2017高中生物 专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用教案 新人教版选修3

2017高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用教案新人教版选修3课题：课时：授课时间：教学内容2017高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用教案新人教版选修3

1.基因工程在农业中的应用，包括抗虫、抗病、抗逆等性状的培育；

2.基因工程在医药领域的应用，如生产药物、治疗遗传病等；

3.基因工程在环境保护中的应用，如生物降解、生物修复等；

4.基因工程在生物技术产业中的应用，如发酵工程、酶工程等。核心素养目标分析重点难点及解决办法重点：

1.基因工程应用的具体实例，如抗虫棉的培育过程。

2.基因工程在医药领域的应用，如胰岛素的基因工程生产。

难点：

1.基因工程操作的复杂性，包括基因的提取、修饰、导入等步骤。

2.基因工程伦理问题的理解，如基因编辑对生物多样性和人类健康的影响。

解决办法：

1.通过实际案例教学，结合多媒体展示，帮助学生理解基因工程应用的实际过程。

2.组织小组讨论，引导学生思考基因工程的伦理问题，培养批判性思维和道德判断能力。

3.针对操作复杂性的难点，提供实验模拟或实验操作指导，帮助学生逐步掌握基因工程的基本操作技能。教学资源准备1.教材：确保每位学生都拥有新人教版选修3《基因工程》教材。

2.辅助材料：准备与基因工程应用相关的图片、图表、视频等多媒体教学资源，以便于讲解和展示。

3.实验器材：如涉及基因工程实验操作，确保实验器材如DNA提取试剂盒、显微镜等完备且安全。

4.教室布置：设置分组讨论区，安排实验操作台，营造互动式学习环境。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。设计预习问题：围绕“基因工程的应用”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“基因工程在农业中的应用有哪些？”和“基因工程如何影响人类健康？”

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解基因工程的基本概念和应用领域。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示转基因食品的图片或视频，引出“基因工程的应用”课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解基因工程在医药、农业和环境保护中的应用，结合实例如转基因抗虫棉、胰岛素生产等。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分析基因工程应用的伦理问题。

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，如“基因编辑技术有哪些潜在风险？”进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，表达自己的观点和见解。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解基因工程的应用。

实践活动法：设计小组讨论，让学生在实践中掌握基因工程应用的伦理分析。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据“基因工程的应用”课题，布置课后作业，如撰写一篇关于基因工程应用的报告。

提供拓展资源：提供与基因工程应用相关的拓展资源，如科学杂志文章、在线课程等。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的基因工程应用的知识和技能。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。知识点梳理六、知识点梳理

1.基因工程的定义与原理

-基因工程：在分子水平上对基因进行操作，包括基因的克隆、剪切、拼接、转移和表达等。

-基因工程原理：基于DNA双螺旋结构和中心法则，利用限制性内切酶、DNA连接酶和反转录酶等工具进行基因操作。

2.基因工程工具酶

-限制性内切酶：识别特定的核苷酸序列，并在该序列的特定位置切割DNA分子。

-DNA连接酶：将DNA分子连接起来，形成重组DNA。

-反转录酶：将RNA模板转录成DNA。

3.基因克隆技术

-基因克隆：将目的基因插入到载体中，在宿主细胞中进行扩增和表达。

-载体：常用的载体包括质粒、噬菌体和人工染色体等。

-克隆方法：包括分子克隆、聚合酶链反应（PCR）克隆等。

4.基因表达技术

-基因表达：将目的基因导入宿主细胞，使其在细胞内进行转录和翻译，产生蛋白质。

-表达系统：常用的表达系统包括细菌、酵母、哺乳动物细胞等。

-表达策略：包括启动子选择、基因序列优化、表达载体构建等。

5.基因编辑技术

-基因编辑：通过基因编辑技术对目标基因进行精确修饰，实现对基因的添加、删除或替换。

-CRISPR/Cas9系统：一种基于RNA指导的基因编辑技术，具有高效、简单、低成本等优点。

6.基因工程应用

-农业应用：如抗虫、抗病、抗逆等性状的培育，提高农作物的产量和品质。

-医药领域：如生产药物、治疗遗传病、开发基因治疗等。

-环境保护：如生物降解、生物修复等。

7.基因工程伦理问题

-基因歧视：基于基因信息对个人或群体的歧视。

-基因安全：基因编辑技术可能带来的潜在风险，如基因污染、基因逃逸等。

-基因伦理：基因工程应用中的道德和伦理问题，如人类胚胎基因编辑、基因治疗等。

8.基因工程实验室技术

-DNA提取：从细胞或其他生物样本中提取DNA。

-DNA纯化：去除DNA中的杂质，获得高纯度的DNA。

-DNA测序：确定DNA的核苷酸序列。

-实验室安全：遵循实验室安全规范，防止生物污染和化学危害。

9.基因工程发展趋势

-基因编辑技术的不断完善和普及。

-基因工程在生物医学、农业、环境保护等领域的广泛应用。

-基因工程与其他生物技术的融合，如合成生物学、系统生物学等。课堂小结，当堂检测课堂小结：

在本节课的学习中，我们共同探讨了基因工程的应用，涵盖了农业、医药、环境保护等多个领域。通过实例分析，我们了解了基因工程在提高农作物产量、治疗遗传病、修复环境等方面的重要作用。同时，我们也认识到了基因工程在发展过程中所面临的伦理问题，如基因歧视、基因安全等。

为了巩固今天所学内容，以下是课堂小结的要点：

1.基因工程的应用领域：农业、医药、环境保护等。

2.基因工程在农业中的应用实例：抗虫棉、抗病水稻等。

3.基因工程在医药领域的应用实例：生产药物、治疗遗传病等。

4.基因工程在环境保护中的应用实例：生物降解、生物修复等。

5.基因工程伦理问题：基因歧视、基因安全等。

当堂检测：

1.简述基因工程在农业中的应用，并举例说明。

2.列举至少两个基因工程在医药领域的应用实例。

3.描述基因工程在环境保护中的应用及其意义。

4.分析基因工程可能带来的伦理问题，并提出自己的看法。

5.解释基因工程与生物伦理之间的关系。重点题型整理1.题型：基因工程在农业中的应用实例分析

题目：请分析转基因抗虫棉的培育过程，并说明其在农业生产中的优势。

答案：转基因抗虫棉的培育过程包括基因提取、基因修饰、载体构建、转化受体细胞和筛选等步骤。其优势在于减少了农药的使用，降低了农作物的损失，提高了产量和品质。

2.题型：基因工程在医药领域的应用实例说明

题目：举例说明基因工程在医药领域的应用，并解释其原理。

答案：基因工程在医药领域的应用包括生产药物和开发基因治疗。例如，利用基因工程生产胰岛素，通过基因工程技术将人的胰岛素基因导入大肠杆菌，使其产生胰岛素。原理是利用基因工程技术将目的基因导入宿主细胞，使其表达目标蛋白质。

3.题型：基因工程在环境保护中的应用举例

题目：列举一个基因工程在环境保护中的应用实例，并说明其作用。

答案：基因工程在环境保护中的应用实例有生物降解和生物修复。例如，利用基因工程改造微生物，使其能够降解石油等有害物质，从而减少环境污染。

4.题型：基因编辑技术的基本原理

题目：简述CRISPR/Cas9基因编辑技术的基本原理。

答案：CRISPR/Cas9基因编辑技术是一种基于RNA指导的基因编辑技术。其原理是利用CRI