江西省萬載縣高中生物 專題1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序3教案 新人教版選修3

江西省萬載縣高中生物專題1基因工程1.2基因工程的基本操作程序3教案新人教版選修3學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱：基因工程的基本操作程序

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：江西省萬載縣高中一年級(jí)生物選修3班

3.授課時(shí)間：第1學(xué)期第3周，星期二第1節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘

課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：

【導(dǎo)入】（5分鐘）

利用上一節(jié)課所學(xué)的知識(shí)，通過提問方式復(fù)習(xí)基因工程的概念，并引入本節(jié)課的內(nèi)容。

【新課導(dǎo)入】（15分鐘）

1.簡(jiǎn)介基因工程的基本操作程序，包括基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因的檢測(cè)與表達(dá)。

2.詳細(xì)講解每個(gè)步驟的操作原理及方法。

【實(shí)例分析】（15分鐘）

1.分析基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的具體應(yīng)用實(shí)例。

2.引導(dǎo)學(xué)生討論這些應(yīng)用對(duì)人類社會(huì)的意義及潛在風(fēng)險(xiǎn)。

【課堂實(shí)踐】（5分鐘）

1.分組討論：如何利用基因工程方法解決實(shí)際問題。

2.各組匯報(bào)討論成果，進(jìn)行班級(jí)交流。

【總結(jié)與作業(yè)】（5分鐘）

1.總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)基因工程的基本操作程序及其應(yīng)用。

2.布置作業(yè)：結(jié)合課本，分析基因工程在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的具體應(yīng)用，并撰寫報(bào)告。

【課后反思】

根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)反饋，調(diào)整教學(xué)方法，以提高學(xué)生對(duì)基因工程基本操作程序的理解和應(yīng)用能力。教學(xué)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在通過基因工程基本操作程序的學(xué)習(xí)，提升學(xué)生在生命科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)探究能力、理性思維和科學(xué)態(tài)度。學(xué)生將能夠：1）理解基因工程的核心概念，掌握基因獲取、表達(dá)載體構(gòu)建、基因?qū)胧荏w細(xì)胞及基因檢測(cè)與表達(dá)的基本原理，培養(yǎng)科學(xué)探究能力；2）通過分析基因工程應(yīng)用實(shí)例，提高理性思維，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)方法分析實(shí)際問題；3）認(rèn)識(shí)基因工程在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的重要性，形成科學(xué)態(tài)度，能夠客觀評(píng)價(jià)基因工程技術(shù)的利與弊，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，為未來深入探索生命科學(xué)領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。學(xué)情分析本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象為江西省萬載縣高中一年級(jí)生物選修3班的學(xué)生。以下從學(xué)生層次、知識(shí)、能力、素質(zhì)方面進(jìn)行分析：

1.學(xué)生層次：

（1）知識(shí)層次：學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了生物的基本知識(shí)，對(duì)遺傳、變異等概念有初步了解，為學(xué)習(xí)基因工程奠定了基礎(chǔ)。但基因工程作為高中生物選修課程，其理論深度和操作程序的復(fù)雜性對(duì)學(xué)生來說仍具有一定的挑戰(zhàn)性。

（2）能力層次：學(xué)生在解決問題的能力、合作學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐操作能力等方面存在差異。部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作感興趣，具備一定的動(dòng)手能力；而另一部分學(xué)生則可能在理論知識(shí)掌握方面更為突出。

2.知識(shí)方面：

（1）已有知識(shí)：學(xué)生對(duì)基因、DNA、遺傳等基本概念有一定的了解，但對(duì)基因工程的原理、操作程序及其應(yīng)用等方面的知識(shí)較為陌生。

（2）對(duì)課程學(xué)習(xí)的影響：學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)為學(xué)習(xí)基因工程提供了一定的支持，但基因工程的抽象性和復(fù)雜性可能導(dǎo)致學(xué)生在理解方面存在困難，需要教師進(jìn)行詳細(xì)的講解和引導(dǎo)。

3.能力方面：

（1）科學(xué)探究能力：學(xué)生在初中階段已經(jīng)接受了一定的科學(xué)探究訓(xùn)練，具備一定的觀察、實(shí)驗(yàn)和推理能力。但在基因工程這一復(fù)雜領(lǐng)域，學(xué)生的科學(xué)探究能力有待進(jìn)一步提高。

（2）理性思維能力：學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問題時(shí)，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和思考，但理性思維能力的層次不一，部分學(xué)生對(duì)問題的深入分析能力較弱。

（3）對(duì)課程學(xué)習(xí)的影響：基因工程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具備較強(qiáng)的科學(xué)探究能力和理性思維能力。學(xué)生在這方面的能力差異，將影響他們對(duì)課程內(nèi)容的理解和應(yīng)用。

4.素質(zhì)方面：

（1）科學(xué)態(tài)度：學(xué)生對(duì)生物學(xué)科充滿興趣，對(duì)基因工程等前沿技術(shù)充滿好奇。但在面對(duì)基因工程可能帶來的倫理、道德等問題時(shí)，部分學(xué)生可能缺乏客觀、理性的判斷能力。

（2）合作精神：學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)中，能夠積極參與討論、交流觀點(diǎn)，但團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力有待提高。

（3）對(duì)課程學(xué)習(xí)的影響：科學(xué)態(tài)度和合作精神對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)基因工程具有重要意義。具備良好科學(xué)態(tài)度的學(xué)生更容易接受新知識(shí)，而具備合作精神的學(xué)生在團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)中能夠相互促進(jìn)，共同提高。教學(xué)方法與策略為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)并適應(yīng)學(xué)習(xí)者特點(diǎn)，本節(jié)課將采用以下教學(xué)方法、教學(xué)活動(dòng)及教學(xué)媒體和資源：

1.教學(xué)方法：

（1）講授法：教師通過PPT展示，系統(tǒng)地講解基因工程的基本操作程序，使學(xué)生掌握理論知識(shí)。

（2）討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分析基因工程應(yīng)用實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生理性思維和科學(xué)態(tài)度。

（3）案例研究法：分析具體的基因工程應(yīng)用案例，讓學(xué)生深入了解基因工程在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。

（4）項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：設(shè)置與基因工程相關(guān)的項(xiàng)目任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

2.教學(xué)活動(dòng)：

（1）導(dǎo)入環(huán)節(jié)：通過提問方式引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生興趣。

（2）新課導(dǎo)入：教師講解基因工程基本操作程序，配合PPT展示，使學(xué)生直觀地理解理論知識(shí)。

（3）實(shí)例分析：分組討論基因工程應(yīng)用實(shí)例，每組匯報(bào)討論成果，進(jìn)行班級(jí)交流。

（4）課堂實(shí)踐：分組進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)，如設(shè)計(jì)一個(gè)基因工程應(yīng)用方案，促進(jìn)學(xué)生參與和互動(dòng)。

（5）總結(jié)與作業(yè)：教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)，布置相關(guān)作業(yè)。

3.教學(xué)媒體和資源：

（1）PPT：用于展示課程內(nèi)容、實(shí)例圖片、流程圖等，幫助學(xué)生形象地理解理論知識(shí)。

（2）視頻：播放基因工程相關(guān)的科普視頻，讓學(xué)生更直觀地了解基因工程的實(shí)際應(yīng)用。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如基因工程相關(guān)文獻(xiàn)、教程等，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資料。

（4）實(shí)驗(yàn)器材：在課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)，提供實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生動(dòng)手操作，加深對(duì)基因工程操作程序的理解。教學(xué)流程本節(jié)課的教學(xué)流程分為課前、課中、課后三個(gè)階段，共計(jì)45分鐘。

1.課前準(zhǔn)備（5分鐘）

（1）教師準(zhǔn)備：根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，制作PPT，搜集相關(guān)視頻、文獻(xiàn)等教學(xué)資源。

（2）學(xué)生準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)課本，了解基因工程的基本概念，復(fù)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。

2.課中教學(xué)（35分鐘）

（1）導(dǎo)入（5分鐘）

教師通過提問方式引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)基因、DNA等基本概念，為新課的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

舉例：教師提問：“同學(xué)們，我們之前學(xué)習(xí)了基因和DNA，那么它們之間有什么關(guān)系呢？”

（2）新課導(dǎo)入（10分鐘）

教師利用PPT，結(jié)合課本內(nèi)容，講解基因工程的基本操作程序。

重難點(diǎn)：基因獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與表達(dá)。

舉例：講解基因獲取時(shí)，通過PPT展示不同方法獲取基因的原理及優(yōu)缺點(diǎn)。

（3）實(shí)例分析（10分鐘）

分組討論基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的具體應(yīng)用實(shí)例。

重難點(diǎn)：分析基因工程應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和潛在風(fēng)險(xiǎn)。

舉例：討論轉(zhuǎn)基因作物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，引導(dǎo)學(xué)生理性看待基因工程。

（4）課堂實(shí)踐（5分鐘）

分組進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)，如設(shè)計(jì)一個(gè)基因工程應(yīng)用方案。

重難點(diǎn)：培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和合作精神。

舉例：設(shè)計(jì)一個(gè)利用基因工程方法治療某種遺傳病的方案。

（5）總結(jié)與作業(yè)（5分鐘）

教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)，布置相關(guān)作業(yè)。

舉例：作業(yè)為分析基因工程在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的具體應(yīng)用，并撰寫報(bào)告。

3.課后鞏固（5分鐘）

（1）學(xué)生完成作業(yè)，鞏固所學(xué)知識(shí)。

（2）教師批改作業(yè)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為下一節(jié)課的教學(xué)提供參考。

整個(gè)教學(xué)流程注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究、理性思維和科學(xué)態(tài)度。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能掌握基因工程的基本操作程序，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題。同時(shí)，教師應(yīng)及時(shí)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，調(diào)整教學(xué)策略，提高教學(xué)質(zhì)量。拓展與延伸為了加深學(xué)生對(duì)基因工程的理解，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和探究精神，以下提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料和建議：

1.拓展閱讀材料：

-《基因工程原理與應(yīng)用》：介紹基因工程的基本原理、操作技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

-《生物技術(shù)》：概述生物技術(shù)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)，重點(diǎn)關(guān)注基因工程技術(shù)的進(jìn)展。

-《基因倫理與法律》：探討基因工程涉及的倫理、法律問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和道德觀念。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究建議：

（1）研究基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因作物、生物農(nóng)藥等，了解其優(yōu)點(diǎn)及潛在風(fēng)險(xiǎn)。

（2）關(guān)注基因工程在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的突破，如基因治療、基因診斷等，思考其對(duì)人類健康的影響。

（3）探討基因工程技術(shù)的倫理問題，如基因隱私、基因歧視等，培養(yǎng)學(xué)生的道德觀念和法治意識(shí)。

（4）了解我國(guó)基因工程領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及政策法規(guī)，提高學(xué)生的國(guó)家認(rèn)同感和使命感。

（5）通過查閱資料，了解基因工程領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)，如CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)等，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

（6）組織學(xué)生參加生物科技競(jìng)賽、科普講座等活動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和科學(xué)素養(yǎng)。板書設(shè)計(jì)①知識(shí)點(diǎn)梳理：

1.基因工程基本操作程序

-基因獲取

-基因表達(dá)載體構(gòu)建

-目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

-目的基因的檢測(cè)與表達(dá)

2.基因工程應(yīng)用實(shí)例

-農(nóng)業(yè)：轉(zhuǎn)基因作物、生物農(nóng)藥

-醫(yī)學(xué)：基因治療、基因診斷

②重點(diǎn)詞句：

1.基因獲?。篜CR技術(shù)、基因克隆

2.基因表達(dá)載體：質(zhì)粒、噬菌體、人工染色體

3.基因?qū)耄恨D(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染、基因槍法

4.基因檢測(cè)：PCR、SouthernBlot、實(shí)時(shí)熒光定量PCR

5.基因表達(dá)：轉(zhuǎn)錄、翻譯、蛋白質(zhì)分析

③藝術(shù)性與趣味性設(shè)計(jì)：

1.使用不同顏色的粉筆，突出重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和詞句。

2.采用圖形、箭頭等符號(hào)，形象地表示基因工程操作程序的流程。

3.在板書右側(cè)，繪制與基因工程相關(guān)的趣味插圖，如轉(zhuǎn)基因作物、基因編輯等，增強(qiáng)視覺效果。

4.在板書下方，列出與基因工程相關(guān)的名人名言或趣味小故事，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。課后作業(yè)1.請(qǐng)簡(jiǎn)述基因工程的基本操作程序，包括基因獲取、基因表達(dá)載體構(gòu)建、基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因的檢測(cè)與表達(dá)。

答案：基因獲取主要通過PCR技術(shù)、基因克隆等方法；基因表達(dá)載體構(gòu)建常用質(zhì)粒、噬菌體等；基因?qū)胧荏w細(xì)胞采用轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染等技術(shù)；目的基因的檢測(cè)與表達(dá)主要通過PCR、SouthernBlot等方法。

2.請(qǐng)舉例說明基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，并分析其優(yōu)勢(shì)及潛在風(fēng)險(xiǎn)。

答案：例如轉(zhuǎn)基因作物，優(yōu)勢(shì)是提高產(chǎn)量、減少農(nóng)藥使用；潛在風(fēng)險(xiǎn)是可能影響生態(tài)環(huán)境、導(dǎo)致基因污染等。

3.請(qǐng)闡述基因工程在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的具體應(yīng)用，如基因治療、基因診斷等。

答案：基因治療是通過替換或修復(fù)異?；?，治療遺傳??；基因診斷是利用基因檢測(cè)技術(shù)，提前發(fā)現(xiàn)遺傳病風(fēng)險(xiǎn)。

4.分析基因工程技術(shù)的倫理問題，如基因隱私、基因歧視等。

答案：基因隱私指?jìng)€(gè)人基因信息泄露可能導(dǎo)致隱私權(quán)受侵犯；基因歧視指因基因差異而遭受不公平待遇。

5.請(qǐng)結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，談?wù)勀銓?duì)基因工程發(fā)展的看法。

答案：我國(guó)基因工程研究取得了顯著成果，如轉(zhuǎn)基因作物研發(fā)、基因治療研究等。在發(fā)展過程中，應(yīng)關(guān)注倫理問題，加強(qiáng)法律法規(guī)建設(shè)，確保基因工程技術(shù)的合理應(yīng)用。課堂1.課堂評(píng)價(jià)：

-通過提問：教師在課堂上提問，了解學(xué)生對(duì)基因工程基本概念、操作程序及應(yīng)用等方面的理解和掌握程度。針對(duì)學(xué)生的回答，教師應(yīng)及時(shí)給予評(píng)價(jià)和指導(dǎo)，幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，鞏固知識(shí)點(diǎn)。

-觀察學(xué)生：在課堂討論、小組合作等環(huán)節(jié)，教師應(yīng)觀察學(xué)生的參與程度、合作態(tài)度和解決問題的能力。對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給予表揚(yáng)，對(duì)表現(xiàn)不足的學(xué)生給予指導(dǎo)和鼓勵(lì)。

-測(cè)試：在課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)，教師可以設(shè)計(jì)一些小型測(cè)試，如填空題、簡(jiǎn)答題等，檢查學(xué)生對(duì)基因工程知識(shí)的掌握程度。測(cè)試結(jié)果可以作為課堂教學(xué)效果的評(píng)價(jià)依據(jù)。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

-批改作業(yè)：教師認(rèn)真批改學(xué)生的課后作業(yè)，對(duì)作業(yè)中的錯(cuò)誤進(jìn)行標(biāo)注，給出詳細(xì)的修改意見，幫助學(xué)生找到問題所在。

-點(diǎn)評(píng)作業(yè)：對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，肯定學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)，指出不足之處，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力。在點(diǎn)評(píng)時(shí)，注意引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注基因工程的倫理、法律等問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

-反饋學(xué)習(xí)效果：及時(shí)向?qū)W生反饋?zhàn)鳂I(yè)評(píng)價(jià)結(jié)果，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和存在的問題。對(duì)成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生給予表揚(yáng)，對(duì)成績(jī)不佳的學(xué)生給予關(guān)心和幫助，鼓勵(lì)他們提高學(xué)習(xí)積極性。

1.作業(yè)評(píng)價(jià)注意點(diǎn)：

-關(guān)注學(xué)生作