2024-2025學年新教材高中生物 第3章 基因工程 第2節(jié) 基因工程的基本操作程序說課稿 新人教版選擇性必修3

2024-2025學年新教材高中生物第3章基因工程第2節(jié)基因工程的基本操作程序說課稿新人教版選擇性必修3學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學內(nèi)容是2024-2025學年新教材高中生物選擇性必修3第3章基因工程第2節(jié)基因工程的基本操作程序。本節(jié)課將詳細介紹基因工程的四個基本步驟：目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞以及目的基因的檢測與鑒定。

教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系在于，學生在之前的學習中已經(jīng)接觸了基因的概念、遺傳信息的傳遞以及DNA的結(jié)構(gòu)等基礎知識，為本節(jié)課的學習奠定了基礎。本節(jié)課將幫助學生將理論知識與實際操作相結(jié)合，更好地理解基因工程的原理和應用。核心素養(yǎng)目標1.理解基因工程的基本操作程序，培養(yǎng)科學思維與創(chuàng)新意識。

2.通過分析基因工程的實際應用，提升解決實際問題的能力。

3.認識基因工程在生物技術(shù)領(lǐng)域的重要性，增強社會責任感和倫理意識。學情分析本節(jié)課面對的是高中二年級的學生，他們已經(jīng)具備了一定的生物學基礎，對遺傳學、分子生物學等領(lǐng)域的知識有初步的了解。在知識層面，學生已經(jīng)學習了DNA的結(jié)構(gòu)和遺傳信息的傳遞，能夠理解基因的概念，但可能對基因工程的具體操作步驟較為陌生。

在能力方面，學生具備基本的實驗操作技能，能夠進行簡單的觀察和分析，但可能缺乏獨立設計和解決問題的能力。他們需要通過本節(jié)課的學習，提升將理論知識應用于實際操作的能力。

在素質(zhì)方面，學生好奇心強，對新技術(shù)、新方法充滿興趣，但可能在面對復雜概念和操作時表現(xiàn)出一定的畏難情緒。此外，學生的邏輯思維能力和批判性思維能力有待提高。

在行為習慣上，學生可能習慣于被動接受知識，缺乏主動探究和合作學習的習慣。這可能會影響他們對基因工程這一實踐性較強的課程的學習效果。教學資源1.軟硬件資源：生物實驗室、顯微鏡、DNA模型、基因工程實驗材料。

2.課程平臺：校園網(wǎng)絡教學平臺。

3.信息化資源：多媒體教學課件、基因工程相關(guān)視頻資料。

4.教學手段：小組討論、實驗演示、案例分析。教學過程一、導入新課

同學們，大家好！今天我們將學習一個新的內(nèi)容——基因工程的基本操作程序。在正式開始之前，我想請大家回顧一下我們之前學過的有關(guān)基因和DNA的知識，思考一下基因工程在現(xiàn)實生活中有哪些應用？

（學生思考并回答）

很好，大家提到了很多，比如基因編輯、疾病治療、農(nóng)作物改良等。那么，基因工程究竟是如何實現(xiàn)的呢？這就是我們今天要學習的內(nèi)容。接下來，讓我們開始今天的課程。

二、基本概念介紹

首先，我要向大家介紹基因工程的基本概念?；蚬こ蹋卜Q為遺傳工程，是指通過對生物體的基因進行操作，改變其遺傳特性，使其具有某種特定的性狀或功能?；蚬こ痰幕静僮鞒绦虬ㄒ韵滤膫€步驟：目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞以及目的基因的檢測與鑒定。

三、目的基因的獲取

1.同學們，我們現(xiàn)在來學習第一個步驟——目的基因的獲取。目的基因是指我們希望引入到受體細胞中的基因。獲取目的基因的方法有很多，比如從基因組文庫中篩選、PCR擴增等。

（展示相關(guān)實驗設備和操作流程）

2.現(xiàn)在，我想請大家嘗試回答一個問題：如果我們想要獲取一個特定基因，我們需要做哪些準備工作？

（學生思考和回答）

3.很好，大家提到了設計引物、選擇合適的酶等。接下來，我們將通過一個案例來了解這個過程。

（展示案例并引導學生分析）

四、基因表達載體的構(gòu)建

1.接下來，我們學習第二個步驟——基因表達載體的構(gòu)建?；虮磉_載體是指能夠攜帶目的基因并將其導入受體細胞的載體。常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體、病毒等。

（展示相關(guān)實驗設備和操作流程）

2.現(xiàn)在，我想請大家思考一個問題：如何構(gòu)建一個有效的基因表達載體？

（學生思考和回答）

3.很好，大家提到了選擇合適的載體、插入目的基因等。接下來，我們將通過一個具體的例子來了解這個過程。

（展示案例并引導學生分析）

五、將目的基因?qū)胧荏w細胞

1.現(xiàn)在，我們來到了第三個步驟——將目的基因?qū)胧荏w細胞。這個過程涉及到許多技術(shù)，比如轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染等。

（展示相關(guān)實驗設備和操作流程）

2.我想請大家思考一個問題：導入目的基因的過程中，可能會遇到哪些問題？

（學生思考和回答）

3.很好，大家提到了細胞膜通透性、基因整合等。接下來，我們將通過一個實驗來了解這個過程。

（展示實驗過程并引導學生分析）

六、目的基因的檢測與鑒定

1.最后，我們來到第四個步驟——目的基因的檢測與鑒定。這一步非常關(guān)鍵，它可以幫助我們確認目的基因是否成功導入受體細胞，并發(fā)揮預期的作用。

（展示相關(guān)實驗設備和操作流程）

2.現(xiàn)在，我想請大家回答一個問題：如何檢測和鑒定目的基因？

（學生思考和回答）

3.很好，大家提到了PCR、基因測序等方法。接下來，我們將通過一個案例來了解這個過程。

（展示案例并引導學生分析）

七、總結(jié)與拓展

1.經(jīng)過今天的學習，我們了解了基因工程的基本操作程序。請大家回顧一下，我們學習了哪些內(nèi)容？

（學生回答）

2.很好，我們學習了目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞以及目的基因的檢測與鑒定。接下來，我想請大家思考一個問題：基因工程在現(xiàn)實生活中有哪些應用？

（學生思考和回答）

3.很好，大家提到了很多應用，比如疾病治療、農(nóng)作物改良等。這些應用都離不開我們今天學習的基因工程基本操作程序。最后，我想請大家回去之后，查閱一些相關(guān)資料，了解基因工程在我國的最新研究進展。

（學生完成任務）

今天的課程就到這里，希望大家能夠通過今天的學習，對基因工程有更深入的了解。下節(jié)課，我們將繼續(xù)學習基因工程的其他內(nèi)容。謝謝大家！

（學生鼓掌，結(jié)束課程）教學資源拓展1.拓展資源：

（1）相關(guān)書籍：《基因工程原理與技術(shù)》、《現(xiàn)代分子生物學》、《基因編輯：從基礎到應用》等，這些書籍能夠幫助學生更深入地理解基因工程的基本原理和最新技術(shù)。

（2）科研論文：檢索國內(nèi)外學術(shù)期刊，如《自然》、《科學》、《細胞》等，尋找關(guān)于基因工程最新研究成果的論文，使學生了解該領(lǐng)域的最新動態(tài)。

（3）在線課程：推薦學生參加一些在線課程，如“基因編輯技術(shù)與應用”、“分子生物學導論”等，這些課程通常由知名大學或機構(gòu)提供，能夠幫助學生系統(tǒng)地學習基因工程相關(guān)知識。

（4）科普文章和視頻：推薦學生觀看一些科普文章和視頻，如《基因工程的利與弊》、《基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9的工作原理》等，這些資源能夠幫助學生更好地理解基因工程的實際應用和倫理問題。

2.拓展建議：

（1）深入研究基因工程基本操作程序的原理，通過實驗操作加深對理論知識的理解。建議學生在實驗室進行實際操作，如DNA提取、PCR擴增、基因克隆等，以增強實踐能力。

（2）鼓勵學生參加科學競賽或研究項目，如“青少年科技創(chuàng)新大賽”、“中學生英才計劃”等，這些活動能夠激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和科學探究興趣。

（3）組織學生進行小組討論，圍繞基因工程的應用和倫理問題展開深入探討，如基因編輯技術(shù)在人類胚胎中的應用、基因改造食品的安全性等，培養(yǎng)學生的批判性思維能力。

（4）建議學生關(guān)注國內(nèi)外基因工程領(lǐng)域的新聞和事件，如基因編輯技術(shù)的突破、基因治療藥物的上市等，通過了解行業(yè)動態(tài)，拓寬知識視野。

（5）鼓勵學生閱讀相關(guān)書籍和科研論文，特別是最新的研究成果，這有助于學生了解基因工程領(lǐng)域的前沿知識和研究方向。

（6）指導學生如何有效地利用在線課程資源，如制定學習計劃、參與課程討論等，確保學習效果。

（7）引導學生觀看科普文章和視頻，特別是那些能夠直觀展示基因工程技術(shù)原理和應用的視頻，幫助學生形象地理解復雜的概念和過程。反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課中，我嘗試使用了案例教學法，通過具體的實例來引導學生理解和掌握基因工程的基本操作程序。這種方法能夠使學生更加直觀地感受到基因工程的實際應用，提高學習的興趣和積極性。

2.我還采用了小組合作學習的方式，讓學生在小組內(nèi)進行討論和實驗操作。這種方式不僅能夠培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力，還能夠激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，讓他們在實踐中解決問題。

（二）存在主要問題

1.在教學管理方面，我發(fā)現(xiàn)部分學生在小組合作學習中參與度不高，可能是因為他們對基因工程的概念理解不夠深入，導致在討論和實驗操作中難以跟上其他同學的步伐。

2.在教學方法上，我意識到可能過于依賴多媒體課件，而忽略了學生的實際操作和體驗。這可能會導致學生對基因工程的理解停留在理論層面，而缺乏實踐操作的能力。

3.在教學評價方面，我發(fā)現(xiàn)評價方式較為單一，主要依賴考試成績，而沒有充分考慮學生在課堂參與、實驗操作等方面的表現(xiàn)。

（三）改進措施

1.針對學生在小組合作學習中參與度不高的問題，我計劃在課前增加一些基礎知識的復習和鋪墊，確保每個學生都能夠跟上課程的進度。同時，我會調(diào)整小組合作的分組策略，確保每個小組內(nèi)學生的能力水平相對均衡。

2.為了避免過度依賴多媒體課件，我將在課堂上增加更多的實驗演示和動手操作環(huán)節(jié)，讓學生親身體驗基因工程的實驗過程，從而加深對理論知識的理解。

3.在教學評價方面，我計劃采用多元化的評價方式，包括課堂參與度、實驗操作技能、小組合作表現(xiàn)等，以更全面地評估學生的學習效果。同時，我會定期與學生進行交流，了解他們的學習需求和困惑，及時調(diào)整教學策略。內(nèi)容邏輯關(guān)系①教學重點知識點：

-基因工程的基本概念

-目的基因的獲取方法

-基因表達載體的構(gòu)建過程

-目的基因?qū)胧荏w細胞的技巧

-目的基因的檢測與鑒定手段

②教學關(guān)鍵詞：

-基因工程

-目的基因

-基因表達載體

-轉(zhuǎn)化