2024年八年级生物下册 7.2.1基因工程教学实录 （新版）济南版

2024年八年级生物下册7.2.1基因工程教学实录（新版）济南版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2024年八年级生物下册7.2.1基因工程教学实录（新版）济南版。本节课内容围绕基因工程这一主题展开，旨在让学生了解基因工程的基本概念、原理及其在农业、医学等领域的应用。教材内容与课本紧密相连，通过实验、案例分析等方式，引导学生深入理解基因工程的原理和实际应用，培养学生的科学探究能力和创新思维。核心素养目标1.培养学生运用科学探究方法分析基因工程原理的能力。

2.提升学生理解基因工程在解决实际问题中的应用价值。

3.强化学生尊重科学伦理，关注生物技术对社会的影响。教学难点与重点1.教学重点：

-明确基因工程的基本概念，包括基因、DNA、基因表达等基本术语。

-理解基因工程的基本步骤，如目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因的导入和表达等。

-掌握基因工程在农业、医学等领域的应用实例，如转基因作物的培育、基因治疗等。

2.教学难点：

-理解基因表达载体的构建原理，包括启动子、终止子、标记基因等元件的作用。

-掌握基因导入的方法和选择合适的受体细胞。

-分析基因工程可能带来的伦理和安全问题，如基因污染、生物安全等。教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、生物实验器材（显微镜、培养皿、DNA提取试剂盒等）

-课程平台：学校内部生物教学平台

-信息化资源：基因工程相关视频资料、在线实验操作步骤演示

-教学手段：实物模型、图表、多媒体课件、互动式教学软件教学过程设计**导入环节（5分钟）**

1.播放科普视频，展示转基因作物的种植情况，提问：“同学们，你们知道这些作物的种植背后有哪些科学原理吗？”

2.学生分享所见所闻，教师引导：“今天我们就来学习基因工程，了解它是如何改变生物的遗传特性的。”

**讲授新课（20分钟）**

1.**基因工程的基本概念（5分钟）**

-介绍基因、DNA、基因表达等基本术语。

-使用PPT展示基因结构图，解释基因是DNA分子上具有遗传效应的片段。

2.**基因工程的步骤（10分钟）**

-讲解目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因的导入和表达等步骤。

-通过图表展示每个步骤的具体操作。

3.**基因工程的应用（5分钟）**

-分析基因工程在农业、医学等领域的应用实例。

-提出问题：“基因工程有哪些优点和潜在风险？”

**巩固练习（10分钟）**

1.**小组讨论（5分钟）**

-分组讨论：如何通过基因工程提高农作物的抗病性？

-各小组汇报讨论结果，教师点评。

2.**案例分析（5分钟）**

-提供一个基因治疗的案例，让学生分析治疗过程中的关键步骤和可能遇到的问题。

**课堂提问（5分钟）**

1.提问：“什么是基因表达载体？它在基因工程中起什么作用？”

2.提问：“基因工程有哪些伦理和安全问题？”

**师生互动环节（10分钟）**

1.**实物演示（5分钟）**

-使用DNA提取实验演示，让学生亲手操作，体验基因提取的过程。

2.**角色扮演（5分钟）**

-学生扮演基因工程师，模拟基因工程实验过程，教师提问和引导。

**总结与拓展（5分钟）**

1.总结本节课的学习内容，强调基因工程的重要性和应用前景。

2.提出拓展问题：“除了农业和医学，基因工程还可能在哪些领域发挥作用？”

3.学生自由讨论，教师总结。

**用时分钟**：导入环节5分钟，讲授新课20分钟，巩固练习10分钟，课堂提问5分钟，师生互动环节10分钟，总结与拓展5分钟，总计45分钟。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.**知识掌握**：

-学生能够准确地定义基因、DNA、基因表达等基本概念。

-学生理解并记住基因工程的基本步骤，包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因的导入和表达等。

-学生能够识别基因工程在农业、医学等领域的应用实例，并理解其工作原理。

2.**技能提升**：

-学生通过参与DNA提取实验，掌握了基本的实验操作技能。

-学生在角色扮演活动中，提高了模拟和解决问题的能力。

-学生通过小组讨论和案例分析，学会了如何合作学习和批判性思维。

3.**思维发展**：

-学生通过学习基因工程的应用和潜在风险，培养了科学思维和批判性思维。

-学生对基因工程的伦理和安全问题有了更深入的认识，提升了道德判断能力。

4.**情感态度**：

-学生对生物科学产生了浓厚的兴趣，增强了学习生物科学的动力。

-学生认识到科学知识的力量，对科技发展产生了积极的态度。

-学生在合作学习和解决问题中，培养了团队精神和责任感。

5.**实践应用**：

-学生能够将所学知识应用于实际问题，例如设计一个简单的转基因植物实验方案。

-学生能够评估基因工程项目的潜在风险，提出合理的建议。

-学生能够理解基因工程在现代社会中的重要作用，如环境保护、疾病治疗等。

总体而言，通过本节课的学习，学生不仅掌握了基因工程的基本知识和技能，还培养了科学探究精神和创新能力，为将来进一步学习和应用生物科学知识打下了坚实的基础。典型例题讲解1.**例题**：某科学家计划将一种抗虫基因导入番茄中，以培育抗虫番茄。请分析以下步骤中可能出现的问题及解决方法。

-**问题**：在目的基因的获取过程中，科学家发现目的基因的纯度不高，含有大量非基因序列。

-**答案**：解决方法包括：

-使用PCR技术进行目的基因的扩增，通过引物设计排除非基因序列。

-利用分子克隆技术，如DNA片段的纯化，提高目的基因的纯度。

2.**例题**：在构建基因表达载体时，科学家选择了以下元件：

-启动子：CaMV35S启动子

-标记基因：抗生素抗性基因

-目的基因：抗虫基因

-终止子：nptII终止子

请分析这个基因表达载体的特点及其可能的影响。

-**答案**：特点：

-CaMV35S启动子是一个强启动子，能有效地启动基因表达。

-抗生素抗性基因作为标记基因，便于筛选转化细胞。

-nptII终止子确保了目的基因在植物细胞中的正确表达。

-可能的影响：

-强启动子可能导致非特异性表达，影响其他基因。

-转化细胞中可能存在抗生素抗性基因的非表达现象。

3.**例题**：基因工程中，将目的基因导入受体细胞是关键步骤。以下哪种方法最适合将抗虫基因导入番茄细胞？

-A.农杆菌转化法

-B.电穿孔法

-C.微注射法

-D.芽球转化法

-**答案**：A.农杆菌转化法，因为它适用于植物细胞的转化，且操作简便，转化效率较高。

4.**例题**：在基因表达载体的构建过程中，为什么需要使用限制酶切割DNA分子？

-**答案**：限制酶能够识别特定的核苷酸序列，并在这些序列上切割DNA分子，从而产生具有粘性末端的DNA片段。这有助于将目的基因和载体DNA连接起来，形成稳定的基因表达载体。

5.**例题**：基因工程在医学领域中的应用之一是基因治疗。以下哪种疾病最适合通过基因治疗来治疗？

-A.心脏病

-B.糖尿病

-C.血友病

-D.癫痫

-**答案**：C.血友病，因为血友病是一种由于遗传性凝血因子缺乏引起的疾病，基因治疗可以直接补充或修复缺失的凝血因子基因。作业布置与反馈作业布置：

1.**复习巩固**：回顾本节课所学的基因工程基本概念、步骤和应用，完成课后练习题。

-用时：15分钟

2.**案例分析**：选择一个基因工程在农业或医学领域的实际应用案例，撰写一篇简短的报告，包括案例背景、基因工程应用的具体步骤、预期效果和潜在风险。

-用时：30分钟

3.**实验设计**：设计一个简单的实验方案，旨在通过基因工程方法提高某种农作物的抗病性。

-用时：30分钟

4.**小组讨论**：与同学组成小组，讨论基因工程在现代社会中的伦理问题，并准备一份小组报告。

-用时：45分钟

作业反馈：

1.**及时批改**：教师应在课后尽快批改学生的作业，确保学生能够及时收到反馈。

2.**个性化反馈**：针对每个学生的作业，教师应提供个性化的反馈，包括以下几点：

-**知识掌握**：检查学生对基本概念和步骤的理解程度，对错误的地方进行纠正。

-**技能应用**：评估学生在实验设计和案例分析中应用所学知识的能力。

-**批判性思维**：鼓励学生提出自己的观点，对他们的批判性思维进行评价。

-**团队合作**：在小组报告中，评估学生的团队协作能力和沟通技巧。

3.**改进建议**：针对作业中存在的问题，教师应给出具体的改进建议，例如：

-对于知识掌握不足的学生，建议他们重新阅读课本相关章节，并查阅相关资料。

-对于实验设计不合理的学生，建议他们重新考虑实验目的和步骤，并优化实验方案。

-对于在案例分析中缺乏深度分析的学生，建议他们进一步研究案例，提出更深入的见解。

-对于团队合作不理想的学生，建议他们加强沟通，学会倾听和尊重他人的意见。内容逻辑关系①基因工程的基本概念：

-基因：具有遗传效应的DNA片段。

-DNA：生物的遗传物质，由核苷酸组成。

-基因表达：基因信息转化为蛋白质的过程。

②基因工程的步骤：

-目的基因的获取：通过PCR、分子克隆等方法获取目标基因。

-基因表达载体的构建：将目的基因插入到载体DNA中，构建基因表达载体。

-目的基因的导入：将基因表达载体导入受体细胞。

-目的基因的表达：在受体细胞中表达目的基因，产生所需蛋白质。

③基因工程的应用：

-农业：培育转基因作物，提高产量和抗逆性。

-医学：基因治疗，治疗遗传性疾病和癌症。

-环境保护：基因工程菌处理污染物。

-生物制药：生产药物和疫苗。

④基因工程的伦理和安全问题：

-基因污染：转基因生物对环境的影响。

-生物安全：转基因生物对人类健康的影响。

-伦理问题：基因编辑的道德和伦理考量。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.**案例教学引入**：在讲授基因工程的应用时，我尝试引入实际案例，如转基因作物的种植情况，让学生通过真实案例来理解理论知识，这样可以提高学生的学习兴趣，并且帮助他们将理论知识与实际生活联系起来。

2.**实验操作演示**：在讲解基因工程的操作步骤时，我安排了实验操作演示，让学生直观地看到实验过程，这样不仅加深了他们对理论知识的理解，还能培养他们的动手能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.**理论讲解过于深入**：在讲解基因表达载体的构建等复杂理论时，我可能过于详细，导致部分学生难以跟上进度，这需要在今后的教学中进行调整。

2.**课堂互动不足**：在课堂讨论环节，我发现学生的参与度不够，可能是由于学生对某些话题不够感兴趣或者缺乏足够的知识背景，今后需要增加更多与学生生活实际相关的讨论话题，以提高他们的参与积极性。

3.**作业反馈不及时**：在作业批改和反馈方面，我意识到自己的反馈不够及时，这可能会影响学生对知识的巩固和提升，因此需要改进作业反