2024-2025学年新教材高中生物 第3章 基因工程 第2节 基因工程的基本操作程序教案 新人教版选择性必修3

2024-2025学年新教材高中生物第3章基因工程第2节基因工程的基本操作程序教案新人教版选择性必修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年新教材高中生物第3章基因工程的第2节，主要介绍了基因工程的基本操作程序。这部分内容是高中生物课程的重要组成部分，旨在让学生了解和掌握基因工程的基本原理和技术方法。

具体内容包括：基因工程的定义、原理和应用范围；基因工程的基本操作步骤，包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞以及目的基因的检测与鉴定等；基因工程的相关技术，如PCR、DNA连接酶等；以及基因工程在生物科技和医学领域的应用实例。

本节课的内容与学生的日常生活和未来的科技发展密切相关，对于培养学生的科学素养和科技创新意识具有重要意义。二、核心素养目标本节课的核心素养目标包括：提高学生的科学探究能力，通过自主学习、合作交流和问题解决等方式，培养学生的科学思维和创新意识；培养学生对生物伦理和生物安全的认识，提高学生的社会责任感；培养学生运用生物知识解决实际问题的能力，提升学生的实践操作技能。通过本节课的学习，使学生能够理解基因工程的基本原理和操作程序，掌握相关技术方法，并能够应用于实际问题的解决中。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在开始本节课之前，学生应该已经掌握了细胞生物学的基本知识，包括细胞结构和功能、DNA和基因的基本概念。此外，学生应该了解一些基本的生物技术，如PCR和DNA提取。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中生对生物科技领域通常比较感兴趣，尤其是那些与未来职业发展相关的主题。学生在学习能力上存在差异，有的学生擅长理论分析，而有的学生则更擅长动手操作。因此，在教学过程中需要考虑到这些差异，采用多样化的教学方法来满足不同学生的学习需求。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在本节课中，学生可能对基因工程的复杂概念和操作程序感到难以理解，特别是对于目的基因的获取、基因表达载体的构建以及目的基因的检测与鉴定等环节。此外，学生可能对基因工程技术的实际应用和伦理问题感到困惑。因此，在教学过程中需要耐心解释，并提供具体的实例来帮助学生理解和掌握这些概念。同时，引导学生思考基因工程技术的潜在伦理和社会影响，以培养他们的社会责任感和生物伦理意识。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024-2025学年新教材高中生物第3章基因工程第2节基因工程的基本操作程序》的教材或学习资料，以便学生能够跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：为了帮助学生更好地理解基因工程的基本操作程序，准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。这些资源可以包括基因表达载体的结构示意图、目的基因导入受体细胞的示意图、PCR技术的过程演示等。通过直观的视觉展示，帮助学生更好地理解和记忆基因工程的相关概念和操作步骤。

3.实验器材：如果本节课涉及实验操作，需要提前准备实验所需的器材和试剂。确保实验器材的完整性和安全性，包括DNA提取试剂盒、PCR仪器、凝胶电泳设备、DNA连接酶等。同时，为了确保实验的顺利进行，还需要准备足够的实验材料，如DNA模板、引物、酶混合物等。

4.教室布置：根据教学需要，对教室进行适当的布置。如果本节课涉及实验操作，可以设置实验操作台，并准备相应的实验服、护目镜、手套等实验用品。此外，还可以布置一些小组讨论区，以便学生进行合作学习和讨论。

除了以上教学资源准备外，还需要提前检查和调试教学设备，如投影仪、电脑、音响等，确保教学过程中的多媒体资源能够正常展示和使用。同时，准备好教学PPT或教学大纲，以便在课堂上进行有序的教学引导和讲解。

最后，作为教师，自身需要对基因工程的基本操作程序有深入的理解和掌握，以便能够准确、清晰地传授知识，并能够回答学生可能提出的问题。同时，要保持对基因工程领域最新研究的关注，以便在教学过程中能够及时更新和补充相关知识，提高教学的实用性和时效性。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对基因工程的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道基因工程是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于基因工程的图片或视频片段，让学生初步感受基因工程的魅力或特点。

简短介绍基因工程的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.基因工程基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解基因工程的基本概念、操作步骤和技术方法。

过程：

讲解基因工程的定义，包括其主要操作步骤和技术方法。

详细介绍基因工程的基本操作步骤，如目的基因的获取、基因表达载体的构建等，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.基因工程案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解基因工程的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的基因工程案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解基因工程的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用基因工程解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与基因工程相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对基因工程的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调基因工程的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括基因工程的基本概念、操作步骤、案例分析等。

强调基因工程在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用基因工程。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于基因工程的短文或报告，以巩固学习效果。六、知识点梳理本节课的教学内容主要包括以下几个方面的知识点：

1.基因工程的概念：基因工程是一种利用重组DNA技术，对生物体的基因进行改造和调控的技术。学生需要理解基因工程的定义，以及它在生物技术领域的应用和意义。

2.基因工程的基本操作步骤：学生需要掌握基因工程的基本操作步骤，包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞以及目的基因的检测与鉴定等。对于每个步骤，学生需要了解其具体操作方法和原理。

3.基因工程的相关技术：学生需要了解基因工程中常用的相关技术，如PCR技术、DNA连接酶、载体构建等。对于每种技术，学生需要了解其原理、操作步骤和应用范围。

4.基因工程的伦理和生物安全问题：学生需要了解基因工程在应用过程中所面临的伦理和生物安全问题，如基因歧视、基因污染等。学生需要具备生物伦理意识，能够对基因工程的应用进行合理的判断和评价。

5.基因工程的应用实例：学生需要了解基因工程在生物科技和医学领域的应用实例，如基因治疗、基因农业等。通过具体的实例，让学生更好地理解基因工程的意义和价值。七、教学反思本节课是关于基因工程的基本操作程序，我选择了新人教版选择性必修3的教材进行教学。在教学过程中，我尽力让学生掌握基因工程的基本概念、操作步骤和相关技术，同时引导学生思考基因工程的伦理和生物安全问题。

在导入新课时，我通过提问和展示图片的方式引起了学生对基因工程的兴趣。我觉得这种方法比较有效，因为学生对于未知的事物总是充满好奇心的。然后，我讲解了基因工程的基本概念和重要性，为学生接下来的学习打下了基础。

在基础知识讲解环节，我详细介绍了基因工程的基本操作步骤，使用图表和示意图帮助学生理解。我觉得这样可以帮助学生更好地理解和记忆基因工程的相关概念和操作步骤。

在案例分析环节，我选择了几个典型的基因工程案例进行分析。通过详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解基因工程的多样性或复杂性。然后，我引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用基因工程解决实际问题。

在学生小组讨论环节，我将学生分成若干小组，每组选择一个与基因工程相关的主题进行深入讨论。我觉得这样可以帮助学生更好地理解和应用基因工程的知识，同时也培养了学生的合作能力和解决问题的能力。

在课堂展示与点评环节，各组代表依次上台展示讨论成果，其他学生和教师对展示内容进行提问和点评。我觉得这样可以帮助学生更好地理解和应用基因工程的知识，同时也锻炼了学生的表达能力。

在课堂小结环节，我简要回顾了本节课的学习内容，强调了基因工程的重要性和意义。然后，我布置了课后作业，让学生撰写一篇关于基因工程的短文或报告，以巩固学习效果。八、内容逻辑关系①基因工程的基本概念和定义：基因工程是一种利用重组DNA技术，对生物体的基因进行改造和调控的技术。学生需要理解基因工程的定义，以及它在生物技术领域的应用和意义。

②基因工程的基本操作步骤：学生需要掌握基因工程的基本操作步骤，包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞以及目的基因的检测与鉴定等。对于每个步骤，学生需要了解其具体操作方法和原理。

③基因工程的相关技术：学生需要了解基因工程中常用的相关技术，如PCR技术、DNA连接酶、载体构建等。对于每种技术，学生需要了解其原理、操作步骤和应用范围。

④基因工程的伦理和生物安全问题：学生需要了解基因工程在应用过程中所面临的伦理和生物安全问题，如基因歧视、基因污染等。学生需要具备生物伦理意识，能够对基因工程的应用进行合理的判断和评价。

⑤基因工程的应用实例：学生需要了解基因工程在生物科技和医学领域的应用实例，如基因治疗、基因农业等。通过具体的实例，让学生更好地理解基因工程的意义和价值。

板书设计：

1.基因工程的基本概念和定义

2.基因工程的基本操作步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定

3.基因工程的相关技术：PCR技术、DNA连接酶、载体构建

4.基因工程的伦理和生物安全问题：基因歧视、基因污染等

5.基因工程的应用实例：基因治疗、基因农业等课后拓展1.拓展内容：

（1）阅读材料：

-《基因工程：生物技术的新前沿》，详细介绍了基因工程的发展历程、技术原理和应用领域。

-《基因编辑：CRISPR技术的突破与应用》，深入探讨了CRISPR技术的工作原理及其在基因编辑、疾病治疗等方面的应用。

-《基因农业：转基因作物的利与弊》，分析了转基因作物对农业生产、食品安全和生态环境的影响。

（2）视频资源：

-TED演讲：《基因编辑：未来的医学与伦理挑战》，讲述了基因编辑技术在医学领域的发展和面临的伦理问题。

-BBC纪录片：《基因革命：生物技术如何改变世界》，介绍了基因工程在各个领域的应用及其对人类生活的影响。

2.拓展要求：

鼓励学生利用课后时间进行自主学习和拓展。教师可提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等。学生可以结合阅读材料和视频资源，深入了解基因工程的相关知识，拓展自己的视野。同时，鼓励学生关注基因工程领域的最新研究动态，了解基因编辑、基因治疗等前沿技术的发展。此外，学生还可以结合自身兴趣，探讨基因工程在农业生产、环境保护等领域的应用及其对社会和个人的影响。通过课后拓展，培养学生的科学素养和创新意识，激发他们对生物科技的兴趣和热情。作业布置与反馈作业布置：

1.根据本节课的教学内容和目标，布置适量的作业，包括填空题、选择题、简答题和论述题等，以巩固学生对基因工程的基本概念、操作步骤和相关技术的掌握。

2.要求学生结合课后拓展内容，撰写一篇关于基因工程的应用实例分析报告，如基因治疗、基因农业等，以提高学生的分析和应用能力。

3.布置实践性作业，如设计一个基因工程实验方案，要求学生说明实验目的、实验步骤、实验材料和实验预期结果等，以培养学生的实践操作