《基因工程概述》教案

第一節(jié)基因工程概述一、設(shè)計(jì)說(shuō)明建構(gòu)主義者認(rèn)為學(xué)習(xí)環(huán)境是開放的、充滿著意義解釋和建構(gòu)的情境，該學(xué)習(xí)環(huán)境由情境、協(xié)作、會(huì)話和意義建構(gòu)四大要素構(gòu)成，其中情境是意義建構(gòu)的基本條件，教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間協(xié)作和會(huì)話是意義建構(gòu)的過(guò)程，本節(jié)課結(jié)合基因工程藥物胰島素的生產(chǎn)過(guò)程創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境進(jìn)行教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生主動(dòng)地參與到教學(xué)的全過(guò)程，教師適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥，形成一個(gè)師生互動(dòng)的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生們心馳神往地投入到本節(jié)課的學(xué)習(xí)中來(lái)。二、教學(xué)目標(biāo)1、說(shuō)出基因工程的概念2、簡(jiǎn)述基因工程的誕生歷程3、說(shuō)出DNA重組技術(shù)所需的三種基因工具的作用4、簡(jiǎn)述基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)舉例說(shuō)出基因工程的工具，簡(jiǎn)述基因工程的一般過(guò)程與技術(shù)。教學(xué)難點(diǎn)簡(jiǎn)述基因工程的一般過(guò)程與技術(shù)。四、教學(xué)過(guò)程1、情境導(dǎo)入多媒體展示：一般臨床上給病人注射用的胰島素主要從豬、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取出4～5g胰島素。用這種方法生產(chǎn)的胰島素產(chǎn)量低，價(jià)格昂貴，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)的需要。學(xué)生思考：胰島素是如何產(chǎn)生的？教師總結(jié)：胰島B細(xì)胞中胰島素基因特異性表達(dá)產(chǎn)生胰島素。但是人類能不能改造基因呢？能不能使本身沒有某個(gè)性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢？如，讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素。這樣既節(jié)省了人力，又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)，同時(shí)還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染?；卮鹗强梢缘摹Ｍㄟ^(guò)科學(xué)家們的不斷努力，在20世紀(jì)70年代終于創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術(shù)—基因工程?，F(xiàn)在通過(guò)基因工程生產(chǎn)的胰島素已經(jīng)投入臨床使用。根據(jù)具體實(shí)例引入情境，提出假設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生求知、探究的欲望，同時(shí)引出本節(jié)課題：基因工程概述。2、基因工程的概念師：多媒體展示轉(zhuǎn)基因生物圖片，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的概念。生：閱讀教材理解基因工程概念。教師引導(dǎo)學(xué)生完成下表基因工程的別名操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過(guò)程結(jié)果3、基因工程工具（1）限制性內(nèi)切酶師：動(dòng)畫展示胰島素生產(chǎn)過(guò)程中限制性內(nèi)切酶切割胰島素基因和質(zhì)粒產(chǎn)生黏性末端的過(guò)程。生：思考動(dòng)畫中限制性內(nèi)切酶的作用位點(diǎn)是哪里？回答。師：點(diǎn)撥限制性內(nèi)切酶作用、粘性末端概念。師：如何把兩種不同的DNA分子粘合成一個(gè)DNA分子？分發(fā)寫有核苷酸序列的紙片（綠色制片代表目的基因、紅色代表質(zhì)粒），生：二人一組，模擬剪切和拼接的過(guò)程，觀察切口處有沒有連接。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生帶著問(wèn)題觀看動(dòng)畫，進(jìn)討論，思考，獲得知識(shí)。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，讓加深學(xué)生對(duì)粘性末端的理解，同時(shí)提出問(wèn)題，引出DNA連接酶。（2）DNA連接酶師：多媒體動(dòng)畫演示胰島素基因與質(zhì)粒的連接過(guò)程。提問(wèn)：不同生物的DNA分子可以成功連接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？生：思考、在教師的指導(dǎo)下歸納出：連接的部位：磷酸二酯鍵（梯子的扶手），不是氫鍵（梯子的踏板）。設(shè)計(jì)意圖：多媒體動(dòng)畫演示連接酶的連接部位，利用形象的比喻使學(xué)生更容易接受和理解。教師僅僅起到指導(dǎo)者的作用，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。（3）運(yùn)載體師：多媒體演示基因工程生產(chǎn)胰島素過(guò)程。運(yùn)載體有何作用？生：根據(jù)多媒體演示討論運(yùn)載體的作用師：點(diǎn)撥運(yùn)載體的作用。提問(wèn)作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？常用的運(yùn)載體有哪些種類？為什么大腸桿菌的質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體？生：看書討論、回答。師：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)理解其常用作運(yùn)載體的原因。點(diǎn)撥運(yùn)載體應(yīng)具備條件，質(zhì)粒的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)一連串的問(wèn)題層層引導(dǎo)，讓學(xué)生自己看書，建構(gòu)運(yùn)載體的相關(guān)知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生快速閱讀，并及時(shí)截取信息的能力。4、基因工程基本步驟（1）目的基因獲取生：閱讀教材完成講義上目的基因及其獲取方面的填空題。學(xué)生回答后教師糾正。師:點(diǎn)撥目的基因概念及獲取方法。胰島素的生產(chǎn)中，胰島素基因即為目的基因。設(shè)計(jì)意圖：目的基因獲取需要記憶的知識(shí)點(diǎn)較多，而需理解的較少，采用復(fù)習(xí)課的知識(shí)梳理模式教學(xué)，讓學(xué)生自學(xué)建構(gòu)相關(guān)知識(shí)，教師適當(dāng)點(diǎn)撥。（2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合師：動(dòng)畫演示同種限制性酶切割胰島素基因和質(zhì)粒形成相同的黏性末端，再用DNA連接酶連接黏性末端，形成重組DNA分子。生：討論如何將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合？師：追問(wèn)在實(shí)際操作過(guò)程，得到的DNA一定是重組DNA嗎？為什么還要篩選重組DNA？生：分小組討論師：點(diǎn)撥相同粘性末端結(jié)合時(shí)的隨機(jī)性，可能的形成三種DNA分子。生：動(dòng)手拼接胰島素基因與運(yùn)載體的三種連接方式。設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合胰島素的生產(chǎn)教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生通過(guò)討論、思考建構(gòu)新知識(shí)。五、教學(xué)反思注重基礎(chǔ)知識(shí)，基因工程雖然屬于生物科技前沿的內(nèi)容，但高中階段的教學(xué)不是培養(yǎng)專家，不能挖掘的過(guò)深，否則會(huì)使學(xué)生認(rèn)為“基因工程難學(xué)”而產(chǎn)生“危乎高哉”的想法，望而卻步。教學(xué)中應(yīng)該全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，著力點(diǎn)瞄準(zhǔn)對(duì)學(xué)生的發(fā)展起根本作用的知識(shí)、能力、思想情感上。如果一味追求知識(shí)的深和透，就會(huì)本末倒置，影響學(xué)生的全面發(fā)展。教學(xué)實(shí)施過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了存在的問(wèn)題和一些應(yīng)改進(jìn)的地方，如利用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段是教學(xué)改革的趨勢(shì)，但所有授課的內(nèi)容都通過(guò)多媒體來(lái)呈現(xiàn)，由于畫面更換速度快，學(xué)生基本不能做筆記，一堂課結(jié)束，學(xué)生根本沒有掌握知識(shí)點(diǎn)。所以本節(jié)課應(yīng)借助板書進(jìn)行師生互動(dòng)，讓學(xué)生邊聽邊記筆記，建構(gòu)知識(shí)骨架，提高教學(xué)效率。六、板書設(shè)計(jì)