2024-2025学年高中生物 第二单元 生态工程与生物安全 第2章 第1节 基因工程的风险教案 中图版选修3

2024-2025学年高中生物第二单元生态工程与生物安全第2章第1节基因工程的风险教案中图版选修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中生物——基因工程的风险

2.教学年级和班级：2024-2025学年高中生物，第二单元，生态工程与生物安全，第2章，第1节

3.授课时间：具体上课时间请参考学校教学安排

4.教学时数：1课时（45分钟）二、核心素养目标本节课旨在培养学生的科学探究能力、理性思维能力、社会责任感以及创新与实践能力。通过学习基因工程的风险，使学生能够理解基因工程的基本概念，掌握基因工程技术及其应用，并能够分析基因工程可能带来的风险和挑战。同时，帮助学生建立正确的生态观念，提高他们对生态安全和环境保护的认识，培养他们解决实际问题的能力。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的课程中已经学习了生物学的基本概念，如细胞、遗传、进化等，并对基因有一定的了解，如基因的概念、基因突变等。此外，学生还学习了生物技术的基本原理和应用，如PCR技术、DNA测序等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对生物技术及其应用表现出较高的兴趣，尤其是那些与现实生活密切相关的应用，如基因编辑治疗遗传病、基因农业等。在学习能力方面，学生具备一定的逻辑思维和分析问题的能力，能够理解和掌握较为复杂的生物学知识。在学习风格上，学生偏好通过实验和实践活动来加深对知识的理解，喜欢互动和合作学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在本次课程中，学生可能对基因工程的概念和原理理解不够深入，对基因工程技术的实际应用和风险评估存在困惑。此外，学生可能对基因工程在生态安全和生物安全方面的影响难以理解，需要通过具体的案例和讨论来提高认识。同时，学生可能对基因工程技术在实际操作中的应用存在畏惧心理，需要通过实验和实践活动来克服。四、教学资源1.软硬件资源：多媒体教学设备、投影仪、白板、显微镜、生物模型、实验室设备等。

2.课程平台：学校提供的教学管理系统，如学习通、智慧树等。

3.信息化资源：与基因工程相关的教学课件、视频、动画、案例分析等。

4.教学手段：讲授法、案例分析法、小组讨论法、实验操作法、互动式教学法等。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对基因工程风险的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道基因工程是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于基因工程的图片或视频片段，让学生初步感受基因工程的魅力或特点。

简短介绍基因工程的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.基因工程基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解基因工程的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解基因工程的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍基因工程的核心技术和步骤，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.基因工程案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解基因工程的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的基因工程案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解基因工程的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用基因工程解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与基因工程相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对基因工程的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调基因工程的风险和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括基因工程的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调基因工程在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用基因工程。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于基因工程风险的短文或报告，以巩固学习效果。六、学生学习效果1.掌握基因工程的基本概念、组成部分和原理，理解基因工程技术的应用和意义。

2.了解基因工程的风险和挑战，包括生态安全和生物安全方面的影响。

3.能够分析具体的基因工程案例，理解其背景、特点和意义，并思考对实际生活的影响和应用。

4.培养合作能力和解决问题的能力，能够分组讨论并展示关于基因工程的主题。

5.提高表达能力和交流能力，通过课堂展示和点评，加深对基因工程的认识和理解。

6.培养对生态安全和环境保护的认识，关注基因工程在实际应用中的风险和挑战。

7.通过课后作业，进一步巩固对基因工程风险的理解，并能够撰写相关短文或报告。

学生将通过本节课的学习，建立起对基因工程风险的基本认识，培养相关的学科素养和创新思维能力。同时，学生将能够在实际生活和学习中，更好地理解和应用基因工程知识，关注生态安全和环境保护。七、课堂小结，当堂检测1.课堂小结

本节课我们学习了基因工程的基本概念、组成部分和原理，了解了基因工程技术的应用和意义。同时，我们也探讨了基因工程的风险和挑战，包括生态安全和生物安全方面的影响。通过具体的基因工程案例分析，我们深入了解了基因工程的特性和重要性，并思考了其对实际生活的影响和应用。在小组讨论中，我们培养了合作能力和解决问题的能力，能够分组讨论并展示关于基因工程的主题。通过课堂展示和点评，我们锻炼了表达能力和交流能力，加深了对基因工程的认识和理解。最后，我们关注了基因工程在实际应用中的风险和挑战，培养了生态安全和环境保护的认识。

2.当堂检测

（1）选择题

1.基因工程的定义是什么？

A.通过改变生物体的基因来实现特定目的的技术

B.通过改变生物体的基因来改变其性状的技术

C.通过改变生物体的基因来改变其生长环境的技术

D.通过改变生物体的基因来改变其繁殖方式的技术

2.下列哪个属于基因工程技术的核心组成部分？

A.基因提取和纯化

B.基因克隆和表达

C.基因编辑和修饰

D.基因转移和转化

（2）简答题

3.请简要介绍基因工程在农业领域的应用。

4.请简要介绍基因工程在医疗领域的应用。

（3）案例分析题

5.阅读以下案例，回答问题：

案例：某科研团队成功将抗虫基因导入水稻，培育出了抗虫水稻新品种。该品种在种植过程中表现出较高的抗虫性，减少了农药的使用，提高了产量。

问题：

a.请分析该案例中基因工程技术的应用及其意义。

b.请分析该案例中基因工程技术可能带来的风险和挑战。八、课后拓展1.拓展内容：

-推荐阅读材料：

《基因工程：原理与应用》（第二版），作者：张忠华、赵志刚。

《基因编辑技术及其应用》，作者：王大中、李春雷。

-视频资源：

BBC纪录片《基因革命：未来之路》。

TED演讲《基因编辑：一种改变生命的技术》。

2.拓展要求：

-学生利用课后时间进行自主学习和拓展，观看推荐的视频资源，阅读相关的材料。

-学生可以针对本节课的内容，深入研究基因工程技术的应用和风险，探索其在不同领域的具体应用案例。

-鼓励学生思