2024年高中生物 专题1 基因工程 1.2 第1课时 目的基因获取和基因表达载体的构建教案 新人教版选修3

2024年高中生物专题1基因工程1.2第1课时目的基因获取和基因表达载体的构建教案新人教版选修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容新人教版选修3《生物》专题1“基因工程”的第1.2节“目的基因获取和基因表达载体的构建”。该节内容主要包括两个方面：

1.目的基因的获取方法：包括基因文库筛选、PCR技术扩增和化学合成法等。

2.基因表达载体的构建：包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等的插入和连接，以及表达载体的转化和筛选。

教学重点是目的基因的获取方法和基因表达载体的构建步骤，教学难点是PCR技术的原理和操作，以及基因表达载体的构建细节。二、核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.生命观念：使学生理解基因工程的概念，认识基因表达载体在基因工程中的重要性，建立基因与性状之间的关系。

2.科学思维：培养学生运用PCR技术获取目的基因的能力，学会分析基因表达载体构建的过程，发展学生的逻辑推理和批判性思维。

3.科学探究：通过小组合作，培养学生设计实验、提出假设、收集证据、解释现象、反思与评价的能力。

4.科学、技术、社会、环境（STSE）:使学生认识到基因工程在农业生产、医药卫生等领域的应用，理解科技对人类生活的影响，培养学生的社会责任感和道德观念。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生已经在初中阶段学习了生物学基础知识，对细胞、DNA、基因等概念有一定的了解。同时，学生也在必修课程中学习了遗传学的基本原理，对基因突变、基因表达等概念有一定的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对生物技术的应用和实际操作感兴趣，尤其是与农业、医药等领域相关的知识。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，学生喜欢通过实验和实践来学习，对于理论知识的掌握需要通过实际操作来加深理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在目的基因获取方法的学习中，学生可能对PCR技术的原理和操作过程理解不够深入，难以掌握实验操作技巧。在基因表达载体的构建部分，学生可能对载体构建的细节和原理理解有困难，难以设计出高效的表达载体。此外，学生可能对基因工程在实际应用中的意义和价值认识不足，难以将其与实际问题联系起来。四、教学资源1.软硬件资源：教室内的多媒体设备，包括投影仪和电脑；实验室设备，包括PCR仪器、基因测序仪等；教学用显微镜。

2.课程平台：学校提供的网络教学平台，用于上传教学资料和布置作业；生物学相关的在线教学资源库。

3.信息化资源：生物学相关的电子书籍、学术论文、教学视频等；基因工程相关的新闻报道和案例分析。

4.教学手段：小组讨论、实验操作、问题解答、案例分析等。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组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例或案例，让学生更好地理解基因工程的实际应用或作用。

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，强调基因工程的重要性和意义。

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的短文或报告，以巩固学习效果。六、学生学习效果1.理解基因工程的基本概念和原理，包括目的基因的获取方法、基因表达载体的构建步骤等。

2.掌握PCR技术的原理和操作技巧，能够独立进行目的基因的扩增实验。

3.能够分析基因表达载体的构建过程，理解启动子、终止子和标记基因的作用，并能够设计出高效的表达载体。

4.认识到基因工程在农业生产、医药卫生等领域的应用和意义，理解科技对人类生活的影响。

5.培养学生的合作能力和解决问题的能力，通过小组讨论和案例分析，提高学生的批判性思维和综合分析能力。

6.提高学生的表达能力和信息素养，通过课堂展示和点评，锻炼学生的沟通能力和公众演讲技巧。

7.培养学生的自主学习和探索精神，通过课后作业和实践活动，激发学生对基因工程的兴趣和热情。七、内容逻辑关系重点知识点：基因工程的定义、基因工程的基本步骤、基因工程的应用领域。

板书设计：

①基因工程：目的基因获取、基因表达载体构建、目的基因表达和应用

②基本步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、转化和筛选

③应用领域：农业、医药、环境保护等

2.目的基因的获取方法

重点知识点：基因文库筛选、PCR技术扩增、化学合成法等。

板书设计：

①基因文库筛选：基因文库的建立、目的基因的筛选和克隆

②PCR技术扩增：PCR技术的原理、操作步骤、应用

③化学合成法：化学合成法的原理、应用和优缺点

3.基因表达载体的构建

重点知识点：基因表达载体的组成、构建步骤、启动子、终止子和标记基因的作用。

板书设计：

①基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子和标记基因

②构建步骤：目的基因的插入、表达载体的转化和筛选

③启动子、终止子和标记基因：启动子的功能、终止子的作用、标记基因的选择

4.PCR技术

重点知识点：PCR技术的原理、操作步骤、应用。

板书设计：

①PCR技术原理：DNA复制、DNA聚合酶的作用、扩增过程

②操作步骤：DNA提取、PCR反应体系配置、PCR扩增和检测

③应用：目的基因的扩增、基因突变检测、基因表达分析

5.基因表达载体的应用

重点知识点：基因表达载体的转化和筛选、基因表达和产物分析。

板书设计：

①转化和筛选：转化方法的比较、转化效率的检测、筛选转化子

②基因表达：目的基因的表达、蛋白产物的检测和分析

③产物分析：表达水平的测定、产物纯化和应用

6.基因工程的应用实例

重点知识点：基因工程在农业、医药、环境保护等领域的应用实例。

板书设计：

①农业：转基因作物的培育、抗虫植物的研究

②医药：基因治疗、重组蛋白药物的生产

③环境保护：基因工程微生物的应用、生物降解污染物的机制八、教学反思与总结今天上的这节课是关于基因工程的内容，我主要是通过讲解、案例分析和小组讨论的方式进行教学。在教学过程中，我发现学生们对基因工程的基本概念和原理掌握得比较好，但在PCR技术的理解和操作上还存在一些问题。

在教学方法上，我觉得我讲解得比较清晰，案例分析也让学生们更好地理解了基因工程的应用。但我在PCR技术的操作步骤讲解上可