課堂小練(13) 基因工程的基本操作程序（教學(xué)設(shè)計(jì)）輕松課堂2023-2024學(xué)年新教材高中生物選擇性必修3 生物技術(shù)與工程（人教版單選）

課堂小練(13)基因工程的基本操作程序（教學(xué)設(shè)計(jì)）輕松課堂2023-2024學(xué)年新教材高中生物選擇性必修3生物技術(shù)與工程（人教版，單選）科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）課堂小練(13)基因工程的基本操作程序（教學(xué)設(shè)計(jì)）輕松課堂2023-2024學(xué)年新教材高中生物選擇性必修3生物技術(shù)與工程（人教版，單選）教材分析“課堂小練(13)基因工程的基本操作程序（教學(xué)設(shè)計(jì)）”選自2023-2024學(xué)年新教材高中生物選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》（人教版，單選）。本節(jié)課主要介紹基因工程的基本操作步驟，包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞以及目的基因的檢測(cè)與鑒定。教材內(nèi)容系統(tǒng)全面，旨在讓學(xué)生掌握基因工程的基本原理和操作程序，為后續(xù)學(xué)習(xí)生物技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的具體應(yīng)用打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括：提升學(xué)生的科學(xué)思維與探究能力，培養(yǎng)其對(duì)生物技術(shù)的興趣和好奇心；發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐操作能力，使其能夠理解并運(yùn)用基因工程的基本操作程序；增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感，使其在操作過程中遵循科學(xué)倫理和生物安全規(guī)范；以及提高學(xué)生的問題解決能力，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的分析解決中。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將形成對(duì)生物技術(shù)的科學(xué)認(rèn)知，為將來的學(xué)習(xí)和科研奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了遺傳學(xué)的基本概念，包括基因、DNA、染色體等基本知識(shí)，以及生物技術(shù)的一些基本原理。此外，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)程和生物實(shí)驗(yàn)的基本步驟也有一定的了解。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對(duì)生物技術(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)出濃厚的興趣，尤其是對(duì)基因工程的實(shí)際應(yīng)用感到好奇。學(xué)生在邏輯思維和動(dòng)手操作方面具有一定的能力，喜歡通過實(shí)驗(yàn)和案例學(xué)習(xí)。他們傾向于直觀、互動(dòng)和合作的學(xué)習(xí)風(fēng)格，對(duì)于抽象理論的理解可能需要更多的具體實(shí)例和操作體驗(yàn)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在理解基因工程的操作細(xì)節(jié)時(shí)可能會(huì)遇到困難，如基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程、目的基因的導(dǎo)入機(jī)制等。此外，實(shí)驗(yàn)室操作技能的要求可能對(duì)部分學(xué)生來說是一個(gè)挑戰(zhàn)，特別是在無菌操作和精確量取試劑方面。學(xué)生可能還需要適應(yīng)從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)換，將抽象知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作中。教學(xué)資源-教科書《生物技術(shù)與工程》（選擇性必修3）

-多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）

-實(shí)驗(yàn)室設(shè)備（顯微鏡、離心機(jī)、PCR儀器、無菌操作臺(tái)）

-實(shí)驗(yàn)試劑（DNA提取試劑盒、限制酶、DNA連接酶、載體DNA）

-實(shí)驗(yàn)操作手冊(cè)

-教學(xué)PPT

-相關(guān)學(xué)術(shù)期刊文章

-網(wǎng)絡(luò)資源（基因工程相關(guān)視頻、動(dòng)畫演示）

-實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板

-學(xué)生小組討論指南教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)基因工程的基本操作程序的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

-開場(chǎng)提問：“你們知道基因工程是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

-展示一些關(guān)于基因工程的圖片或視頻片段，如轉(zhuǎn)基因作物的實(shí)例，讓學(xué)生初步感受基因工程的魅力和應(yīng)用。

-簡(jiǎn)短介紹基因工程的基本概念、重要性以及其在生物技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.基因工程基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解基因工程的基本概念、組成部分和原理。

過程：

-講解基因工程的定義，包括其主要技術(shù)環(huán)節(jié)。

-詳細(xì)介紹基因工程的組成部分，如目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建等，使用示意圖幫助學(xué)生理解。

-通過實(shí)例，如克隆技術(shù)的應(yīng)用，讓學(xué)生更好地理解基因工程的實(shí)際應(yīng)用或作用。

3.基因工程案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解基因工程的特性和重要性。

過程：

-選擇幾個(gè)典型的基因工程案例進(jìn)行分析，如轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、基因治療等。

-詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、操作步驟、意義和可能面臨的問題，讓學(xué)生全面了解基因工程的多樣性或復(fù)雜性。

-引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用基因工程解決實(shí)際問題。

-小組討論：讓學(xué)生分組討論基因工程的未來發(fā)展趨勢(shì)或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

-將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與基因工程相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如基因編輯技術(shù)的倫理問題。

-小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

-每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)基因工程的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

-各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

-其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

-教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)基因工程的重要性和意義。

過程：

-簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括基因工程的基本概念、組成部分、案例分析等。

-強(qiáng)調(diào)基因工程在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用基因工程。

-布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于基因工程應(yīng)用的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《基因工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用》

-《基因治療：原理與實(shí)踐》

-《基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9的研究進(jìn)展》

-《生物技術(shù)的倫理與法律問題》

-《基因工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的突破》

-《基因工程實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)程和安全指南》

-《轉(zhuǎn)基因作物的利與弊》

-《生物技術(shù)的未來：合成生物學(xué)的興起》

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-研究近年來基因工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的重要突破，如針對(duì)遺傳疾病的基因治療案例。

-分析基因編輯技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因作物的開發(fā)對(duì)糧食安全的影響。

-探討基因工程在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用，例如基因改造微生物降解石油污染物。

-調(diào)查社會(huì)對(duì)基因工程技術(shù)的態(tài)度，包括轉(zhuǎn)基因食品的接受度和基因編輯的倫理爭(zhēng)議。

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的基因克隆實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、所需材料、操作步驟和預(yù)期結(jié)果。

-閱讀有關(guān)基因工程實(shí)驗(yàn)室安全的資料，了解實(shí)驗(yàn)室安全操作的重要性，并撰寫一份實(shí)驗(yàn)室安全操作指南。

-參與在線課程或研討會(huì)，深入了解基因工程的前沿技術(shù)和最新研究動(dòng)態(tài)。

-結(jié)合本節(jié)課所學(xué)，撰寫一篇關(guān)于基因工程應(yīng)用前景的短文，提出自己的見解和建議。板書設(shè)計(jì)1.基因工程基本概念及操作步驟

①基因工程的定義

②基因工程的基本操作步驟：

-目的基因的獲取

-基因表達(dá)載體的構(gòu)建

-將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

-目的基因的檢測(cè)與鑒定

2.基因工程的關(guān)鍵技術(shù)

①目的基因的獲取方法

②基因表達(dá)載體的構(gòu)建策略

③目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的技術(shù)

-微注射法

-電穿孔法

-農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

④目的基因的檢測(cè)與鑒定手段

-分子雜交

-PCR技術(shù)

-基因測(cè)序

3.基因工程的應(yīng)用與倫理

①基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用

②基因工程的倫理問題

-轉(zhuǎn)基因食品的安全性

-基因編輯技術(shù)的道德爭(zhēng)議

-基因隱私與基因歧視問題反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在教學(xué)中引入實(shí)際案例，如轉(zhuǎn)基因作物的開發(fā)過程，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)用性和趣味性。

2.采用小組合作學(xué)習(xí)模式，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行討論和探究，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作能力和批判性思維。

3.利用多媒體和信息技術(shù)手段，如在線資源和互動(dòng)教學(xué)軟件，提高教學(xué)互動(dòng)性和學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)管理方面，課堂時(shí)間分配不夠合理，導(dǎo)致部分內(nèi)容講解過快，學(xué)生難以消化吸收。

2.在教學(xué)組織方面，小組討論的深度和廣度不夠，部分學(xué)生參與度不高，討論效果不盡如人意。

3.在教學(xué)方法方面，過多的理論講解可能使得學(xué)生感到枯燥，缺乏實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（三）改進(jìn)措施

1.優(yōu)化課堂時(shí)間分配，對(duì)于重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容適當(dāng)延長(zhǎng)講解時(shí)間，確保學(xué)生能夠充分理解和掌握。

2.改進(jìn)小組討論的組織方式，提前設(shè)定明確的討論主題和目標(biāo)，鼓勵(lì)每個(gè)小組成員積極參與，并對(duì)討論過程進(jìn)行有效引導(dǎo)和監(jiān)控。

3.增加實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)親手操作，通過實(shí)踐來加深對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用。同時(shí)，可以引入更多互動(dòng)性強(qiáng)的教學(xué)方法，如角色扮演、情景模擬等，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

4.加強(qiáng)與企業(yè)的合作，為學(xué)生提供實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)的機(jī)會(huì)，使他們能夠在真實(shí)的工作環(huán)境中學(xué)習(xí)基因工程的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

5.定期收集學(xué)生的反饋，了解他們的學(xué)習(xí)需求和困難，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和方法，確保教學(xué)質(zhì)量不斷提升。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了基因工程的基本操作程序，包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞以及目的基因的檢測(cè)與鑒定。我們了解了基因工程在生物技術(shù)領(lǐng)域的重要性，以及它在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用。通過案例分析，我們深入探討了基因工程的實(shí)踐過程和可能遇到的問題。此外，我們還討論了基因工程的倫理問題，包括轉(zhuǎn)基因食品的安全性和基因編輯技術(shù)的道德爭(zhēng)議。

當(dāng)堂檢測(cè)：

為了檢驗(yàn)大家對(duì)基因工程基本操作程序的理解和掌握，下面進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。請(qǐng)根據(jù)以下問題，簡(jiǎn)述你的答案。

1.請(qǐng)列舉基因工程的基本操作步驟，并簡(jiǎn)要說明每個(gè)步驟的作用。

2.什么是基因表達(dá)載體