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

2024年高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用说课稿新人教版选修3课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：2024年高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用

2.教学年级和班级：高中一年级（1）班

3.授课时间：2024年10月20日星期五上午第二节课

4.教学时数：1课时二、核心素养目标1.科学思维：培养学生运用科学方法分析基因工程应用中的伦理和社会问题，提高批判性思维能力。

2.科学探究：通过实验模拟基因工程应用的过程，激发学生进行科学探究的兴趣，培养实验操作技能。

3.生命观念：深化学生对生物体内基因功能及遗传规律的理解，形成对生命现象的系统认识。

4.实践能力：通过案例分析，锻炼学生将理论知识应用于实际问题的解决能力，提升生物科学实践能力。三、教学难点与重点1.教学重点

-重点一：基因工程技术的原理和应用。通过讲解基因工程的基本操作，如基因克隆、基因表达载体的构建等，使学生理解基因工程如何应用于生产实践。

-重点二：基因工程应用中的伦理问题。强调在基因工程应用中，如何平衡科技发展与伦理道德的关系，引导学生思考基因编辑技术可能带来的社会影响。

2.教学难点

-难点一：基因工程操作过程的理解。由于基因工程涉及复杂的分子生物学知识，学生可能难以理解基因克隆、基因编辑等操作的具体步骤和原理。

-难点二：基因工程应用的伦理决策。学生需要理解基因工程可能带来的风险，以及如何在伦理框架内做出合理的决策。

-难点三：基因工程与生物多样性的关系。学生需要认识到基因工程对生物多样性的潜在影响，以及如何在保护生物多样性的同时应用基因工程技术。四、教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验器材（DNA提取试剂盒、PCR仪、凝胶电泳仪等）、实验操作视频。

-课程平台：学校生物教学平台、在线教育平台。

-信息化资源：基因工程相关教学课件、实验操作指导手册、基因工程应用案例库。

-教学手段：PPT演示、实验操作演示、小组讨论、案例分析。五、教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示人类基因组计划的成果图片和视频，引导学生思考基因工程对人类生活的影响。

-回顾旧知：提问学生关于遗传学的基本概念，如基因、DNA等，回顾基因的传递和变异。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：首先介绍基因工程的基本概念，包括基因重组、基因克隆和基因编辑等。

-举例说明：通过介绍胰岛素基因工程产品的开发过程，让学生了解基因工程在医药领域的应用。

-互动探究：分组讨论基因工程在环境保护和生物多样性保护方面的潜在应用。

3.实验操作演示（约15分钟）

-教师演示：展示DNA提取、PCR扩增、凝胶电泳等基因工程基本实验操作。

-学生观察：学生观察教师的实验操作，并记录关键步骤。

4.学生实验操作（约30分钟）

-学生分组：将学生分成小组，每组进行基因工程基本操作实验。

-实验指导：教师巡回指导，确保每个小组正确进行实验操作。

-实验报告：实验结束后，每组填写实验报告，记录实验过程和结果。

5.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：进行基因工程应用的相关练习题，如选择题、简答题和案例分析。

-教师指导：针对学生的练习，提供个别指导和帮助。

6.课堂总结（约10分钟）

-总结本节课的主要知识点：基因工程的原理、应用和伦理问题。

-强调重点内容：基因工程在医药、农业和环境保护等方面的应用。

-讨论伦理问题：引导学生思考基因工程可能带来的伦理和社会影响。

7.作业布置（约5分钟）

-完成课后阅读：阅读关于基因工程应用的文章，了解最新的基因工程技术进展。

-撰写小论文：选择一个基因工程应用案例，撰写一篇小论文，分析其优势和潜在风险。

8.反馈与评价（约5分钟）

-学生反馈：收集学生对本节课的反馈，了解学生的理解和困惑。

-教师评价：根据学生的表现和作业完成情况，给予评价和建议。六、知识点梳理1.基因工程的定义与原理

-基因工程的定义：利用分子生物学和分子遗传学的理论和方法，对生物体的基因进行操作和重组的技术。

-基因工程原理：通过基因重组、基因克隆、基因编辑等技术，实现对生物体遗传信息的改变。

2.基因工程的基本操作

-基因克隆：将目的基因插入载体，使其在宿主细胞中复制和表达。

-基因表达载体的构建：设计并构建能够将目的基因导入宿主细胞的载体。

-基因编辑：通过CRISPR-Cas9等基因编辑技术，对生物体的基因组进行精确修改。

3.基因工程的应用领域

-医药领域：生产药物、治疗遗传病、基因治疗等。

-农业领域：培育转基因作物、提高作物产量和抗病性等。

-环境保护：基因工程菌的研制、生物修复等。

-生物技术产业：生产生物制品、生物制药等。

4.基因工程伦理问题

-人类基因编辑：基因编辑技术可能引发伦理争议，如基因歧视、基因改造等。

-生物安全：基因工程操作可能对生物多样性、生态环境造成潜在威胁。

-遗传隐私：基因工程可能侵犯个人隐私，如基因检测、基因歧视等。

5.基因工程实验技术

-DNA提取：从生物体中提取DNA，为后续实验提供模板。

-PCR扩增：通过聚合酶链反应技术，大量扩增目的基因片段。

-凝胶电泳：利用电场将DNA片段分离，分析基因片段大小和纯度。

-基因表达载体的构建：设计并构建能够将目的基因导入宿主细胞的载体。

6.基因工程案例

-胰岛素基因工程：通过基因工程技术生产胰岛素，用于治疗糖尿病。

-转基因抗虫棉：通过基因工程技术培育抗虫棉，提高棉花产量和抗病性。

-基因治疗：利用基因工程技术治疗遗传病，如囊性纤维化、血友病等。

7.基因工程发展趋势

-基因编辑技术的进步：CRISPR-Cas9等基因编辑技术的应用，为基因工程提供了更精确的工具。

-多组学技术的融合：基因工程与其他生物技术（如蛋白质组学、代谢组学）的融合，为生物研究提供更全面的信息。

-基因工程与人工智能的结合：利用人工智能技术优化基因工程实验设计，提高实验效率。七、教学反思与总结今天这节课，我觉得整体上还算顺利，但也有些地方可以改进。

首先，在导入环节，我通过展示基因工程的实际应用案例，比如转基因作物的图片和视频，孩子们的眼神一下子就被吸引了。我觉得这个方法不错，能够激发他们的兴趣。但是，我也发现有些学生对于这些案例的理解还不够深入，他们在讨论时对一些细节把握得不够准确。这可能是因为他们对相关背景知识的掌握还不够扎实，所以我需要在今后的教学中加强基础知识的教学。

在新课呈现部分，我详细讲解了基因工程的基本原理和操作步骤，尽量用简单易懂的语言。我发现学生们在听讲过程中，对于基因克隆和基因编辑的概念理解得比较好，但是对于具体的实验操作细节，比如PCR扩增的条件设置，他们还是有些迷茫。这说明我在讲解实验操作时，可能需要更加细致，或者提供一些直观的演示，比如实验操作视频。

在实验操作演示环节，我尽量让学生们观察每个步骤，并提问他们是否理解。但是，我发现有些学生虽然表面上看起来在听，但实际上并没有真正理解。这可能是因为他们缺乏实验经验，所以我计划在接下来的教学中增加实验操作的实践环节，让学生们在实际操作中学习。

在巩固练习环节，我设计了多种题型，包括选择题、简答题和案例分析，以此来检验学生对知识的掌握程度。从学生的答题情况来看，他们对基础知识的掌握较好，但在分析案例时，有些学生还是显得有些吃力。这提醒我，在今后的教学中，我需要更多地引导学生如何将理论知识应用于实际问题。

课堂总结时，我简要回顾了本节课的重点内容，并强调了基因工程在医药、农业等领域的应用。我发现学生们对于这些应用案例的兴趣很高，这让我感到欣慰。但同时，我也注意到，他们在讨论伦理问题时，有些观点比较片面。因此，我需要在今后的教学中，更加注重培养学生的批判性思维和伦理意识。

1.加强基础知识的教学，