專題三 主題二 單元教學(xué)案例7 以基因工程手段實(shí)現(xiàn)干擾素的大量生產(chǎn)-高中生物單元說課稿

專題三主題二單元教學(xué)案例7以基因工程手段實(shí)現(xiàn)干擾素的大量生產(chǎn)-高中生物單元說課稿學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于高中生物教材的專題三主題二單元教學(xué)案例7，以基因工程手段實(shí)現(xiàn)干擾素的大量生產(chǎn)。教材中詳細(xì)介紹了基因工程的基本概念、原理和操作步驟，并通過具體的案例讓學(xué)生了解基因工程在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。案例中主要包括以下內(nèi)容：

1.基因工程的基本概念和原理：基因工程是一種通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性的技術(shù)。它涉及到基因的克隆、剪切、拼接和轉(zhuǎn)移等過程。

2.基因工程的操作步驟：包括目的基因的獲取、載體的選擇和構(gòu)建、重組載體的轉(zhuǎn)化和篩選等步驟。

3.基因工程在干擾素生產(chǎn)中的應(yīng)用：通過基因工程手段，將干擾素的基因插入到適當(dāng)?shù)妮d體中，然后將重組載體轉(zhuǎn)化到宿主細(xì)胞中，通過宿主細(xì)胞的表達(dá)和分泌，實(shí)現(xiàn)干擾素的大量生產(chǎn)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括以下幾點(diǎn)：

1.生命觀念：通過學(xué)習(xí)基因工程的基本概念和原理，使學(xué)生能夠理解生物體內(nèi)基因的作用和遺傳信息的傳遞過程，建立生命觀念。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用邏輯思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維，分析基因工程的操作步驟和應(yīng)用實(shí)例，提高科學(xué)思維能力。

3.科學(xué)探究：通過案例分析，讓學(xué)生掌握基因工程實(shí)驗(yàn)的基本方法和技巧，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和問題解決能力。

4.社會責(zé)任：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注基因工程在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，理解基因工程技術(shù)對社會發(fā)展的影響，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和道德觀念。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了基因、DNA、遺傳信息等基本生物學(xué)知識，同時(shí)對細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能有一定的了解。此外，學(xué)生應(yīng)該具備一定的實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)探究能力。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：根據(jù)對學(xué)生的了解，我發(fā)現(xiàn)他們對應(yīng)用生物知識解決實(shí)際問題充滿興趣。在學(xué)習(xí)能力方面，大部分學(xué)生具備邏輯思維和分析問題的能力，但也有一部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析感到困難。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生們喜歡通過互動和討論來加深對知識的理解。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)本節(jié)課的過程中，學(xué)生可能會對基因工程的概念和原理感到抽象和難以理解。此外，基因工程的操作步驟和實(shí)驗(yàn)技術(shù)可能對部分學(xué)生來說較為復(fù)雜，他們可能難以掌握實(shí)驗(yàn)操作技巧和數(shù)據(jù)分析方法。同時(shí)，學(xué)生可能對基因工程在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用和倫理問題感到困惑。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材，包括專題三主題二單元教學(xué)案例7的相關(guān)內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便更直觀地展示基因工程的基本概念、原理和操作步驟。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果涉及實(shí)驗(yàn)，提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，如DNA提取試劑盒、PCR儀器、重組載體構(gòu)建試劑等，并確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，設(shè)置分組討論區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作臺，以便學(xué)生進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)操作。教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

同學(xué)們，大家好！上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了基因的基本概念和遺傳信息的傳遞過程，這節(jié)課我們將進(jìn)入專題三主題二的單元教學(xué)案例7，以基因工程手段實(shí)現(xiàn)干擾素的大量生產(chǎn)?；蚬こ淌且环N通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性的技術(shù)。它涉及到基因的克隆、剪切、拼接和轉(zhuǎn)移等過程。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們將了解基因工程的基本概念、原理和操作步驟，并探索基因工程在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2.知識講解（15分鐘）

首先，我們來回顧一下基因工程的基本概念和原理。基因工程是一種通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性的技術(shù)。它涉及到基因的克隆、剪切、拼接和轉(zhuǎn)移等過程?；蚬こ痰膽?yīng)用廣泛，包括醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。

3.案例分析（15分鐘）

現(xiàn)在，讓我們來看一個(gè)具體的案例，以基因工程手段實(shí)現(xiàn)干擾素的大量生產(chǎn)。干擾素是一種重要的免疫調(diào)節(jié)因子，具有抗病毒、抗腫瘤等多種生物學(xué)功能。通過基因工程手段，我們可以將干擾素的基因插入到適當(dāng)?shù)妮d體中，然后將重組載體轉(zhuǎn)化到宿主細(xì)胞中，通過宿主細(xì)胞的表達(dá)和分泌，實(shí)現(xiàn)干擾素的大量生產(chǎn)。

4.小組討論（10分鐘）

現(xiàn)在，請同學(xué)們分成小組，根據(jù)我們剛剛學(xué)到的基因工程知識和案例內(nèi)容，討論以下問題：

1.基因工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些？

2.基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些？

3.基因工程在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些？

5.實(shí)驗(yàn)操作（15分鐘）

1.目的基因的獲?。和ㄟ^PCR擴(kuò)增獲得干擾素基因。

2.載體的選擇和構(gòu)建：選擇適當(dāng)?shù)妮d體，將干擾素基因插入到載體中，構(gòu)建重組載體。

3.重組載體的轉(zhuǎn)化：將重組載體轉(zhuǎn)化到宿主細(xì)胞中，可以通過化學(xué)方法或電轉(zhuǎn)化等手段。

4.轉(zhuǎn)化細(xì)胞的篩選和鑒定：篩選和鑒定轉(zhuǎn)化成功的細(xì)胞，進(jìn)行表達(dá)和分泌。

6.總結(jié)與評價(jià)（5分鐘）

7.作業(yè)布置

請同學(xué)們課后完成以下作業(yè)：

1.根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，總結(jié)基因工程的基本概念、原理和操作步驟。

2.結(jié)合小組討論的結(jié)果，撰寫一篇關(guān)于基因工程應(yīng)用的短文，可以是醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)或環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的一個(gè)案例。

3.針對實(shí)驗(yàn)操作，撰寫一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果和分析。知識點(diǎn)梳理1.基因工程的基本概念：基因工程是一種通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性的技術(shù)。它涉及到基因的克隆、剪切、拼接和轉(zhuǎn)移等過程。

2.基因工程的原理：基因工程的原理基于分子生物學(xué)中的DNA重組技術(shù)，通過特定的酶切酶識別和切割DNA分子的特定序列，然后通過DNA連接酶將目的基因與載體DNA連接，形成重組DNA。

3.基因工程的操作步驟：基因工程的操作步驟包括目的基因的獲取、載體的選擇和構(gòu)建、重組載體的轉(zhuǎn)化和篩選等。目的基因可以通過PCR擴(kuò)增、基因文庫篩選等方法獲取。載體是用來攜帶目的基因的DNA分子，常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體和人工染色體等。重組載體的轉(zhuǎn)化可以通過化學(xué)方法或電轉(zhuǎn)化等手段將重組DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞中。篩選和鑒定轉(zhuǎn)化成功的細(xì)胞，可以通過標(biāo)記基因、表達(dá)產(chǎn)物分析等方法進(jìn)行。

4.基因工程的應(yīng)用：基因工程在醫(yī)藥領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如生產(chǎn)重組蛋白藥物、基因治療等。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，基因工程可以用于培育轉(zhuǎn)基因作物、抗蟲植物等。此外，基因工程還在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域有應(yīng)用，如生物降解污染物質(zhì)、生物傳感器檢測污染物等。

5.干擾素的基因工程生產(chǎn)：干擾素是一種重要的免疫調(diào)節(jié)因子，通過基因工程手段可以大量生產(chǎn)。首先，通過PCR擴(kuò)增獲得干擾素基因。然后，選擇適當(dāng)?shù)妮d體，將干擾素基因插入到載體中，構(gòu)建重組載體。接著，將重組載體轉(zhuǎn)化到宿主細(xì)胞中，可以通過化學(xué)方法或電轉(zhuǎn)化等手段。最后，篩選和鑒定轉(zhuǎn)化成功的細(xì)胞，進(jìn)行表達(dá)和分泌。

6.基因工程的倫理問題：基因工程在帶來巨大利益的同時(shí)，也引發(fā)了一些倫理問題。例如，轉(zhuǎn)基因作物的種植可能對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用可能引發(fā)生物安全風(fēng)險(xiǎn)，基因編輯技術(shù)的使用可能涉及倫理道德底線等。因此，在進(jìn)行基因工程研究和應(yīng)用時(shí)，需要充分考慮和評估倫理問題，并建立相應(yīng)的法律法規(guī)和監(jiān)管機(jī)制。板書設(shè)計(jì)1.基因工程的基本概念：

-定義：通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性的技術(shù)。

-過程：基因的克隆、剪切、拼接和轉(zhuǎn)移等。

2.基因工程的原理：

-基于DNA重組技術(shù)。

-酶切酶識別和切割DNA分子的特定序列。

-DNA連接酶將目的基因與載體DNA連接。

3.基因工程的操作步驟：

-目的基因的獲?。篜CR擴(kuò)增、基因文庫篩選等。

-載體的選擇和構(gòu)建：質(zhì)粒、噬菌體、人工染色體等。

-重組載體的轉(zhuǎn)化：化學(xué)方法、電轉(zhuǎn)化等。

-篩選和鑒定轉(zhuǎn)化成功的細(xì)胞：標(biāo)記基因、表達(dá)產(chǎn)物分析等。

4.基因工程的應(yīng)用：

-醫(yī)藥領(lǐng)域：重組蛋白藥物、基因治療等。

-農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：轉(zhuǎn)基因作物、抗蟲植物等。

-環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域：生物降解污染物質(zhì)、生物傳感器檢測污染物等。

5.干擾素的基因工程生產(chǎn)：

-PCR擴(kuò)增獲得干擾素基因。

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