《6.2基因工程》教学设计
内容摘要：基因工程知识内容比较抽象和复杂，属于生物科学中的前沿科学。学生理解和接受起来都十分困难。因此本节的侧重点是基因工程的原理和大致过程上，在教学深度的把握上应定位在学生了解基因工程的过程和方法，而不必引入过多的专业术语和详细的操作技术，语言力求形象生动，避免不适当的扩展，增加深度和难度，用板书来表现基因工程这一动态过程。使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。基因工程的应用的教学，重在列举基因工程各种应用的基础上，引导学生讨论基因工程应用的利与弊。在进行教学的过程中，布置学生在课前浏览相应的信息资料，搜集有关资料并分析、归纳、整理，提出相应的问题或自主探究的课题，提交组内讨论；各小组讨论归纳，在课堂上进行全体同学的交流和讨论。
一、学情分析
学生学习了必修1、2关于DNA的内容,具有一定量的生物素养和生物知识。在学习基因工程之前,学生已经掌握了不少培养生物新品种的方法,如杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种,但这些方法都局限于同一物种进行的操作。基因工程解决了跨物种之间的育种。要充分激发学生学习兴趣,引入基因工程的概念。
二、教学目标
1、知识方面:
(1)简述基因工程的原理、概念，步骤。
(2)举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。
2、能力方面:
(1)提高学生阅读能力,培养自主学习能力。
(2)通过利用板书模拟基因工程的操作过程,使学生在理解步骤的同时,切身体会基因工程的主要过程。
3、情感态度和价值观方面:
关注转基因生物和转基因食品的安全性。
三、教学重点和难点
1、教学重点
（1）基因工程的基本原理。（2）基因工程的安全性问题。
2、教学难点
（1）基因工程的基本原理。（2）转基因生物与转基因食品的安全性。
四、教学策略
1、分析法2、观察法3、讲述法
五、教学过程
导入：（通过转基因食品的社会争议，引入基因工程这一新概念）
明确本节课所要达到的目标。
【板书：第二节
基因工程】
1、基因工程的概念
2、基因工程的操作步骤
3、基因工程的工具
4、基因工程的应用及转基因食品安全问题
内容一、基因工程的概念
学生完成预习学案，简单叙述基因工程的概念和原理
教师进行概念解析：教师根据概念的内容已不同的角度进行阐述，包括基因工程的目的，原理，方法等。以转基因鲤鱼为例，抛出问题。
问题1：如何得到发光的转基因鲤鱼
学生探讨，并回答问题。得出结论。教师展示基因工程的设计思路。
找出给出的思路与学生观点不同的地方，并对基因工程的步骤进行展示，细化。
内容二、基因工程的步骤
1、提取目的基因
2、目的基因与运载体结合
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测和鉴定
结合板书对基因工程的步骤细化。在过程中，强调：剪刀、针线、分子车的作用。
内容三、基因工程的工具
1.基因的剪刀—限制性内切酶
如:EcoRI
提出问题，与必修一内容相结合，巩固提高。
该限制酶只能识别GAATTC的序列，说明了限制酶具有的特性是。
EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后，将会发生什么样的变化？
展示限制性内切酶的作用原理和位点。
2.基因的运输工具——运载体
常用的运载体有两类：
(1)细菌细胞质的质粒
(2)噬菌体或某些动植物病毒
具体讲解质粒的分子结构与特征
3.分子针线—DNA连接酶
提出问题：
1、切割运载体和目的基因为什么常用同一种限制酶？
2、限制酶和DNA连接酶作用的化学键相同么？
3、目的基因能够在受体细胞中表达的基础是什么？
4、DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？
课堂习题
练习一．基因工程技术也称为DNA重组技术，其实施必须具备的四个必要条件是()
A．目的基因、限制酶、运载体、体细胞
B．重组DNA、RNA聚合酶、限制酶、连接酶
C．模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞
D．工具酶、目的基因、运载体、受体细胞
练习二.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与运载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。结合图形分析下列有关这一过程的叙述，不正确的是()
A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①
B．连接基因a与运载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②
C．基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
练习三．采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是()
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中 ②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中 ③将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养 ④将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
内容四、基因工程的应用
1、作物育种
①目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育具有各种抗逆性的作物新品种。
②实例：抗棉铃虫的转基因抗虫棉。
③意义：抗虫基因作物的使用，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、药物研制
①实例：用基因工程的方法生产胰岛素。
②过程：将人体内能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌内获得成功的表达。
3、环境保护
基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。
内容五、转基因的安全问题（学生之间交流观点）
最终教师总结：不能因噎废食，要趋利避害。
小结：基因工程的步骤
基因工程的工具
六、教学总结及反思
基因工程在高中生物知识里面算比较难的，必修2里面涉及到的内容教简单，而选修三里面涉及到的内容较复杂且更细致，本节课根据必修2来进行备课和教学。在整个课程的完成上，完成预期知识点的讲授。学生吸收程度较好。在实际教学中，出现了一下几点问题：1、课堂时间把握要更细致；2、由于课堂内容较多，导致设计的学生活动较少，课堂不够活跃。讲完这堂课，我除了在思考自己的教学外，我还在想，“如果没有犯错误，你怎么能知道该在哪里进步”。每次课程都要从不断的摸索中提炼精华。在作为一个人民教师，在我的从教道路上，一切都还很漫长，我需要总结每一次教学，收获自己的思路和方法。加油！
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