《基因工程及其應用》公開課教案

5/5《基因工程及其應用》教學設計一、教學目標1.理解基因工程的基本原理及基本工具。2.舉例說出制備抗蟲棉和轉基因大腸桿菌的操作過程。3.運用數字化資源解決學習中存在的問題。4.關注基因工程，正確看待現(xiàn)代生物科學技術給生產生活帶來的影響。二、內容與學情分析學生已學的育種方法，均是同一物種范圍內的操作，而微課中的熒光小鼠及問題探討中的抗蟲棉則獲得了其他物種的性狀，超出了學生所學育種方法的范疇，必需借助其他方法才能達到目的，由此激起學生的求知欲，引出基因工程。學生通過第三、四章的學習已熟知DNA分子的結構、基因的本質、基因的表達等內容，對基因有了一定的認識，但基因工程是學生在高中生物學習過程中首次接觸到的生物工程方面的內容，基因工程的基本原理、工具及操作，學生知之甚少，這部分內容抽象難理解。學生先通過觀看微課，完成自主學習，掌握基礎知識，再利用模型建構及借助多媒體課件、數碼展臺、電子白板等數字化資源將微觀抽象的內容形象直觀地展示，使學生更容易理解本節(jié)內容。三、教學重、難點重點基因工程的基本原理。基因工程的基本過程。解決策略通過觀看微課，學生完成自主學習，掌握基因工程的基本內容，再通過小組討論和教師引導解決自學過程中存在的問題；利用電子白板的圖片拖動和屏幕拖動功能模擬目的基因的獲取、抗蟲棉和轉基因大腸桿菌的操作過程，將微觀內容直觀化，加強理解，突破重點；難點基因工程的工具。解決策略課前準備DNA分子片段模型，通過模擬限制酶的剪切和DNA連接酶的連接，并利用數碼展臺分別展示兩種酶的剪切和鏈接過程，將抽象的內容直觀形象化，發(fā)現(xiàn)兩種酶的作用特點；用多媒體課件展示質粒的結構模式圖，分析運載體應具備的條件，化解難點。四、教學流程圖五、教學過程教師組織引導學生活動數字化資源的使用及設計意圖圖片展示，導入新課展示生物圖片觀看圖片，激發(fā)學生的學習興趣，提升求知欲望。課件展示圖片，給學生直觀刺激。解析概念，掌握原理教師引導學生思考討論基因工程與誘變育種和雜交育種在原理和結果上的區(qū)別幫助學生理解基因工程的概念。通過觀看微課，嘗試概述基因工程的基本概念，并思考討論以下問題：1.誘變育種過程中也獲得了有新性狀的個體，二者有何不同？2.基因工程的原理與雜交育種的原理相同嗎？小組匯報討論結果。利用錄課設備錄制微課并傳至個人空間，學生觀看學習，培養(yǎng)學生自主學習的能力。課件展示討論結果，言簡意賅總結概念。培養(yǎng)學生知識遷移的能力。模擬演示，熟知工具教師為每個小組提供兩種DNA分子片段模型。引導學生觀察切割形成的末端。將同組剪切后的DNA片段再連接需要DNA連接酶。教師再給出兩個由限制酶剪切的末端，引導學生思考DNA連接酶的作用特點。教師以質粒為例引導學生分析總結運載體的化學本質和特點。模擬EcoRI限制酶的切割過程再將切割形成的末端放在一起，觀察特點得出：同種限制酶切割產生的末端相同。小組討論后小結：DNA連接酶能連接2個相同的末端。展示學生整理的與DNA有關的酶。小組討論：1.運載體的化學本質是什么？2.作為運載體必須具備哪些條件？小組匯報討論結果。利用數碼展臺學生演示切割過程，并展示切割后形成的末端，將抽象的內容直觀形象地展示，便于學生理解限制酶的作用部位和作用特點。利用電子白板中展示DNA平面結構，學生找出磷酸二酯鍵，畫出切割部位。課件展示出兩個末端，清晰直觀，易于發(fā)現(xiàn)規(guī)律。課件展示與DNA有關的酶，比較不同酶的作用，體會酶的專一性特點，并培養(yǎng)學生歸納總結的能力。多媒體展示質粒的結構，學生觀察分析其特點。培養(yǎng)學生合作學習和探究學習的能力。舉一反三，熟練操作教師引導學生思考相關問題，幫助學生理解基因工程在操作時基本工具的使用和操作注意事項。在電子白板中導入材料，設計基本操作過程。教師對兩個設計過程進行比較，分析設計異同。借助微課中熒光小鼠的獲得歸納基因工程的基本過程。小組討論：1.目的基因與運載體混合時能出現(xiàn)幾種連接組合（只考慮兩兩連接）？2.如何檢測目的基因是否起作用？3.外源基因在受體細胞中仍能發(fā)揮作用的理論基礎是什么？小試牛刀：學生嘗試設計讓棉花獲得抗蟲性，讓大腸桿菌能產生人的胰島素。利用電子白板圖片拖動演示模擬目的基因獲取的動態(tài)過程，體驗限制酶在此時發(fā)揮的作用和切割的位點用數碼展臺展示三種連接組合，直觀形象，深刻理解DNA連接酶的作用特點。利用電子白板中的圖片拖動功能，學生展示設計流程，考查學生對基因工程操作過程的掌握程度。再利用電子白板的屏幕移動功能將兩個設計過程放在同一屏幕中進行比較，體驗“四部曲”和目的不同選擇的受體細胞不同。歸納總結，知識反饋學生對課堂檢測題進行講解分析。利用電子白板的書寫功能，分析試題。板書設計本節(jié)亮點1.錄制微課并傳至個人空間，學生利用手機、pad、電腦等電子電子設備觀看學習，根據掌握程度提出問題，在課堂上做到有的放矢；2.借助數碼展臺用簡單的模型進