高中生物-基因工程的应用教学设计学情分析教材分析课后反思

1.3《基因工程的应用》教学设计

一、教学目标

1、知识目标

⑴举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。

⑵关注基因工程的进展。

⑶认同基因工程的应用促进生产力的提高。

2、能力目标

通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养收集处理信息的能力、分析和解决问

题的能力及交流与合作的能力。

3、情感态度与价值观

⑴培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。

⑵关注科学与社会。

二、教学重点与难点

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

1.讲解归纳，讨论交流

2.学案导学：见后面的导学案。

3.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑一情境导入、展示目标一合作探究、精讲点拨

一反思总结、当堂检测f发导学案、布置预习

四、教学准备

教师：制作课件，导学案

学生：让学生预习学习内容指导学生收集和处理与基因工程的应用有关的信息

五、课时安排：1课时

六、教学过程

教学过程教学内容教学手段与方法预期目标

1、创设情境，师：PPT展示几张动物的合成图课件展示引起学生的

引入学习兴趣

同学们再看这几张图片感到好奇的同时可能会学生讨论

2、学生展示有疑问，这是不是真的？老师是不是骗我们的学生共享收

赞扬也是教育的

收集到的资呢？的确，这是电脑的合成图，只是人们想象的集到的资料，

一种方式。

料产物而己。但是，在几十年前貌似只是想想而已了解转基因

的梦而今却实现了。比如说鱼的基因会跑到番茄课件展示产品的发展

3、归纳转基

里，牛奶中可以生产药物??所以，至于某天是不及其对社会

因成果

是真能出现图片中的生物我们拭目以待。但话说学生自主学习的贡献，培养

回来，到底是什么使我们曾经的梦想得以实现？学生归纳整

⑴覆物基因学生思考讨论

工程理的能力

生：基因工程

这部分知识较新，

⑵动物基因进一步激发

师：对，基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短学生了解的较少，

工程。学生学习本

的一教师讲述为主。

节内容的兴

⑶基因工程

30年间，得到飞速的发展，目前已经成为生物科趣。

药物

学的核心技术。基因工程在实际应用领域一农牧

通过比较，掌

业、工业、环境、能源和医药卫生等方面，也展

⑷基因治疗现出美好的前景。我们今天就一起来展示和分享握知识

一下它的成果吧！

4、布置作业学习对一个

师：基因工程的成就突出。复杂问题进

行分析时，首

下面就请同学们来展示一下你们搜集的相关成

先加以归类

果。

的分析方法

生：以PPT展示搜集的基因工程的成果。

锻炼学生的

师：从同学们搜集的资料看，植物基因工程可谓是硕想象力

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，就以目的基因一一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：谁乂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，畅想木来。

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：

生长激素基因一一转基因绵羊、转基因鲤鱼

肠乳糖酶基因一一降低乳糖的奶牛

药用蛋白基因一一乳腺生物反应器

抑制抗原决定基因表达的调节因子一一转基因

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：I、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）一构

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）一显微注射导入哺乳动物受精卵中

一形成胚胎一将胚胎送入母体动物f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）。

师：我们知道人类遗传病是很难用一般药物治疗的，

好消息是基因工程带来了基因治疗的曙光。

关于基因治疗，结合课文中的具体实例，采用引

导学习的方法归纳出大致治疗过程。

1.概念：把正常基因导入病人体内，使该基因

的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目

的，这是治疗遗传病的最有效手段。

2.种类：体外基因治疗和体内基因治疗。

3.原理：遗传病患者一般缺少正常基因，所以

导入正常基因后，使其表达，即可对病情起到缓

解作用。

4.方法：体外基因治疗和体内基因治疗

体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细

胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛

选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者

体内，这种方法叫做体外基因治疗。

体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因

的治疗方法叫做体内基因治疗

师：今天，我们为我们的成果而感到骄傲，但别忘了

当前世界上仍存在很多重大问题，如：粮食、环

境污染、能源危机、攻克不治之症等，任选其一

作为主题，对课由外知识进行重组，尝试用基因

工程的方法解决，写一篇科技小论文或是有根据

的科幻小论文。

七、板书设计

专题1基因工程

1.3基因工程的应用

一、植物基因工程硕果累累

1、抗虫转基因植物

2、抗病转基因植物

3、抗逆转基因植物

4、利用转基因改良植物品质

二、动物基因工程前景广阔

1、用于提高动物生长速度（生长激素基因）

2、用于改善畜产品的品质

3、用转基因动物生产药物（乳腺生物反应器）

三、基因工程药物异军突起

四、基因治疗

学情分析

学生已经掌握了基因工程的基本工具及其基本操作程序，要记牢须兴趣先行，理论联

系生活，应用为最高境界。首先，布置学生预习，搜集基因工程应用成果的资料，并用PPT

展示出来。这样做的目的一方面锻炼了学生搜集整合信息的能力，还给了学生一个展现自己

的机会。接下来，指导学生整理课本中提供的信息，寻找转基因植物、动物等过程中用到的

目的基因。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。

效果分析

《基因工程的应用》内容抽象，知识琐碎，如何在有限的时间让学生充满乐趣搞效的学

习是本节内容的主导思想。

一、利用图片引入，激发学生的兴趣

几张异想天开的好玩的图片引入，立即吸引了学生的眼球，学生都议论纷纷，教师抓住

教育的契机，引入本节内容，学生的兴趣调动了起来，思维之门打开。

二、列表对比将琐碎知识整体化

植物基因工程的对比，动物基因工程的对比，基因治疗中体内治疗和体外治疗的对比，

通过对比列表学生将学到的琐碎知识整体化，并且通过对比记忆更加牢固。

三、学生自制流程图将抽象内容形象化

教师通过提供图片，指导学生阅读课本相关内容，学生自己绘制乳腺生物发生器的流程

图，小组内进行讨论，找小组代表发言。学生亲身探索的过程将知识内化，比起教师枯燥的

讲解更能调动学生的积极性，知识的形成过程重视学生的主动性发挥，从而将抽象的知识形

象化，取得了事半功倍的效果。

四、小组讨论培养学生合作探究精神

本节课中学生积极讨论，通过讨论可以开阔学生的思维，提高与他人合作的能力。学生

们的思维尤为活跃，虽然个别学生的回答不符合实际，但是在学生讨论的过程中思维之门开

启，畅所欲言，能够增强学生的积极性。

五、联系实际将理论知识形象化

教师适时的将基因工程的科技成果穿插到教学中，开阔学生的视野，增强他们学习积极

性，将理论知识生活化，具体化。

六、多媒体与板书相结合

随着科技的发展，多媒体在教学中的应用越来越多，但是有些教师完全依赖

多媒体,这样的效果不是很好,板书不能丢，板书的设计也是教师基本功的一项，

多媒体是用来补充板书不能体现的内容，一种辅助的手段。在教学过程中一些相

关的图片，动画通过多媒体的演示可以帮助学生理解内容，但是切忌太过于花哨，

应该突出实质性的东西。板书可以将课本的重点和内容完整的体现，给学生一个

完整的印象。

教学反思

由于学生积极参与收集资料和讨论，学生对知识掌握较好，使教学真正的做到了学生主

体和教师主导的思想，体现了新课改要求的探究合作学习精神。但是，这种课堂要求教师很

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》是人教版选修3专题1基因工程中第3节内容，是前一节基因工程

基本操作程序的一个必然结果，有助于学生增加对基因工程的了解，增强学习生物的兴趣。

对于基因工程的应用，除了可以从教材中获得相关资料，还可以要求学生搜集基因工程

应用成果的资料，在课堂上加以展示。教材中的大量内容是基因工程发展近几年的成果，属

于基因工程的实际应用问题，相对其他章节来讲该内容比较新颖和超前，而且该内容是一个

动态的知识体系，其内容不断地更新、发展和变化的

评测练习

1、如果通过转基因技术，成功改造了某血友病女性的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复

正常。当她与正常男性结婚，婚后所生子女的表现型为

A.儿子、女儿全部正常B.儿子、女儿中各一半正常

C.儿子全部有病，女儿全部正常D.儿子全部正常，女儿全部有病

2.利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提

高30%,体型大50%,在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用

A.乳腺细胞B.体细胞C.受精卵D.精巢

3.基因治疗是指

A.用DNA探针修复缺陷基因B.用DNA探针检测疾病

C.将健康基因导入有基因缺陷的细胞中D.将健康基因导入受体细胞

4.干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5/zg,所

以价格昂贵.美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如下图所示：

移植

干扰素

产扰家基因的质粒

酵以菌

从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是

A.个体间的杂交B.基因工程C.细胞融合D.器官移植

5.“工程菌”是指

A.用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系

B.用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系

C.用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类的细胞株系

D.从自然界中选取的能迅速增殖的菌类

6.生产上培育无子番茄、青霉素高产菌株、杂交培育矮秆抗锈病小麦、抗虫棉的培育原理

依次是①生长素促进果实发育②染色体变异③基因重组④基因突变⑤基因工程

A.①②③④B.①④③②C.®@®©D.①®@③

7.下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是

A.制造“工程菌”用于药品生产B.创造“超级菌”分解石油、DDT

C.重组DNA诱发受体细胞基因突变D.导入外源基因替换缺陷基因

8、关于蛋白质工程的说法错误的是（）

A.蛋白质工程能定向改.造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要

B.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构

C.蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子

D.蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程

9、当前医学上，第二代生物技术药物正逐渐取代第一代多肽蛋白质类替代治疗剂。则第一

代药物与第二代重组药物分别是（）

A.都与天然产物完全相同B,都与天然产物不相同

C.第一代药物与天然产物相同、第二代重组药物与天然产物不同

D.第一代药物与天然产物不同，第二代重组药物与天然产物相同

10-.蛋白质工程的基.木流程是（）

①蛋白质分子结构设计②DNA合成

③预期蛋白质功能④据氨基酸序列推出脱氧核苗酸序列

A.①一②一③一④B.④一②一①一③C.③一①—④-②D.③-④①一②

11.以下关于蛋白质工程的说法正确的是（

A.蛋白质工程以基因工程为基础B.蛋白质工程就是酶工程的延伸

C.蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质的改造D.蛋白质工程只能生产天然的蛋白质

12.下列关于基因工程的叙述中，正确的是（）。

A.DNA连接酶和RNA聚合酶催化生成的化学键相同

B.DNA连接酶对“缝合”序列穴进行特异性识别，无专一性催化特点

C.受体细菌若能表达质粒载体上抗性基因，即表明重组质粒成功导入

D.培育转基因油菜，需对受体细胞进行氯化钙处理

13.将人的干扰素基因通过基因定点突变，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，改造

后的干扰素比天然干扰素的抗病毒活性和稳定性显著提高，此项技术属于（）。

A.蛋白质工程B.细胞工程C.胚胎工程D.生态工程

14.如图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中

PstI、SniaI、EcoRI、ApaI为四种限制性核酸内切，

令抗原

酶。下列说法错误的是（）。后的DNA：

A.图示过程是基因工程的核心步骤

B.表达载体构建时需要用到限制酶Sma1/

嬖卡那・

C.抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细索班因

胞筛选出来

D.除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构

15.限制酶MunI和限制酶EcoRI的识别序列及切割位点分别是一C