高中生物-課堂實錄基因工程及其應(yīng)用教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

第六章第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用一、學(xué)習(xí)目標1.知識目標：簡述基因工程的概念、原理；簡述基因操作三種工具及四個基本步驟。2、能力目標：通過模擬實驗，提高動手能力及分析比較能力。通過預(yù)習(xí)，提高分析信息、總結(jié)歸納能力。3、情感態(tài)度價值觀目標：培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。二、教學(xué)重點：1、基因工程的基本工具及用途。2、理解基因工程的基本步驟。教學(xué)難點：基因工程的基本原理。教學(xué)策略演示法：通過轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的操作視頻演示，使學(xué)生獲得基因因工程操作工具和基本步驟。談話法：通過教師有目的的提出相關(guān)的問題引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)習(xí)。3、講述法：教師講述相關(guān)知識。教學(xué)設(shè)計思路：針對這節(jié)課的教學(xué)目標，本節(jié)課的教學(xué)，我以圖畫視頻的方式導(dǎo)入，學(xué)生的興趣高也能較快的進入角色，通過轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的操作這段視頻，。然后然學(xué)生利用提供的教具親自動手探究，并在此基礎(chǔ)上進行了導(dǎo)學(xué)案中有關(guān)問題的探究活動，最后師生共同進行了相關(guān)工具的比較與歸納。基因工程的操作采取學(xué)生閱讀課本從課本中獲取信息，然后結(jié)合PPT通過轉(zhuǎn)基因棉花操作過程加以分析。為了達到學(xué)以致用的效果，我布置學(xué)生完成了轉(zhuǎn)基因大腸桿菌培育的基因工程的操作。最后進行了本節(jié)課程的課堂小測和小結(jié)并布置了課后探究作業(yè)。四：課前準備：1、學(xué)生模擬實驗所需的材料用具：兩種顏色的紙板、剪刀、透明膠帶。2、PPT課件準備。五、教學(xué)過程：階段

教師活動

學(xué)生活動

設(shè)計意圖引入新課

一：基因工程的概念二：基因工程的工具三、基因工程的基本操作步驟復(fù)習(xí)以前學(xué)過的育種方式及其原理。展示一組圖片，提出問題：1、教師引導(dǎo)，用什么方法使熱帶魚也能發(fā)光？能不能用以前學(xué)過的育種方式？（學(xué)生回答困難可提示：操作對象是不同的種的生物，能不能運用之前的雜交育種等方法。）教師設(shè)問并引導(dǎo)海蜇發(fā)光說明海蜇體內(nèi)有什么？（提示生物的性狀由什么控制）因而在此基礎(chǔ)上，科學(xué)家們試著將控制這一性狀的基因從海蜇體內(nèi)提取出來轉(zhuǎn)移到魚的體內(nèi)，這一項技術(shù)就是-基因工程，導(dǎo)入概念。介紹本紹教學(xué)節(jié)目標。什么叫基因工程？請同學(xué)們看課本P102，師生共同分析基因工程的概念。提出相關(guān)問題深化理解相關(guān)問題。下面我們通過轉(zhuǎn)基因棉花的培育視頻來對基因工程進行初步的了解。播放視頻后，師生回顧總結(jié)基本操作過程，教師邊和學(xué)生分析，邊通過PPT分析過程及三種基本工具。1、檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況--有關(guān)基因工程的基本工具

2、學(xué)生分組進行模擬重組DNA分子的制作，通過手中同種顏色紙條（均由ECORI切割形成）、不同種顏色紙條形成的粘性末端（不同種限制酶切割形成）比較形成的末端比較，提出思考問題，了解學(xué)生對限制酶的掌握程度。問題1：被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？問題2：總結(jié)同種限制酶形成的粘性末端是否相同，不同限制酶形成的末端有何區(qū)別。指導(dǎo)完成學(xué)案中的探究活動。探究：1、限制酶的作用特點體現(xiàn)了酶的哪一特性？探究2、區(qū)別比較DNA連接酶和DNA聚合酶的作用。教師啟發(fā)學(xué)生思考：獲取的目的基因能否獨立進入受體細胞，進入受體細胞需要借助那種工具的作用？教師提出一系列的問題并進行相關(guān)知識分析：問題一：常見的運載體有哪些？問題二：質(zhì)粒的本質(zhì)是什么？問題三：作為載體它們具有的共同特點是什么？師生共同總結(jié)基因工程的幾種工具。有了工具之后接下來可以進行基因工程的操作，現(xiàn)在請同學(xué)閱讀課本103頁相關(guān)內(nèi)容，了解基因工程的基本操作程序。之后結(jié)合轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育分析基因工程的操作過程。提取目的基因（來自于蘇云金芽胞桿菌的抗蟲基因)目的基因與運載體（土壤農(nóng)桿菌DNA）結(jié)合將目的基因（如重組質(zhì)粒）導(dǎo)入受體細胞（棉花細胞）。（方法：主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑）。目的基因的表達和檢測（基因工程操作成功的概率很低需要進行檢測和鑒定）強調(diào)：用同種限制酶切割目的基因和運載體。學(xué)以致用：介紹糖尿病及其治療，引導(dǎo)學(xué)生利用大腸桿菌生產(chǎn)人類胰島素。學(xué)生思考并回答相關(guān)問題學(xué)生聯(lián)系以前的知識思考回答問題。學(xué)生看課本，回答相關(guān)問題，思考理解概念。學(xué)生觀看視頻跟隨教師的引導(dǎo)，思考基因工程所需基本工具及其用途。學(xué)生回答2、學(xué)生小組合作制作并討論模型構(gòu)建的具體方法，按引導(dǎo)的方法步驟、依次完成模擬制作過程。并思考教師提出的問題。然后進行學(xué)案中相關(guān)知識的探究活動

思考如何將目的基因送入受體細胞，運載體的種類等相關(guān)問題。學(xué)生閱讀基因工程的操作過程部分，并能結(jié)合轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育加以分析學(xué)生合作探究培育過程通過圖片創(chuàng)設(shè)情境，教師以相關(guān)的問題引導(dǎo)引起學(xué)生思考，導(dǎo)入新課，

激發(fā)學(xué)生興趣。使學(xué)生明確本節(jié)的學(xué)習(xí)目標。

通過視頻學(xué)習(xí)使學(xué)生對基因工程的操作及其工具的使用有一個直觀的印象。通過學(xué)生模擬實驗以及教師引導(dǎo)，體會基因工程基本工具的使用方法。學(xué)生合作探究得出結(jié)論，鍛煉學(xué)生總結(jié)歸納能力。

加深學(xué)生對基因工程原理的理解和記憶通過”讓大腸桿菌生產(chǎn)人類胰島素”加深學(xué)生對基因工程原理的理解和運用。結(jié)課

1．老師小結(jié)本節(jié)內(nèi)容。通過習(xí)題進行教學(xué)效果評價檢測。

2．布置學(xué)生課下收集基因工程應(yīng)用的信息，包括事例、應(yīng)用價值、現(xiàn)代研究狀況、以及人們對基因工程的態(tài)度，特別關(guān)注與安全性方面有關(guān)的報道、法律法規(guī)等資料。

3．課堂作業(yè)：基礎(chǔ)題1、2、3完成基礎(chǔ)練習(xí)

討論課后準備用何種方法獲得信息（如網(wǎng)絡(luò)、圖書、影像、實地調(diào)查等）加深學(xué)生對重難點知識的把握。將知識與現(xiàn)實社會相聯(lián)系，學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的嚴謹?shù)目茖W(xué)思維。六：板書設(shè)計：基因工程及其應(yīng)用一：基因工程的概念：二：基因工程的工具：限制酶：特點DNA連接酶：3、運載體：質(zhì)粒(來源、本質(zhì))，噬菌體，病毒基因工程的操作步驟：提取目的基因?；虮磉_載體的構(gòu)建。將目的基因?qū)胧荏w細胞。目的基因的檢測與鑒定。第六章第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用教材分析一、本節(jié)地位及與其他章節(jié)之間的關(guān)系：前五章集中講述了遺傳和變異的基本原理。本節(jié)中的內(nèi)容實際上屬于人類將遺傳和變異的原理應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。第三章中有關(guān)DNA的結(jié)構(gòu)、基因的本質(zhì)，第四章中基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成等內(nèi)容為學(xué)習(xí)本章基因工程及其應(yīng)用的基礎(chǔ)。基因工程的原理是生物工程中四大主要工程的重點和難點。其地位更是由《課程標準》上的了解層次上升為《考試說明》上的理解層次，為較重要章節(jié)內(nèi)容。二、中圖版教材與人教版教材在本節(jié)內(nèi)容安排上的比較：在第一課時內(nèi)容安排上主要區(qū)別：人教版首先介紹了基因工程的概念和用到的工具種類及其功能，最后介紹了基因工程的操作程序。而中圖版是將三種工具及其應(yīng)用穿插在操作步驟中，對三種工具的介紹則更為簡要，并沒有像人教版一樣展開比較詳細的介紹。人教版教材第一課時內(nèi)容：三、本節(jié)首先介紹了基因工程操作的原理，使學(xué)生對基因工程有一個基本的的認識。為了避免與選修三中基因工程的內(nèi)容重復(fù)，本節(jié)對基因工程的原理部分介紹的比較淺。其次，教材結(jié)合實例介紹了基因工程在作物育種、藥物研制、環(huán)境保護等方面的應(yīng)用，對轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的討論上，展示了人們對轉(zhuǎn)基因食品安全性問題認識的不同觀點，引導(dǎo)學(xué)生對轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題的關(guān)注、思考和交流。本節(jié)內(nèi)容包括兩個主要方面：一是基因工程的基本原理，二是基因工程的應(yīng)用、轉(zhuǎn)基因生物的安全性。分別用一個課時完成。第一課時我們學(xué)習(xí)的是第一部分的內(nèi)容--基因工程的原理。第一課時教學(xué)重點：1、基因工程的基本工具及用途。2、理解基因工程的基本步驟。、教學(xué)難點：基因工程的基本原理第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用題組一、基礎(chǔ)達標題：1.實施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點在Ｇ和Ａ之間，這是利用了酶的（）Ａ．高效性Ｂ．專一性Ｃ．多樣性Ｄ．催化活性易受外界影響2.以下說法正確的是:A.目的基因是指重組DNAB.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列

C.DNA重組所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體

D.只要受體細胞中含有目的基因，目的基因就一定能夠成功表達3．基因工程的正確操作步驟是①基因表達載體的構(gòu)建②將目的基因?qū)胧荏w細胞③目的基因的檢測與鑒④目的基因的獲取③④②①B．②④①③C．④①②③D．③④①②4.就分子結(jié)構(gòu)而論，質(zhì)粒是 ()A．環(huán)狀雙鏈DNA分子

B．環(huán)狀單鏈DNA分于C．環(huán)狀單鏈RNA分子

D．線狀雙鏈DNA分子題組二能力提高-終極大闖關(guān)：中國青年科學(xué)家陳大炬等人成功地把人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子上，使煙草獲得抗病毒的能力，形成轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。試分析并回答下列問題：(1)人的基因之所以能“嫁接”到植物體內(nèi)去，原因是人的DNA與煙草DNA的結(jié)構(gòu)都是___________。(2)煙草具有抗病毒能力，這表明抗病毒干擾素基因在煙草中得到了___________。這個事實說明，人和植物共用一套____________。(3)要將抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子上，首先要提取_______，此過程需要_______酶?？共《靖蓴_素基因轉(zhuǎn)錄的場所在_________內(nèi)，翻譯干擾素的過程在細胞質(zhì)中的__________進行。題組一：1、B2、B3、C4、A題組二：(1)雙螺旋結(jié)構(gòu)表達遺傳密碼子(2)抗病毒干擾素基因限制

(3)細胞核核糖體基因工程及其應(yīng)用教學(xué)反思本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容較抽象，針對這一問題，我以圖畫的方式導(dǎo)入后，采用視頻播放方式概括介紹基因工程的操作過程，給學(xué)生直觀形象的認識，同時利用自制的教具模擬限制酶和DNA連接酶的作用，使學(xué)生更好的理解兩種酶作用及特點，在此基礎(chǔ)上進行了有關(guān)知識的探究活動，以及限制酶、DNA連接酶、DNA聚合酶的比較與歸納。對基因工程的操作過程，由于學(xué)生已經(jīng)觀看了視頻，對操作過程有了一定程度的了解，我就直接讓學(xué)生閱讀課本文字，結(jié)合插圖獲取相關(guān)信息，師生再結(jié)合PPT通過轉(zhuǎn)基因棉花操作過程加以分析。為了達到學(xué)以致用的效果，我布置學(xué)生完成了轉(zhuǎn)基因大腸桿菌培育的基因工程的操作。最后進行了本節(jié)課程的小結(jié)并布置了課后探究作業(yè)。制作的課件在錄播室播放時，出現(xiàn)了一點小故障。還好有備用方案，我也進行了及時的修正。教學(xué)中可以進一步改善的環(huán)節(jié)是課堂小結(jié)中，可以給學(xué)生時間根據(jù)本節(jié)的學(xué)習(xí)自己總結(jié)歸納出本節(jié)的學(xué)習(xí)要點。每一堂課之后我都會分析總結(jié)這節(jié)課的得失，我相信在這一點一滴的努力下我的教學(xué)會有進步和收獲的。第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用--課標分析課程標準中有關(guān)本節(jié)內(nèi)容標準要求是：“關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性”，這也是本節(jié)要達成的教學(xué)目標。課程標準并未明確指出本章要講述基因工程的內(nèi)容，考慮到知識體系的完整性，以及學(xué)生達成上述目標所需要的知識基礎(chǔ)，本節(jié)將“簡述基因工程的基本原理”，“舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用”作為教學(xué)目標,“簡述基因工程的基本原理”是本節(jié)課我們需要完成的目標?；蚬こ碳捌鋺?yīng)用學(xué)情分析本節(jié)課授課對象是高二年級學(xué)生。他們在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了基因的本質(zhì)、DNA分子的結(jié)構(gòu)、基因的表達、基因重組等知識，已經(jīng)對基因有了一定的認識。在本節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生也已掌握了不少培養(yǎng)生物新品種的方法，如雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種，但這些方法都局限于同一物種進行的操作，這些都為基因工程及其應(yīng)用這節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下了良好的理論基礎(chǔ)。本節(jié)的學(xué)習(xí)就是將這些學(xué)到的遺傳變異的理論知識運用到實踐當(dāng)中。相對于上一節(jié)對育種的學(xué)習(xí)來說，本節(jié)的內(nèi)容更加抽象，不易于學(xué)生的理解掌握，因而學(xué)習(xí)難度也就更大。基因工程是現(xiàn)今社會生活的熱點話題，雖然學(xué)生對基因工程的概念、步驟非常陌生。但是在應(yīng)用方面通過網(wǎng)絡(luò)電視等媒體也都對轉(zhuǎn)基因食品這一新興詞匯有所了解。然而對于它們是如何產(chǎn)生及安全性問題沒有進行進一步的思考，也可能會存在認為轉(zhuǎn)基因食品都危險，因而不可食用轉(zhuǎn)基因食物的想法。通過這一節(jié)的學(xué)習(xí)使得學(xué)生能夠?qū)D(zhuǎn)基因生物的形成-基因工程有一定的了解和認識。基因工程及其應(yīng)用--效果分析課堂環(huán)節(jié)學(xué)生預(yù)習(xí)及學(xué)習(xí)情況分析：預(yù)習(xí)：通過結(jié)合提綱預(yù)習(xí)，學(xué)生能夠較好的把握本節(jié)的學(xué)習(xí)重點，了解基因工程工具的種類及基因工程操作過程的大致步驟。課堂活動情況分析：首先，學(xué)生動手活動環(huán)節(jié)大部分同學(xué)能夠正確的進行相應(yīng)的模擬操做，教師對學(xué)生出現(xiàn)的具有代表性的錯誤進行了及時評價，及與學(xué)生的共同思考中解決了相關(guān)問題，能夠很好的鍛煉學(xué)生的思維能力，根據(jù)所學(xué)知識解決問題的能力。其次，是有關(guān)限制酶與連接酶