《基因工程及其應(yīng)用》公開(kāi)課教案

5/5《基因工程及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)1.理解基因工程的基本原理及基本工具。2.舉例說(shuō)出制備抗蟲(chóng)棉和轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的操作過(guò)程。3.運(yùn)用數(shù)字化資源解決學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題。4.關(guān)注基因工程，正確看待現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)給生產(chǎn)生活帶來(lái)的影響。二、內(nèi)容與學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)的育種方法，均是同一物種范圍內(nèi)的操作，而微課中的熒光小鼠及問(wèn)題探討中的抗蟲(chóng)棉則獲得了其他物種的性狀，超出了學(xué)生所學(xué)育種方法的范疇，必需借助其他方法才能達(dá)到目的，由此激起學(xué)生的求知欲，引出基因工程。學(xué)生通過(guò)第三、四章的學(xué)習(xí)已熟知DNA分子的結(jié)構(gòu)、基因的本質(zhì)、基因的表達(dá)等內(nèi)容，對(duì)基因有了一定的認(rèn)識(shí)，但基因工程是學(xué)生在高中生物學(xué)習(xí)過(guò)程中首次接觸到的生物工程方面的內(nèi)容，基因工程的基本原理、工具及操作，學(xué)生知之甚少，這部分內(nèi)容抽象難理解。學(xué)生先通過(guò)觀看微課，完成自主學(xué)習(xí)，掌握基礎(chǔ)知識(shí)，再利用模型建構(gòu)及借助多媒體課件、數(shù)碼展臺(tái)、電子白板等數(shù)字化資源將微觀抽象的內(nèi)容形象直觀地展示，使學(xué)生更容易理解本節(jié)內(nèi)容。三、教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn)基因工程的基本原理?；蚬こ痰幕具^(guò)程。解決策略通過(guò)觀看微課，學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)，掌握基因工程的基本內(nèi)容，再通過(guò)小組討論和教師引導(dǎo)解決自學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題；利用電子白板的圖片拖動(dòng)和屏幕拖動(dòng)功能模擬目的基因的獲取、抗蟲(chóng)棉和轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的操作過(guò)程，將微觀內(nèi)容直觀化，加強(qiáng)理解，突破重點(diǎn)；難點(diǎn)基因工程的工具。解決策略課前準(zhǔn)備DNA分子片段模型，通過(guò)模擬限制酶的剪切和DNA連接酶的連接，并利用數(shù)碼展臺(tái)分別展示兩種酶的剪切和鏈接過(guò)程，將抽象的內(nèi)容直觀形象化，發(fā)現(xiàn)兩種酶的作用特點(diǎn)；用多媒體課件展示質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)模式圖，分析運(yùn)載體應(yīng)具備的條件，化解難點(diǎn)。四、教學(xué)流程圖五、教學(xué)過(guò)程教師組織引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)數(shù)字化資源的使用及設(shè)計(jì)意圖圖片展示，導(dǎo)入新課展示生物圖片觀看圖片，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升求知欲望。課件展示圖片，給學(xué)生直觀刺激。解析概念，掌握原理教師引導(dǎo)學(xué)生思考討論基因工程與誘變育種和雜交育種在原理和結(jié)果上的區(qū)別幫助學(xué)生理解基因工程的概念。通過(guò)觀看微課，嘗試概述基因工程的基本概念，并思考討論以下問(wèn)題：1.誘變育種過(guò)程中也獲得了有新性狀的個(gè)體，二者有何不同？2.基因工程的原理與雜交育種的原理相同嗎？小組匯報(bào)討論結(jié)果。利用錄課設(shè)備錄制微課并傳至個(gè)人空間，學(xué)生觀看學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。課件展示討論結(jié)果，言簡(jiǎn)意賅總結(jié)概念。培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移的能力。模擬演示，熟知工具教師為每個(gè)小組提供兩種DNA分子片段模型。引導(dǎo)學(xué)生觀察切割形成的末端。將同組剪切后的DNA片段再連接需要DNA連接酶。教師再給出兩個(gè)由限制酶剪切的末端，引導(dǎo)學(xué)生思考DNA連接酶的作用特點(diǎn)。教師以質(zhì)粒為例引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)和特點(diǎn)。模擬EcoRI限制酶的切割過(guò)程再將切割形成的末端放在一起，觀察特點(diǎn)得出：同種限制酶切割產(chǎn)生的末端相同。小組討論后小結(jié)：DNA連接酶能連接2個(gè)相同的末端。展示學(xué)生整理的與DNA有關(guān)的酶。小組討論：1.運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)是什么？2.作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？小組匯報(bào)討論結(jié)果。利用數(shù)碼展臺(tái)學(xué)生演示切割過(guò)程，并展示切割后形成的末端，將抽象的內(nèi)容直觀形象地展示，便于學(xué)生理解限制酶的作用部位和作用特點(diǎn)。利用電子白板中展示DNA平面結(jié)構(gòu)，學(xué)生找出磷酸二酯鍵，畫(huà)出切割部位。課件展示出兩個(gè)末端，清晰直觀，易于發(fā)現(xiàn)規(guī)律。課件展示與DNA有關(guān)的酶，比較不同酶的作用，體會(huì)酶的專一性特點(diǎn)，并培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。多媒體展示質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)，學(xué)生觀察分析其特點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的能力。舉一反三，熟練操作教師引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)問(wèn)題，幫助學(xué)生理解基因工程在操作時(shí)基本工具的使用和操作注意事項(xiàng)。在電子白板中導(dǎo)入材料，設(shè)計(jì)基本操作過(guò)程。教師對(duì)兩個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行比較，分析設(shè)計(jì)異同。借助微課中熒光小鼠的獲得歸納基因工程的基本過(guò)程。小組討論：1.目的基因與運(yùn)載體混合時(shí)能出現(xiàn)幾種連接組合（只考慮兩兩連接）？2.如何檢測(cè)目的基因是否起作用？3.外源基因在受體細(xì)胞中仍能發(fā)揮作用的理論基礎(chǔ)是什么？小試牛刀：學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)讓棉花獲得抗蟲(chóng)性，讓大腸桿菌能產(chǎn)生人的胰島素。利用電子白板圖片拖動(dòng)演示模擬目的基因獲取的動(dòng)態(tài)過(guò)程，體驗(yàn)限制酶在此時(shí)發(fā)揮的作用和切割的位點(diǎn)用數(shù)碼展臺(tái)展示三種連接組合，直觀形象，深刻理解DNA連接酶的作用特點(diǎn)。利用電子白板中的圖片拖動(dòng)功能，學(xué)生展示設(shè)計(jì)流程，考查學(xué)生對(duì)基因工程操作過(guò)程的掌握程度。再利用電子白板的屏幕移動(dòng)功能將兩個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程放在同一屏幕中進(jìn)行比較，體驗(yàn)“四部曲”和目的不同選擇的受體細(xì)胞不同。歸納總結(jié)，知識(shí)反饋學(xué)生對(duì)課堂檢測(cè)題進(jìn)行講解分析。利用電子白板的書(shū)寫(xiě)功能，分析試題。板書(shū)設(shè)計(jì)本節(jié)亮點(diǎn)1.錄制微課并傳至個(gè)人空間，學(xué)生利用手機(jī)、pad、電腦等電子電子設(shè)備觀看學(xué)習(xí)，根據(jù)掌握程度提出問(wèn)題，在課堂上做到有的放矢；2.借助數(shù)碼展臺(tái)用簡(jiǎn)單的模型進(jìn)