2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第3章 基因工程 第2節(jié) 基因工程的基本操作程序說課稿 新人教版選擇性必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章基因工程第2節(jié)基因工程的基本操作程序說課稿新人教版選擇性必修3學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是2024-2025學(xué)年新教材高中生物選擇性必修3第3章基因工程第2節(jié)基因工程的基本操作程序。本節(jié)課將詳細(xì)介紹基因工程的四個基本步驟：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)胞以及目的基因的檢測與鑒定。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系在于，學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)接觸了基因的概念、遺傳信息的傳遞以及DNA的結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)課將幫助學(xué)生將理論知識與實(shí)際操作相結(jié)合，更好地理解基因工程的原理和應(yīng)用。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解基因工程的基本操作程序，培養(yǎng)科學(xué)思維與創(chuàng)新意識。

2.通過分析基因工程的實(shí)際應(yīng)用，提升解決實(shí)際問題的能力。

3.認(rèn)識基因工程在生物技術(shù)領(lǐng)域的重要性，增強(qiáng)社會責(zé)任感和倫理意識。學(xué)情分析本節(jié)課面對的是高中二年級的學(xué)生，他們已經(jīng)具備了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)，對遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等領(lǐng)域的知識有初步的了解。在知識層面，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了DNA的結(jié)構(gòu)和遺傳信息的傳遞，能夠理解基因的概念，但可能對基因工程的具體操作步驟較為陌生。

在能力方面，學(xué)生具備基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，能夠進(jìn)行簡單的觀察和分析，但可能缺乏獨(dú)立設(shè)計(jì)和解決問題的能力。他們需要通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，提升將理論知識應(yīng)用于實(shí)際操作的能力。

在素質(zhì)方面，學(xué)生好奇心強(qiáng)，對新技術(shù)、新方法充滿興趣，但可能在面對復(fù)雜概念和操作時表現(xiàn)出一定的畏難情緒。此外，學(xué)生的邏輯思維能力和批判性思維能力有待提高。

在行為習(xí)慣上，學(xué)生可能習(xí)慣于被動接受知識，缺乏主動探究和合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣。這可能會影響他們對基因工程這一實(shí)踐性較強(qiáng)的課程的學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源1.軟硬件資源：生物實(shí)驗(yàn)室、顯微鏡、DNA模型、基因工程實(shí)驗(yàn)材料。

2.課程平臺：校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。

3.信息化資源：多媒體教學(xué)課件、基因工程相關(guān)視頻資料。

4.教學(xué)手段：小組討論、實(shí)驗(yàn)演示、案例分析。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

同學(xué)們，大家好！今天我們將學(xué)習(xí)一個新的內(nèi)容——基因工程的基本操作程序。在正式開始之前，我想請大家回顧一下我們之前學(xué)過的有關(guān)基因和DNA的知識，思考一下基因工程在現(xiàn)實(shí)生活中有哪些應(yīng)用？

（學(xué)生思考并回答）

很好，大家提到了很多，比如基因編輯、疾病治療、農(nóng)作物改良等。那么，基因工程究竟是如何實(shí)現(xiàn)的呢？這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。接下來，讓我們開始今天的課程。

二、基本概念介紹

首先，我要向大家介紹基因工程的基本概念?；蚬こ蹋卜Q為遺傳工程，是指通過對生物體的基因進(jìn)行操作，改變其遺傳特性，使其具有某種特定的性狀或功能?；蚬こ痰幕静僮鞒绦虬ㄒ韵滤膫€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)胞以及目的基因的檢測與鑒定。

三、目的基因的獲取

1.同學(xué)們，我們現(xiàn)在來學(xué)習(xí)第一個步驟——目的基因的獲取。目的基因是指我們希望引入到受體細(xì)胞中的基因。獲取目的基因的方法有很多，比如從基因組文庫中篩選、PCR擴(kuò)增等。

（展示相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和操作流程）

2.現(xiàn)在，我想請大家嘗試回答一個問題：如果我們想要獲取一個特定基因，我們需要做哪些準(zhǔn)備工作？

（學(xué)生思考和回答）

3.很好，大家提到了設(shè)計(jì)引物、選擇合適的酶等。接下來，我們將通過一個案例來了解這個過程。

（展示案例并引導(dǎo)學(xué)生分析）

四、基因表達(dá)載體的構(gòu)建

1.接下來，我們學(xué)習(xí)第二個步驟——基因表達(dá)載體的構(gòu)建?；虮磉_(dá)載體是指能夠攜帶目的基因并將其導(dǎo)入受體細(xì)胞的載體。常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體、病毒等。

（展示相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和操作流程）

2.現(xiàn)在，我想請大家思考一個問題：如何構(gòu)建一個有效的基因表達(dá)載體？

（學(xué)生思考和回答）

3.很好，大家提到了選擇合適的載體、插入目的基因等。接下來，我們將通過一個具體的例子來了解這個過程。

（展示案例并引導(dǎo)學(xué)生分析）

五、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

1.現(xiàn)在，我們來到了第三個步驟——將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。這個過程涉及到許多技術(shù)，比如轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染等。

（展示相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和操作流程）

2.我想請大家思考一個問題：導(dǎo)入目的基因的過程中，可能會遇到哪些問題？

（學(xué)生思考和回答）

3.很好，大家提到了細(xì)胞膜通透性、基因整合等。接下來，我們將通過一個實(shí)驗(yàn)來了解這個過程。

（展示實(shí)驗(yàn)過程并引導(dǎo)學(xué)生分析）

六、目的基因的檢測與鑒定

1.最后，我們來到第四個步驟——目的基因的檢測與鑒定。這一步非常關(guān)鍵，它可以幫助我們確認(rèn)目的基因是否成功導(dǎo)入受體細(xì)胞，并發(fā)揮預(yù)期的作用。

（展示相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和操作流程）

2.現(xiàn)在，我想請大家回答一個問題：如何檢測和鑒定目的基因？

（學(xué)生思考和回答）

3.很好，大家提到了PCR、基因測序等方法。接下來，我們將通過一個案例來了解這個過程。

（展示案例并引導(dǎo)學(xué)生分析）

七、總結(jié)與拓展

1.經(jīng)過今天的學(xué)習(xí)，我們了解了基因工程的基本操作程序。請大家回顧一下，我們學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容？

（學(xué)生回答）

2.很好，我們學(xué)習(xí)了目的基因的獲取、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與鑒定。接下來，我想請大家思考一個問題：基因工程在現(xiàn)實(shí)生活中有哪些應(yīng)用？

（學(xué)生思考和回答）

3.很好，大家提到了很多應(yīng)用，比如疾病治療、農(nóng)作物改良等。這些應(yīng)用都離不開我們今天學(xué)習(xí)的基因工程基本操作程序。最后，我想請大家回去之后，查閱一些相關(guān)資料，了解基因工程在我國的最新研究進(jìn)展。

（學(xué)生完成任務(wù)）

今天的課程就到這里，希望大家能夠通過今天的學(xué)習(xí)，對基因工程有更深入的了解。下節(jié)課，我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)基因工程的其他內(nèi)容。謝謝大家！

（學(xué)生鼓掌，結(jié)束課程）教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）相關(guān)書籍：《基因工程原理與技術(shù)》、《現(xiàn)代分子生物學(xué)》、《基因編輯：從基礎(chǔ)到應(yīng)用》等，這些書籍能夠幫助學(xué)生更深入地理解基因工程的基本原理和最新技術(shù)。

（2）科研論文：檢索國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊，如《自然》、《科學(xué)》、《細(xì)胞》等，尋找關(guān)于基因工程最新研究成果的論文，使學(xué)生了解該領(lǐng)域的最新動態(tài)。

（3）在線課程：推薦學(xué)生參加一些在線課程，如“基因編輯技術(shù)與應(yīng)用”、“分子生物學(xué)導(dǎo)論”等，這些課程通常由知名大學(xué)或機(jī)構(gòu)提供，能夠幫助學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)基因工程相關(guān)知識。

（4）科普文章和視頻：推薦學(xué)生觀看一些科普文章和視頻，如《基因工程的利與弊》、《基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9的工作原理》等，這些資源能夠幫助學(xué)生更好地理解基因工程的實(shí)際應(yīng)用和倫理問題。

2.拓展建議：

（1）深入研究基因工程基本操作程序的原理，通過實(shí)驗(yàn)操作加深對理論知識的理解。建議學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作，如DNA提取、PCR擴(kuò)增、基因克隆等，以增強(qiáng)實(shí)踐能力。

（2）鼓勵學(xué)生參加科學(xué)競賽或研究項(xiàng)目，如“青少年科技創(chuàng)新大賽”、“中學(xué)生英才計(jì)劃”等，這些活動能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)探究興趣。

（3）組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，圍繞基因工程的應(yīng)用和倫理問題展開深入探討，如基因編輯技術(shù)在人類胚胎中的應(yīng)用、基因改造食品的安全性等，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。

（4）建議學(xué)生關(guān)注國內(nèi)外基因工程領(lǐng)域的新聞和事件，如基因編輯技術(shù)的突破、基因治療藥物的上市等，通過了解行業(yè)動態(tài)，拓寬知識視野。

（5）鼓勵學(xué)生閱讀相關(guān)書籍和科研論文，特別是最新的研究成果，這有助于學(xué)生了解基因工程領(lǐng)域的前沿知識和研究方向。

（6）指導(dǎo)學(xué)生如何有效地利用在線課程資源，如制定學(xué)習(xí)計(jì)劃、參與課程討論等，確保學(xué)習(xí)效果。

（7）引導(dǎo)學(xué)生觀看科普文章和視頻，特別是那些能夠直觀展示基因工程技術(shù)原理和應(yīng)用的視頻，幫助學(xué)生形象地理解復(fù)雜的概念和過程。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課中，我嘗試使用了案例教學(xué)法，通過具體的實(shí)例來引導(dǎo)學(xué)生理解和掌握基因工程的基本操作程序。這種方法能夠使學(xué)生更加直觀地感受到基因工程的實(shí)際應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

2.我還采用了小組合作學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行討論和實(shí)驗(yàn)操作。這種方式不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，還能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓他們在實(shí)踐中解決問題。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)管理方面，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)中參與度不高，可能是因?yàn)樗麄儗蚬こ痰母拍罾斫獠粔蛏钊?，?dǎo)致在討論和實(shí)驗(yàn)操作中難以跟上其他同學(xué)的步伐。

2.在教學(xué)方法上，我意識到可能過于依賴多媒體課件，而忽略了學(xué)生的實(shí)際操作和體驗(yàn)。這可能會導(dǎo)致學(xué)生對基因工程的理解停留在理論層面，而缺乏實(shí)踐操作的能力。

3.在教學(xué)評價方面，我發(fā)現(xiàn)評價方式較為單一，主要依賴考試成績，而沒有充分考慮學(xué)生在課堂參與、實(shí)驗(yàn)操作等方面的表現(xiàn)。

（三）改進(jìn)措施

1.針對學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)中參與度不高的問題，我計(jì)劃在課前增加一些基礎(chǔ)知識的復(fù)習(xí)和鋪墊，確保每個學(xué)生都能夠跟上課程的進(jìn)度。同時，我會調(diào)整小組合作的分組策略，確保每個小組內(nèi)學(xué)生的能力水平相對均衡。

2.為了避免過度依賴多媒體課件，我將在課堂上增加更多的實(shí)驗(yàn)演示和動手操作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)基因工程的實(shí)驗(yàn)過程，從而加深對理論知識的理解。

3.在教學(xué)評價方面，我計(jì)劃采用多元化的評價方式，包括課堂參與度、實(shí)驗(yàn)操作技能、小組合作表現(xiàn)等，以更全面地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。同時，我會定期與學(xué)生進(jìn)行交流，了解他們的學(xué)習(xí)需求和困惑，及時調(diào)整教學(xué)策略。內(nèi)容邏輯關(guān)系①教學(xué)重點(diǎn)知識點(diǎn)：

-基因工程的基本概念

-目的基因的獲取方法

-基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程

-目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的技巧

-目的基因的檢測與鑒定手段

②教學(xué)關(guān)鍵詞：

-基因工程

-目的基因

-基因表達(dá)載體

-轉(zhuǎn)化