基因工程及其應(yīng)用教學(xué)設(shè)計

1、第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用孝義三中離一生物組張文一、教材內(nèi)容分析基因工程是現(xiàn)代四大生物丄程之一?；蚬こ碳捌鋺?yīng)用是人教版高中生物 必修2第6章第2節(jié)內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要包括三個方面，分兩課時講授。第1課時 簡要介紹“基因工程的原理r笫2課時介紹基因工程的應(yīng)用“及轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基 因食品安全性”。本節(jié)內(nèi)容是對前面所學(xué)育種內(nèi)容的補(bǔ)充，是即貼近生活乂遠(yuǎn)離生活 的微觀內(nèi)容。山于在選修3中還有基因工程的介紹，因此本節(jié)的要求相對簡單一些。二、學(xué)情分析對于基因操作的工具和基本步驟，內(nèi)容抽象和復(fù)雜，學(xué)生接觸少，會出現(xiàn)掌握 不好，其至理解錯誤的悄況。雖然經(jīng)過必修1的學(xué)習(xí)，學(xué)生的生物基礎(chǔ)知識較扎實, 思維的U的性、連續(xù)

2、性和邏輯性已初步建立。但基因工程一節(jié)對學(xué)生來說難點(diǎn)較多, 如果處理不好，會變成簡單的死記硬背。因此在教學(xué)過程中，盡fi通過生活化打比 喻的方式和模型建構(gòu)活動及采用多媒體動畫形象化教學(xué)，并在教師引導(dǎo)下適時加強(qiáng) 學(xué)生解決問題和運(yùn)用圖解等生物學(xué)語言歸納結(jié)論等方面的能力。切記不可講的太多。三.教學(xué)目標(biāo)Is簡述基ra工程的基本概念;2、簡述基因工程的基本工具:3、簡述基因工程的基本操作步驟:4、通過基因工程的簡介，鼓勵學(xué)生積極探索新知和科學(xué)創(chuàng)新，樹立一分為.一的辯證唯物主義思想:四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析教學(xué)重點(diǎn)：基因工程的基本原理（概念、工具、操作步驟）教學(xué)難點(diǎn)：基因工程的基本原理五、教學(xué)思路本節(jié)課主要解

3、決如下兒個問題：1）什么是基因工程？ 2）基因工程的主要原理是什么？ 3）基因工程的操作過程如何？ 4）基因工程有哪些方面的應(yīng)用？如何看待 轉(zhuǎn)基因食品？山于本節(jié)內(nèi)容和前面的育種內(nèi)容聯(lián)系比較緊密，因此可以讓學(xué)生回顧 前面兒種育種方法的成果，再通過情景展現(xiàn)傳統(tǒng)育種方法所不能達(dá)到的地方，進(jìn)而 引出基因工程，通過列舉生活中的轉(zhuǎn)基因成果讓學(xué)生知道基因工程就在我們身邊。 而后通過與學(xué)生們所熟知的器官移植做對比，讓學(xué)生理解基因工程的本質(zhì)和操作過 程。通過對轉(zhuǎn)基因食品的討論讓學(xué)生樹立辯證唯物主義觀念。六. 教學(xué)策略及教學(xué)媒體根據(jù)激趣原則，通過展示色彩絢麗的轉(zhuǎn)基因生物圖片入手，引出基因工程的概 念，采取引導(dǎo)一互

4、動一探究模式，即釆用師生互動探究式教學(xué)，借助老師生活化打 比喻和多媒體動畫并安排學(xué)生制作模型活動從而使抽象的課程內(nèi)容具體化，直觀化 和形象化。七. 教學(xué)設(shè)計流程圖 第1課時 基因工程的原理”引入新課：展示常規(guī)育種的成果和色彩絢麗的轉(zhuǎn)基因生物、導(dǎo)入設(shè)疑，討論，簡單介紹抗蟲棉“的產(chǎn)生引出“基因工程“的概念師生活動：探討培育“抗蟲棉的具體過程并歸納出培育抗蟲棉“的關(guān)鍵步驟（生活化設(shè)喻）,并引出并用類比方法介紹基因工程的基本工具：剪刀、針線、運(yùn)載體師生活動：通過動畫課件展示基因工程操作的基本步驟，師生歸納基因工程操 作的四步曲”，并引導(dǎo)學(xué)生分析如何獲得.抗蟲棉的過程，加強(qiáng)基因工程操作過程的理解應(yīng)用11

5、總結(jié)再現(xiàn)本節(jié)課的知識并布置學(xué)生課外收集基因工程的應(yīng)用相關(guān)資料課堂練習(xí)和作業(yè)布置（課外探究）八.教學(xué)過程教學(xué)過程預(yù)設(shè)教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動設(shè)計意圖學(xué)步驟環(huán)節(jié)情境導(dǎo)新課講（教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)）（學(xué)習(xí)活動的設(shè)訃）回顧：常規(guī)育種有哪些成果?悄景：蟲害會嚴(yán)影響棉花的產(chǎn)量，但自然界的棉花都不具備抗蟲的特性，請你設(shè)計一種育種方法解決這一問題。多媒體逐一出示色彩絢麗的轉(zhuǎn)基因生物圖片設(shè)問：在生活中大家親眼見過這些生物嗎？其實前面大家看到的生物可以通過基因工程實現(xiàn)，基因工程給科學(xué)插上想象的翅膀,引出課題“第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用問題：什么叫基因工程?（從原理、操作水平、產(chǎn)生結(jié)果方面理解概念）（打比方）甲生物個別提問

6、回答。討論，疑問？賞,學(xué)生欣驚訝培養(yǎng)學(xué)生的分析能力利用課外資料吸引學(xué)生的注這力，引起學(xué)生的興趣，同時培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和總結(jié)能力。通過展示問題弓I導(dǎo)學(xué)生討論、交流從而學(xué)生思考培養(yǎng)學(xué)生分析出優(yōu)秀表達(dá)新類型問題的能力和總結(jié)抗蟲棉”歸納總結(jié)能力。一）基因 工程的 概念乙生物是怎樣產(chǎn)的？打比方使 內(nèi)容通俗化、形 象化，利于學(xué)生理解就像器官移植一樣，只不過一個是從個體到個體，另一個是從細(xì)胞到細(xì)胞。要實現(xiàn)這一u標(biāo)，應(yīng)該解決哪些問題？展示問題：（1）如何獲得U的基因？（2）如何將U的基因?qū)胧荏w細(xì)胞？閱讀教（3） U的基因是否表達(dá)？材，尋找答案，二）基因基因工程操作的基本工具：回答1.在生物學(xué)上作為獲取目的

7、基因的“剪工程操作的基刀”是什么？通過展示【教師講解】限制酶主要來自細(xì)菌等微生本工具1.基物體。因為微生物容易受到外源DNA的干擾，問題引導(dǎo)學(xué)生因剪刀而限制酶可以切除這些外源DNA,使其失活，討論、交流從而培養(yǎng)學(xué)生分析（分子 手術(shù)刀）是對自身生存的一種保護(hù)。EcoR 只是已知相互討問題的能力和多種限制酶中的一種。EcoR 1是一種從細(xì)菌歸納總結(jié)能力。一限制論、交流用基性核酸中發(fā)現(xiàn)的能在特定位置上切割DNA分子的因工程關(guān)鍵步內(nèi)切酶酶,其特定的識別序列是GAATTC,特定的驟和需要的工（簡稱：切點(diǎn)是在G和A之間。具限制酶）探究1：限制酶的功能特點(diǎn)中指出兩個特定，這兩個“特定指什么？2；基因針探究2

8、：限制酶切割DNA分子后產(chǎn)生什線“么結(jié)果？通過學(xué)生自己動手，激起DNA連探究3：用同種限制酶切割的DNA末端學(xué)生的興趣，同接酶需要用什么酶連接縫合呢？2.”基因針線一一DNA連接酶思考：DNA連接酶連接的是兩個脫氧核時更加直觀的 了解知識，加深 對知識的理解。利用插圖，昔酸分子的什么部位？閱讀課結(jié)合閱讀課本，C n連接的部位：磷酸二酯鍵（梯子的扶手），文，回答并舉歸納載體必須3?不是氫鍵（梯子的踏板）。例說明。具備條件的認(rèn)基因運(yùn)結(jié)果：兩個相同的黏性未端的連接識，培養(yǎng)學(xué)生歸輸工具“過渡：通過討論，我們知道基因剪刀一限納總結(jié)能力，從運(yùn)載體制酶切割U的基因，并通過基因針線-DNA 連接酶將來源不同的

9、兩個基因連接起來，但是U的基因（如人的胰島素基因）怎樣才能導(dǎo)入 受體細(xì)胞（如大腸桿菌細(xì)胞）？思考回答而加深學(xué)生的記憶。激發(fā)學(xué)生 的興趣，活躍課 堂氣氛，體現(xiàn)基3：基因運(yùn)輸工具一一運(yùn)載體學(xué)生觀礎(chǔ)知識的準(zhǔn)確三）基因工程操提問：常用的運(yùn)載體有哪些？察，理解運(yùn)用，在運(yùn)用中加深對基礎(chǔ)知識的深層次理作的基展示質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)模式圖，介紹學(xué)生動手實踐，展示成解，同時加強(qiáng)學(xué)本步驟探究4：充當(dāng)運(yùn)載體應(yīng)該具有什么特點(diǎn)？作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。具備的條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn) 定地保存；具有多個限制酶切點(diǎn)；具有某些標(biāo) 記基因。果學(xué)生回答生的合作精神四)結(jié)課種類：質(zhì)粒.噬菌體和動植物病毒。問題:那么基因工程具體是如

10、何進(jìn)行操作的呢?播放基因工程操作的基本步驟的動畫歸納基因工程操作的基本步驟(四步曲):(1)提取目的基因U的基因的提取途徑：兩條，一條是從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因：另一種是人工合成基因。(2)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合(以質(zhì)粒為運(yùn)載體)。U的基因與運(yùn)載體結(jié)合的結(jié)果可能有三種悄況：tl的基因與日的基因結(jié)合，質(zhì)粒與質(zhì)粒結(jié)合，U的基因與質(zhì)粒結(jié)合。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。導(dǎo)入方法：借鑒細(xì)菌或病侵染細(xì)胞的途徑。導(dǎo)入過程：運(yùn)載體為質(zhì)粒，受體細(xì)胞為細(xì)菌。(4)目的基因的檢測和表達(dá)檢測：通過檢測標(biāo)記基因的有無，來判斷U的基因是否導(dǎo)入。表達(dá)通過特定性狀的產(chǎn)生與否來確定目的基因是否表達(dá)。探究5：請大家根據(jù)基

11、因工程操作的基本學(xué)生思考，回答步驟（四步曲），設(shè)計如何獲得抗蟲棉？設(shè)問：請一位同學(xué)總結(jié)今天的課堂內(nèi)容。設(shè)疑:基因工程在實際應(yīng)用領(lǐng)域中有何發(fā)展前景？請大家在課外査閱或上網(wǎng)收集基因工程的應(yīng)用相關(guān)資料。反饋練習(xí)布置作業(yè)九、板書設(shè)計第6章 第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用一基因工程的原理（第1課時）（-）基因工程的概念（原理、操作水平.產(chǎn)生結(jié)果）（-）基因工程的操作工具1基因剪刀一限制酶2基因針線一DNA連接酶3.基因運(yùn)載丄具一運(yùn)載體（三）基因工程操作步驟（四步曲）十、教學(xué)評價:1）巧妙布置預(yù)習(xí)作業(yè)，化“復(fù)雜”為“簡約”。山于基因工程內(nèi)容上的“高”與“新”，處理不好，會提高學(xué)習(xí)難度，令學(xué)生視高科技為畏途，致使教學(xué)流于形式。所以在課前以學(xué)生較為熟悉的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育過程案例為預(yù)習(xí)作業(yè)，使學(xué)生首先從整體上了解基因工程的四個步驟，起到了突破難點(diǎn)及培養(yǎng)自學(xué)能力的U的。2）巧妙運(yùn)用插圖及多媒體技術(shù)，化“抽象”為“形象” O對于基因工程，學(xué)生接觸得少，只運(yùn)用文字來教學(xué)會感到很抽象。如在講授如何構(gòu)建基因文庫時，教師會提供一幅非常形象的插圖，結(jié)合圖文提出相應(yīng)問題，誘導(dǎo)學(xué)生思考，從而把學(xué)習(xí)的注意力從簡單的死記硬背引導(dǎo)到分析、批判.創(chuàng)新等有利于學(xué)生終身發(fā)展的