2024年高中生物 专题1 基因工程 1.2 第2课时 将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定教案 新人教版选修3

2024年高中生物专题1基因工程1.2第2课时将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定教案新人教版选修3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课选自《2024年高中生物》专题1“基因工程”中的1.2节“将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定”，新人教版选修3。教学内容主要包括以下两部分：

1.将目的基因导入受体细胞：介绍常用的转化方法，如农杆菌转化法、基因枪法、脂质体介导法等，并分析各种方法的优缺点。

2.目的基因的检测与鉴定：阐述目的基因在受体细胞中的整合与表达情况，包括分子水平的检测（如PCR、Southernblot等）和生物学水平的鉴定（如抗虫、抗病等）。同时，讨论目的基因在受体细胞中稳定遗传与表达的影响因素。核心素养目标本节课旨在培养学生的生物学核心素养，特别是科学探究、生命观念和科学思维。通过学习将目的基因导入受体细胞的方法及目的基因的检测与鉴定，使学生能够：

1.形成基因工程操作的基本概念，理解其在生物技术领域的重要应用，强化生命观念；

2.掌握科学探究方法，学会设计实验、分析实验结果，提高科学思维能力；

3.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，增强科学探究素养；

4.激发学生对生物科学的兴趣，培养其持续关注生物技术发展的意识，提高社会责任感。学习者分析1.学生已经掌握了基因工程的基本概念、基因的结构与功能、DNA的提取与扩增等基础知识。此外，他们对基因表达载体、基因克隆等也有所了解，为本节课的学习奠定了基础。

2.在学习兴趣方面，学生对生物技术、尤其是基因工程有着浓厚兴趣，喜欢探索生命科学领域的奥秘。在能力上，他们具备一定的实验操作能力、观察分析能力和团队合作能力。在学习风格上，学生倾向于通过实践操作、讨论交流等方式进行学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括：将理论知识运用到实际操作中，如设计实验、分析实验结果等；对于不同导入方法的优缺点及其适用范围的判断；在目的基因检测与鉴定过程中，对分子生物学技术的掌握和运用。

此外，学生在学习过程中可能对以下方面感到困惑：如何根据实验目的选择合适的导入方法；如何从实验结果中准确判断目的基因是否成功导入和表达；如何解决实验过程中可能出现的意外问题。针对这些困难和挑战，教师应给予适当指导，帮助学生克服困难，提高学习效果。教学方法与手段1.教学方法：

1.1讲授法：通过讲解将目的基因导入受体细胞的方法、原理以及目的基因的检测与鉴定技术，为学生奠定扎实的理论基础。

1.2讨论法：针对基因工程中的应用实例，组织学生进行小组讨论，培养学生分析问题、解决问题的能力，激发学生的学习兴趣。

1.3实验法：结合课程内容，设计相关实验，让学生亲自动手操作，提高学生的实践能力和科学探究素养。

2.教学手段：

2.1多媒体设备：运用多媒体课件，展示基因工程的动画、图片以及实验操作视频，使抽象的知识具体化、形象化，便于学生理解。

2.2教学软件：利用生物学科相关软件，如虚拟实验室、在线实验模拟等，让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高实验操作的熟练度。

2.3网络资源：引导学生利用网络资源查阅相关文献、实验方法等，培养学生自主学习和持续关注生物技术发展的习惯。

具体实施如下：

1.讲授法：

在课程导入阶段，通过讲解基因工程的发展历程，让学生了解基因工程在生物技术领域的重要地位。在讲解将目的基因导入受体细胞的方法时，结合具体实例，阐述各种方法的原理和优缺点，使学生明确实验操作的关键步骤。

2.讨论法：

在课程进行中，针对某一具体基因工程应用案例，如抗虫棉的培育，组织学生进行小组讨论。讨论内容包括：该案例中采用了哪种导入方法、为什么选择这种方法、检测与鉴定目的基因的方法等。通过讨论，培养学生分析问题、解决问题的能力。

3.实验法：

安排学生进行实验操作，如基因枪法将目的基因导入植物细胞、利用PCR技术检测目的基因等。实验过程中，教师进行现场指导，解答学生疑问，确保实验顺利进行。

4.多媒体设备：

利用多媒体课件展示基因工程相关图片、动画和实验操作视频，让学生直观地了解基因导入和检测鉴定的过程，提高教学效果。

5.教学软件：

结合课程内容，使用虚拟实验室软件，让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高实验操作的熟练度。同时，利用在线实验模拟软件，让学生模拟实验过程，加深对实验原理和方法的理解。

6.网络资源：

引导学生利用网络资源查阅相关文献、实验方法等，培养学生自主学习和持续关注生物技术发展的习惯。同时，鼓励学生分享查阅到的资料，提高课堂互动效果。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解基因工程中目的基因导入受体细胞及检测鉴定的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确教学目标和重难点。准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。设计课堂互动环节，提高学生学习基因工程的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的基因工程基本概念、基因克隆等内容，帮助学生建立知识之间的联系。提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为学习新课打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解将目的基因导入受体细胞的方法、原理以及目的基因的检测与鉴定技术，结合实例帮助学生理解。突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕导入方法的优缺点、实验设计等问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

总结归纳：

在新课呈现结束后，对知识点进行梳理和总结。强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

设计随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对知识的掌握情况。鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍基因工程在农业、医学等领域的最新研究成果，拓宽学生的知识视野。引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合基因工程内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。鼓励学生分享学习心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定内容，强调重点和难点。肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。学生学习效果1.知识与技能：

学生掌握了将目的基因导入受体细胞的主要方法，如农杆菌转化法、基因枪法、脂质体介导法等，并了解各种方法的优缺点及适用范围。此外，学生能够熟练运用PCR、Southernblot等分子生物学技术进行目的基因的检测与鉴定，具备了一定的实验操作能力和分析能力。

2.过程与方法：

学生通过课堂讲解、小组讨论、实验操作等环节，学会了运用科学探究方法解决实际问题。在讨论和实验过程中，学生能够主动思考、提出问题，并寻求解决方案，提高了分析问题和解决问题的能力。

3.情感态度与价值观：

学生对基因工程产生了浓厚的兴趣，认识到基因工程在生物技术领域的重要地位和广阔的应用前景。同时，学生意识到生物技术的发展对社会、环境和伦理等方面的影响，增强了社会责任感和伦理观念。

具体表现如下：

1.知识与技能方面：

学生能够：

（1）阐述目的基因导入受体细胞的方法及原理；

（2）描述PCR、Southernblot等分子生物学技术在目的基因检测与鉴定中的应用；

（3）运用所学知识，设计简单的基因工程实验方案，并进行实验操作；

（4）分析实验结果，判断目的基因是否成功导入和表达。

2.过程与方法方面：

学生能够：

（1）通过小组合作，开展讨论、交流和分享，提高合作能力和沟通能力；

（2）运用所学方法，如对比、归纳等，加深对知识点的理解和记忆；

（3）结合实验过程，观察现象，分析问题，培养科学思维和探究能力；

（4）在解决问题过程中，学会查找资料、筛选信息，提高自主学习能力。

3.情感态度与价值观方面：

学生能够：

（1）认识到生物技术在现代社会中的重要作用，激发学习生物科学的兴趣；

（2）关注生物技术发展对社会、环境和伦理等方面的影响，增强社会责任感；

（3）尊重科学，遵循科学伦理，培养正确的价值观；

（4）通过学习基因工程，增强对生命科学的敬畏和热爱。板书设计1.条理清楚、重点突出：

①目的基因导入受体细胞的方法：农杆菌转化法、基因枪法、脂质体介导法等。

②目的基因的检测与鉴定：PCR、Southernblot等分子生物学技术。

③实验操作流程：设计实验、执行实验、分析结果。

2.简洁明了：

④重点知识点：基因工程的基本概念、基因的结构与功能、DNA的提取与扩增等。

⑤重点词：目的基因、受体细胞、导入方法、检测与鉴定、实验操作。

⑥重点句：目的基因导入受体细胞是基因工程的核心步骤；PCR技术在基因检测中的广泛应用。

3.艺术性和趣味性：

⑦使用图形和颜色：在板书中使用图形和颜色来区分不同部分，如使用不同颜色标注重点知识点和重点词。

⑧使用图表和流程图：使用图表和流程图来展示导入方法的优缺点、实验操作流程等，使内容更加直观和易于理解。

⑨创造互动环节：在板书中设计一些互动环节，如填空题、选择题等，激发学生的参与度和学习兴趣。教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在课堂上的表现是评价学生学习效果的重要方面。通过观察学生在课堂上的注意力、提问回答、互动交流等情况，了解学生对知识点的掌握程度和参与度。学生在本节课中表现出较高的兴趣和积极性，能够主动提问、发表见解，整体课堂氛围良好。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论成果展示环节可以反映学生在团队合作中的表现和沟通能力。在本节课中，各小组针对导入方法、实验设计等问题展开了深入讨论，并展示了各自的讨论成果。从展示情况来看，学生能够较好地运用所学知识，分析问题，并提出合理的解决方案。

3.随堂测试：

通过随堂测试，可以检查学生对目的基因导入受体细胞和目的基因检测与鉴定知识点的掌握情况。测试题目包括选择题、填空题和简答题，覆盖了本节课的重点内容。从测试结果来看，大部分学生能够正确回答问题，达到预期教学目标。

4.实验报告与操作考核：

实验报告是评价学生实验操作能力和分析能力的重要依据。学生在完成实验后，提交了规范的实验报告，报告中对实验原理、操作步骤、结果分析等方面进行了详细阐述。同时，通过实验操作考核，了解学生在实际操作中的熟练程度和问题解决能力。

5.