專題八細胞工程和基因工程每日一默（教學設(shè)計）2024年新高考文化課沖刺點金生物

專題八細胞工程和基因工程每日一默（教學設(shè)計）2024年新高考文化課沖刺點金生物主備人備課成員教材分析本節(jié)課為人教版選修三《生物技術(shù)與生物倫理》中的專題八“細胞工程和基因工程”。該專題涉及生物技術(shù)的核心內(nèi)容，是連接基礎(chǔ)生物知識和現(xiàn)代生物技術(shù)的橋梁。內(nèi)容主要包括細胞工程的基本技術(shù)、基因工程的概念、原理及其應(yīng)用。此部分內(nèi)容抽象且涉及大量概念和原理，對學生理解和運用生物技術(shù)知識有較高要求。通過本節(jié)課的學習，學生應(yīng)掌握細胞工程和基因工程的基本概念，理解其工作原理，并能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用到實際問題中。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新意識，強化學生的生命觀念，提升學生的科學思維和科學探究能力。通過學習細胞工程和基因工程的相關(guān)知識，使學生能夠理解生物技術(shù)的基本概念，掌握生物實驗的基本技能，并能夠?qū)⑦@些知識和技能應(yīng)用到解決實際問題中。同時，通過分析基因工程在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，提升學生的社會責任感，使其能夠在面對基因技術(shù)倫理和生態(tài)安全等問題時，具備正確的價值判斷和決策能力。教學難點與重點1.教學重點

（1）細胞工程的基本技術(shù)：掌握動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的原理及應(yīng)用。

舉例：動物細胞培養(yǎng)技術(shù)在醫(yī)學研究中的應(yīng)用，如制備病毒疫苗、檢測藥物毒性等；植物組織培養(yǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如微型繁殖、作物脫毒等。

（2）基因工程的概念、原理及其應(yīng)用：理解基因工程的基本操作步驟，掌握基因表達載體的構(gòu)建及基因工程在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

舉例：基因工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用，如重組蛋白藥物的制備；基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因作物的培育。

（3）基因技術(shù)的倫理和生態(tài)安全問題：認識基因技術(shù)在帶來巨大利益的同時，也可能引發(fā)倫理和生態(tài)安全問題。

舉例：討論克隆技術(shù)在人類生活中的應(yīng)用及其倫理爭議；分析轉(zhuǎn)基因作物對生態(tài)環(huán)境的影響。

2.教學難點

（1）細胞工程技術(shù)的原理及應(yīng)用：細胞工程涉及多個學科領(lǐng)域，如生物學、化學、物理學等，學生需掌握跨學科知識。

舉例：解釋動物細胞培養(yǎng)過程中，如何維持細胞生長和分化的平衡；闡述植物組織培養(yǎng)過程中，植物激素的作用及其調(diào)節(jié)機制。

（2）基因工程的操作步驟及技術(shù)要點：基因工程操作步驟繁瑣，涉及多個技術(shù)環(huán)節(jié)，學生需深入了解各環(huán)節(jié)的作用和聯(lián)系。

舉例：詳細講解基因表達載體的構(gòu)建過程，包括目的基因的獲取、載體選擇、重組質(zhì)粒的制備等；闡述基因工程操作中，如何確保目標基因的高效表達。

（3）基因技術(shù)倫理和生態(tài)安全問題的分析：學生需具備正確的價值觀念，能夠在面對基因技術(shù)倫理和生態(tài)安全問題時，作出合理的判斷和決策。

舉例：討論克隆技術(shù)在人類生活中的應(yīng)用，如克隆動物的倫理爭議；分析轉(zhuǎn)基因作物對生態(tài)環(huán)境的影響，如轉(zhuǎn)基因作物對非靶標生物的影響。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學方法與策略1.選擇適合教學目標和學習者特點的教學方法

（1）針對細胞工程和基因工程的基本概念和原理，采用講授法進行系統(tǒng)講解，幫助學生建立知識框架。

（2）通過案例研究，讓學生了解基因工程在實際應(yīng)用中的倫理和生態(tài)安全問題，培養(yǎng)學生的社會責任感和價值判斷能力。

（3）利用實驗教學，讓學生動手操作，加深對細胞工程和基因工程技術(shù)的理解和掌握。

2.設(shè)計具體的教學活動

（1）組織學生進行小組討論，分析基因工程技術(shù)在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用及其倫理爭議，促進學生思考和交流。

（2）開展角色扮演活動，讓學生分別扮演科學家、企業(yè)家、環(huán)保人士等角色，討論基因技術(shù)在實際應(yīng)用中的決策過程，提高學生的溝通能力和團隊協(xié)作能力。

（3）進行實驗操作，如動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)實驗，讓學生在實踐中掌握細胞工程技術(shù)的原理和操作要點。

3.確定教學媒體和資源的使用

（1）利用PPT展示細胞工程和基因工程的基本概念、原理及應(yīng)用，通過圖片、圖表等形式，幫助學生直觀理解。

（2）播放相關(guān)視頻，如基因工程技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用案例，讓學生更直觀地了解基因工程技術(shù)的實際應(yīng)用。

（3）利用在線工具，如基因表達載體構(gòu)建軟件，讓學生模擬基因工程操作，提高學生的實踐能力。教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解細胞工程和基因工程的學習內(nèi)容，標記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計預習問題，激發(fā)學生思考，為課堂學習細胞工程和基因工程內(nèi)容做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確細胞工程和基因工程教學目標和重難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保細胞工程和基因工程教學過程的順利進行。

設(shè)計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學生學習細胞工程和基因工程的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入細胞工程和基因工程學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的細胞工程和基因工程內(nèi)容，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為細胞工程和基因工程新課學習打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解細胞工程和基因工程知識點，結(jié)合實例幫助學生理解。

突出重點，強調(diào)難點，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設(shè)計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞細胞工程和基因工程問題展開討論，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

技能訓練：

設(shè)計實踐活動或?qū)嶒?，讓學生在實踐中體驗細胞工程和基因工程知識的應(yīng)用，提高實踐能力。

在細胞工程和基因工程新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對知識點進行梳理和總結(jié)。

強調(diào)重點和難點，幫助學生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對細胞工程和基因工程知識的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決細胞工程和基因工程問題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與細胞工程和基因工程內(nèi)容相關(guān)的拓展知識，拓寬學生的知識視野。

引導學生關(guān)注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合細胞工程和基因工程內(nèi)容，引導學生思考學科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會責任感。

鼓勵學生分享學習細胞工程和基因工程的心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的細胞工程和基因工程內(nèi)容，強調(diào)重點和難點。

肯定學生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學習的細胞工程和基因工程內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。知識點梳理本節(jié)課的知識點主要分為以下幾個部分：

1.細胞工程的基本技術(shù)：

-動物細胞培養(yǎng)：原理、條件、應(yīng)用

-植物組織培養(yǎng)：原理、條件、應(yīng)用

2.基因工程的基本概念、原理及其應(yīng)用：

-基因工程的定義、原理

-基因表達載體的構(gòu)建：組成、方法

-基因工程在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用

3.基因技術(shù)的倫理和生態(tài)安全問題：

-克隆技術(shù)的倫理爭議

-轉(zhuǎn)基因作物的生態(tài)安全問題

針對每個部分，我們將進行詳細的梳理和總結(jié)：

1.細胞工程的基本技術(shù)：

-動物細胞培養(yǎng)：學生需要掌握動物細胞培養(yǎng)的原理、條件和應(yīng)用。原理方面，學生需要了解細胞增殖的機制；條件方面，學生需要了解無菌操作、營養(yǎng)供給、氣體環(huán)境等；應(yīng)用方面，學生需要了解動物細胞培養(yǎng)在醫(yī)學研究、生物制品生產(chǎn)等方面的應(yīng)用。

-植物組織培養(yǎng)：學生需要掌握植物組織培養(yǎng)的原理、條件和應(yīng)用。原理方面，學生需要了解植物細胞的全能性；條件方面，學生需要了解植物激素的調(diào)節(jié)、無菌操作、營養(yǎng)供給等；應(yīng)用方面，學生需要了解植物組織培養(yǎng)在植物繁殖、作物改良等方面的應(yīng)用。

2.基因工程的基本概念、原理及其應(yīng)用：

-基因工程的定義：學生需要了解基因工程的定義，即通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。

-基因工程的原理：學生需要了解基因工程的原理，即通過體外DNA重組技術(shù)，將目的基因插入到載體DNA中，然后導入到宿主細胞中，實現(xiàn)目的基因的表達。

-基因表達載體的構(gòu)建：學生需要了解基因表達載體的組成，包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等，并掌握構(gòu)建方法，如PCR擴增、酶切連接等。

-基因工程的應(yīng)用：學生需要了解基因工程在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，如重組蛋白藥物的制備、轉(zhuǎn)基因作物的培育等。

3.基因技術(shù)的倫理和生態(tài)安全問題：

-克隆技術(shù)的倫理爭議：學生需要了解克隆技術(shù)在人類生活中的應(yīng)用，如克隆動物的倫理爭議，以及如何平衡科學技術(shù)與倫理道德的關(guān)系。

-轉(zhuǎn)基因作物的生態(tài)安全問題：學生需要了解轉(zhuǎn)基因作物對生態(tài)環(huán)境的影響，如轉(zhuǎn)基因作物對非靶標生物的影響、轉(zhuǎn)基因作物的生物安全問題等，并能夠分析轉(zhuǎn)基因作物生態(tài)安全問題的原因和解決方法。課后作業(yè)1.動物細胞培養(yǎng)：請簡述動物細胞培養(yǎng)的原理、條件和應(yīng)用。

答案：動物細胞培養(yǎng)的原理是利用細胞增殖的機制，在體外條件下，通過無菌操作、營養(yǎng)供給和氣體環(huán)境等條件，實現(xiàn)動物細胞的體外培養(yǎng)。動物細胞培養(yǎng)的應(yīng)用包括醫(yī)學研究、生物制品生產(chǎn)、組織工程等。

2.植物組織培養(yǎng)：請簡述植物組織培養(yǎng)的原理、條件和應(yīng)用。

答案：植物組織培養(yǎng)的原理是利用植物細胞的全能性，在體外條件下，通過植物激素的調(diào)節(jié)、無菌操作、營養(yǎng)供給等條件，實現(xiàn)植物組織的體外培養(yǎng)。植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用包括植物繁殖、作物改良、植物脫毒等。

3.基因工程的原理：請簡述基因工程的原理，包括目的基因的獲取、載體的選擇、重組質(zhì)粒的制備等步驟。

答案：基因工程的原理是通過體外DNA重組技術(shù)，將目的基因插入到載體DNA中，然后導入到宿主細胞中，實現(xiàn)目的基因的表達。具體步驟包括目的基因的獲取、載體的選擇、重組質(zhì)粒的制備、轉(zhuǎn)化、篩選和鑒定等。

4.基因表達載體的構(gòu)建：請簡述基因表達載體的組成，并說明如何構(gòu)建基因表達載體。

答案：基因表達載體的組成包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。構(gòu)建基因表達載體的方法包括PCR擴增、酶切連接、轉(zhuǎn)化等步驟。

5.基因工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用：請列舉兩個基因工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用實例，并簡要說明其原理。

答案：基因工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用實例包括重組蛋白藥物的制備和基因治療的實施。重組蛋白藥物的制備原理是通過基因工程技術(shù)，將目的基因插入到表達載體中，導入到宿主細胞中，實現(xiàn)目的基因的表達，從而制備出具有治療作用的蛋白藥物?；蛑委煹膶嵤┰硎峭ㄟ^基因工程技術(shù)，將正?；?qū)氲交颊唧w內(nèi)，替換或修復異?；?，從而達到治療疾病的目的。板書設(shè)計①細胞工程的基本技術(shù)

-動物細胞培養(yǎng)：原理、條件、應(yīng)用

-植物組織培養(yǎng)：原理、條件、應(yīng)用

②基因工程的基本概念、原理及其應(yīng)用

-基因工程的定義、原理

-基因表達載體的構(gòu)建：組成、方法

-基因工程在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用

③基因技術(shù)的倫理和生態(tài)安全問題

-克隆技術(shù)的倫理爭議

-轉(zhuǎn)基因作物的生態(tài)安全問題

板書設(shè)計應(yīng)條理清楚、重點突出、簡潔明了，以便于學生理解和記憶。同時，板書設(shè)計應(yīng)具有藝術(shù)性和趣味性，以激發(fā)學生的學習興趣和主動性。反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.采用問題驅(qū)動教學法，激發(fā)學生主動探究的興趣，培養(yǎng)學生的科學思維能力。

2.引入案例教學，將抽象的理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，提高學生的實踐能力。

3.利用多媒體資源，如視頻、動畫等