高中生物-基因工程的基本操作程序教学设计学情分析教材分析课后反思

《基因工程操作的基本程序》教学设计重点难点教学重点：基因工程操作程序的四个步骤教学难点：（1）PCR技术扩增（2）构建重组质粒【课前学生活动】根据学案预习本节内容.完成课堂展示部分。教学过程【创设情境】大屏幕展示上播放自己制作的PhotoStory(照片故事)-“渐渐走进我们生活的转基因产品”教师：基因产品正渐渐走进我们的生活，虽然引发一定的争议，但人们还是想尽量的利用好这把双刃剑，让这项生物技术能更好的服务于人类。大屏幕展示上播放：日照海边的灯光绚丽的夜景教师：在这美丽的背后要付出巨大的能源消耗为代价。大屏幕展示上播放：由发光鱼及发光植物形成的绚丽多彩的海底美景，及发光鱼发光的原因的资料。教师引导：通过以上资料你能否为我们节能减排提出好的设想？学生讨论回答：可利用基因工程将发光鱼的基因转移到树的体内，那样的话，到了夜晚我们就既能继续欣赏美丽的夜景又能节约大量的电能，达到了节能减排的效果。【创设情景，探究新知】教师活动：要想打造发光树首先需要获得什么，应怎样获取更方便？学生回答：目的基因-发光基因，从鱼的体内获得。教师活动：目的基因直接从鱼的体内获取太麻烦，所以人们就构建的基因文库，就像图书室一样，把我们需要的基因存在那里，随用随取，非常方便。什么是基因文库呢，基因文库分为哪几类呢？（通过大屏幕演示，让学生明确基因文库的构建及分类）教师活动：除了从基因文库中获取目的基因外还有PCR技术扩增的方法.PCR技术扩增实际上是体外DNA复制,那它的进行需要哪些条件呢?它与细胞内的DNA复制又有何区别呢?带着这些问题大家观看下面一段视频,希望大家能从那里找到答案.教师活动：播放自己用录屏软件制作的微课。师生共同总结：PCR技术扩增的原理和条件，结果大屏幕展示。教师活动：获得了发光基因后能不能直接导入植物细胞体内呢？学生回答：不能，在可能会被当做异物清除。【思考阅读】教师设问：为什么要构建基因表达载体？构建好的基因表达载体包括哪些结构？大家仔细阅读课本p11页找到相关答案。并展示。学生活动：阅读并总结展示相关答案。教师活动：将自制模型粘贴在黑板上，演示基因表达载体的基本结构。教师活动：基因表达载体是如何构建的呢？（动画演示构建的基本过程）教师活动：我们了解了构建基因表达载体的基本过程后，下面请大家共同来探讨以下问题，并完成发光基因表达载体的构建。【合作探究活动】构建发光基因表达载体学生活动：以共同体为单位，利用手中的材料（各种限制酶图片、可活动的含目的基因的DNA片段、含切割位点和标记基因的质粒图片）探究一种最佳的切割方案。共同体2展示：(演示剪切及重组过程并讲解)用EcoRI酶和HindⅢ酶切割其他学生提出质疑：造成目的基因和质粒的反向连接，改变了基因的碱基序列，也就改变遗传特性，不可取。共同体7展示：(演示剪切及重组过程并讲解)用BamHI酶和HindⅢ酶切割既能防止了目的基因-目的基因连接；质粒-质粒连接，又防止了质粒和目的基因的反向连接，因此用这两种酶进行切割是最佳方案。师生总结：1、双酶切的优点2、构建基因表达载体应注意的事项教师引导：我们解决了构建基因表达载体的难题后接下来我们应该导入受体细胞-树的细胞内了。导入的方法有哪些呢？下面同学们认真阅读课本资料并填写相应的学案，完成后请同学上台展示你总结的相关问题答案。学生活动：阅读课本资料总结归纳有关基因表达载体导入受体细胞的有关问题，上台展示总结结果。教师活动：我们通过总结归纳看到，不同种类的生物基因导入的受体细胞不同，导入的方法也不同，发光基因载体导入植物细胞用到什么方法？学生回答：农杆菌转化法。教师活动：通过大屏幕展示，讲解农杆菌转化法的原理及过程。教师启发：最后携带发光基因的T-DNA整合到植物细胞的染色体DNA上后，其遗传信息的传递符合什么法则？学生回答：中心法则教师活动：（展示中心法则）要想基因工程获得成功，遗传信息的传递过程必需通畅，所以基因工程的最后一道程序就是“目的基因的检测与测定“学生活动:根据资料并结合基因表达的相关知识总结归纳基因工程技术中目的基因的检测与鉴定。并进行课堂展示。学生交流收获，并总结：打造发光树为例总结出基因工程基本操作程序的四个步骤【课堂评价】做相关高考题，学生展示答案并找出相关考点。巩固提高，布置作业。板书设计：1.2基因工程的基本操作程序获取目的基因基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定学情分析通过第一节《DNA重组技术的基本工具》的学习，在知识方面，学生已知道基因工程中所用的工具并已经模拟制作重组DNA模型，明确了基因工程的基本原理。因此在这节课的教学设计中要求学生运用第一节的相关基础知识以资料探究活动为主，通过分析相关资料，探究解决基因工程中实际存在问题，提高学生分析问题解决的能力，进一步提高学生逻辑思维能力。尽量让学生成为课堂教学中的主体，由知识的被动接受者转变为主动探索者。效果分析通过本节的学习，学生已经掌握基因工程的基本程序，并能通过合作探究充分认识到“双酶切法”的优点，能利本节知识对基因工程中相关问题进行解答。在探究过程中，学生表现出极大的兴趣，讨论热烈，各体成员间配合默契，各体之间相互补充，较好的实现了探究的目的。教材分析《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节，也是《基因工程》的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》，下接《基因工程的应用》。基因工程作是生命科学中最有活力的前沿邻域之一在.这一专题教学首先要考虑基础性.高中教学要全面提高学生的科学素养,因此着力点应瞄准对学生的发展起根本作用的知识、能力、思想情感上，如忽视这一点，就会影响学生的全面发展。本专题另一个重要的原则是要在学生原有的知识、经验基础上提升。紧密联系学生已有的经验和阅历，紧密联系课本中的基础知识，一步一步引领学生登上这一科技前沿的舞台。在学生本专题内容时，不能忽视知识与能力、情感态度价值观的有机结合，利用国际上重大科技成果的素材，开阔学生的眼界，增强他们奋发图强的紧迫感；利用国内重大科技成果素材，培养他们自强不息的民族精神，从而唤起他们学习的积极性。评价练习1、下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。据图回答：(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用________________限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_____(填字母代号)。A．启动子B．tetRC．复制原点D．ampR(3)过程①可采用的操作方法是_____________________。(4)该过程成功的标志是______________________________________。2、（理综）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的____________________作探针进行分子杂交检测．又要用__________________________方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。3、（理综）研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_____________；获得转基因母牛后，如果___________________即说明目的基因已经表达。课后反思本节内容较多，应如何有效分配课堂时间，做到既兼顾基础知识的掌握又能适当加深探究内容一直是我在备课和课堂上难以解决的问题。在今后教学中还应进一步探究如何能尽量达到二者兼顾，更加有效的提高课堂效率。另外，还有尽量添加国际上重大科技成果的素材，开阔学生的眼界，增强他们奋发图强的紧迫感；利用国内重大科技成果素材，培养他们