江西省萬載縣高中生物 專題1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序3教案 新人教版選修3

江西省萬載縣高中生物專題1基因工程1.2基因工程的基本操作程序3教案新人教版選修3學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：基因工程的基本操作程序

2.教學年級和班級：江西省萬載縣高中一年級生物選修3班

3.授課時間：第1學期第3周，星期二第1節(jié)

4.教學時數(shù)：45分鐘

課程設(shè)計內(nèi)容：

【導入】（5分鐘）

利用上一節(jié)課所學的知識，通過提問方式復習基因工程的概念，并引入本節(jié)課的內(nèi)容。

【新課導入】（15分鐘）

1.簡介基因工程的基本操作程序，包括基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞和目的基因的檢測與表達。

2.詳細講解每個步驟的操作原理及方法。

【實例分析】（15分鐘）

1.分析基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等領(lǐng)域的具體應(yīng)用實例。

2.引導學生討論這些應(yīng)用對人類社會的意義及潛在風險。

【課堂實踐】（5分鐘）

1.分組討論：如何利用基因工程方法解決實際問題。

2.各組匯報討論成果，進行班級交流。

【總結(jié)與作業(yè)】（5分鐘）

1.總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)基因工程的基本操作程序及其應(yīng)用。

2.布置作業(yè)：結(jié)合課本，分析基因工程在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的具體應(yīng)用，并撰寫報告。

【課后反思】

根據(jù)學生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)反饋，調(diào)整教學方法，以提高學生對基因工程基本操作程序的理解和應(yīng)用能力。教學目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標旨在通過基因工程基本操作程序的學習，提升學生在生命科學領(lǐng)域的科學探究能力、理性思維和科學態(tài)度。學生將能夠：1）理解基因工程的核心概念，掌握基因獲取、表達載體構(gòu)建、基因?qū)胧荏w細胞及基因檢測與表達的基本原理，培養(yǎng)科學探究能力；2）通過分析基因工程應(yīng)用實例，提高理性思維，學會運用科學方法分析實際問題；3）認識基因工程在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的重要性，形成科學態(tài)度，能夠客觀評價基因工程技術(shù)的利與弊，增強社會責任感。通過本節(jié)課的學習，學生將能夠?qū)⒗碚撝R與實際應(yīng)用相結(jié)合，為未來深入探索生命科學領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。學情分析本節(jié)課的教學對象為江西省萬載縣高中一年級生物選修3班的學生。以下從學生層次、知識、能力、素質(zhì)方面進行分析：

1.學生層次：

（1）知識層次：學生在初中階段已經(jīng)學習了生物的基本知識，對遺傳、變異等概念有初步了解，為學習基因工程奠定了基礎(chǔ)。但基因工程作為高中生物選修課程，其理論深度和操作程序的復雜性對學生來說仍具有一定的挑戰(zhàn)性。

（2）能力層次：學生在解決問題的能力、合作學習能力、實踐操作能力等方面存在差異。部分學生對實驗操作感興趣，具備一定的動手能力；而另一部分學生則可能在理論知識掌握方面更為突出。

2.知識方面：

（1）已有知識：學生對基因、DNA、遺傳等基本概念有一定的了解，但對基因工程的原理、操作程序及其應(yīng)用等方面的知識較為陌生。

（2）對課程學習的影響：學生已有的知識基礎(chǔ)為學習基因工程提供了一定的支持，但基因工程的抽象性和復雜性可能導致學生在理解方面存在困難，需要教師進行詳細的講解和引導。

3.能力方面：

（1）科學探究能力：學生在初中階段已經(jīng)接受了一定的科學探究訓練，具備一定的觀察、實驗和推理能力。但在基因工程這一復雜領(lǐng)域，學生的科學探究能力有待進一步提高。

（2）理性思維能力：學生在面對實際問題時，能夠運用所學知識進行分析和思考，但理性思維能力的層次不一，部分學生對問題的深入分析能力較弱。

（3）對課程學習的影響：基因工程的學習需要學生具備較強的科學探究能力和理性思維能力。學生在這方面的能力差異，將影響他們對課程內(nèi)容的理解和應(yīng)用。

4.素質(zhì)方面：

（1）科學態(tài)度：學生對生物學科充滿興趣，對基因工程等前沿技術(shù)充滿好奇。但在面對基因工程可能帶來的倫理、道德等問題時，部分學生可能缺乏客觀、理性的判斷能力。

（2）合作精神：學生在小組合作學習中，能夠積極參與討論、交流觀點，但團隊協(xié)作能力有待提高。

（3）對課程學習的影響：科學態(tài)度和合作精神對學生學習基因工程具有重要意義。具備良好科學態(tài)度的學生更容易接受新知識，而具備合作精神的學生在團隊學習中能夠相互促進，共同提高。教學方法與策略為了實現(xiàn)教學目標并適應(yīng)學習者特點，本節(jié)課將采用以下教學方法、教學活動及教學媒體和資源：

1.教學方法：

（1）講授法：教師通過PPT展示，系統(tǒng)地講解基因工程的基本操作程序，使學生掌握理論知識。

（2）討論法：組織學生進行小組討論，分析基因工程應(yīng)用實例，培養(yǎng)學生理性思維和科學態(tài)度。

（3）案例研究法：分析具體的基因工程應(yīng)用案例，讓學生深入了解基因工程在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。

（4）項目導向?qū)W習：設(shè)置與基因工程相關(guān)的項目任務(wù)，引導學生自主探究、合作學習，提高學生的實踐操作能力。

2.教學活動：

（1）導入環(huán)節(jié)：通過提問方式引導學生復習相關(guān)知識，激發(fā)學生興趣。

（2）新課導入：教師講解基因工程基本操作程序，配合PPT展示，使學生直觀地理解理論知識。

（3）實例分析：分組討論基因工程應(yīng)用實例，每組匯報討論成果，進行班級交流。

（4）課堂實踐：分組進行項目任務(wù)，如設(shè)計一個基因工程應(yīng)用方案，促進學生參與和互動。

（5）總結(jié)與作業(yè)：教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)重難點，布置相關(guān)作業(yè)。

3.教學媒體和資源：

（1）PPT：用于展示課程內(nèi)容、實例圖片、流程圖等，幫助學生形象地理解理論知識。

（2）視頻：播放基因工程相關(guān)的科普視頻，讓學生更直觀地了解基因工程的實際應(yīng)用。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如基因工程相關(guān)文獻、教程等，為學生提供更多的學習資料。

（4）實驗器材：在課堂實踐環(huán)節(jié)，提供實驗器材，讓學生動手操作，加深對基因工程操作程序的理解。教學流程本節(jié)課的教學流程分為課前、課中、課后三個階段，共計45分鐘。

1.課前準備（5分鐘）

（1）教師準備：根據(jù)教學目標，設(shè)計教學活動，制作PPT，搜集相關(guān)視頻、文獻等教學資源。

（2）學生準備：預習課本，了解基因工程的基本概念，復習相關(guān)基礎(chǔ)知識。

2.課中教學（35分鐘）

（1）導入（5分鐘）

教師通過提問方式引導學生復習基因、DNA等基本概念，為新課的學習做好鋪墊。

舉例：教師提問：“同學們，我們之前學習了基因和DNA，那么它們之間有什么關(guān)系呢？”

（2）新課導入（10分鐘）

教師利用PPT，結(jié)合課本內(nèi)容，講解基因工程的基本操作程序。

重難點：基因獲取、基因表達載體的構(gòu)建、基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與表達。

舉例：講解基因獲取時，通過PPT展示不同方法獲取基因的原理及優(yōu)缺點。

（3）實例分析（10分鐘）

分組討論基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等領(lǐng)域的具體應(yīng)用實例。

重難點：分析基因工程應(yīng)用的優(yōu)勢和潛在風險。

舉例：討論轉(zhuǎn)基因作物對生態(tài)環(huán)境的影響，引導學生理性看待基因工程。

（4）課堂實踐（5分鐘）

分組進行項目任務(wù)，如設(shè)計一個基因工程應(yīng)用方案。

重難點：培養(yǎng)學生的實踐操作能力和合作精神。

舉例：設(shè)計一個利用基因工程方法治療某種遺傳病的方案。

（5）總結(jié)與作業(yè)（5分鐘）

教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)重難點，布置相關(guān)作業(yè)。

舉例：作業(yè)為分析基因工程在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的具體應(yīng)用，并撰寫報告。

3.課后鞏固（5分鐘）

（1）學生完成作業(yè)，鞏固所學知識。

（2）教師批改作業(yè)，了解學生的學習情況，為下一節(jié)課的教學提供參考。

整個教學流程注重理論與實踐相結(jié)合，充分調(diào)動學生的主觀能動性，培養(yǎng)學生科學探究、理性思維和科學態(tài)度。通過本節(jié)課的學習，學生能掌握基因工程的基本操作程序，并能夠運用所學知識分析實際問題。同時，教師應(yīng)及時關(guān)注學生的學習反饋，調(diào)整教學策略，提高教學質(zhì)量。拓展與延伸為了加深學生對基因工程的理解，提高學生的自主學習能力和探究精神，以下提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料和建議：

1.拓展閱讀材料：

-《基因工程原理與應(yīng)用》：介紹基因工程的基本原理、操作技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等領(lǐng)域的應(yīng)用。

-《生物技術(shù)》：概述生物技術(shù)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和未來趨勢，重點關(guān)注基因工程技術(shù)的進展。

-《基因倫理與法律》：探討基因工程涉及的倫理、法律問題，培養(yǎng)學生的社會責任感和道德觀念。

2.課后自主學習和探究建議：

（1）研究基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因作物、生物農(nóng)藥等，了解其優(yōu)點及潛在風險。

（2）關(guān)注基因工程在醫(yī)學領(lǐng)域的突破，如基因治療、基因診斷等，思考其對人類健康的影響。

（3）探討基因工程技術(shù)的倫理問題，如基因隱私、基因歧視等，培養(yǎng)學生的道德觀念和法治意識。

（4）了解我國基因工程領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及政策法規(guī)，提高學生的國家認同感和使命感。

（5）通過查閱資料，了解基因工程領(lǐng)域的前沿動態(tài)，如CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)等，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

（6）組織學生參加生物科技競賽、科普講座等活動，增強學生的實踐操作能力和科學素養(yǎng)。板書設(shè)計①知識點梳理：

1.基因工程基本操作程序

-基因獲取

-基因表達載體構(gòu)建

-目的基因?qū)胧荏w細胞

-目的基因的檢測與表達

2.基因工程應(yīng)用實例

-農(nóng)業(yè)：轉(zhuǎn)基因作物、生物農(nóng)藥

-醫(yī)學：基因治療、基因診斷

②重點詞句：

1.基因獲取：PCR技術(shù)、基因克隆

2.基因表達載體：質(zhì)粒、噬菌體、人工染色體

3.基因?qū)耄恨D(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染、基因槍法

4.基因檢測：PCR、SouthernBlot、實時熒光定量PCR

5.基因表達：轉(zhuǎn)錄、翻譯、蛋白質(zhì)分析

③藝術(shù)性與趣味性設(shè)計：

1.使用不同顏色的粉筆，突出重點知識點和詞句。

2.采用圖形、箭頭等符號，形象地表示基因工程操作程序的流程。

3.在板書右側(cè)，繪制與基因工程相關(guān)的趣味插圖，如轉(zhuǎn)基因作物、基因編輯等，增強視覺效果。

4.在板書下方，列出與基因工程相關(guān)的名人名言或趣味小故事，激發(fā)學生學習興趣。課后作業(yè)1.請簡述基因工程的基本操作程序，包括基因獲取、基因表達載體構(gòu)建、基因?qū)胧荏w細胞和目的基因的檢測與表達。

答案：基因獲取主要通過PCR技術(shù)、基因克隆等方法；基因表達載體構(gòu)建常用質(zhì)粒、噬菌體等；基因?qū)胧荏w細胞采用轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染等技術(shù)；目的基因的檢測與表達主要通過PCR、SouthernBlot等方法。

2.請舉例說明基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，并分析其優(yōu)勢及潛在風險。

答案：例如轉(zhuǎn)基因作物，優(yōu)勢是提高產(chǎn)量、減少農(nóng)藥使用；潛在風險是可能影響生態(tài)環(huán)境、導致基因污染等。

3.請闡述基因工程在醫(yī)學領(lǐng)域的具體應(yīng)用，如基因治療、基因診斷等。

答案：基因治療是通過替換或修復異?；?，治療遺傳?。换蛟\斷是利用基因檢測技術(shù)，提前發(fā)現(xiàn)遺傳病風險。

4.分析基因工程技術(shù)的倫理問題，如基因隱私、基因歧視等。

答案：基因隱私指個人基因信息泄露可能導致隱私權(quán)受侵犯；基因歧視指因基因差異而遭受不公平待遇。

5.請結(jié)合我國實際情況，談?wù)勀銓蚬こ贪l(fā)展的看法。

答案：我國基因工程研究取得了顯著成果，如轉(zhuǎn)基因作物研發(fā)、基因治療研究等。在發(fā)展過程中，應(yīng)關(guān)注倫理問題，加強法律法規(guī)建設(shè)，確?；蚬こ碳夹g(shù)的合理應(yīng)用。課堂1.課堂評價：

-通過提問：教師在課堂上提問，了解學生對基因工程基本概念、操作程序及應(yīng)用等方面的理解和掌握程度。針對學生的回答，教師應(yīng)及時給予評價和指導，幫助學生糾正錯誤認識，鞏固知識點。

-觀察學生：在課堂討論、小組合作等環(huán)節(jié)，教師應(yīng)觀察學生的參與程度、合作態(tài)度和解決問題的能力。對表現(xiàn)優(yōu)秀的學生給予表揚，對表現(xiàn)不足的學生給予指導和鼓勵。

-測試：在課堂實踐環(huán)節(jié)，教師可以設(shè)計一些小型測試，如填空題、簡答題等，檢查學生對基因工程知識的掌握程度。測試結(jié)果可以作為課堂教學效果的評價依據(jù)。

2.作業(yè)評價：

-批改作業(yè)：教師認真批改學生的課后作業(yè)，對作業(yè)中的錯誤進行標注，給出詳細的修改意見，幫助學生找到問題所在。

-點評作業(yè)：對學生的作業(yè)進行點評，肯定學生的優(yōu)點，指出不足之處，鼓勵學生繼續(xù)努力。在點評時，注意引導學生關(guān)注基因工程的倫理、法律等問題，培養(yǎng)學生的社會責任感。

-反饋學習效果：及時向?qū)W生反饋作業(yè)評價結(jié)果，讓學生了解自己的學習進度和存在的問題。對成績優(yōu)秀的學生給予表揚，對成績不佳的學生給予關(guān)心和幫助，鼓勵他們提高學習積極性。

1.作業(yè)評價注意點：

-關(guān)注學生作