基因工程及其应用教学设计

1、第2节基因工程及其应用孝义三中离一生物组张文一、教材内容分析基因工程是现代四大生物丄程之一。基因工程及其应用是人教版高中生物 必修2第6章第2节内容。本节内容主要包括三个方面，分两课时讲授。第1课时 简要介绍“基因工程的原理r笫2课时介绍基因工程的应用“及转基因生物和转基 因食品安全性”。本节内容是对前面所学育种内容的补充，是即贴近生活乂远离生活 的微观内容。山于在选修3中还有基因工程的介绍，因此本节的要求相对简单一些。二、学情分析对于基因操作的工具和基本步骤，内容抽象和复杂，学生接触少，会出现掌握 不好，其至理解错误的悄况。虽然经过必修1的学习，学生的生物基础知识较扎实, 思维的U的性、连续

2、性和逻辑性已初步建立。但基因工程一节对学生来说难点较多, 如果处理不好，会变成简单的死记硬背。因此在教学过程中，尽fi通过生活化打比 喻的方式和模型建构活动及采用多媒体动画形象化教学，并在教师引导下适时加强 学生解决问题和运用图解等生物学语言归纳结论等方面的能力。切记不可讲的太多。三.教学目标Is简述基ra工程的基本概念;2、简述基因工程的基本工具:3、简述基因工程的基本操作步骤:4、通过基因工程的简介，鼓励学生积极探索新知和科学创新，树立一分为.一的辩证唯物主义思想:四、教学重点、难点分析教学重点：基因工程的基本原理（概念、工具、操作步骤）教学难点：基因工程的基本原理五、教学思路本节课主要解

3、决如下儿个问题：1）什么是基因工程？ 2）基因工程的主要原理是什么？ 3）基因工程的操作过程如何？ 4）基因工程有哪些方面的应用？如何看待 转基因食品？山于本节内容和前面的育种内容联系比较紧密，因此可以让学生回顾 前面儿种育种方法的成果，再通过情景展现传统育种方法所不能达到的地方，进而 引出基因工程，通过列举生活中的转基因成果让学生知道基因工程就在我们身边。 而后通过与学生们所熟知的器官移植做对比，让学生理解基因工程的本质和操作过 程。通过对转基因食品的讨论让学生树立辩证唯物主义观念。六. 教学策略及教学媒体根据激趣原则，通过展示色彩绚丽的转基因生物图片入手，引出基因工程的概 念，采取引导一互

4、动一探究模式，即釆用师生互动探究式教学，借助老师生活化打 比喻和多媒体动画并安排学生制作模型活动从而使抽象的课程内容具体化，直观化 和形象化。七. 教学设计流程图 第1课时 基因工程的原理”引入新课：展示常规育种的成果和色彩绚丽的转基因生物、导入设疑，讨论，简单介绍抗虫棉“的产生引出“基因工程“的概念师生活动：探讨培育“抗虫棉的具体过程并归纳出培育抗虫棉“的关键步骤（生活化设喻）,并引出并用类比方法介绍基因工程的基本工具：剪刀、针线、运载体师生活动：通过动画课件展示基因工程操作的基本步骤，师生归纳基因工程操 作的四步曲”，并引导学生分析如何获得.抗虫棉的过程，加強基因工程操作过程的理解应用11

5、总结再现本节课的知识并布置学生课外收集基因工程的应用相关资料课堂练习和作业布置（课外探究）八.教学过程教学过程预设教师的组织和引导学生活动设计意图学步骤环节情境导新课讲（教学内容的呈现）（学习活动的设讣）回顾：常规育种有哪些成果?悄景：虫害会严影响棉花的产量，但自然界的棉花都不具备抗虫的特性，请你设计一种育种方法解决这一问题。多媒体逐一出示色彩绚丽的转基因生物图片设问：在生活中大家亲眼见过这些生物吗？其实前面大家看到的生物可以通过基因工程实现，基因工程给科学插上想象的翅膀,引出课题“第2节 基因工程及其应用问题：什么叫基因工程?（从原理、操作水平、产生结果方面理解概念）（打比方）甲生物个别提问

6、回答。讨论，疑问？赏,学生欣惊讶培养学生的分析能力利用课外资料吸引学生的注這力，引起学生的兴趣，同时培养学生的观察能力和总结能力。通过展示问题弓I导学生讨论、交流从而学生思考培养学生分析出优秀表达新类型问题的能力和总结抗虫棉”归纳总结能力。一）基因 工程的 概念乙生物是怎样产的？打比方使 内容通俗化、形 象化，利于学生理解就像器官移植一样，只不过一个是从个体到个体，另一个是从细胞到细胞。要实现这一u标，应该解决哪些问题？展示问题：（1）如何获得U的基因？（2）如何将U的基因导入受体细胞？阅读教（3） U的基因是否表达？材，寻找答案，二）基因基因工程操作的基本工具：回答1.在生物学上作为获取目的

7、基因的“剪工程操作的基刀”是什么？通过展示【教师讲解】限制酶主要来自细菌等微生本工具1.基物体。因为微生物容易受到外源DNA的干扰，问题引导学生因剪刀而限制酶可以切除这些外源DNA,使其失活，讨论、交流从而培养学生分析（分子 手术刀）是对自身生存的一种保护。EcoR 只是已知相互讨问题的能力和多种限制酶中的一种。EcoR 1是一种从细菌归纳总结能力。一限制论、交流用基性核酸中发现的能在特定位置上切割DNA分子的因工程关键步内切酶酶,其特定的识别序列是GAATTC,特定的骤和需要的工（简称：切点是在G和A之间。具限制酶）探究1：限制酶的功能特点中指出两个特定，这两个“特定指什么？2；基因针探究2

8、：限制酶切割DNA分子后产生什线“么结果？通过学生自己动手，激起DNA连探究3：用同种限制酶切割的DNA末端学生的兴趣，同接酶需要用什么酶连接缝合呢？2.”基因针线一一DNA连接酶思考：DNA连接酶连接的是两个脱氧核时更加直观的 了解知识，加深 对知识的理解。利用插图，昔酸分子的什么部位？阅读课结合阅读课本，C n连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手），文，回答并举归纳载体必须3?不是氢键（梯子的踏板）。例说明。具备条件的认基因运结果：两个相同的黏性未端的连接识，培养学生归输工具“过渡：通过讨论，我们知道基因剪刀一限纳总结能力，从运载体制酶切割U的基因，并通过基因针线-DNA 连接酶将来源不同的

9、两个基因连接起来，但是U的基因（如人的胰岛素基因）怎样才能导入 受体细胞（如大肠杆菌细胞）？思考回答而加深学生的记忆。激发学生 的兴趣，活跃课 堂气氛，体现基3：基因运输工具一一运载体学生观础知识的准确三）基因工程操提问：常用的运载体有哪些？察，理解运用，在运用中加深对基础知识的深层次理作的基展示质粒的结构模式图，介绍学生动手实践，展示成解，同时加强学本步骤探究4：充当运载体应该具有什么特点？作用：将外源基因送入受体细胞。具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳 定地保存；具有多个限制酶切点；具有某些标 记基因。果学生回答生的合作精神四)结课种类：质粒.噬菌体和动植物病毒。问题:那么基因工程具体是如

10、何进行操作的呢?播放基因工程操作的基本步骤的动画归纳基因工程操作的基本步骤(四步曲):(1)提取目的基因U的基因的提取途径：两条，一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因：另一种是人工合成基因。(2)目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)。U的基因与运载体结合的结果可能有三种悄况：tl的基因与日的基因结合，质粒与质粒结合，U的基因与质粒结合。(3)将目的基因导入受体细胞。导入方法：借鉴细菌或病侵染细胞的途径。导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌。(4)目的基因的检测和表达检测：通过检测标记基因的有无，来判断U的基因是否导入。表达通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。探究5：请大家根据基

11、因工程操作的基本学生思考，回答步骤（四步曲），设计如何获得抗虫棉？设问：请一位同学总结今天的课堂内容。设疑:基因工程在实际应用领域中有何发展前景？请大家在课外査阅或上网收集基因工程的应用相关资料。反馈练习布置作业九、板书设计第6章 第2节 基因工程及其应用一基因工程的原理（第1课时）（-）基因工程的概念（原理、操作水平.产生结果）（-）基因工程的操作工具1基因剪刀一限制酶2基因针线一DNA连接酶3.基因运载丄具一运载体（三）基因工程操作步骤（四步曲）十、教学评价:1）巧妙布置预习作业，化“复杂”为“简约”。山于基因工程内容上的“高”与“新”，处理不好，会提高学习难度，令学生视高科技为畏途，致使教学流于形式。所以在课前以学生较为熟悉的转基因抗虫棉的培育过程案例为预习作业，使学生首先从整体上了解基因工程的四个步骤，起到了突破难点及培养自学能力的U的。2）巧妙运用插图及多媒体技术，化“抽象”为“形象” O对于基因工程，学生接触得少，只运用文字来教学会感到很抽象。如在讲授如何构建基因文库时，教师会提供一幅非常形象的插图，结合图文提出相应问题，诱导学生思考，从而把学习的注意力从简单的死记硬背引导到分析、批判.创新等有利于学生终身发展的