人教版高中生物必修2第6章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用教案(3)

1、第 2 节 基因工程及其应用教学设计一、教材分析本课是人教版高中生物必修二第六章第 2节内容，主要包括三个方面： 基因 工程的原理、基因工程的应用、 转基因生物和转基因食品安全性。 本节是对杂交 育种和诱变育种内容的补充， 是既贴近实际又远离生活的微观内容， 但转基因技 术是社会热点问题， 也是高考热点考点。 学习这一内容， 既有助于学生了解前沿 科技，也能对科学、技术、社会三者的关系有更深入的理解，还能为学生的人生 规划和发展提供新的视角。 本课学习的基因工程操作的原理及教材概括的基本步 骤，都可以在必修 1和必修 2中找到理论基础。但它毕竟是在分子水平的操作， 操作过程细微，抽象，实验现象

2、看不见也摸不着，只凭教师讲述是很枯燥的，学 生也难以理解。 同时教学内容的呈现具有一定的开放性， 学生可以展示对转基因 食品安全性的不同观点，进行关注、思考和交流。二、学情分析虽然经过必修 1 的学习，学生的生物基础知识较扎实， 思维逻辑性已初步建 立，但基因工程一节对学生来说难点较多， 如果处理不好， 会变成简单的死记硬 背。因此在教学过程中， 宜采用模型建构活动及采用多媒体动画形象化教学， 加 上我所执教班是尖子班， 学生对学习生物学有着浓厚的兴趣， 所以能够组织学生 在学习过程中开展自主探究。本节课推行“问题探究发展”的教学模式，通 过创设学生熟悉的情景来激发学生学习的积极性和探究问题的

3、主动性， 便于每位 同学都能在课堂上完成探究。 充分体现学生在课堂中的主体地位， 发挥教师的主 导作用，通过教师的重点指引和难点突破， 帮助学生完成从对知识的初步认识和 理解升华到对知识的综合理解和应用，从而真正转化为能力和素养。三、教学目标 知识与能力目标1. 通过阅读文本、观看图片，能够简述基因工程的概念；2. 通过教师讲解、图文阅读，能够辨别基因工程操作的基本工具；3. 通过自主建模、小组讨论，能够概述基因工程操作的基本步骤；4. 通过观看图片、师生互动，能够举例说出基因工程的应用。 学科素养（1）基础知识（基因工程的概念；基因工程操作的基本工具和操作步骤；基因 工程的应用）；（2）基本

4、技能（通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养收集处理信 息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力）；（3）基本思想（通过科学探究，培养小组合作意识，提高表达能力和分享实验成果的意识，树立实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神，培养理论联系实际的良好学风）；（4）基本活动经验（通过基因工程的学习，培养积极探索新知和科学创新的精 神，树立一分为二的辩证唯物主义思想，认同科学技术是一把双刃剑）。四、重难点分析1.重点： 基因工程的主要步骤 基因工程的应用 转基因生物和食品的安全性2难点： 基因工程的基本原理。 转基因生物与转基因食品的安全性。五、教法学法分析1. 学法：本节课的学习主要

5、采用合作学习法与模型建构法结合的方式。在探究活 动中采用小组讨论的方式来合作解决问题；通过动手操作加深对基因工程操作步 骤的理解，从而在获取新知的同时，达到能力的提升和学科素养的提高。2. 教法：本节课在新课程倡导的探究性学习理念的指导下，采用探究式教学法。由于学生对基因工程不甚了解，设计教学时，对建模指导提供了相关的背景材料 和必要的说明，目的是便于学生形成比较严谨的方案。 此外，还贯穿有多媒体演 示法，讲授法等，以便使学生获得更形象、全面的认识。六、教学过程教学程序教师活动学生活动设计意图情境导 入，激趣展示图片：1.蓝玫瑰-转紫罗兰控制色素合成的基因。化语-爱情的独无二0观看图片，思考老

6、 师提出的问题，温激发学生 的学习兴设疑2.黄金大米-把产生胡罗卜素的基因插入到大 米的基因组里，制作出黄金大米。好在哪儿呢？ 胡萝卜素在人体可以转化为维生素 A，而严重 缺之维生素A会导致失明，免疫力低下甚至继 发感染。研究黄金大米的科学家和企业捐出了专利权， 让种子可以无偿提供给发展中国家的农民，造 福了很多人。除了黄金大米，转基因农作物已有不下 80种， 有些基因是为了帮助作物增加产量，有些是为 了让作物抵抗害虫，有些是为了不受除草剂的 影响等，那基因工程的原理和操作步骤是什 么？让我们这节课来共同探讨。故知新。思考，回答问题。趣，拉近本 节所学知 识与旧知 的联系，快 速进入本 节学习

7、。一、基因问题：什么叫基因工程？就像器官移植一样，观察、思考通过问题工程的概只不过一个是从个体到个体，另一个是从细胞串的设置，念到细胞。启发学生要实现这一目标，应该解决哪些问题？的思考，比展示问题：(1)如何获得目的基因？较学习，深(2)如何将目的基因导入受体细胞？刻认知。(3)目的基因是否表达？二、基因发放学生学习资料卡学生阅读背景资通过自主工程的原下面我们通过具体的实例，来设计一个转基因料，讨论并展示设探究，旨在理和操作的流程，对转基因进行建模。计思路、简要步激发学生步骤奇思妙想：如何让奶牛产生人奶？骤、后小组合作自探索和协请学生动脑动手，阅读课本和老师提供的背景主建模，总结基因作的兴趣，

8、资料，试模拟基因工程操作的基本步骤：工程的四步曲：培养学生(提示：打开素材动画演示：基因操作的基本步骤)(1)提取目的基的动手能提问1:在生物学上作为获取目的基因的“剪因力和思维刀”是什么？(2) 目的基因与能力、培养（提示：打开素材动画课件：基因工程简介）运载体结合（以质归纳总结【教师讲解】限制酶主要来自细菌等微生物体。因为微生物粒为运载体）。（3）将目的基因能力。容易受到外源DNA的干扰，而限制酶可以切导入受体细胞。除这些外源DNA，使其失活，是对自身生存的导入方法：借鉴细一种保护。EcoR I只是已知多种限制酶中的一困或病毒侵染细种。EcoR I是一种从细菌中发现的能在特定位胞的途径。置

9、上切割DNA分子的酶，其特定的识别序列导入过程：运载体是GAATTC，特定的切点是在 G和A之间。为质粒，受体细胞探究1限制酶的功能特点中指出两个“特定”，为细菌。（4） 目这两个“特定”指什么？的基因的检测和探究2:限制酶切割DNA分子后产生了什么？表达探究3:用同种限制酶切割的DNA末端需要用检测：通过检测标什么酶连接缝合呢？记基因的有无，来2.基因针线”DNA连接酶判断目的基因是提问2: DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸否导入。分子的什么部位？表达：通过特疋性连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手），不状的产生与否来是氢键（梯子的踏板）。确定目的基因是结果：两个相同的黏性未端的连接过渡：通

10、过讨论，我们知道基因剪刀一限制酶 切割目的基因，并通过 DNA连接酶将来源不 同的两个基因连接起来，但是目的基因怎样才 能导入受体细胞？3.基因运输工具”一一运载体提问：常用的运载体有哪些？展示质粒的结构模式图，介绍探究4:充当运载体应该具有什么特点？ 作用：将外源基因送入受体细胞。否表达。三、基因工程的应用1不仅减少了农药 的用量，大大降低 了生产成本，而且 还减少了农药对 环境的污染2. 基因工程生产药 品的优点是效率 咼、成本低、品质 好。3. 解决粮食短缺问 题；减少农药使 用，从而减少环境 污染；节省生产成 本，降低粮食售 价；增加粮食营 养，提高附加价 值；增加食物种 类，提升食物

11、品 质；促进生产效 率，带动相关产业 发展。完成从对 知识的初 步认识和 理解升华 到对知识 的综合理 解和应用, 从而真正 转化为能 力和素养。具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保 存；具有多个限制酶切点；具有某些标记基因 种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。问题：那么基因工程具体是如何进行操作的 呢？请学生建模并展示、交流结果。（提示：打开拓展新闻报道：乳牛分泌人奶） 基因工程与作物育种转基因抗虫棉，耐贮存的番茄，耐盐碱的棉花, 抗除草剂的玉米、油菜、大豆等。 基因工程与药物研制有胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、 凝血因子，以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾 的疫苗等。 转基因生物和转基因食品的安全性有的转基因作物如果想上市，都要在安全性上 收到非常严苛的全面审查。目前我们农业部使 用最严格的一套安全标准来审核转基因作物， 比其他任何食品都要谨慎，转基因作物里转入 的基因不会影响改变你本身的基因，在被你消 化时，就会分解成营养元素。提炼：四、小结 回顾一下这节课，回答问题:巩固本节所学知巩固