2022年人教高中生物必修2教案：第6章第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用3

1、第 6 章 從雜交育種到基因工程第 2 節(jié) 基因工程的應(yīng)用 教學(xué)過程 一、課前準(zhǔn)備由于本課時(shí)的內(nèi)容是基因工程的成果與進(jìn)展前景,屬于基因工程的實(shí)際應(yīng)用問題,所以教材中的大量內(nèi)容是基因工程進(jìn)展近幾年的成果,相對其他章節(jié)來講該內(nèi)容比較新奇和超前,而且該內(nèi)容是一個(gè)動態(tài)的學(xué)問體系,其內(nèi)容不斷地更新、進(jìn)展和變化；假如按照以往的教學(xué)手段,必定導(dǎo)致同學(xué)對學(xué)問的機(jī)械記憶,不利于開闊同學(xué)的思路、進(jìn)展同學(xué)的思維和素養(yǎng)才能的提高；因此本課打破原有的教學(xué)模式,嘗試?yán)镁W(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行信息化教學(xué)；這就需要老師和同學(xué)做充分的預(yù)備；1教師準(zhǔn)備： 1 ）老師設(shè)計(jì)并參加制作運(yùn)算機(jī)教學(xué)課件,在校內(nèi)網(wǎng)上制作網(wǎng)頁,查找大量資料,完善網(wǎng)頁內(nèi)

2、容,建立內(nèi)容豐富的“ 基因工程知識資源庫”； 2 ）嫻熟運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)、課件等的操作,為教學(xué)做好預(yù)備；2學(xué)生準(zhǔn)備：1） 學(xué) 生 預(yù) 習(xí) 教 材 , 對 教 材 中 的 內(nèi) 容 做 宏 觀 的 了 解 ； 2 ）利用課余時(shí)間,通過看書、看報(bào)及看電視,收集有關(guān)基因工程的成果與進(jìn)展前景的資料或信息,也可以走訪有關(guān)的專家學(xué)者明白該內(nèi)容,有條件的學(xué)?？梢哉垖＜覍W(xué)者做有關(guān)基因工程學(xué)問1 / 9 的講座；3） 熟 悉 運(yùn)算 機(jī)的 基本操 作, 為本 課進(jìn)行 做準(zhǔn) 備 ；二、情境創(chuàng)設(shè)： 1 ）老師活動：輔導(dǎo)同學(xué)操作運(yùn)算機(jī)進(jìn)入校內(nèi)網(wǎng)并找到相關(guān)的網(wǎng)頁,瀏覽本節(jié)課的有關(guān)內(nèi)容； 2 ）同學(xué)活動：進(jìn)入相關(guān)的網(wǎng)頁,根據(jù)自己的

3、愛好愛好瀏覽有關(guān)的資料和信息,進(jìn)入學(xué)習(xí)情境；三、師生互動1確定課題： 1 ）老師活動：老師幫忙同學(xué)確立自主爭論的子課題：在 醫(yī) 藥 衛(wèi) 生 方 面 , 基 因 工 程 有 哪 些 應(yīng) 用 和 前 景 ？在農(nóng)吐業(yè)和食品工業(yè)方面,基因工程有哪 些應(yīng)用和前景？在 環(huán) 境 保 護(hù) 方 面 , 基 因 工 程 有 哪 些 應(yīng) 用 和 前 景 ？你 想 像 中 未 來 的 基 因 工 程 會 有 怎 樣 的 發(fā) 展 趨 勢 ？ 2 ）同學(xué)活動：同學(xué)根據(jù)自己搜集的資料和愛好愛好在老師 時(shí)和諧下分成 4 個(gè)小組,每個(gè)小組分別確定一個(gè)子課題作為本組研究和爭論的中心內(nèi)容,并且各小組爭論的子課題內(nèi)容不能重復(fù)；2、自

4、主探究： 1 ）老師活動：作為同學(xué)的指導(dǎo)者、幫忙者、詢問者和學(xué)習(xí)伙伴,在同學(xué)上網(wǎng)自主探究的過程中,賜予必要的幫忙和指導(dǎo)：在信息技術(shù)上,指導(dǎo)同學(xué)如何上網(wǎng)、瀏覽、搜尋和網(wǎng)上溝通討論；2 / 9 在 學(xué) 生 交 流 處 理 信 息 的 過 程 中 給 予 指 導(dǎo) 幫 助 ； 2 ）同學(xué)活動：以小組為單位,根據(jù)子課題的內(nèi)容在網(wǎng)上搜 索有關(guān)資料信息,同時(shí)可以將課前收集預(yù)備的有關(guān)資料在組內(nèi)進(jìn)行 信息溝通和爭論；在溝通的過程中每個(gè)小組將信息歸納、整理,建 構(gòu)自己的學(xué)問框架,將學(xué)問內(nèi)化；通過組內(nèi)的溝通和爭論,全組成 員形成共識,將各子課題的爭論成果進(jìn)行概括的歸納總結(jié),并可在網(wǎng)上3）、公師流布作；交協(xié)：1教活動

5、：組織 4 個(gè)小組進(jìn)行組間溝通,在參加溝通的同時(shí),對溝通 進(jìn) 行 點(diǎn) 評 、 導(dǎo) 撥 , 以 確 保 交 流 的 正 確 性 和 有 效 性 ；在溝通中老師組織同學(xué)爭論,可以打破組的界限使同學(xué)們各抒己見；在溝通和爭論中,老師可以將有代表性的同學(xué)網(wǎng)頁,在學(xué)生發(fā)言時(shí)進(jìn)行切換,供全體學(xué)生交流； 2 ）同學(xué)活動：各小組環(huán)繞出現(xiàn)不同側(cè)面的情境所獲得的認(rèn) 識,綻開小組爭論、溝通,形成共享式、合作式的學(xué)習(xí)方式,并學(xué) 會利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)問解決實(shí)際問題,將學(xué)問外顯化；在爭論溝通中,每個(gè)同學(xué)的觀點(diǎn)在和其他同學(xué)以及老師一起建立的協(xié)商環(huán)境中受到考察、評論,同時(shí),每個(gè)同學(xué)也對別人的觀點(diǎn)、看法進(jìn)行摸索并做出反4、應(yīng)納總結(jié)；歸：

6、3 / 9 1 ）老師活動：將同學(xué)對基因工程成果與進(jìn)展前景爭論的結(jié)果進(jìn)行總結(jié),并將本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容總結(jié)成板書屏顯）,幫忙同學(xué)理清知識體系； 2 ）同學(xué)活動：通過本課的學(xué)習(xí)增長了學(xué)問,開拓了思路,學(xué)到了方法,調(diào)動了對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)積極性；通過對本課學(xué)問體 系 的 理 解 , 對 知 識 的 掌 握 、 技 能 的 提 高 進(jìn) 行 自 我 評 價(jià) ；要點(diǎn)提示 1 由于本節(jié)的內(nèi)容信息量大、專業(yè)術(shù)語較多,在教學(xué)中學(xué) 生不易懂得,所以在教學(xué)過程中老師要留意調(diào)動同學(xué)的積極性,通 過不斷地質(zhì)疑引導(dǎo)同學(xué)的思維,將復(fù)雜的學(xué)問簡化,讓同學(xué)直觀地、自然地接受本節(jié)的知識； 2 本節(jié)的內(nèi)容涉及的概念和名稱較多,老師應(yīng)指

7、導(dǎo)同學(xué)對 本節(jié)學(xué)問中顯現(xiàn)的概念,名稱進(jìn)行比較加以區(qū)分；例如,基因工程的概念、目的基因的概念、供體細(xì)胞與受體細(xì)胞的區(qū)分,重組質(zhì)粒 與 重 組 DNA 分 子的 區(qū) 別 , 目 的 基 因 的 檢 測 與 表 達(dá) 的 區(qū) 別 等 ； 3 在教學(xué)中應(yīng)搞好組織工作,處理好各種媒體的使用,做 到恰到好處,點(diǎn)到為止；處理好同學(xué)的爭論,溝通與操作的關(guān)系,掌 握 好 教 學(xué) 過 程 中 的 時(shí) 間 分 布 , 做 到 心 中 有 數(shù) ； 4 在教學(xué)中要敢于放手,對于同學(xué)可以懂得的內(nèi)容盡量讓 同學(xué)獨(dú)立摸索和解決,老師在其中只作為教學(xué)的指導(dǎo)者,這樣不僅 可以培育同學(xué)的創(chuàng)新意識和實(shí)踐才能,也可以錘煉同學(xué)的自主學(xué)習(xí)

8、才能,同時(shí)也有利于同學(xué)的個(gè)性進(jìn)展和認(rèn)知水平的提高；教學(xué)過程4 / 9 要表達(dá)主體性和科學(xué)性的現(xiàn)代訓(xùn)練理論和原就,使同學(xué)全員參加到教學(xué)過程的整個(gè)探究中,并在平穩(wěn)不平穩(wěn)平穩(wěn)中不斷得到豐富、提高和發(fā)展； 5 在學(xué)問內(nèi)容方面,由于本節(jié)的學(xué)問較抽象,有條件的學(xué) 校最好制作多媒體課件或相關(guān)的網(wǎng)頁,這就需要老師具備肯定的計(jì) 算機(jī)軟件開發(fā)才能,老師與同學(xué)都要具備肯定的運(yùn)算機(jī)操作使用基礎(chǔ),才能上好本課； 6 本節(jié)的內(nèi)容要求同學(xué)把握的層次是明白水平,老師可以 適當(dāng)?shù)膶⒄n本的學(xué)問延長,既可以提高同學(xué)對生物學(xué)科的愛好,又 可以錘煉同學(xué)的觀看、思維、歸納、協(xié)作才能；但是老師在適當(dāng)擴(kuò) 充延長學(xué)問的同時(shí),不要忽視本課學(xué)問點(diǎn)

9、的把握；自我檢測的答案和提示 一、概念檢測 一）連線題 1B,2C,3E,4D,5F,6A； 畫概念圖用限制性風(fēng)切酶切割二、學(xué)問遷移用連接酶連接目 提示：此題是一道開放性題目,答案從略；三、技能應(yīng)用 用特別的運(yùn)載體將分子導(dǎo)提示：這是一幅具有諷刺意味的卡通圖；畫面中兩位爭論人員獲得轉(zhuǎn)基因和生物 在培育室中面對人工栽培的人形大頭菜,說道：“ 看來我們把太多的人基因轉(zhuǎn)移到大頭菜里了；” 示意他們已能夠運(yùn)用基因工程技術(shù) 目的基因檢測隨心所欲地把人的基因轉(zhuǎn)入蔬菜中生產(chǎn)出“ 人形” 大頭菜；此題屬于開放型題目,手法夸張,老師應(yīng)啟示同學(xué)充分發(fā)揮想像力,運(yùn)用本章所學(xué)學(xué)問對此作出評判,并且熟悉到理智地運(yùn)用科學(xué)技

10、術(shù)成果的必要性；四、思維拓展提示：許多生物的基因組目前并不清晰,因此,查找目的基因仍 是非常艱難的工作；此外,基因的提取、分別和轉(zhuǎn)移需要昂貴的儀 器設(shè)備；而雜交育種和誘變育種作為常規(guī)育種方法,操作簡便易 行,是基因工程技術(shù)所不能取代的；附件 大腸桿菌轉(zhuǎn)基因試驗(yàn)試驗(yàn)原理大腸桿菌 DH5e是基因工程常用的受體細(xì)菌,在 LB 培育基上生長為白色菌落,在含有氨芐青霉素的培育基上不能生長；pBR322質(zhì)粒含有抗氨芐青霉素的基因,轉(zhuǎn)入了 有氨芐青霉素的培育基上正常生長；pBR322質(zhì)粒的大腸桿菌能在含6 / 9 目的要求 1明白細(xì)菌轉(zhuǎn)基因的基本過程,進(jìn)一步懂得 細(xì)菌轉(zhuǎn)基因的原理；2觀看大腸桿菌轉(zhuǎn)基因的結(jié)果

11、；材料用具 大腸桿菌 DH5a,質(zhì)粒 pBR322或 pUCl8 等,LB 液體和固體培育 基,LBA固體培育基；燒杯,試管, Eppendor管,酒精燈,火柴, 1.5mE 離心管,接 種環(huán),棉花,棉線,記號筆,標(biāo)簽,塑料盒,離心機(jī),恒溫?fù)u床,恒溫培育箱,吸液器,高壓蒸汽滅菌鍋；冰塊,氨芐青霉素 質(zhì)量濃度為100mgmi- ,物質(zhì)的量濃度為 0,1 mol L 的 CaCI：溶液,去離子水；方法步驟 一、培育基的配制 1LB培育基 牛肉膏 5.0g 蛋 白胨 10.0g NaCl 5.0 g 瓊脂 20.0g 將上述物質(zhì)溶解后,用自來水定容至1000mL；配制后,在高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi),用壓力

12、100kPa,121.3 ,1530min 的條件滅菌后倒平板；7 / 9 2LBA培育基將配制好的LB 培育基高壓滅菌后,冷卻至60左右,加入氨芐青霉素,使氨芐青霉素最終濃度為 二、感受態(tài)細(xì)胞的制備50mgmL,搖勻后倒平板；1將大腸桿菌 DH5a接種于 5mLLB培育基中, 37恒溫,在搖床上以 200rmin 的轉(zhuǎn)速培育 8 h ；2取 2mL菌液轉(zhuǎn)接于 50min；LB 培育基中, 37恒溫,在搖床上以 300rmin 的轉(zhuǎn)速培育約 2 h ；3將培育液轉(zhuǎn)移到50min；預(yù)冷的無菌離心管中,在冰上放置10min；在 4以 4000r min 離心 10min；4除去上清液,用10 mL 冰浴的 CaCl2 溶液洗滌沉淀,在冰上放置 10min；在 4以 4 000r min 離心 10min；5除去上清液,將沉淀懸浮在2mL冰浴的 CaCl2 溶液中, 0.5h后即可使用,或者在儲存,48h 內(nèi)使用；三、轉(zhuǎn)化1取 200 L 感受態(tài)細(xì)胞,加入110 P1；質(zhì)粒 質(zhì)粒含量不超過 0.1 g,混勻,在冰上放置 30min 后,在 42水浴中保溫 l min,快速在冰浴中冷卻 35min；2每管加入 100 L；液體 LB 培育基,將轉(zhuǎn)化后的細(xì)菌在