高中生物-高中生物1.3基因工程的应用教学设计学情分析教材分析课后反思

教学过程教学内容教学手段与方法预期目标1、创设情境，引入学习

2、学生展示收集到的资料

3、归纳转基因成果

⑴植物基因工程

⑵动物基因工程。

4、布置作业

师：PPT展示几张动物的合成图同学们再看这几张图片感到好奇的同时可能会有疑问，这是不是真的？老师是不是骗我们的呢？的确，这是电脑的合成图，只是人们想象的产物而已。但是，在几十年前貌似只是想想而已的梦而今却实现了。比如说鱼的基因会跑到番茄里，牛奶中可以生产药物??所以，至于某天是不是真能出现图片中的生物我们拭目以待。但话说回来，到底是什么使我们曾经的梦想得以实现？生：基因工程师：对，基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的30年间，得到飞速的发展，目前已经成为生物科学的核心技术。基因工程在实际应用领域—农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面，也展现出美好的前景。我们今天就一起来展示和分享一下它的成果吧！

师：基因工程的成就突出。下面就请同学们来展示一下你们搜集的相关成果。生：以PPT展示搜集的基因工程的成果。

师：从同学们搜集的资料看，植物基因工程可谓是硕果累累，那都分别体现在了哪些方面呢？生：抗虫的、抗病毒的、抗逆的和改善品质的。师：非常好，而课本上也是从这几个方面来展开的。接下来，我们基于课本参照手中的导学案一起来归纳一下。师：语文课经常讲主线，那我们也借鉴一下。我们接下来呢，就以目的基因——成果这条主线来一起归纳。首先成果的第一个方面是？生：抗虫转基因植物师：谁能告诉我为什么要进行转基因抗虫植物的研究？它有什么优点？生：减少对环境的污染，降低生产成本。师：谁又能告诉我课本上涉及到了那些抗虫基因？成果又有哪些？生：-----------------师：好，接下来看转基因植物另一个方面的应用，是？抗病转基因植物！植物也会生病，凡是能引起植物生病的微生物称为病原微生物，主要包括哪些？生：----------------师：同样的，哪个同学来说说这里的目的基因和成果？生：-----------------

师：因为干旱、低温等不良环境会不利于植物的生长，所以抗逆转基因植物便应运而生。最后一个方面，转基因改良植物品质。叫一名学生找出相应的目的基因和成果。植物基因工程的成果我们就分享到这。轻松一下，分享一张图片。转入萤火虫萤光酶的转基因烟草，畅想未来。让学生展开想象。

师：植物基因工程取得巨大成绩，那在动物基因工程中又有哪些成果？再请两个小组来展示一下他们的成果。生：展示搜集的动物基因工程的成果。师：从这些资料可知动物基因工程的发展也是很迅速的，那它又在哪些方面显示了广阔的前景呢？在动物基因工程领域所用的基因分别是什么呢？有哪些成果？

生：归纳总结并填表

归纳：1、用于提高动物生长速度2、改善畜产品品质3、用转基因动物生产药物

4、用转基因动物作器官移植的供体填表：生长激素基因——转基因绵羊、转基因鲤鱼肠乳糖酶基因——降低乳糖的奶牛药用蛋白基因——乳腺生物反应器抑制抗原决定基因表达的调节因子——转基因克隆猪器官师：同学们可能对乳汁中能提取药物而感到好奇，那么1、什么是乳腺生物反应器呢？2、用动物乳腺作反应器，生产高价值的蛋白质（如：血清白蛋白、抗凝血酶等）比传统的工厂化生产优越之处有哪些？3、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？（提示：1、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程相同。2、为了将目标产品在乳汁中形成，需要使用只在乳腺组织中特异表达的启动子，要在编码目的蛋白质的基因序列前加上此启动子来构建表达载体。）生：分小组讨论并回答。师：评价总结1、动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品。2、①产量高②质量好③成本低④易提取3、获取目的基因（例如血清白蛋白基因）→构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。小组作业

用动物乳腺反应器，生产高价值的蛋白质，比工厂化生产的优越之处有哪些？查资料，完成作业解决环境污染，基因工程用有哪些用武之地课件展示

学生讨论赞扬也是教育的一种方式。

课件展示

学生自主学习

学生思考讨论

这部分知识较新，学生了解的较少，教师以图片、视频展示讲述为主。

引起学生的兴趣

学生共享收集到的资料，了解转基因产品的发展及其对社会的贡献，培养学生归纳整理的能力

进一步激发学生学习本节内容的兴趣。

通过比较，掌握知识

学习对一个复杂问题进行分析时，首先加以归类的分析方法

锻炼学生的想象力

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，甚至理解错误的情况。虽然经过必修1的学习，学生的生物基础知识较扎实，思维的目的性、连续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，尽量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。通过以下活动，可以得到如下效果1、PPT展示几张动物的合成图使同学们感到好奇，提出疑问，激发了学习兴趣2、阅读P/17第二三段，讨论并回答培养学生自主学习能力，使学生在反馈、思考中突破难点。3、同学们展示自己搜集的相关成果。学生共享收集到的资料，了解转基因产品的发展及其对社会的贡献，培养学生归纳整理的能力4、根据资料可知：动物基因工程的发展也是很迅速的，在某些方面显示了广阔的前景进一步激发学生学习本节内容的兴趣5、列举各项成就及所涉及的基因通过比较，掌握知识6、学生活动:阅读教材，共同交流合作完成探究培养学生分析问题能力和质疑能力，给予学生发散思维、启动已有知识的空间。教学反思“照本宣科”很无趣，处处都用力又课时不够。因此在设计这节课时，我的思路是不能仅仅介绍成果，这样会显得思维力度不足，并且难以引起学生的兴趣。这节课的设计不同于以往的地方有三个：1、利用网络资源使学生对这些教材中的例子有了更形象的了解，特别是一系列图片既贴近热点时事、又可以复习旧知识，同时激发学习新知识的热情。由于教材介绍的都是一系列基因工程成果的名字，对于一些新概念或具体的情况需要老师点拨，学生思考。学生以小组为单位完成知识拓展，训练学生发现问题、解决问题的能力，小组学习培养了学生的合作能力，在搜索整理资料中培养了学生收集、整理信息的能力，PPT作品展示培养了学生的口头表达能力并提升了自信。这节课堂要求教师有很强的组织能力和驾驭能力，对知识掌握要全面并且要具有一定的应变能力。教材分析：基因工程的应用是基因工程基本操作程序的一个必然结果。如果本节只作为成果的学习，那么就显得思维力度不足了。为此，建议加强指导学生收集和处理信息这一环节，让学生上网，利用百度搜索基因工程的最新资料，激发学生学习生物的兴趣。具体做法如下：无论是学习转基因植物方面的应用，还是学习转基因动物方面的应用，乃至转基因工程菌生产药物方面的应用，首先必须寻找目的基因。教师可利用表格形式，指导学生整理课本中提供的信息，填写表格。这样做既可以调动学生学习的积极性，也增强了他们分析和处理信息的能力。(一)、教学目标1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。2.关注基因工程的进展。3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。（二）、教学重点和难点1.教学重点基因工程在农业和医疗等方面的应用。2.教学难点基因治疗。（三）：教学方法：自主学习、小组合作1．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是()。A.用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B.基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物C.基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物D.目前,在发达国家,基因治疗已用于临床实践2．来基因工程的发展非常迅猛,科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗,下列做法不正确的是()。A.用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症B.用DNA探针检测病毒性肝炎C.用导入外源基因的方法治疗镰刀形细胞贫血症D.用基因替换的方法治疗21三体综合征3．人的生长激素基因,用显微注射技术将注入小鼠的受精卵中,从而获得了“超级鼠”,此项技术遵循的原理是()。A.基因突变:DNA→RNA→蛋白质B.基因工程:RNA→RNA→蛋白质C.细胞工程:DNA→RNA→蛋白质D.基因重组:DNA→RNA→蛋白质4．关于基因工程应用的叙述,正确的是()。A.基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C.一种基因探针能检测水体中的各种病毒D.原核生物的基因不能用来进行真核生物的遗传改良5．目前市场上最主要的胰岛素产品是第二代胰岛素,相比第一代的动物源胰岛素,第二代胰岛素采用基因工程技术生产,其结构与人体内自身的胰岛素结构一致,最为安全有效。有关第二代胰岛素生产过程的叙述,错误的是()。A.需用适当的酶对载体与人胰岛素基因进行切割与连接B.若将基因表达载体导入大肠杆菌,需用Ca2+处理大肠杆菌C.可通过检测受体细胞是否含有胰岛素基因来检测目的基因是否导入成功D.人胰岛素基因必须能在受体细胞内进行复制与转录,才能合成胰岛素6．利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉,以下说法正确的是()。A.苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达B.抗虫基因导入棉花叶肉细胞后,可通过传粉、受精的方法,使抗虫性状遗传下去C.标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因D.转基因抗虫棉经过种植,棉铃虫不会产生抗性,这样可以有效消灭棉铃虫7．糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成。通过转基因技术可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是()A.大肠杆菌B.酵母菌C.肺炎双球菌D.乳酸菌8.下列有关基因工程的叙述，正确的是()A．DNA连接酶将碱基对之间的氢键连接起来B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变C．限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大D．常用的载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等9．医学研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，以下与此有关的叙述中正确的是()A.“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物B.“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因C.只有从转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中含有D.转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，不能合成人白蛋白10．将控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来杭鸡的受精卵DNA中，发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，而且用这些鸡蛋孵出的雌鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。下列有关叙述中正确的是()A．表达载体的导入运用了显微注射技术B．受精卵的发育需要运用胚胎移植技术C．这种变异属于不定向的变异D．这种变异来源于染色体变异11．如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表示氨苄青霉素抗性基因，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。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含_________________的培养基上进行。(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______________(填字母代号)。A.农杆菌转化B.大肠杆菌转化C.显微注射D.细胞融合(4)过程②可采用的生物技术是_胚胎移植技术_。(5)对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体。这利用了细胞的______________性。(6)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用_____________(填字母代号)技术。A.核酸分子杂交B.基因序列分析C.抗原—抗体杂交D.PCR20．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。侵侵染抗虫基因含kan质粒重组质粒土壤农杆菌含重组质粒土壤农杆菌A构建导入B培养选择转基因抗虫植株再生植株愈伤组织离体棉花叶片组织C诱导选择分