高中生物-課堂實錄基因工程及其應用教學設計學情分析教材分析課后反思

第六章第2節(jié)基因工程及其應用一、學習目標1.知識目標：簡述基因工程的概念、原理；簡述基因操作三種工具及四個基本步驟。2、能力目標：通過模擬實驗，提高動手能力及分析比較能力。通過預習，提高分析信息、總結歸納能力。3、情感態(tài)度價值觀目標：培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度及從微觀到宏觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學的研究方法。二、教學重點：1、基因工程的基本工具及用途。2、理解基因工程的基本步驟。教學難點：基因工程的基本原理。教學策略演示法：通過轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的操作視頻演示，使學生獲得基因因工程操作工具和基本步驟。談話法：通過教師有目的的提出相關的問題引導學生思考學習。3、講述法：教師講述相關知識。教學設計思路：針對這節(jié)課的教學目標，本節(jié)課的教學，我以圖畫視頻的方式導入，學生的興趣高也能較快的進入角色，通過轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的操作這段視頻，。然后然學生利用提供的教具親自動手探究，并在此基礎上進行了導學案中有關問題的探究活動，最后師生共同進行了相關工具的比較與歸納。基因工程的操作采取學生閱讀課本從課本中獲取信息，然后結合PPT通過轉(zhuǎn)基因棉花操作過程加以分析。為了達到學以致用的效果，我布置學生完成了轉(zhuǎn)基因大腸桿菌培育的基因工程的操作。最后進行了本節(jié)課程的課堂小測和小結并布置了課后探究作業(yè)。四：課前準備：1、學生模擬實驗所需的材料用具：兩種顏色的紙板、剪刀、透明膠帶。2、PPT課件準備。五、教學過程：階段

教師活動

學生活動

設計意圖引入新課

一：基因工程的概念二：基因工程的工具三、基因工程的基本操作步驟復習以前學過的育種方式及其原理。展示一組圖片，提出問題：1、教師引導，用什么方法使熱帶魚也能發(fā)光？能不能用以前學過的育種方式？（學生回答困難可提示：操作對象是不同的種的生物，能不能運用之前的雜交育種等方法。）教師設問并引導海蜇發(fā)光說明海蜇體內(nèi)有什么？（提示生物的性狀由什么控制）因而在此基礎上，科學家們試著將控制這一性狀的基因從海蜇體內(nèi)提取出來轉(zhuǎn)移到魚的體內(nèi)，這一項技術就是-基因工程，導入概念。介紹本紹教學節(jié)目標。什么叫基因工程？請同學們看課本P102，師生共同分析基因工程的概念。提出相關問題深化理解相關問題。下面我們通過轉(zhuǎn)基因棉花的培育視頻來對基因工程進行初步的了解。播放視頻后，師生回顧總結基本操作過程，教師邊和學生分析，邊通過PPT分析過程及三種基本工具。1、檢查學生預習情況--有關基因工程的基本工具

2、學生分組進行模擬重組DNA分子的制作，通過手中同種顏色紙條（均由ECORI切割形成）、不同種顏色紙條形成的粘性末端（不同種限制酶切割形成）比較形成的末端比較，提出思考問題，了解學生對限制酶的掌握程度。問題1：被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？問題2：總結同種限制酶形成的粘性末端是否相同，不同限制酶形成的末端有何區(qū)別。指導完成學案中的探究活動。探究：1、限制酶的作用特點體現(xiàn)了酶的哪一特性？探究2、區(qū)別比較DNA連接酶和DNA聚合酶的作用。教師啟發(fā)學生思考：獲取的目的基因能否獨立進入受體細胞，進入受體細胞需要借助那種工具的作用？教師提出一系列的問題并進行相關知識分析：問題一：常見的運載體有哪些？問題二：質(zhì)粒的本質(zhì)是什么？問題三：作為載體它們具有的共同特點是什么？師生共同總結基因工程的幾種工具。有了工具之后接下來可以進行基因工程的操作，現(xiàn)在請同學閱讀課本103頁相關內(nèi)容，了解基因工程的基本操作程序。之后結合轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育分析基因工程的操作過程。提取目的基因（來自于蘇云金芽胞桿菌的抗蟲基因)目的基因與運載體（土壤農(nóng)桿菌DNA）結合將目的基因（如重組質(zhì)粒）導入受體細胞（棉花細胞）。（方法：主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑）。目的基因的表達和檢測（基因工程操作成功的概率很低需要進行檢測和鑒定）強調(diào)：用同種限制酶切割目的基因和運載體。學以致用：介紹糖尿病及其治療，引導學生利用大腸桿菌生產(chǎn)人類胰島素。學生思考并回答相關問題學生聯(lián)系以前的知識思考回答問題。學生看課本，回答相關問題，思考理解概念。學生觀看視頻跟隨教師的引導，思考基因工程所需基本工具及其用途。學生回答2、學生小組合作制作并討論模型構建的具體方法，按引導的方法步驟、依次完成模擬制作過程。并思考教師提出的問題。然后進行學案中相關知識的探究活動

思考如何將目的基因送入受體細胞，運載體的種類等相關問題。學生閱讀基因工程的操作過程部分，并能結合轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育加以分析學生合作探究培育過程通過圖片創(chuàng)設情境，教師以相關的問題引導引起學生思考，導入新課，

激發(fā)學生興趣。使學生明確本節(jié)的學習目標。

通過視頻學習使學生對基因工程的操作及其工具的使用有一個直觀的印象。通過學生模擬實驗以及教師引導，體會基因工程基本工具的使用方法。學生合作探究得出結論，鍛煉學生總結歸納能力。

加深學生對基因工程原理的理解和記憶通過”讓大腸桿菌生產(chǎn)人類胰島素”加深學生對基因工程原理的理解和運用。結課

1．老師小結本節(jié)內(nèi)容。通過習題進行教學效果評價檢測。

2．布置學生課下收集基因工程應用的信息，包括事例、應用價值、現(xiàn)代研究狀況、以及人們對基因工程的態(tài)度，特別關注與安全性方面有關的報道、法律法規(guī)等資料。

3．課堂作業(yè)：基礎題1、2、3完成基礎練習

討論課后準備用何種方法獲得信息（如網(wǎng)絡、圖書、影像、實地調(diào)查等）加深學生對重難點知識的把握。將知識與現(xiàn)實社會相聯(lián)系，學以致用，培養(yǎng)學生的嚴謹?shù)目茖W思維。六：板書設計：基因工程及其應用一：基因工程的概念：二：基因工程的工具：限制酶：特點DNA連接酶：3、運載體：質(zhì)粒(來源、本質(zhì))，噬菌體，病毒基因工程的操作步驟：提取目的基因?；虮磉_載體的構建。將目的基因?qū)胧荏w細胞。目的基因的檢測與鑒定。第六章第2節(jié)基因工程及其應用教材分析一、本節(jié)地位及與其他章節(jié)之間的關系：前五章集中講述了遺傳和變異的基本原理。本節(jié)中的內(nèi)容實際上屬于人類將遺傳和變異的原理應用于生產(chǎn)實踐。第三章中有關DNA的結構、基因的本質(zhì)，第四章中基因指導蛋白質(zhì)的合成等內(nèi)容為學習本章基因工程及其應用的基礎?；蚬こ痰脑硎巧锕こ讨兴拇笾饕こ痰闹攸c和難點。其地位更是由《課程標準》上的了解層次上升為《考試說明》上的理解層次，為較重要章節(jié)內(nèi)容。二、中圖版教材與人教版教材在本節(jié)內(nèi)容安排上的比較：在第一課時內(nèi)容安排上主要區(qū)別：人教版首先介紹了基因工程的概念和用到的工具種類及其功能，最后介紹了基因工程的操作程序。而中圖版是將三種工具及其應用穿插在操作步驟中，對三種工具的介紹則更為簡要，并沒有像人教版一樣展開比較詳細的介紹。人教版教材第一課時內(nèi)容：三、本節(jié)首先介紹了基因工程操作的原理，使學生對基因工程有一個基本的的認識。為了避免與選修三中基因工程的內(nèi)容重復，本節(jié)對基因工程的原理部分介紹的比較淺。其次，教材結合實例介紹了基因工程在作物育種、藥物研制、環(huán)境保護等方面的應用，對轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的討論上，展示了人們對轉(zhuǎn)基因食品安全性問題認識的不同觀點，引導學生對轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題的關注、思考和交流。本節(jié)內(nèi)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、轉(zhuǎn)基因生物的安全性。分別用一個課時完成。第一課時我們學習的是第一部分的內(nèi)容--基因工程的原理。第一課時教學重點：1、基因工程的基本工具及用途。2、理解基因工程的基本步驟。、教學難點：基因工程的基本原理第二節(jié)基因工程及其應用題組一、基礎達標題：1.實施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點在Ｇ和Ａ之間，這是利用了酶的（）Ａ．高效性Ｂ．專一性Ｃ．多樣性Ｄ．催化活性易受外界影響2.以下說法正確的是:A.目的基因是指重組DNAB.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列

C.DNA重組所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體

D.只要受體細胞中含有目的基因，目的基因就一定能夠成功表達3．基因工程的正確操作步驟是①基因表達載體的構建②將目的基因?qū)胧荏w細胞③目的基因的檢測與鑒④目的基因的獲?、邰堍冖貰．②④①③C．④①②③D．③④①②4.就分子結構而論，質(zhì)粒是 ()A．環(huán)狀雙鏈DNA分子

B．環(huán)狀單鏈DNA分于C．環(huán)狀單鏈RNA分子

D．線狀雙鏈DNA分子題組二能力提高-終極大闖關：中國青年科學家陳大炬等人成功地把人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子上，使煙草獲得抗病毒的能力，形成轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。試分析并回答下列問題：(1)人的基因之所以能“嫁接”到植物體內(nèi)去，原因是人的DNA與煙草DNA的結構都是___________。(2)煙草具有抗病毒能力，這表明抗病毒干擾素基因在煙草中得到了___________。這個事實說明，人和植物共用一套____________。(3)要將抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子上，首先要提取_______，此過程需要_______酶。抗病毒干擾素基因轉(zhuǎn)錄的場所在_________內(nèi)，翻譯干擾素的過程在細胞質(zhì)中的__________進行。題組一：1、B2、B3、C4、A題組二：(1)雙螺旋結構表達遺傳密碼子(2)抗病毒干擾素基因限制

(3)細胞核核糖體基因工程及其應用教學反思本節(jié)課的教學內(nèi)容較抽象，針對這一問題，我以圖畫的方式導入后，采用視頻播放方式概括介紹基因工程的操作過程，給學生直觀形象的認識，同時利用自制的教具模擬限制酶和DNA連接酶的作用，使學生更好的理解兩種酶作用及特點，在此基礎上進行了有關知識的探究活動，以及限制酶、DNA連接酶、DNA聚合酶的比較與歸納。對基因工程的操作過程，由于學生已經(jīng)觀看了視頻，對操作過程有了一定程度的了解，我就直接讓學生閱讀課本文字，結合插圖獲取相關信息，師生再結合PPT通過轉(zhuǎn)基因棉花操作過程加以分析。為了達到學以致用的效果，我布置學生完成了轉(zhuǎn)基因大腸桿菌培育的基因工程的操作。最后進行了本節(jié)課程的小結并布置了課后探究作業(yè)。制作的課件在錄播室播放時，出現(xiàn)了一點小故障。還好有備用方案，我也進行了及時的修正。教學中可以進一步改善的環(huán)節(jié)是課堂小結中，可以給學生時間根據(jù)本節(jié)的學習自己總結歸納出本節(jié)的學習要點。每一堂課之后我都會分析總結這節(jié)課的得失，我相信在這一點一滴的努力下我的教學會有進步和收獲的。第2節(jié)基因工程及其應用--課標分析課程標準中有關本節(jié)內(nèi)容標準要求是：“關注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性”，這也是本節(jié)要達成的教學目標。課程標準并未明確指出本章要講述基因工程的內(nèi)容，考慮到知識體系的完整性，以及學生達成上述目標所需要的知識基礎，本節(jié)將“簡述基因工程的基本原理”，“舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領域的應用”作為教學目標,“簡述基因工程的基本原理”是本節(jié)課我們需要完成的目標?；蚬こ碳捌鋺脤W情分析本節(jié)課授課對象是高二年級學生。他們在此之前已經(jīng)學習了基因的本質(zhì)、DNA分子的結構、基因的表達、基因重組等知識，已經(jīng)對基因有了一定的認識。在本節(jié)內(nèi)容之前，學生也已掌握了不少培養(yǎng)生物新品種的方法，如雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種，但這些方法都局限于同一物種進行的操作，這些都為基因工程及其應用這節(jié)內(nèi)容的學習打下了良好的理論基礎。本節(jié)的學習就是將這些學到的遺傳變異的理論知識運用到實踐當中。相對于上一節(jié)對育種的學習來說，本節(jié)的內(nèi)容更加抽象，不易于學生的理解掌握，因而學習難度也就更大?；蚬こ淌乾F(xiàn)今社會生活的熱點話題，雖然學生對基因工程的概念、步驟非常陌生。但是在應用方面通過網(wǎng)絡電視等媒體也都對轉(zhuǎn)基因食品這一新興詞匯有所了解。然而對于它們是如何產(chǎn)生及安全性問題沒有進行進一步的思考，也可能會存在認為轉(zhuǎn)基因食品都危險，因而不可食用轉(zhuǎn)基因食物的想法。通過這一節(jié)的學習使得學生能夠?qū)D(zhuǎn)基因生物的形成-基因工程有一定的了解和認識。基因工程及其應用--效果分析課堂環(huán)節(jié)學生預習及學習情況分析：預習：通過結合提綱預習，學生能夠較好的把握本節(jié)的學習重點，了解基因工程工具的種類及基因工程操作過程的大致步驟。課堂活動情況分析：首先，學生動手活動環(huán)節(jié)大部分同學能夠正確的進行相應的模擬操做，教師對學生出現(xiàn)的具有代表性的錯誤進行了及時評價，及與學生的共同思考中解決了相關問題，能夠很好的鍛煉學生的思維能力，根據(jù)所學知識解決問題的能力。其次，是有關限制酶與連接酶