高中生物 专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序说课稿 新人教版选修3

高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序说课稿新人教版选修3学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序

2.教学年级和班级：高中二年级

3.授课时间：2023年10月20日

4.教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标1.让学生理解基因工程的基本操作程序，培养科学探究与创新思维。

2.通过分析基因工程的应用，提高学生的实践能力与问题解决能力。

3.增强学生对生物技术的兴趣，培育学生的科学精神与社会责任感。学情分析本节课的对象是高中二年级的学生，他们已经具备了一定的生物基础知识，对生物学的概念和原理有初步的理解。在知识方面，学生已经学习过遗传学的基本概念，如基因、DNA等，但可能对基因工程这一现代生物技术的具体操作程序较为陌生。在能力方面，学生具备基本的实验操作能力和数据分析能力，但可能缺乏独立进行复杂实验设计和解决问题的经验。

学生的行为习惯方面，他们已经适应了高中阶段的学习节奏，能够按时完成作业和参与课堂讨论，但可能存在对理论知识重视有余，而对实践操作和实际应用关注不足的情况。此外，学生在学习新知识时可能存在一定的畏难情绪，需要通过引导和激励来提高他们的学习积极性。

在课程学习的影响上，学生对基因工程这一现代生物技术表现出浓厚的兴趣，这有助于激发他们的学习动力。然而，由于基因工程涉及复杂的生物技术和精细的操作，学生可能会感到一定程度的难度，需要教师在教学中注重理论与实践的结合，帮助学生克服学习上的困难。教学资源-教科书：《新人教版高中生物选修3基因工程》

-多媒体教学设备（投影仪、电脑）

-实验室设备（用于模拟基因工程的实验器材）

-网络资源（基因工程相关论文、视频资料）

-教学PPT

-实验操作手册

-小组讨论指南教学过程1.导入新课

-（教师）同学们，大家好！今天我们将进入一个充满科技魅力的领域——基因工程。请大家回想一下，我们在遗传学中学到了哪些基础知识？比如，什么是基因？基因在生物体中扮演着怎样的角色？

-（学生）基因是控制生物遗传特征的基本单位，它们携带遗传信息，决定生物的性状。

-（教师）非常好！那么，如果我们能够对基因进行操作，会带来怎样的变革呢？这就是我们今天要学习的内容——基因工程的基本操作程序。

2.知识讲解

-（教师）首先，请大家打开教科书第1页，我们来看一下基因工程的定义。基因工程，也称为遗传工程，是指通过分子生物学技术对生物体基因进行定向修改，以改变其遗传特征的一门科学。

-（教师）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞以及目的基因的检测与表达。

-（教师）接下来，我们逐一学习这些步骤。首先是目的基因的获取。目的基因是指我们希望转移到受体细胞中的基因。获取目的基因的方法有很多，比如从生物体中直接提取，或者通过基因合成技术合成。

3.案例分析

-（教师）现在，我们来看一个具体的案例。假设我们想将一种抗病基因转移到水稻中，以提高其抗病性。请大家思考一下，我们应该如何获取这个目的基因？

-（学生）我们可以从抗病性较强的水稻品种中提取这个基因。

-（教师）非常好！那么，接下来我们该怎么办呢？

-（学生）我们需要构建一个基因表达载体，将目的基因插入其中。

-（教师）正确。基因表达载体是基因工程中的关键部分，它能够将目的基因有效地导入受体细胞，并确保目的基因在受体细胞中正常表达。

4.实验模拟

-（教师）下面，我们将进行一个实验模拟，以了解基因表达载体的构建过程。请大家分成小组，每组将得到一套实验器材，包括DNA分子模型、限制性内切酶、连接酶等。

-（教师）首先，我们需要选择一个合适的载体，比如质粒。然后，使用限制性内切酶切割载体和目的基因，使它们产生相同的黏性末端。

-（教师）接下来，我们将目的基因与载体连接起来，形成重组DNA分子。这个过程需要用到连接酶。

-（教师）最后，我们将重组DNA分子导入受体细胞中，比如大肠杆菌。请大家按照实验步骤操作，并观察实验结果。

5.课堂讨论

-（教师）实验完成后，请大家回到座位上，我们来讨论一下实验中的关键步骤和可能出现的问题。首先，请大家分享一下自己小组的实验结果。

-（学生）我们小组成功构建了重组DNA分子，并将其导入大肠杆菌中。

-（教师）很好！那么，在实验过程中，你们遇到了哪些困难？

-（学生）我们在切割载体和目的基因时，发现有时候切割的黏性末端不太匹配，导致连接效率较低。

-（教师）这是一个常见的问题。在实验中，我们需要确保切割的黏性末端完全匹配，以提高连接效率。

6.总结反馈

-（教师）通过今天的实验和讨论，我们了解了基因工程的基本操作程序。大家在这个过程中积极参与，表现出了很高的学习热情和实验技能。

-（教师）基因工程作为一门现代生物技术，在农业、医学等领域有着广泛的应用。希望同学们能够将所学知识运用到实际生活中，为科学发展和人类福祉做出贡献。

-（教师）最后，我想给大家布置一个小作业。请大家根据今天的学习内容，写一篇关于基因工程应用的短文，字数不限，要求条理清晰，观点明确。

7.课堂结束

-（教师）好了，今天的课就到这里。感谢大家的积极参与，下课！知识点梳理一、基因工程概述

1.基因工程的定义：基因工程，也称为遗传工程，是指通过分子生物学技术对生物体基因进行定向修改，以改变其遗传特征的一门科学。

2.基因工程的意义：基因工程在农业、医学、环境保护等领域有着广泛的应用，能够解决许多传统方法难以解决的问题，推动生物科学的发展。

二、基因工程的基本操作程序

1.目的基因的获取

-目的基因的来源：可以从生物体中直接提取，或者通过基因合成技术合成。

-获取方法：分子克隆、PCR扩增、基因合成等。

2.基因表达载体的构建

-载体的选择：常用的载体有质粒、噬菌体、病毒等。

-构建过程：切割载体和目的基因，连接载体和目的基因，形成重组DNA分子。

3.将目的基因导入受体细胞

-受体细胞的选择：常用的受体细胞有大肠杆菌、酵母菌、动植物细胞等。

-转化方法：化学转化、电转化、基因枪转化等。

4.目的基因的检测与表达

-检测方法：PCR检测、Southernblotting、Westernblotting等。

-表达调控：启动子、终止子、信号肽等。

三、基因工程的应用

1.农业领域：抗病抗虫植物、转基因作物、生物肥料等。

2.医学领域：基因治疗、疾病诊断、药物研发等。

3.环境保护领域：生物降解、生物修复、生物制药等。

四、基因工程的安全性问题

1.食品安全：转基因食品对人体健康的影响。

2.生态安全：转基因生物对生态环境的影响。

3.法律伦理：基因编辑技术的伦理问题。

五、基因工程的发展趋势

1.精准医疗：个性化医疗、基因诊断、基因治疗等。

2.人工智能：基因数据分析、生物信息学等。

3.生物经济：生物制药、生物能源、生物材料等。教学反思与改进在完成基因工程的基本操作程序这一节课的教学后，我深感教学过程中的点滴细节对学生的学习效果有着至关重要的影响。以下是我对本次教学的一些反思和改进措施。

1.设计反思活动

为了评估本次教学的效果，我计划在下一堂课前进行一次简短的复习和讨论活动。我会提出一些针对性的问题，比如让学生描述基因工程的基本操作步骤，或者讨论在实验模拟中遇到的困难和解决方案。这样不仅能够检验学生对知识的掌握程度，还能让我及时发现他们在理解上的误区。

同时，我还会让学生填写一份匿名反馈问卷，收集他们对本次课程的看法，包括哪些部分讲解得不清楚，哪些部分他们特别感兴趣，以及他们对教学方式的建议。这些反馈将帮助我更好地了解学生的学习需求，为未来的教学提供参考。

2.制定改进措施

根据学生的反馈和我在课堂上的观察，我制定了以下改进措施：

-加强理论与实践的结合：在讲解基因工程的基本操作程序时，我会更多地结合实际案例，让学生了解这些理论在实际应用中的重要性。

-提高实验模拟的互动性：在实验模拟环节，我会鼓励学生更加积极地参与进来，比如通过小组竞赛或者角色扮演的方式，让学生在互动中学习。

-强化难点知识的讲解：对于学生反映难以理解的部分，如基因表达载体的构建过程，我会准备更多的教学辅助材料，如动画演示或实物模型，以帮助学生更好地理解。

-适时调整教学进度：我会根据学生的接受程度适时调整教学进度，确保每个学生都能够跟上课程的节奏，不会因为进度过快而感到困惑。

-增加课堂讨论环节：我会增加更多的课堂讨论环节，让学生有机会表达自己的观点，同时也能够通过讨论加深对知识点的理解。

在未来的教学中，我将根据这些改进措施调整教学策略，以期达到更好的教学效果。我相信，通过不断的教学反思和改进，我们能够为学生提供更加优质的教学体验，帮助他们更好地掌握基因工程这一重要的现代生物技术。板书设计1.基因工程概述

①基因工程的定义

②基因工程的应用领域

③基因工程的发展趋势

2.基因工程的基本操作程序

①目的基因的获取

②基因表达载体的构建

③将目的基因导入受体细胞

④目的基因的