【教学设计】高中生物-《基因工程的基本操作程序》

教学设计基因工程的基本操作程序【教材分析】基因工程的基本操作程序是人教版选矿3专题1基因工程的第2节内容，本节是基因工程专题的核心，上承DNA重组技术的基本工具节，下承基因工程的应用节。在基因工程学中，学生的接触很少，对文字的记述有抽象的感觉，因此在教材中，使用形象化的表现方式，简单地介绍了基因工程学的基本操作步骤的4个步骤。 例如，在基因库中，将基因库与国家图书馆相比，将cDNA库与某市图书馆相比，学生的理解和把握变得容易了。 并且，在教材处理中，将主干、剪枝、非主干的内容以0103010、0103010等方式来表现，实现了有主干。【学情分析】这一部分相对简单，在课堂上基本采用“结合学生练习和讨论说话”的教学方法，使学生掌握知识，培养学生的能力。学生经过上一节的学习，掌握了dna重组技术所需的三个基本工具的作用和基因工程载体所需的条件等知识，具备了学习基因工程基本操作程序的基础，并且经过一年必修教材的学习，学生的生物基础知识已经扎实，思维的目的性、连续性和逻辑性已经是初步的但是，基因工程学的一节对学生来说难点很多，如果处理不好就会成为简单的死记。 因此，在教学过程中，必须在教师的指导下及时加强学生解决问题、运用概念图等生物学语言总结结论等能力。【教育目标】生物技术资料卡是人教版选矿3专题1基因工程的第2节内容，本节是拓展视野专题的核心，上承基因工程的基本操作程序节，下承基因工程节。本节的教育目标如下：1知识目标简述了基础理论研究和技术进步催化了基因工程简述基因工程的原理和基本程序；2能力目标运用概念图学习总结基因工程的基本步骤和方法运用基因工程原理，提出解决某些现实问题的方案3情感态度和价值观关注基因工程的发展；承认基因工程的应用促进了生产力的提高【教育的重点和难点】1 .基因工程基本操作程序的四个步骤2 .从基因库中获取目标基因3 .利用PCR技术扩增目的基因1、教学准备【上课前的准备】教师调整了许多媒体设备，配备了视频、幻灯片和多媒体课件。【会话】2会话【引进新课】教材展示思考：从抗虫棉的获得过程中，引出新课程【教育过程设计】教育的一环教师行为学生活动引进新课程1 )展示中国知识产权的转基因抗虫棉的培育图2 )考虑在抗虫棉的制造过程中使用的工具吗？3 )结合必修2说明转基因抗虫棉培育的四个重要步骤看图，回答上面三个问题目的基因的获得教育的一环目的基因的获得1 )阐述基因结构，发挥目标基因的特点：特别是大小等问题，进一步引发思考思考1 :什么是目标基因？思考2 :基因文库的分类和区别是什么？思考3 :如何从基因文库中选择目标基因2 )学生的回答表明，已知抗虫基因的核苷酸序列，序列短，可以用DNA合成器直接人工合成3 )完全不知道与昆虫对抗的基因的碱基序列时，如何得到与芽孢杆菌体内昆虫对抗的基因是个疑问4 )对学生的回答引出基因文库的概念5 )指导学生看图概括构建基因库时的操作条件、应用工具和过程6 )给予学生肯定的回答，构建基因组文库时应注意的是，每个受体菌DNA分子都含有不同的外源DNA片段，这两种方法适合于获得原核细胞的基因7 )指导学生读书，讲述基因库(cDNA )的一部分概念8 )教师如果想知道某个生物在个体发育的不同阶段表达出基因差异，就必须构建cDNA文库9 )指导学生读书，质疑：如何构建基因文库的一部分10 )抗虫基因的一部分已知，可以通过PCR技术扩增目标基因教师行为11 )指导学生阅读疑问： PCR技术扩增目标基因的必要条件12 )观察PCR过程的插图，质疑PCR放大的过程13 )用列表比较利用PCR技术扩增的目的基因和细胞内DNA复制的异同回忆起旧知识来回答读书回答：从自然界现有物种中分离出来，进行人工合成回答：取得芽孢杆菌的全部基因，从中提取抗虫基因思考与回答：操作条件：对目标基因序列不明应用工具：限制酶、DNA连接酶、载体过程：从基因组中提取DNA酶切、纯化与载体连接大肠杆菌感染基因组文库的构建读书回答：只含有部分生物基因的文库读书回答：某一生物提取某一时期的mRNA逆转录为互补的DNA与载体连接感染大肠杆菌制作基因库的一部分学生活动读书回答：模板，原料，底漆，TaqDNA聚合酶研究并回答：改性： 9095高温下双链DNA解链为单链； 退火： 5560引物与互补的DNA链结合； 拉伸： 72Taq酶从引物进行互补链的合成； 第二回合学生独立完成，教师给予指导基因表达载体的构建1 )基因表达载体的构建是基因工程的核心和基因表达载体的构建意义2 )怀疑是否可以将生物的所有DNA直接导入受体细胞。 那样的话，结果会怎样呢3 )问题：回忆载体的必要条件4 )学生的回答表明，导出基因表达载体也需要复制原点、标记基因等条件，进一步明确基因表达载体最终表达人类需要的蛋白质产物从cDNA文库得到的目标基因中没有启动子，为了将编码序列导入受体生物中使其顺利表达，基因表达载体需要什么样的要素，令人怀疑6 )问题：总结基因表达载体的构成，说明各元件的作用思考回答： 1这种方法不合目的，完全靠运气2检查不方便，不知目标基因是否导入受体细胞研究并回答：启动子和终结子分别位于目标基因的两侧