《基因工程及其应用》公开课教案

5/5《基因工程及其应用》教学设计一、教学目标1.理解基因工程的基本原理及基本工具。2.举例说出制备抗虫棉和转基因大肠杆菌的操作过程。3.运用数字化资源解决学习中存在的问题。4.关注基因工程，正确看待现代生物科学技术给生产生活带来的影响。二、内容与学情分析学生已学的育种方法，均是同一物种范围内的操作，而微课中的荧光小鼠及问题探讨中的抗虫棉则获得了其他物种的性状，超出了学生所学育种方法的范畴，必需借助其他方法才能达到目的，由此激起学生的求知欲，引出基因工程。学生通过第三、四章的学习已熟知DNA分子的结构、基因的本质、基因的表达等内容，对基因有了一定的认识，但基因工程是学生在高中生物学习过程中首次接触到的生物工程方面的内容，基因工程的基本原理、工具及操作，学生知之甚少，这部分内容抽象难理解。学生先通过观看微课，完成自主学习，掌握基础知识，再利用模型建构及借助多媒体课件、数码展台、电子白板等数字化资源将微观抽象的内容形象直观地展示，使学生更容易理解本节内容。三、教学重、难点重点基因工程的基本原理。基因工程的基本过程。解决策略通过观看微课，学生完成自主学习，掌握基因工程的基本内容，再通过小组讨论和教师引导解决自学过程中存在的问题；利用电子白板的图片拖动和屏幕拖动功能模拟目的基因的获取、抗虫棉和转基因大肠杆菌的操作过程，将微观内容直观化，加强理解，突破重点；难点基因工程的工具。解决策略课前准备DNA分子片段模型，通过模拟限制酶的剪切和DNA连接酶的连接，并利用数码展台分别展示两种酶的剪切和链接过程，将抽象的内容直观形象化，发现两种酶的作用特点；用多媒体课件展示质粒的结构模式图，分析运载体应具备的条件，化解难点。四、教学流程图五、教学过程教师组织引导学生活动数字化资源的使用及设计意图图片展示，导入新课展示生物图片观看图片，激发学生的学习兴趣，提升求知欲望。课件展示图片，给学生直观刺激。解析概念，掌握原理教师引导学生思考讨论基因工程与诱变育种和杂交育种在原理和结果上的区别帮助学生理解基因工程的概念。通过观看微课，尝试概述基因工程的基本概念，并思考讨论以下问题：1.诱变育种过程中也获得了有新性状的个体，二者有何不同？2.基因工程的原理与杂交育种的原理相同吗？小组汇报讨论结果。利用录课设备录制微课并传至个人空间，学生观看学习，培养学生自主学习的能力。课件展示讨论结果，言简意赅总结概念。培养学生知识迁移的能力。模拟演示，熟知工具教师为每个小组提供两种DNA分子片段模型。引导学生观察切割形成的末端。将同组剪切后的DNA片段再连接需要DNA连接酶。教师再给出两个由限制酶剪切的末端，引导学生思考DNA连接酶的作用特点。教师以质粒为例引导学生分析总结运载体的化学本质和特点。模拟EcoRI限制酶的切割过程再将切割形成的末端放在一起，观察特点得出：同种限制酶切割产生的末端相同。小组讨论后小结：DNA连接酶能连接2个相同的末端。展示学生整理的与DNA有关的酶。小组讨论：1.运载体的化学本质是什么？2.作为运载体必须具备哪些条件？小组汇报讨论结果。利用数码展台学生演示切割过程，并展示切割后形成的末端，将抽象的内容直观形象地展示，便于学生理解限制酶的作用部位和作用特点。利用电子白板中展示DNA平面结构，学生找出磷酸二酯键，画出切割部位。课件展示出两个末端，清晰直观，易于发现规律。课件展示与DNA有关的酶，比较不同酶的作用，体会酶的专一性特点，并培养学生归纳总结的能力。多媒体展示质粒的结构，学生观察分析其特点。培养学生合作学习和探究学习的能力。举一反三，熟练操作教师引导学生思考相关问题，帮助学生理解基因工程在操作时基本工具的使用和操作注意事项。在电子白板中导入材料，设计基本操作过程。教师对两个设计过程进行比较，分析设计异同。借助微课中荧光小鼠的获得归纳基因工程的基本过程。小组讨论：1.目的基因与运载体混合时能出现几种连接组合（只考虑两两连接）？2.如何检测目的基因是否起作用？3.外源基因在受体细胞中仍能发挥作用的理论基础是什么？小试牛刀：学生尝试设计让棉花获得抗虫性，让大肠杆菌能产生人的胰岛素。利用电子白板图片拖动演示模拟目的基因获取的动态过程，体验限制酶在此时发挥的作用和切割的位点用数码展台展示三种连接组合，直观形象，深刻理解DNA连接酶的作用特点。利用电子白板中的图片拖动功能，学生展示设计流程，考查学生对基因工程操作过程的掌握程度。再利用电子白板的屏幕移动功能将两个设计过程放在同一屏幕中进行比较，体验“四部曲”和目的不同选择的受体细胞不同。归纳总结，知识反馈学生对课堂检测题进行讲解分析。利用电子白板的书写功能，分析试题。板书设计本节亮点1.录制微课并传至个人空间，学生利用手机、pad、电脑等电子电子设备观看学习，根据掌握程度提出问题，在课堂上做到有的放矢；2.借助数码展台用简单的模型进