江西省万载县高中生物 专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序3教学设计 新人教版选修3

江西省万载县高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序3教学设计新人教版选修3科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）江西省万载县高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序3教学设计新人教版选修3设计意图亲爱的小伙伴们，咱们今天要来揭开基因工程的神秘面纱，一起探索基因工程的基本操作程序。咱们得让这些复杂的基因操作变得生动有趣，就像玩魔术一样，把一个个基因玩得团团转。咱们不仅要学会这些操作，还要知道它们是如何让科学家们创造出一个个“超级英雄”——转基因生物的！准备好了吗？咱们这就开始这场精彩的基因之旅！😄🧬🔬核心素养目标1.科学思维：理解基因工程的操作原理，学会运用逻辑推理和批判性思维分析基因操作的步骤和潜在影响。

2.科学探究：通过实验模拟，提高动手操作能力和实验设计能力，学会设计实验、收集数据、分析结果。

3.科学态度与责任：认识到基因工程在生物技术中的重要性，树立科学严谨的态度，培养对生物技术的责任感和伦理意识。教学难点与重点1.教学重点：

-**核心内容**：基因工程的基本操作程序，包括目的基因的获取、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鉴定。

-**举例解释**：例如，重点讲解如何通过PCR技术扩增目的基因，如何构建基因表达载体，以及如何使用分子标记技术进行目的基因的检测。

2.教学难点：

-**难点内容**：目的基因的导入和表达，以及基因检测与鉴定的技术细节。

-**举例解释**：例如，难点在于理解质粒载体如何导入受体细胞，以及如何通过Southernblotting、Westernblotting等技术来检测目的基因是否成功表达。此外，理解基因沉默和基因编辑技术的复杂性也是一大难点。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解基因工程的基本操作步骤，帮助学生构建知识框架。

2.讨论法：引导学生围绕基因工程伦理问题展开讨论，培养批判性思维。

3.实验法：通过模拟实验，让学生亲自动手操作，加深对基因工程操作的理解。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示基因工程的操作流程和实验结果，增强可视化教学效果。

2.网络资源：引入相关在线课程和实验视频，拓宽学生视野，提高学习兴趣。

3.教学软件：运用模拟软件进行虚拟实验，让学生在虚拟环境中体验基因工程操作。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对基因工程兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们有没有想过，为什么有些植物不怕虫害，而有些却很容易被虫子咬坏？这背后可能就隐藏着基因工程的奥秘。”

展示一些关于转基因植物的图片或视频片段，让学生初步感受基因工程的应用和魅力。

简短介绍基因工程的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.基因工程基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解基因工程的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解基因工程的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍基因工程的组成部分，如目的基因、载体、受体细胞等，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例，如转基因抗虫棉的培育，让学生更好地理解基因工程的实际应用。

3.基因工程案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解基因工程的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的基因工程案例进行分析，如基因治疗、转基因食品等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解基因工程的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或医学的影响，以及如何应用基因工程解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与基因工程相关的主题进行深入讨论，如基因编辑技术的伦理问题。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对基因工程的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调基因工程的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括基因工程的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调基因工程在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用基因工程。

7.课后作业（5分钟）

目标：巩固学习效果，提高学生的独立思考能力。

过程：

布置课后作业：让学生撰写一篇关于基因工程的短文或报告，内容可以是对某个案例的深入分析，或是对基因工程未来发展的展望。

强调作业的完成质量，鼓励学生结合自身兴趣和所学知识，提出自己的见解和思考。教学资源拓展1.拓展资源：

-基因工程的历史发展：介绍基因工程从诞生至今的发展历程，包括重要里程碑和关键科学家，如DNA重组技术的发现、CRISPR-Cas9基因编辑技术的突破等。

-基因工程的应用领域：探讨基因工程在农业、医学、生物制药等领域的应用实例，如转基因作物的培育、基因治疗的研究、生物药物的制备等。

-基因工程的安全性探讨：分析基因工程在应用过程中可能带来的风险和挑战，包括生态影响、食品安全、伦理道德等方面的问题。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：推荐学生阅读《基因的故事》、《基因革命》等科普书籍，了解基因工程的原理和应用。

-观看纪录片：推荐学生观看《基因：生命的密码》、《生命的奇迹》等纪录片，通过直观的视觉体验感受基因工程的魅力。

-参加实践活动：鼓励学生参加生物科技夏令营、基因工程实验课程等实践活动，亲自动手操作，提高实践能力。

-加入学术论坛：引导学生关注国内外基因工程领域的学术论坛和研讨会，了解最新的研究动态和发展趋势。

-开展课题研究：鼓励学生根据自己的兴趣和研究方向，选择基因工程相关课题进行研究，如基因编辑技术在疾病治疗中的应用、转基因作物的环境影响等。

-撰写科普文章：指导学生撰写关于基因工程的科普文章，提高他们的科学写作能力和科普意识。

-组织学术讲座：邀请基因工程领域的专家学者来校进行讲座，让学生近距离接触前沿科技，拓宽视野。

-开展跨学科研究：鼓励学生与数学、化学、物理等学科相结合，开展跨学科研究，如基因编辑技术在生物医学工程中的应用、基因信息学与计算机科学结合等。课堂1.课堂评价：

-提问与回答：通过课堂提问，检验学生对基因工程基本操作程序的理解程度。例如，提问“基因表达载体的构建过程中，常用的载体有哪些？”或“基因导入受体细胞的方法有哪些？”来评估学生对知识的掌握。

-观察学生参与度：观察学生在课堂讨论和实验操作中的参与情况，评估他们的学习兴趣和主动性。例如，注意学生是否积极参与小组讨论，是否能够独立完成实验操作。

-实验操作评价：通过学生的实验报告和实际操作表现，评估他们对基因工程实验技能的掌握。例如，检查学生是否正确使用PCR仪器，是否能够准确读取电泳结果。

-小组合作评价：在小组讨论环节，评估学生的团队合作能力和沟通技巧。例如，观察学生在小组中的角色分配，以及小组内成员之间的互动。

-课堂测试：定期进行小测验或随堂测试，以量化评估学生对知识的掌握程度。测试可以包括选择题、填空题和简答题等形式。

2.作业评价：

-作业批改：对学生的课后作业进行认真批改，包括实验报告、案例分析报告等。在批改过程中，注意评估学生对知识的理解和应用能力。

-反馈与指导：在作业批改后，及时向学生反馈学习效果，指出他们的优点和不足，并提供具体的改进建议。

-作业展示：鼓励学生在课堂上展示他们的作业成果，如实验结果、案例分析等，以促进全班同学之间的交流和学习。

-作业评价标准：制定明确的作业评价标准，确保评价的客观性和公正性。评价标准可以包括内容的准确性、逻辑性、创新性以及表达清晰度等方面。

3.形成性评价与总结性评价结合：

-形成性评价：在课程进行过程中，通过课堂提问、小组讨论、实验操作等方式，不断评估学生的学习进展，及时调整教学策略。

-总结性评价：在课程结束时，通过期末考试或项目报告等形式，对学生的学习成果进行总体评估，以了解学生对基因工程基本操作程序的整体掌握情况。

4.评价反馈与改进：

-学生反馈：鼓励学生提供对教学活动的反馈，了解他们的学习需求和困难，以便教师调整教学方法和内容。

-教师反思：教师应定期进行自我反思，评估教学效果，并根据学生的反馈和评价结果不断改进教学方法。

-教学资源更新：根据学生的评价和教学反馈，及时更新和补充教学资源，如实验指导书、教学课件等，以适应学生的学习需求。教学反思与总结今天上了关于基因工程基本操作程序的课程，总的来说，我觉得教学效果还是不错的。但是，也有一些地方我觉得可以改进。

首先，我在导入新课的时候，用了学生比较感兴趣的转基因植物作为案例，通过展示图片和视频，他们的兴趣确实被激发起来了。但是，我发现有几个学生对于基因工程的基本概念还是有点模糊，所以我在讲解基础知识的时候，可能需要更加细致一些，用更简单的语言来解释复杂的科学概念。

在教学过程中，我采用了讲授法和实验法相结合的方法。我发现学生们在实验操作环节表现得非常积极，尤其是当他们看到自己的实验结果时，那种成就感是显而易见的。但是，我也注意到，在实验操作之前，对于实验原理的理解和操作步骤的熟悉度还不够，有些学生在操作过程中出现了一些小错误。这可能是因为我没有在实验前给他们足够的时间来复习和预习。所以，下次我会在实验前安排更多的复习时间，确保每个学生都能明白实验的原理和步骤。

在案例分析环节，我选择了一些与日常生活密切相关的案例，比如转基因食品的安全性，这让学生们能够更好地理解基因工程的应用和潜在风险。在讨论这些案例时，学生的参与度非常高，他们提出了很多有见地的观点。但是，我也发现，在讨论过程中，有些学生对于某些概念的理解还不够深入，导致讨论不够深入。因此，我需要在今后的教学中，更加注重对学生概念理解的基础训练。

在课堂展示与点评环节，学生的表现让我很欣慰。他们能够清晰地表达自己的观点，并且能够接受同伴和老师的反馈。但是，我也注意到，有些学生虽然准备得很充分，但在台上展示时还是显得有些紧张。这可能是因为他们缺乏上台展示的经验。所以，我计划在未来的教学中，多组织一些课堂展示的活动，帮助学生克服紧张情绪，提高他们的公共演讲能力。

课堂小结时，我简要回顾了本节课的主要内容，并强调了基因工程的重要性和应用价值。我觉得这一点做得不错，因为学生们对于基因工程在农业、医学等领域的应用有了更深的认识。

当然，也存在一些不足之处。比如，我在讲解某些技术细节时，可能过于专业，导致一些学生感到难以理解。这就需要我在今后的教学中，更加注意语言的通俗化，让更多的学生能够跟上教学的节奏。

1.加强基础知识的讲解，确保每个学生都能理解基本概念。

2.在实验前提供充足的复习和预习时间，提高学生的实验操作能力。

3.鼓励学生参与讨论，引导他们深入思考，拓展知识面。

4.组织更多课堂展示活动，提高学生的公共演讲能力。

5.适当简化技术细节的讲解，让更多学生能够理解复杂的科学概念。

我相信，通过不断的反思和总结，我的教学水平会不断提升，学生们的学习效果也会更加显著。典型例题讲解1.例题：

假设你正在进行一个基因工程实验，需要从大肠杆菌中提取一段特定的基因。请描述你将如何进行这一操作，并解释每一步的目的。

答案：

-提取：首先，将大肠杆菌培养在含有放射性标记的氨基酸的培养基中，以便标记目的基因。

-分离：通过离心分离细胞，得到细胞膜和细胞质。

-提取：使用化学方法（如酚-氯仿提取）从细胞质中提取DNA。

-纯化：通过琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段，并使用DNA回收试剂盒纯化目标基因。

2.例题：

在构建基因表达载体时，为什么需要使用限制酶切割质粒和目的基因？

答案：

-限制酶切割：使用限制酶切割质粒和目的基因，可以产生特定的黏性末端，这些末端可以互补配对，使得目的基因能够插入到质粒中。

-目的：通过这种方式，可以确保目的基因在质粒中的正确位置，并且保持其原有的方向和阅读框。

3.例题：

假设你有一个基因表达载体，其中包含了荧光蛋白基因。如何检测这个载体是否成功转入了受体细胞？

答案：

-转入：将基因表达载体转入受体细胞，如使用电穿孔法或脂质体介导的转染。

-检测：通过荧光显微镜观察细胞是否发出荧光，或者使用PCR和Westernblotting技术检测荧光蛋白基因的表达。

4.例题：

在基因编辑技术中，CRISPR-Cas9系统是如何工作的？

答案：

-设计：设计一段与目标基因序列互补的sgRNA。

-结合：sgRNA