2024年高中生物 专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用教案 新人教版选修3

2024年高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用教案新人教版选修3主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：高中生物选修3《基因工程》

2.教学年级和班级：2024年高中一年级（1班）

3.授课时间：2024年3月20日，第二节课

4.教学时数：45分钟核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括科学探究、证据意识、批判性思维和沟通协作。通过对基因工程的应用进行探究，培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力，提高他们的科学探究素养。在分析基因工程案例时，培养学生收集和分析证据的能力，增强他们的证据意识。同时，引导学生对基因工程技术的利弊进行评判，锻炼他们的批判性思维。此外，通过小组讨论和汇报，培养学生与他人沟通协作的能力，提升他们的团队协作素养。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、细胞结构和遗传学基础知识，对基因和DNA有一定的了解。他们可能已经接触过一些基因突变和基因表达的概念，但可能对基因工程的应用及其具体操作过程了解不多。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：根据观察和了解，该班级的学生对生物科学表现出浓厚的兴趣，尤其是实验和实践操作。他们中的大多数具备良好的观察能力和实验操作技能，喜欢通过动手实践来巩固理论知识。此外，他们中的部分学生在解决问题时具有较强的逻辑思维能力，能够较好地进行分析与判断。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在基因工程应用的学习过程中，学生可能对一些具体的技术操作和原理理解存在困难，如基因载体的构建、基因转移方法等。此外，学生可能对基因工程在伦理和社会问题方面的复杂性有所顾虑，难以把握技术的利与弊。因此，在教学过程中需要引导学生进行深度思考，培养他们的批判性思维能力。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《高中生物选修3：基因工程》教材及相关学习资料。

2.辅助材料：准备基因工程相关案例的图片、图表、视频等多媒体资源，以便于学生更好地理解基因工程的应用。

3.实验器材：准备基因工程实验所需的器材，如显微镜、试管、移液器等，并确保实验器材的完整性和安全性。

4.教室布置：根据教学需要，将教室布置为分组讨论区和实验操作区，以便于学生进行小组讨论和实验操作。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。

小组讨论：让学生分组讨论基因工程的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

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。教学资源拓展1.拓展资源

（1）科普文章：可以选择一些关于基因工程领域的科普文章，如《科学美国人》等，帮助学生了解基因工程的最新研究成果和应用前景。

（2）学术论文：推荐一些基因工程领域的学术论文，如《自然》、《细胞》等期刊上的研究成果，让学生了解基因工程研究的深度和广度。

（3）在线课程：推荐一些与基因工程相关的在线课程，如MITOpenCourseWare、Coursera等平台上的基因工程课程，供学生自主学习。

（4）基因工程工具软件：介绍一些基因工程领域的工具软件，如Geneious、CLCGenomicsWorkbench等，让学生了解基因工程实践中的工具使用。

2.拓展建议

（1）让学生阅读科普文章，了解基因工程在医疗、农业、环保等领域的应用，提高学生的科学素养。

（2）鼓励学生阅读基因工程领域的学术论文，了解最新的研究动态，培养学生的学术兴趣。

（3）鼓励学生参加在线课程学习，系统掌握基因工程的基本知识和技能，提升学生的自主学习能力。

（4）引导学生利用基因工程工具软件进行实践操作，提高学生在基因工程实践中的技能水平。

（5）组织学生参加基因工程相关的实践活动，如实验室参观、基因工程竞赛等，增强学生的实践能力。教学反思与改进每节课后，我都会安排一段时间进行教学反思，思考教学过程中的亮点和需要改进的地方。以下是我对这节基因工程课程的反思和改进措施。

首先，我意识到在导入新课时，学生的反应比较积极，他们对基因工程的好奇心被充分激发。这让我感到欣慰，也验证了我选择生动案例的重要性。然而，我也注意到，在基础知识讲解环节，部分学生在理解基因工程的原理时显得有些困难。这让我意识到，我需要更生动、更具体的方式来解释这一概念，以便学生能够更好地理解。

其次，在案例分析环节，我选择了几个具有代表性的案例，让学生分组讨论。我发现，学生在讨论过程中能够提出一些很有深度的问题，这显示出他们具有良好的思考能力和批判性思维。但同时，我也发现部分学生在讨论中过于依赖同伴，自己的思考不足。针对这一问题，我计划在未来的教学中，鼓励每个学生更多地发表自己的观点，提高他们的独立思考能力。

此外，在课堂展示环节，我鼓励学生上台展示他们的讨论成果。这个过程不仅锻炼了学生的表达能力，也让他们更好地理解了基因工程的应用。然而，我也注意到，部分学生在展示时显得紧张，语言表达不够流畅。为了改善这一状况，我计划在未来的教学中，增加一些模拟练习，让学生在表达方面更加自信。

最后，在课堂小结环节，我简要回顾了本节课的学习内容，并强调了基因工程的重要性和意义。我希望通过这种方式，能够让学生更好地理解和记住所学内容。

1.在基础知识讲解环节，我将使用更多的生活实例和图片来帮助学生理解基因工程的原理。

2.在案例分析环节，我将鼓励每个学生更多地发表自己的观点，提高他们的独立思考能力。

3.在课堂展示环节，我将增加一些模拟练习，让学生在表达方面更加自信。

我相信，通过这些改进措施，我能够在未来的教学中，更好地引导学生学习基因工程，提高他们的核心素养。典型例题讲解1.例题一：基因工程在农业上的应用

题目：请设计一个基因工程实验，通过改变植物基因来提高其抗病能力。

答案：选择一种易感病的植物，如拟南芥，通过基因克隆技术获取抗病基因，然后将该基因插入到植物的基因组中，从而获得抗病植株。实验中需要检测转基因植物的抗病能力是否得到提高。

2.例题二：基因工程在医疗上的应用

题目：请解释基因工程技术在治疗遗传性疾病方面的应用。

答案：基因工程技术可以通过插入、敲除或修复基因来治疗遗传性疾病。例如，对于囊性纤维化，可以通过基因治疗将正常的CFTR基因导入患者的肺细胞中，从而改善其症状。

3.例题三：基因工程在生物制药中的应用

题目：请描述基因工程在生产重组蛋白药物方面的应用。

答案：通过基因工程技术，可以在微生物或细胞培养中生产重组蛋白药物。首先，通过基因克隆技术获取目标蛋白的基因，然后将其插入到表达载体中，导入到宿主细胞中进行表达，最后通过纯化步骤获得重组蛋白药物。

4.例题四：基因工程伦理问题

题目：请讨论基因工程在农业上应用时可能引发的伦理问题。

答案：基因工程在农业上的应用可能引发伦理问题，如转基因作物的安全性、对环境的影响、对传统农业的冲击等。需要进行严格的科学评估和公众讨论，确保基因工程技术的应用不会对人类健康和环境造成负面影响。

5.例题五：基因工程技术的发展趋势

题目：请描述基因工程技术在未来可能的发展趋势。

答案：基因工程技术在未来可能会有更多的发展趋势，如基因编辑技术的应用、基因治疗领域的扩展、基因工程在合成生物学中的应用等。这些发展趋势将会推动基因工程技术在医学、农业、环保等领域的更广泛应用。课堂小结，当堂检测课堂小结：

本节课我们学习了基因工程的基本概念、核心技术及其在农业、医疗和生物制药等领域的应用。基因工程作为一种强大的生物技术，不仅能够解决人类面临的许多挑战，同时也引发了一系列伦理和社会问题。

在农业方面，基因工程可以帮助我们培育出抗病、抗虫、耐盐碱的作物品种，提高作物的产量和品质。例如，科学家通过基因工程将抗虫基因导入到棉花中，使棉花对棉铃虫具有抗性，从而减少了农药的使用，保护了生态环境。

在医疗方面，基因工程可以用于治疗遗传性疾病和癌症等疾病。通过基因治疗技术，我们可以修复或替换患者体内的异常基因，从而达到治疗的目的。例如，科学家通过基因工程将正常基因导入到患者体内，修复了患者的基因缺陷，使患者恢复正常。

在生物制药方面，基因工程可以大规模生产一些稀缺的药物。通过基因工程，我们可以将药物基因插入到微生物或细胞中，使它们大量生产药物。例如，科学家通过基因工程生产出用于治疗某些癌症的抗体药物，为患者提供了新的治疗选择。

然而，基因工程也引发了一些伦理和社会问题。例如，转基因作物的安全性问题、对环境的影响、对传统农业的冲击等。因此，我们在应用基因工程时需要进行严格的科学评估和公众讨论，确保基因工程技术的应用不会对人类健康和环境造成负面影响。

当堂检测：

1.请简述基因工程的基本概念及其核心技术。

2.请举例说明基因工程在农业上的应用。

3.请解释基因工程技术在治疗遗传性疾病方面的应用。

4.请描述基因工程在生产重组蛋白药物方面的应用。

5.请讨论基因工程在农业上应用时可能引发的伦理问题。

答案：

1.基因工程是通过分子生物