課堂小練(13)基因工程的基本操作程序（教學(xué)設(shè)計）輕松課堂2023-2024學(xué)年新教材高中生物選擇性必修3生物技術(shù)與工程（人教版，單選）科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）課堂小練(13)基因工程的基本操作程序（教學(xué)設(shè)計）輕松課堂2023-2024學(xué)年新教材高中生物選擇性必修3生物技術(shù)與工程（人教版，單選）教材分析“課堂小練(13)基因工程的基本操作程序（教學(xué)設(shè)計）”選自2023-2024學(xué)年新教材高中生物選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》（人教版，單選）。本節(jié)課主要介紹基因工程的基本操作步驟，包括目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞以及目的基因的檢測與鑒定。教材內(nèi)容系統(tǒng)全面，旨在讓學(xué)生掌握基因工程的基本原理和操作程序，為后續(xù)學(xué)習生物技術(shù)在實際應(yīng)用中的具體應(yīng)用打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括：提升學(xué)生的科學(xué)思維與探究能力，培養(yǎng)其對生物技術(shù)的興趣和好奇心；發(fā)展學(xué)生的實踐操作能力，使其能夠理解并運用基因工程的基本操作程序；增強學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責任感，使其在操作過程中遵循科學(xué)倫理和生物安全規(guī)范；以及提高學(xué)生的問題解決能力，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際問題的分析解決中。通過本節(jié)課的學(xué)習，學(xué)生將形成對生物技術(shù)的科學(xué)認知，為將來的學(xué)習和科研奠定堅實基礎(chǔ)。學(xué)習者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在之前的學(xué)習中已經(jīng)了解了遺傳學(xué)的基本概念，包括基因、DNA、染色體等基本知識，以及生物技術(shù)的一些基本原理。此外，學(xué)生對實驗室操作規(guī)程和生物實驗的基本步驟也有一定的了解。

2.學(xué)生的學(xué)習興趣、能力和學(xué)習風格：

學(xué)生對生物技術(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)出濃厚的興趣，尤其是對基因工程的實際應(yīng)用感到好奇。學(xué)生在邏輯思維和動手操作方面具有一定的能力，喜歡通過實驗和案例學(xué)習。他們傾向于直觀、互動和合作的學(xué)習風格，對于抽象理論的理解可能需要更多的具體實例和操作體驗。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在理解基因工程的操作細節(jié)時可能會遇到困難，如基因表達載體的構(gòu)建過程、目的基因的導(dǎo)入機制等。此外，實驗室操作技能的要求可能對部分學(xué)生來說是一個挑戰(zhàn)，特別是在無菌操作和精確量取試劑方面。學(xué)生可能還需要適應(yīng)從理論到實踐的轉(zhuǎn)換，將抽象知識應(yīng)用于實際操作中。教學(xué)資源-教科書《生物技術(shù)與工程》（選擇性必修3）

-多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）

-實驗室設(shè)備（顯微鏡、離心機、PCR儀器、無菌操作臺）

-實驗試劑（DNA提取試劑盒、限制酶、DNA連接酶、載體DNA）

-實驗操作手冊

-教學(xué)PPT

-相關(guān)學(xué)術(shù)期刊文章

-網(wǎng)絡(luò)資源（基因工程相關(guān)視頻、動畫演示）

-實驗報告模板

-學(xué)生小組討論指南教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標：引起學(xué)生對基因工程的基本操作程序的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

-開場提問：“你們知道基因工程是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

-展示一些關(guān)于基因工程的圖片或視頻片段，如轉(zhuǎn)基因作物的實例，讓學(xué)生初步感受基因工程的魅力和應(yīng)用。

-簡短介紹基因工程的基本概念、重要性以及其在生物技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，為接下來的學(xué)習打下基礎(chǔ)。

2.基因工程基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標：讓學(xué)生了解基因工程的基本概念、組成部分和原理。

過程：

-講解基因工程的定義，包括其主要技術(shù)環(huán)節(jié)。

-詳細介紹基因工程的組成部分，如目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建等，使用示意圖幫助學(xué)生理解。

-通過實例，如克隆技術(shù)的應(yīng)用，讓學(xué)生更好地理解基因工程的實際應(yīng)用或作用。

3.基因工程案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解基因工程的特性和重要性。

過程：

-選擇幾個典型的基因工程案例進行分析，如轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、基因治療等。

-詳細介紹每個案例的背景、操作步驟、意義和可能面臨的問題，讓學(xué)生全面了解基因工程的多樣性或復(fù)雜性。

-引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習的影響，以及如何應(yīng)用基因工程解決實際問題。

-小組討論：讓學(xué)生分組討論基因工程的未來發(fā)展趨勢或改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

-將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與基因工程相關(guān)的主題進行深入討論，如基因編輯技術(shù)的倫理問題。

-小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

-每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學(xué)生的表達能力，同時加深全班對基因工程的認識和理解。

過程：

-各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

-其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

-教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)基因工程的重要性和意義。

過程：

-簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習內(nèi)容，包括基因工程的基本概念、組成部分、案例分析等。

-強調(diào)基因工程在現(xiàn)實生活或?qū)W習中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進一步探索和應(yīng)用基因工程。

-布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于基因工程應(yīng)用的短文或報告，以鞏固學(xué)習效果。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《基因工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用》

-《基因治療：原理與實踐》

-《基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9的研究進展》

-《生物技術(shù)的倫理與法律問題》

-《基因工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的突破》

-《基因工程實驗室操作規(guī)程和安全指南》

-《轉(zhuǎn)基因作物的利與弊》

-《生物技術(shù)的未來：合成生物學(xué)的興起》

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習和探究：

-研究近年來基因工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的重要突破，如針對遺傳疾病的基因治療案例。

-分析基因編輯技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因作物的開發(fā)對糧食安全的影響。

-探討基因工程在環(huán)境保護方面的應(yīng)用，例如基因改造微生物降解石油污染物。

-調(diào)查社會對基因工程技術(shù)的態(tài)度，包括轉(zhuǎn)基因食品的接受度和基因編輯的倫理爭議。

-設(shè)計一個簡單的基因克隆實驗方案，包括實驗?zāi)康?、所需材料、操作步驟和預(yù)期結(jié)果。

-閱讀有關(guān)基因工程實驗室安全的資料，了解實驗室安全操作的重要性，并撰寫一份實驗室安全操作指南。

-參與在線課程或研討會，深入了解基因工程的前沿技術(shù)和最新研究動態(tài)。

-結(jié)合本節(jié)課所學(xué)，撰寫一篇關(guān)于基因工程應(yīng)用前景的短文，提出自己的見解和建議。板書設(shè)計1.基因工程基本概念及操作步驟

①基因工程的定義

②基因工程的基本操作步驟：

-目的基因的獲取

-基因表達載體的構(gòu)建

-將目的基因?qū)胧荏w細胞

-目的基因的檢測與鑒定

2.基因工程的關(guān)鍵技術(shù)

①目的基因的獲取方法

②基因表達載體的構(gòu)建策略

③目的基因?qū)胧荏w細胞的技術(shù)

-微注射法

-電穿孔法

-農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

④目的基因的檢測與鑒定手段

-分子雜交

-PCR技術(shù)

-基因測序

3.基因工程的應(yīng)用與倫理

①基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用

②基因工程的倫理問題

-轉(zhuǎn)基因食品的安全性

-基因編輯技術(shù)的道德爭議

-基因隱私與基因歧視問題反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在教學(xué)中引入實際案例，如轉(zhuǎn)基因作物的開發(fā)過程，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實際應(yīng)用相結(jié)合，增強學(xué)習的實用性和趣味性。

2.采用小組合作學(xué)習模式，鼓勵學(xué)生進行討論和探究，培養(yǎng)他們的團隊合作能力和批判性思維。

3.利用多媒體和信息技術(shù)手段，如在線資源和互動教學(xué)軟件，提高教學(xué)互動性和學(xué)生的學(xué)習參與度。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)管理方面，課堂時間分配不夠合理，導(dǎo)致部分內(nèi)容講解過快，學(xué)生難以消化吸收。

2.在教學(xué)組織方面，小組討論的深度和廣度不夠，部分學(xué)生參與度不高，討論效果不盡如人意。

3.在教學(xué)方法方面，過多的理論講解可能使得學(xué)生感到枯燥，缺乏實踐操作的機會，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。

（三）改進措施

1.優(yōu)化課堂時間分配，對于重點和難點內(nèi)容適當延長講解時間，確保學(xué)生能夠充分理解和掌握。

2.改進小組討論的組織方式，提前設(shè)定明確的討論主題和目標，鼓勵每個小組成員積極參與，并對討論過程進行有效引導(dǎo)和監(jiān)控。

3.增加實驗和實踐活動，讓學(xué)生有機會親手操作，通過實踐來加深對理論知識的理解和應(yīng)用。同時，可以引入更多互動性強的教學(xué)方法，如角色扮演、情景模擬等，提高學(xué)生的學(xué)習興趣和參與度。

4.加強與企業(yè)的合作，為學(xué)生提供實習和實訓(xùn)的機會，使他們能夠在真實的工作環(huán)境中學(xué)習基因工程的應(yīng)用，增強學(xué)生的就業(yè)競爭力。

5.定期收集學(xué)生的反饋，了解他們的學(xué)習需求和困難，及時調(diào)整教學(xué)策略和方法，確保教學(xué)質(zhì)量不斷提升。課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習了基因工程的基本操作程序，包括目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、目的基因?qū)胧荏w細胞以及目的基因的檢測與鑒定。我們了解了基因工程在生物技術(shù)領(lǐng)域的重要性，以及它在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用。通過案例分析，我們深入探討了基因工程的實踐過程和可能遇到的問題。此外，我們還討論了基因工程的倫理問題，包括轉(zhuǎn)基因食品的安全性和基因編輯技術(shù)的道德爭議。

當堂檢測：

為了檢驗大家對基因工程基本操作程序的理解和掌握，下面進行當堂檢測。請根據(jù)以下問題，簡述你的答案。

1.請列舉基因工程的基本操作步驟，并簡要說明每個步驟的作用。

2.什么是基因表達載體