3.2基因工程的基本操作程序第2課時教案-2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間設(shè)計思路本節(jié)課以“基因工程的基本操作程序”為主題，旨在讓學(xué)生通過實驗操作，掌握基因工程的基本操作步驟，如目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建等。課程設(shè)計注重理論與實踐相結(jié)合，通過實驗演示和操作練習(xí)，使學(xué)生深入理解基因工程的操作原理，培養(yǎng)動手能力和科學(xué)探究精神。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.發(fā)展科學(xué)探究素養(yǎng)，通過實驗操作，培養(yǎng)觀察、分析和解決問題的能力。

2.增強科學(xué)思維素養(yǎng)，理解基因工程的原理和操作步驟，提高邏輯推理能力。

3.提升生物技術(shù)實踐素養(yǎng)，學(xué)會運用現(xiàn)代生物技術(shù)方法解決生物學(xué)問題。學(xué)習(xí)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(xí)中已經(jīng)接觸了分子生物學(xué)的基本知識，如DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，以及基因的概念和遺傳信息的傳遞。此外，學(xué)生還應(yīng)具備一定的實驗操作技能，如顯微鏡觀察、分子標(biāo)記的使用等。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對生物技術(shù)尤其是基因工程通常表現(xiàn)出濃厚的興趣，愿意通過實驗探究來理解抽象的科學(xué)概念。學(xué)生的能力方面，部分學(xué)生可能已具備一定的實驗操作經(jīng)驗，而另一些學(xué)生可能需要更多的指導(dǎo)和實踐機會。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生中既有偏好直觀操作的，也有偏好理論分析的，因此教學(xué)活動應(yīng)兼顧不同風(fēng)格。

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步驟時可能遇到困難，如目的基因的獲取和基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程較為復(fù)雜。此外，實驗操作技能的不足也可能導(dǎo)致實驗結(jié)果的不理想。學(xué)生需要克服對這些復(fù)雜過程的認(rèn)知障礙和操作技能的缺乏。教學(xué)資源1.軟硬件資源：基因工程實驗裝置（DNA提取儀、PCR儀、電泳儀等）、實驗室顯微鏡、計算機、投影儀。

2.課程平臺：學(xué)校生物實驗室管理系統(tǒng)、多媒體教學(xué)平臺。

3.信息化資源：基因工程相關(guān)視頻教程、實驗操作手冊、在線實驗數(shù)據(jù)。

4.教學(xué)手段：PPT演示、實驗操作指導(dǎo)視頻、小組討論、課堂實驗。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞“基因工程的基本操作程序”，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“如何獲取目的基因？”、“基因表達(dá)載體的構(gòu)建有哪些關(guān)鍵步驟？”等。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解基因工程的基本操作程序。

思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解基因工程的基本操作程序，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：通過展示基因工程在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例，引出“基因工程的基本操作程序”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識點：詳細(xì)講解目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建等知識點，結(jié)合實際案例幫助學(xué)生理解。

組織課堂活動：設(shè)計小組討論，讓學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容，討論并總結(jié)基因工程的基本操作步驟。

解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，如“為何需要同源重組？”、“如何檢測目的基因？”等，進(jìn)行及時解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組討論，分享自己的預(yù)習(xí)成果和理解。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解基因工程的基本操作程序。

實踐活動法：設(shè)計小組討論，讓學(xué)生在實踐中掌握基因工程的基本操作步驟。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解基因工程的基本操作程序，掌握相關(guān)技能。

通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：布置與基因工程相關(guān)的設(shè)計題，如“設(shè)計一個基因工程實驗方案”，以鞏固學(xué)生的知識應(yīng)用能力。

提供拓展資源：提供與基因工程相關(guān)的書籍、網(wǎng)站、視頻等資源，如“基因工程實驗技術(shù)”等，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)，指出實驗設(shè)計中的不足和改進(jìn)方向。

學(xué)生活動：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的作業(yè)，嘗試設(shè)計基因工程實驗方案。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的基因工程的基本操作程序知識點和技能。

通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

a.基因工程的歷史與發(fā)展：介紹基因工程的發(fā)展歷程，從最初的基因克隆到現(xiàn)代的CRISPR-Cas9技術(shù)，讓學(xué)生了解這一領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)。

b.基因工程的倫理問題：探討基因工程在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用所帶來的倫理問題，如基因編輯技術(shù)的道德邊界、基因歧視等。

c.基因工程在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用：介紹基因工程在疾病治療、基因診斷、生物制藥等方面的應(yīng)用實例，如治療性抗體、基因治療等。

d.基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用：探討基因工程在轉(zhuǎn)基因作物、抗蟲害、提高作物產(chǎn)量等方面的應(yīng)用，以及轉(zhuǎn)基因作物的安全性評估。

e.基因工程在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用：介紹基因工程在生物修復(fù)、生物降解、生物防治等方面的應(yīng)用，如利用基因工程菌處理污水、治理土壤污染等。

2.拓展建議：

a.閱讀相關(guān)書籍：《基因工程》、《現(xiàn)代生物技術(shù)》等，了解基因工程的基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

b.觀看科普視頻：通過觀看科普視頻，如《基因工程：改變生命的力量》、《轉(zhuǎn)基因作物：是天使還是魔鬼？》等，了解基因工程的實際應(yīng)用和爭議。

c.參加學(xué)術(shù)講座：參加與基因工程相關(guān)的學(xué)術(shù)講座，與專家面對面交流，拓展知識面。

d.參與科研項目：鼓勵學(xué)生參與學(xué)校的生物科研項目，如基因工程實驗、轉(zhuǎn)基因植物培育等，提高實踐能力。

e.關(guān)注前沿動態(tài)：關(guān)注基因工程領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，如CRISPR-Cas9技術(shù)、基因治療等，了解這一領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢。

f.小組討論與分享：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享各自對基因工程的理解和看法，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力和表達(dá)能力。

g.實驗室參觀：參觀生物實驗室，了解基因工程實驗的具體操作過程，加深對知識的理解。

h.撰寫實驗報告：在完成基因工程實驗后，撰寫實驗報告，總結(jié)實驗過程、結(jié)果和心得體會，提高寫作能力。

i.參加競賽活動：鼓勵學(xué)生參加與基因工程相關(guān)的競賽活動，如全國中學(xué)生生物競賽、科技創(chuàng)新大賽等，提升綜合素質(zhì)。

j.開展社會調(diào)查：組織學(xué)生開展關(guān)于基因工程的社會調(diào)查，了解公眾對基因工程的態(tài)度和看法，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。教學(xué)反思這節(jié)課上完之后，我對自己在教學(xué)過程中的表現(xiàn)和效果進(jìn)行了一些反思。

首先，我覺得課堂的導(dǎo)入環(huán)節(jié)做得還不錯。通過展示一些基因工程在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用案例，比如轉(zhuǎn)基因作物的種植、基因治療等，激發(fā)了學(xué)生的興趣。我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)生對于所學(xué)內(nèi)容有了興趣，他們的學(xué)習(xí)積極性就會大大提高。但是，我也注意到，有些學(xué)生對于這些案例的理解還不夠深入，可能需要我在今后的教學(xué)中加強對這些案例的深入講解和分析。

其次，我在講解基因工程的基本操作程序時，盡量結(jié)合了實際操作步驟，讓學(xué)生通過觀看視頻和圖片來理解。我發(fā)現(xiàn)，這種方法對于理解基因工程的操作流程很有幫助。但是，我也發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生對于這些操作步驟的記憶還不夠牢固，可能在課后需要更多的復(fù)習(xí)和鞏固。

在課堂活動中，我設(shè)計了小組討論和角色扮演，讓學(xué)生在互動中學(xué)習(xí)。我發(fā)現(xiàn)，這樣的活動能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和溝通能力，同時也能夠讓他們更加深入地理解基因工程的原理。但是，我也注意到，在討論過程中，有些學(xué)生可能因為害羞或者不自信而不太愿意發(fā)言，這需要我在今后的教學(xué)中更加關(guān)注學(xué)生的個體差異，創(chuàng)造一個更加包容和鼓勵發(fā)言的課堂氛圍。

在課后作業(yè)的布置上，我嘗試了設(shè)計一些與實際應(yīng)用相關(guān)的題目，比如讓學(xué)生設(shè)計一個基因工程實驗方案。這樣的作業(yè)能夠幫助學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用到實際問題中，提高他們的實踐能力。但是，我也發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生對于實驗方案的設(shè)計感到困惑，不知道如何下手。這可能是因為他們對實驗原理的理解還不夠透徹，或者缺乏實際操作的經(jīng)驗。因此，我需要在今后的教學(xué)中，更加注重理論與實踐的結(jié)合，讓學(xué)生在實驗操作中加深對知識的理解。

此外，我還發(fā)現(xiàn)，在課堂上，有些學(xué)生對于基因工程的倫理問題表現(xiàn)出濃厚的興趣，他們提出了很多有深度的問題。這讓我意識到，在講解基因工程的同時，也應(yīng)該關(guān)注其倫理問題，引導(dǎo)學(xué)生思考科技發(fā)展與倫理道德之間的關(guān)系。內(nèi)容邏輯關(guān)系①基因工程的基本操作程序

-知識點：基因克隆、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、基因轉(zhuǎn)移和表達(dá)

-詞：目的基因、載體、質(zhì)粒、重組DNA、轉(zhuǎn)化、選擇標(biāo)記

②目的基因的獲取

-知識點：DNA提取、限制性內(nèi)切酶、PCR技術(shù)

-詞：基因組DNA、限制酶切割、DNA片段、擴增

③基因表達(dá)載體的構(gòu)建

-知識點：啟動子、終止子、標(biāo)記基因、載體