专题三 主题二 单元教学案例7 以基因工程手段实现干扰素的大量生产-高中生物单元说课稿

专题三主题二单元教学案例7以基因工程手段实现干扰素的大量生产-高中生物单元说课稿授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析专题三主题二单元教学案例7以基因工程手段实现干扰素的大量生产，本节课选自高中生物教材，通过介绍基因工程在生物制药中的应用，引导学生理解基因工程的基本原理和技术流程。教学内容紧密联系实际，符合学生认知水平和教学实际，旨在培养学生的科学素养和创新能力。核心素养目标1.培养学生的科学探究精神，通过基因工程实验过程，提高学生设计实验、分析数据和解决问题的能力。

2.增强学生的生物技术应用意识，理解基因工程在医药领域的应用价值，激发学生对生物技术的兴趣。

3.培养学生的团队合作能力，通过小组讨论和合作实验，提高学生的沟通协作能力和团队精神。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生在之前的学习中已接触过分子生物学、遗传学等基础知识，了解基因、蛋白质的基本概念，以及遗传信息的传递和表达过程。此外，学生可能对细胞工程、发酵工程等生物技术有一定的了解。

2.学习兴趣、能力和学习风格：学生对生物技术、医药领域通常表现出较高的兴趣，喜欢动手操作和实验探究。学生的学习能力较强，能够通过自学、合作学习等方式获取新知识。在学习风格上，部分学生偏好视觉学习，通过图像和视频资料更好地理解复杂概念；部分学生则偏好听觉学习，通过讲解和讨论加深对知识的理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在基因工程这一章节中，学生可能会遇到以下困难和挑战：一是基因工程实验原理较为复杂，学生需要理解和掌握多个概念；二是实验操作步骤繁多，学生需熟悉实验器材和实验技术；三是学生可能对生物制药领域的发展前景和伦理问题产生疑问，需要引导和引导。教师应关注学生在这方面的困惑，提供适当的指导和帮助。教学资源1.软硬件资源：显微镜、离心机、PCR仪、凝胶成像系统、生物安全柜、基因工程实验箱等。

2.课程平台：学校生物实验室管理系统、生物教学资源库。

3.信息化资源：基因工程相关教学视频、在线实验操作演示、基因编辑软件模拟实验。

4.教学手段：多媒体课件、教学模型、实验操作指南、小组讨论指南。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

-教师展示干扰素在医学治疗中的应用案例，如治疗病毒感染、癌症等。

-提问：干扰素是如何生产的？生产过程中有哪些难点？

-引导学生思考：如何利用基因工程技术提高干扰素的产量？

-宣布新课内容：《以基因工程手段实现干扰素的大量生产》。

2.讲授新知（20分钟）

-基因工程概述：介绍基因工程的基本概念、原理和常用技术。

-干扰素的基因结构：讲解干扰素的基因序列、结构和功能。

-基因克隆与表达：展示基因克隆、表达载体的构建和表达过程。

-重组蛋白生产：介绍重组蛋白的生产工艺、纯化和质量检测。

-案例分析：分析干扰素生产过程中遇到的问题和解决方案。

3.巩固练习（10分钟）

-小组讨论：将学生分成小组，讨论以下问题：

1.干扰素基因工程生产过程中的关键步骤有哪些？

2.如何提高干扰素的表达产量？

3.重组蛋白生产过程中可能遇到的问题及解决方法。

-小组代表分享讨论成果，教师点评并总结。

4.课堂小结（5分钟）

-教师总结本节课的主要内容，强调基因工程在干扰素生产中的应用。

-回顾干扰素基因工程生产过程中的关键步骤和注意事项。

5.作业布置（5分钟）

-阅读教材中关于基因工程的其他应用案例，思考基因工程在生物制药领域的未来发展趋势。

-完成课后思考题：如何将干扰素基因工程技术应用于其他生物制品的生产？教学资源拓展1.拓展资源：

-干扰素的作用机制：深入研究干扰素在免疫调节中的作用，包括其如何识别和结合细胞表面的受体，以及如何激活下游信号通路。

-基因工程在生物制药中的应用：探讨基因工程技术在疫苗、单克隆抗体等生物制品生产中的应用案例，以及其在药物研发中的优势。

-基因编辑技术：介绍CRISPR-Cas9等现代基因编辑技术的原理和应用，包括其在基因治疗和疾病研究中的潜力。

-生物反应器技术：研究不同类型的生物反应器（如发酵罐、细胞培养箱）在基因工程产品生产中的应用，以及优化生产过程的方法。

-生物安全与伦理问题：讨论基因工程在生物制药中可能带来的生物安全和伦理问题，如基因污染、生物武器风险等。

2.拓展建议：

-鼓励学生阅读相关科学杂志和书籍，如《科学》、《自然》等，了解基因工程领域的最新研究进展。

-组织学生参观生物制药公司或实验室，实地了解基因工程产品的生产过程。

-建议学生参与学校或社区的科学讲座和研讨会，与专业人士交流基因工程相关知识。

-提供在线学习资源，如开放课程、教育视频等，帮助学生自学基因工程的基本原理和应用。

-设计实验项目，让学生亲自动手进行基因工程实验，如基因克隆、蛋白质表达等，提高学生的实践操作能力。

-鼓励学生参与科研项目，如基因编辑技术的研究，培养学生的科研兴趣和创新能力。

-组织学生进行小组研究，探讨基因工程在环境保护、疾病防治等领域的应用前景。

-引导学生思考基因工程的社会影响，如对人类健康、生态环境和生物多样性的影响，培养学生的社会责任感。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.创设情境教学：在讲解基因工程原理时，结合实际案例，如干扰素的生产过程，让学生在实际情境中理解理论知识，提高学生的学习兴趣。

2.互动式教学：通过小组讨论、实验操作等方式，鼓励学生积极参与课堂活动，培养他们的合作精神和解决问题的能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学深度不足：在讲解基因工程相关内容时，可能过于注重知识的传授，而忽视了学生对于知识深层次的理解和应用。

2.实验操作指导不够：由于实验操作复杂，学生在进行基因工程实验时可能会遇到困难，教师需要加强实验操作的指导和监督。

3.学生个性化关注不足：在教学过程中，可能对部分学生的学习需求关注不够，导致他们在学习上存在困难。

反思改进措施（三）

1.深化教学内容：在讲解基因工程原理时，注重引导学生思考，提高他们对知识的理解和应用能力。可以通过设置问题、案例讨论等方式，激发学生的思考。

2.加强实验操作指导：针对实验操作环节，教师应提前准备详细的实验指导，并在实验过程中及时解答学生的疑问。同时，鼓励学生相互学习，共同进步。

3.关注学生个性化需求：在教学过程中，关注每个学生的学习进度和需求，针对不同学生的学习特点，提供个性化的辅导和帮助。可以通过定期与学生交流、设置个性化的学习任务等方式，提高学生的学习效果。

4.创新教学评价方式：采用多元化的教学评价方式，如实验报告、课堂表现、小组合作等，全面评价学生的学习成果。同时，关注学生的情感态度和学习习惯，促进学生全面发展。

5.加强校企合作：与企业合作，为学生提供实习和就业机会，让学生在实践中掌握基因工程技术的实际应用，提高学生的就业竞争力。

6.持续学习与反思：教师应不断学习新的教学理念和教学方法，结合自身教学实践，进行反思和总结，以不断提高教学水平。内容逻辑关系①干扰素的应用背景与重要性

-干扰素在医学治疗中的作用

-干扰素在病毒感染、癌症治疗中的应用案例

②基因工程原理与技术

-基因工程的基本概念

-基因克隆、表达载体的构建与表达

③干扰素基因工程生产过程

-基因克隆与序列分析

-表达载体的构建与转化

-干扰素的纯化与质量检测

④基因工程在生物制药中的应用

-基因工程在疫苗、单克隆抗体等生物制品生产中的应用

-基因工程在药物研发中的优势

⑤基因编辑技