的末端切片，你發(fā)覺有什么特點呢 ? (2)回顧在模型構建過程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“產品”，你對重組DNA的操作有什么新的理解? 【問】要想獲得某個特定性狀的基因必需要用限制酶切幾個切口?可產生幾個黏性未端? 【問】用DNA連接酶連接兩個

24、相同的黏性未端要連接幾個磷酸和脫氧核糖交替連接而構成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)?用限制酶切一個特定基因要切斷幾個磷酸和脫氧核糖交替連接而構成的DNA骨架上的缺口(磷酸二酯鍵)? 現(xiàn)在同學們分組各做一個重組DNA模型，看一看哪個組的最科學。 重組后的DNA分子還需要特別的搬運工具運載到受體細胞(如大腸桿菌、動植物細胞)中。哪么誰能擔當這個任務呢? 用圖片或課件動畫展現(xiàn)質粒的結構及特點。 講解質粒的特點： 細胞擬核之外的小的環(huán)狀DNA分子。 借宿于細菌、霉菌、酵母菌等細胞里，對細胞的正常生活幾乎沒有影響。 質粒能夠自主復制，而且復制只能在宿主細胞內完成。 可以簡單地從細胞中取出或放入。 這

25、些特點使它能夠勝任運載體的工作，攜帶目的基因進入細胞。 【問】有了基因工程操作的工具后，哪么基因工程詳細是如何進行操作的呢? 老師：用多媒體課件或與教科書插圖6-6示意圖類似的基因操作步驟的有關錄像資料。思索問題如下：(可以利用幻燈或多媒體課件演示) (1)舉例說明什么是目的基因。 (2)從供體細胞DNA中直接分別基因的方法叫什么?簡要說出該方法的過程是什么。 (3)人工合成基因的方法有幾種?其操作過程分別是什么? (4)將目的基因與用限制性內切酶處理后的運載體混合，用DNA連接酶處理睬消失幾種結果?(只考慮兩兩結合) (5)將含目的基因的重組質粒導入細菌受體細胞的過程中常用到哪種化學試劑?其作用是什么? (6)在目的基因的檢測過程中，檢測的對象是什么? 【敘述】現(xiàn)在請同學們閱讀教材內容，從理論上理解有關學問，同學們可從生物學的專業(yè)學問角度動