人教版生物選修三1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具 教學(xué)設(shè)計(jì)

人教版生物選修三1.1DNA重組技術(shù)的基本工具教學(xué)設(shè)計(jì)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）人教版生物選修三1.1DNA重組技術(shù)的基本工具教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以人教版生物選修三1.1DNA重組技術(shù)的基本工具為核心，圍繞限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體三個(gè)基本工具的功能和應(yīng)用展開。課程設(shè)計(jì)旨在幫助學(xué)生理解DNA重組技術(shù)的基本原理，掌握相關(guān)工具的使用方法，并培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和科學(xué)探究精神。通過案例分析、小組討論、實(shí)驗(yàn)演示等多種教學(xué)手段，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的理解和應(yīng)用。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維和方法探究DNA重組技術(shù)的基本工具，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和問題解決能力。

2.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物技術(shù)的興趣和好奇心，形成積極、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，能夠在科學(xué)探究中堅(jiān)持真理、修正錯(cuò)誤。

3.科學(xué)倫理：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注DNA重組技術(shù)在倫理、法律等方面的社會(huì)責(zé)任，提高學(xué)生的倫理意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本的分子生物學(xué)概念，如DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制，以及基本的遺傳學(xué)原理。

2.學(xué)生對(duì)生物技術(shù)領(lǐng)域充滿興趣，具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力，喜歡通過實(shí)踐學(xué)習(xí)新知識(shí)。他們的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的偏好直觀的實(shí)驗(yàn)演示，有的喜歡通過小組討論深入理解概念。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括對(duì)限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體等概念的理解可能不夠深入，以及在實(shí)際操作中可能對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟和細(xì)節(jié)掌握不夠熟練，需要通過反復(fù)實(shí)踐來克服。此外，學(xué)生可能對(duì)DNA重組技術(shù)在倫理和社會(huì)問題上的理解不足，需要引導(dǎo)他們進(jìn)行深入的思考。教學(xué)資源-人教版生物選修三教材

-多媒體投影儀

-電腦及生物教學(xué)軟件

-DNA模型和結(jié)構(gòu)圖

-實(shí)驗(yàn)室用具（如離心機(jī)、移液器、瓊脂糖凝膠電泳裝置等）

-實(shí)驗(yàn)操作視頻資料

-小組討論指導(dǎo)材料

-倫理案例分析資料教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：以生活中常見的轉(zhuǎn)基因食品為例，提問學(xué)生是否了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)，引發(fā)學(xué)生對(duì)DNA重組技術(shù)的興趣。

-回顧舊知：簡要回顧DNA的基本結(jié)構(gòu)、復(fù)制和遺傳信息傳遞等基礎(chǔ)知識(shí)，為學(xué)習(xí)DNA重組技術(shù)打下基礎(chǔ)。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體三個(gè)基本工具的原理和作用。

-舉例說明：通過具體的基因克隆案例，展示DNA重組技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

-互動(dòng)探究：分組討論DNA重組技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的具體應(yīng)用，每組選代表分享討論成果。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：進(jìn)行簡單的DNA重組實(shí)驗(yàn)?zāi)M，如使用模型構(gòu)建重組DNA分子。

-教師指導(dǎo)：在學(xué)生操作過程中，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問，確保實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性。

4.實(shí)驗(yàn)演示（約15分鐘）

-演示實(shí)驗(yàn)：教師演示DNA電泳實(shí)驗(yàn)，展示DNA重組后的結(jié)果。

-觀察討論：學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論DNA重組技術(shù)在科研中的應(yīng)用。

5.倫理討論（約15分鐘）

-案例分析：提供一份關(guān)于DNA重組技術(shù)應(yīng)用的倫理案例，如基因編輯嬰兒事件。

-小組討論：學(xué)生分組討論案例中的倫理問題，每組提交一份討論報(bào)告。

6.總結(jié)反饋（約5分鐘）

-教師總結(jié)：教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)DNA重組技術(shù)的應(yīng)用和倫理問題。

-學(xué)生反饋：學(xué)生提出本節(jié)課的學(xué)習(xí)疑問，教師給予解答。

7.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置作業(yè)：要求學(xué)生復(fù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，并撰寫一篇關(guān)于DNA重組技術(shù)應(yīng)用的小論文。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-科普文章：關(guān)于DNA重組技術(shù)在現(xiàn)代生物技術(shù)中的應(yīng)用，如基因治療、轉(zhuǎn)基因作物等。

-學(xué)術(shù)論文：介紹最新的DNA重組技術(shù)進(jìn)展，如CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)。

-實(shí)驗(yàn)手冊：提供詳細(xì)的DNA重組實(shí)驗(yàn)步驟和操作指南，包括實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范。

-倫理指南：關(guān)于生物技術(shù)應(yīng)用的倫理原則和案例分析，如基因倫理、生物安全等。

-教學(xué)視頻：展示DNA重組技術(shù)的實(shí)驗(yàn)操作過程，以及相關(guān)科學(xué)家的訪談視頻。

-在線課程：提供與DNA重組技術(shù)相關(guān)的在線學(xué)習(xí)資源，如MOOCs（大型開放在線課程）。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生閱讀科普文章，以增強(qiáng)對(duì)DNA重組技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的理解。

-建議學(xué)生查閱相關(guān)學(xué)術(shù)論文，了解DNA重組技術(shù)的最新研究動(dòng)態(tài)。

-引導(dǎo)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)手冊進(jìn)行簡單的DNA重組實(shí)驗(yàn)，以加深對(duì)理論知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用。

-組織學(xué)生討論倫理指南中的案例，培養(yǎng)他們的倫理意識(shí)和批判性思維。

-觀看教學(xué)視頻，幫助學(xué)生更直觀地理解DNA重組技術(shù)的操作過程。

-推薦學(xué)生參加在線課程，以系統(tǒng)地學(xué)習(xí)DNA重組技術(shù)的理論和實(shí)踐。板書設(shè)計(jì)1.DNA重組技術(shù)基本工具

①限制酶：識(shí)別并切割特定DNA序列

②DNA連接酶：連接DNA片段

③運(yùn)載體：將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞

2.DNA重組技術(shù)操作步驟

①目的基因的獲取

②基因的切割與連接

③重組DNA的導(dǎo)入與表達(dá)

3.DNA重組技術(shù)應(yīng)用與倫理

①應(yīng)用領(lǐng)域：醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等

②倫理問題：基因隱私、基因改造的道德界限

③社會(huì)責(zé)任：科學(xué)家和公眾的倫理意識(shí)與責(zé)任教學(xué)反思與總結(jié)在教學(xué)DNA重組技術(shù)這一節(jié)課時(shí)，我嘗試了多種教學(xué)方法，以激發(fā)學(xué)生的興趣和參與度。通過問題導(dǎo)入，我觀察到學(xué)生們對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的興趣很濃，這為引入DNA重組技術(shù)打下了良好的基礎(chǔ)。然而，我也發(fā)現(xiàn)了一些環(huán)節(jié)可以進(jìn)一步優(yōu)化。

在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)使用模型和實(shí)驗(yàn)演示能夠幫助學(xué)生更直觀地理解DNA重組技術(shù)的原理。學(xué)生們在互動(dòng)探究環(huán)節(jié)表現(xiàn)出了很高的積極性，他們通過小組討論，能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來。但是，我也注意到在實(shí)驗(yàn)演示環(huán)節(jié)，時(shí)間掌握不夠精確，導(dǎo)致部分學(xué)生未能充分觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生們通過動(dòng)手操作，加深了對(duì)DNA重組技術(shù)的理解。我在巡回指導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟不夠熟悉，需要我在今后的教學(xué)中加強(qiáng)這一方面的指導(dǎo)。此外，倫理討論環(huán)節(jié)讓學(xué)生們意識(shí)到了科技發(fā)展背后的社會(huì)責(zé)任和倫理問題，但我也感覺到討論的深度還可以進(jìn)一步加強(qiáng)。

教學(xué)總結(jié)方面，我認(rèn)為本節(jié)課在知識(shí)傳授方面達(dá)到了預(yù)期效果，學(xué)生們能夠掌握DNA重組技術(shù)的基本工具和操作步驟。在技能方面，學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)操作能力得到了提升，但在倫理意識(shí)的形成上，我認(rèn)為還有很大的提升空間。

針對(duì)存在的問題，我計(jì)劃在以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

-精確控制實(shí)驗(yàn)演示的時(shí)間，確保每個(gè)學(xué)生都能充分觀察和參與到實(shí)驗(yàn)中。

-在實(shí)驗(yàn)操作前，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的熟悉度，可能通過預(yù)習(xí)或課前小測的方式來實(shí)現(xiàn)。

-在倫理討論環(huán)節(jié)，引入更多實(shí)際案例，引導(dǎo)學(xué)生深入思考科技發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響。

-繼續(xù)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

在本節(jié)課中，我們共同學(xué)習(xí)了DNA重組技術(shù)的基本工具，包括限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體。通過案例分析，我們了解了這些工具在基因克隆和基因編輯中的具體應(yīng)用。同時(shí)，我們也討論了DNA重組技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及其背后的倫理問題。學(xué)生們積極參與，通過實(shí)驗(yàn)演示和小組討論，對(duì)DNA重組技術(shù)的理解有了顯著提升。

當(dāng)堂檢測：

為了檢驗(yàn)學(xué)生們對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的掌握程度，我們將進(jìn)行以下當(dāng)堂檢測：

1.填空題

-請(qǐng)?zhí)顚懸韵戮渥又械目瞻滋帲?/p>

a)限制酶能夠________特定DNA序列。

b)DNA連接酶的主要作用是________。

c)常用的運(yùn)載體包括________、________和________。

2.判斷題

-請(qǐng)判斷以下陳述的正確與否（正確填寫“T”，錯(cuò)誤填寫“F”）：

a)所有的DNA連接酶都能連接任意兩種DNA分子。_____

b)轉(zhuǎn)基因技術(shù)只能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。_____

c)DNA重組技術(shù)在操作過程中不需要考慮倫理問題。_____

3.簡答題

-簡要描述DNA重組技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

-解釋為什么在進(jìn)行DNA重組實(shí)驗(yàn)時(shí)需要使用限制酶和DNA連接酶。

4.應(yīng)用題

-假設(shè)你是一名生物技術(shù)研究員，你計(jì)劃使用DNA重組技術(shù)來開發(fā)一種新的轉(zhuǎn)基因作物。請(qǐng)列出你將使用的三個(gè)基本工具，并簡要說明每個(gè)工具的作用。

5.倫理討論題

-閱讀以下案例，并回答問題：

案例：一位科學(xué)家成功利用DNA重組技術(shù)培育出了能夠抵抗多種病毒的轉(zhuǎn)基因小麥。

問題：請(qǐng)從倫理的角度討論這位科學(xué)家的行為是否合理，并說明你的理由。

當(dāng)堂檢測結(jié)束后，教師將收集并批改學(xué)生的答案，根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整后續(xù)的教學(xué)計(jì)劃，以確保學(xué)生能夠更好地理解和掌握DNA重組技術(shù)的相關(guān)知識(shí)和技能。課后作業(yè)1.基礎(chǔ)概念理解

-請(qǐng)描述限制酶在DNA重組技術(shù)中的作用，并舉例說明其如何被應(yīng)用。（答案：限制酶能夠識(shí)別特定的DNA序列并在這些序列上切割，從而產(chǎn)生具有粘性末端的DNA片段。例如，在基因克隆過程中，限制酶用于切割目的基因和運(yùn)載體，以便于后續(xù)的連接。）

2.實(shí)驗(yàn)步驟分析

-說明DNA重組技術(shù)中目的基因獲取的兩種常見方法，并簡要解釋每種方法的原理。（答案：目的基因獲取的兩種常見方法是PCR擴(kuò)增和分子克隆。PCR擴(kuò)增利用DNA模板、引物和DNA聚合酶在體外快速復(fù)制特定DNA片段；分子克隆則是通過酶切和連接的方式將目的基因插入到運(yùn)載體中。）

3.應(yīng)用場景描述

-描述一個(gè)DNA重組技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，并分析其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響。（答案：DNA重組技術(shù)可以用于培育抗蟲害的轉(zhuǎn)基因作物。例如，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育，能夠減少農(nóng)藥的使用，降低環(huán)境污染，同時(shí)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。）

4.倫理問題探討

-討論在DNA重組技術(shù)的應(yīng)用中，可能遇到的倫理問題，并提出你的看法。（答案：DNA重組技術(shù)可能遇到的倫理問題包括基因隱私、基因歧視、基因改造的道德界限等。我認(rèn)為，在應(yīng)用DNA重組技術(shù)時(shí)，必須充分考慮倫理問題，