2024-2025学年高中生物 第四章 生物化学与分子生物学技术 第2节 分子生物学技术教案 苏教版选修1

2024-2025学年高中生物第四章生物化学与分子生物学技术第2节分子生物学技术教案苏教版选修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中生物选修1第四章生物化学与分子生物学技术第2节分子生物学技术

2.教学年级和班级：2024-2025学年高中生物选修1班级

3.授课时间：课时2课时

4.教学时数：2课时二、核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括以下几个方面：

1.生命观念：通过学习分子生物学技术，使学生能够理解生物体内生物分子之间的相互作用，以及这些作用对生物体生命活动的影响，形成科学的生命观念。

2.科学思维：培养学生运用科学的方法和逻辑思维分析问题、解决问题的能力。例如，通过分析分子生物学技术的原理和应用，使学生能够运用所学知识解决实际问题。

3.科学探究：培养学生进行实验设计和实验操作的能力，使学生能够通过实验探究，验证分子生物学技术的原理和应用。

4.科学态度：培养学生对待科学的态度，使学生能够积极主动地参与科学学习，勇于探索，严谨治学，不断进取。

5.社会责任：使学生认识到分子生物学技术在现代科学技术发展中的重要地位，以及在社会生活中的广泛应用，培养学生的社会责任感。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节内容之前，学生应该已经掌握了生物学基础知识，如细胞结构、遗传学基本概念、DNA的结构和功能等。此外，学生还应该具备一定的化学知识，如化学键、蛋白质结构等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：根据对学生的了解，本节课的内容可能会引起学生的兴趣，特别是对于那些对生物技术感兴趣的学生。在学习能力方面，学生应该具备一定的逻辑思维能力和实验操作能力。在学习风格上，学生可能更倾向于通过实验和实践活动来学习，因此，教师在授课过程中应注重实践环节的设置。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习了分子生物学技术的基本概念和原理之后，学生可能会在理解较为复杂的实验操作和原理上遇到一定的困难。此外，对于分子生物学技术在实际应用中的理解，如PCR技术在疾病诊断、基因工程中的应用等，学生可能也需要进一步的引导和帮助。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材《高中生物选修1第四章生物化学与分子生物学技术第2节分子生物学技术》。此外，教师还需准备相应的教学指导用书和备课资料，以便于授课过程中查阅和参考。

2.辅助材料：为帮助学生更好地理解分子生物学技术的相关概念，教师应准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。例如，DNA双螺旋结构模型、PCR技术原理图解、基因测序过程视频等。这些资源可以有效地辅助教学，提高学生的学习兴趣和效果。

3.实验器材：本节课涉及实验操作，教师应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。实验器材包括显微镜、试管、移液器、培养皿、DNA提取试剂盒等。同时，教师还需检查实验试剂的有效期和质量，确保实验顺利进行。

4.教室布置：根据教学需要，教师应提前布置教室环境。将教室分为讲解区、展示区、实验操作区等不同区域，以便于授课、学生展示和实验操作。在实验操作区，设置合适的空间和台面，确保学生实验操作的安全和舒适。

5.教学软件和设备：教师需确保教学所需的计算机、投影仪、音响等设备正常运行。此外，还需准备教学软件，如PowerPoint、多媒体教学软件等，以便于进行课件展示和教学互动。

6.备课资料：教师应提前准备备课资料，包括教学设计、教学课件、习题及答案等。备课资料应紧密结合教材内容，侧重于分子生物学技术的基本原理、实验操作和实际应用等方面的教学。

7.安全防护措施：在进行实验操作时，教师应向学生讲解实验安全注意事项，确保实验过程中学生的安全。同时，教师还需检查实验药品和器材是否符合安全标准，避免发生意外事故。

8.教学反馈与评价工具：为了解学生对本节课内容的学习情况，教师应准备相应的教学反馈与评价工具，如课堂提问、练习题、实验报告等。这些工具可以帮助教师及时了解学生的学习进度，为后续教学提供有效参考。五、教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解分子生物学技术的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习分子生物学技术内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确分子生物学技术的教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保分子生物学技术教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习分子生物学技术的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入分子生物学技术学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的生物学基础知识，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为分子生物学技术新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解分子生物学技术的基本原理和实验操作，结合实例帮助学生理解。

突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕分子生物学技术问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验分子生物学技术的应用，提高实践能力。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对分子生物学技术知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决分子生物学问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与分子生物学技术相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合分子生物学技术内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习分子生物学技术的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的分子生物学技术内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的分子生物学技术内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。六、知识点梳理1.分子生物学技术的基本原理：

-分子生物学技术是利用分子生物学原理和方法研究生物大分子的结构、功能和相互作用的科学技术。

-分子生物学技术主要包括DNA重组技术、PCR技术、基因测序技术等。

-这些技术依赖于生物化学、生物物理学和分子生物学等基础学科的研究成果。

2.DNA重组技术：

-DNA重组技术是指将不同来源的DNA分子通过体外重组，使其在细胞内得以表达和发挥作用的技术。

-基本步骤包括：DNA提取、DNA切割、DNA连接、转化等。

-应用领域包括基因工程、基因治疗、疫苗研发等。

3.PCR技术（聚合酶链反应）：

-PCR技术是一种在体外通过模拟DNA复制过程，快速、高效地扩增特定DNA序列的技术。

-基本步骤包括：变性、退火、延伸等。

-应用领域包括疾病诊断、基因指纹分析、突变检测等。

4.基因测序技术：

-基因测序技术是确定DNA分子中碱基序列的技术。

-主要方法包括：Sanger测序、焦磷酸测序、离子测序等。

-应用领域包括基因组学研究、疾病基因挖掘、个体化医疗等。

5.分子生物学技术的实验操作：

-实验操作包括DNA提取、PCR扩增、电泳分析、Westernblot等。

-实验操作要求严格，需要注意无菌操作、避免交叉污染。

-实验结果需要通过特定的检测方法进行分析和解读。

6.分子生物学技术在实际应用中的例子：

-疾病诊断：通过分子生物学技术可以检测病原体、突变基因等，用于疾病诊断和预测。

-基因治疗：利用分子生物学技术将正常基因导入病变细胞，以治疗遗传性疾病。

-疫苗研发：通过分子生物学技术可以制备病毒基因或抗原，用于疫苗研发和免疫接种。

7.分子生物学技术的社会影响：

-分子生物学技术的应用极大地推动了生物科学研究和医学进步。

-分子生物学技术的发展也引发了一系列伦理和法律问题，如基因隐私保护、遗传歧视等。

-分子生物学技术的普及和应用需要加强公众科学素养的培养和科普宣传。七、板书设计1.分子生物学技术的基本原理：

-利用分子生物学原理和方法研究生物大分子的结构、功能和相互作用。

2.DNA重组技术：

-利用体外重组技术，实现不同来源DNA分子的表达和作用。

-基本步骤：DNA提取、DNA切割、DNA连接、转化。

3.PCR技术（聚合酶链反应）：

-通过模拟DNA复制过程，快速、高效地扩增特定DNA序列。

-基本步骤：变性、退火、延伸。

4.基因测序技术：

-确定DNA分子中碱基序列的技术。

-方法：Sanger测序、焦磷酸测序、离子测序。

5.分子生物学技术的实验操作：

-实验操作包括DNA提取、PCR扩增、电泳分析、Westernblot等。

-实验操作要求严格，注意无菌操作、避免交叉污染。

6.分子生物学技术在实际应用中的例子：

-疾病诊断、基因治疗、疫苗研发等。

7.分子生物学技术的社会影响：

-推动生物科学研究和医学进步。

-引发伦理和法律问题，如基因隐私保护、遗传歧视等。

-加强公众科学素养的培养和科普宣传。八、典型例题讲解1.例题1：简述DNA重组技术的原理和应用。

答案：DNA重组技术是利用分子生物学原理和方法，将不同来源的DNA分子通过体外重组，使其在细胞内得以表达和发挥作用的技术。基本步骤包括DNA提取、DNA切割、DNA连接和转化。应用领域包括基因工程、基因治疗、疫苗研发等。

2.例题2：解释PCR技术的原理，并简述其在疾病诊断中的应用。

答案：PCR技术是一种在体外通过模拟DNA复制过程，快速、高效地扩增特定DNA序列的技术。基本步骤包括变性、退火和延伸。在疾病诊断中，通过PCR技术可以检测病原体、突变基因等，用于疾病诊断和预测。

3.例题3：简要描述基因测序技术的原理和应用。

答案：基因测序技术是确定DNA分子中碱基序列的技术。主要方法包括Sanger测序、焦磷酸测序和离子测序。应用领域包括基因组学研究、疾病基因挖掘、个体化医疗等。

4.例题4：解释分子生物学技术的实验操作要求，并简述DNA提取的基本步骤。

答案：分子生物学技术的实验操作要求严格，需要注意无菌操作、避免交叉污染。DNA提取的基本步骤包括细胞裂解、DNA与蛋白质分离、DNA纯化、DNA定量等。

5.例题5：举例说明分子生物学技术在实际应用中的例子，并简述其作用。

答案：分子生物学技术在实际应用中的例子包括疾病诊断、基因治疗、疫苗研发等。例如，在疾病诊断中，通过分子生物学技术可以检测病原体、突变基因等，用于疾病诊断和预测；在基因治疗中，利用分子生物学技术将正常基因导入病变细胞，以治疗遗传性疾病；在疫苗研发中，通过分子生物学技术可以制备病毒基因或抗原，用于疫苗研发和免疫接种。

补充说明：以上例题主要围绕分子生物学技术的基本原理、实验操作和实际应用等方面进行设计，旨在帮助学生理解和掌握分子生物学技术的相关知识。在解答这些例题时，学生需要运用所学知识，对分子生物学技术的原理、操作步骤和应用领域等进行深入思考和分析。通过这些例题的练习，可以有效提高学生对分子生物学技术的理解和应用能力。教学反思与改进本节课结束后，我进行了教学反思，以便评估教学效果并识别需要改进的地方。以下是我的反思和改进计划：

1.课堂互动：我发现课堂互动环节的设置有助于提高学生的参与度和学习兴趣。然而，部分学生在小组讨论中显得沉默，可能是因为他们对分子生物学技术不够熟悉，或者是因为缺乏自信。为了改善这种情况，我计划在未来的教学中增加一些基础知识的复习，并鼓励学生在课堂上积极提问和表达自己的观点。

2.实验操作：实验操作是分子生物学技术教学中的重要组成部分。我发现学生在实验操作中存在一些问题，例如操作不规范、数据记录不准确等。为了提高实验操作的准确性和规范性，我计划在未来的教学中加强对实验操作的指导和监督，确保学生能够正确完成实验步骤。

3.知识点的讲解：我在讲解分子生物学技术的基本原理和应用时，尽量清晰、准确地表达，并配合实例帮助学生理解。然而，我发现部分学生在理解一些复杂概念时仍然存在困难。为了更好地帮助学生理解这些概念，我计划在未来的教学中使用更多的直观教学工具，如模型、动画等，以帮助学生更好地理解抽象的概念。

4.作业的布置：我布置了一些课后作业，以帮助学生巩固本节课所学的内容。然而，我发现部分学生的作业完成情况不佳，可能是因为作业难度过大或者缺乏指导。为了改善这种情况，我计划在未来的教学中根据学生的学习情况调整作业难度，并提供更多的学习资源和指导。课堂课堂评价：

1.提问：通过提问，了解学生对分子生物学技术的基本原理、实验操作和实际应用等方面的掌握情况。及时解答学生的疑问，针对学生的薄弱环节进行有针对性的讲解和辅导。

2.观察：观察学生在课堂上的参与程度，如小组讨论、实验操作等。鼓励学生积极参与，对表现积极的学生给予表扬和鼓励，对参与度不高或遇到困难的学生给予关心和指导。

3.测试：在课堂上设置一些小测试，检查学生对分子生物学技术相关知识点的掌握情况。通过测试结果，了解学生的学习