人教版高二生物選修三專題一1《DNA重組技術(shù)的基本工具》教學(xué)設(shè)計(jì)（共1課時）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）人教版高二生物選修三專題一1《DNA重組技術(shù)的基本工具》教學(xué)設(shè)計(jì)（共1課時）教材分析人教版高二生物選修三專題一1《DNA重組技術(shù)的基本工具》教學(xué)設(shè)計(jì)（共1課時）本節(jié)課內(nèi)容緊密結(jié)合教材，以DNA重組技術(shù)的基本工具為核心，通過分析工具的特點(diǎn)、應(yīng)用和操作方法，幫助學(xué)生理解DNA重組技術(shù)的原理和操作步驟，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，通過實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析，提升觀察、推理和問題解決能力。

2.增強(qiáng)學(xué)生的生物技術(shù)意識，理解DNA重組技術(shù)在現(xiàn)代生物科技中的應(yīng)用。

3.培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，學(xué)會評估DNA重組技術(shù)的倫理和安全性問題。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①DNA重組技術(shù)的基本工具的種類和功能，包括限制酶、DNA連接酶和載體等。

②DNA重組技術(shù)的操作步驟，特別是限制酶切割DNA和DNA連接的原理與實(shí)際操作。

③DNA重組技術(shù)在基因工程中的應(yīng)用實(shí)例，如轉(zhuǎn)基因植物和動物的培育。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①限制酶的特異性及其對DNA切割的影響，理解不同酶切割位點(diǎn)的意義。

②DNA連接酶在DNA片段連接中的作用機(jī)制，以及如何確保連接效率。

③在實(shí)際操作中，如何避免污染、提高實(shí)驗(yàn)成功率，以及如何解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的不確定性。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生擁有人教版高二生物選修三教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備DNA結(jié)構(gòu)模型、限制酶作用示意圖、DNA重組技術(shù)操作流程圖等教學(xué)圖片和視頻。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備限制酶、DNA連接酶、載體DNA、瓊脂糖凝膠電泳板、DNA標(biāo)記物等實(shí)驗(yàn)材料。

4.教室布置：設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作臺，配備顯微鏡、離心機(jī)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并劃分小組討論區(qū)。教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課

（1）師生互動：同學(xué)們，上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了DNA的結(jié)構(gòu)和功能，今天我們將探討DNA重組技術(shù)及其基本工具。

（2）問題提出：為什么我們需要DNA重組技術(shù)？它有哪些應(yīng)用？

2.教學(xué)內(nèi)容探究

a.DNA重組技術(shù)的基本概念

（1）引導(dǎo)學(xué)生思考：什么是DNA重組技術(shù)？

（2）講解DNA重組技術(shù)的定義和重要性。

b.限制酶

（1）展示限制酶的圖片和結(jié)構(gòu)模型，講解限制酶的種類和作用。

（2）通過實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生觀察限制酶切割DNA的過程，強(qiáng)調(diào)酶的特異性和高效性。

c.DNA連接酶

（1）講解DNA連接酶的功能和作用機(jī)制。

（2）演示DNA連接酶連接DNA片段的過程，讓學(xué)生理解連接原理。

d.載體

（1）介紹載體在DNA重組技術(shù)中的作用和種類。

（2）通過實(shí)例分析，讓學(xué)生了解載體在基因工程中的應(yīng)用。

e.DNA重組技術(shù)的應(yīng)用

（1）展示DNA重組技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、生物制藥等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

（2）引導(dǎo)學(xué)生思考：DNA重組技術(shù)對人類有哪些貢獻(xiàn)？

3.實(shí)踐操作

a.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

（1）分組：將學(xué)生分成若干小組，每組配備實(shí)驗(yàn)器材和試劑。

（2）講解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范。

b.實(shí)驗(yàn)操作

（1）引導(dǎo)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，包括DNA的提取、限制酶切割、DNA連接和載體轉(zhuǎn)化等。

（2）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如DNA電泳、菌落培養(yǎng)等。

c.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

（1）引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論實(shí)驗(yàn)成功與失敗的原因。

（2）總結(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。

4.課堂總結(jié)

a.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)DNA重組技術(shù)的基本工具和原理。

b.討論DNA重組技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

c.布置課后作業(yè)，讓學(xué)生查閱相關(guān)資料，進(jìn)一步了解DNA重組技術(shù)。

5.課后拓展

a.鼓勵學(xué)生參加生物科技創(chuàng)新活動，將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)踐。

b.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物科技領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

c.鼓勵學(xué)生撰寫科技小論文，提高學(xué)術(shù)研究能力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-DNA重組技術(shù)的歷史與發(fā)展：介紹DNA重組技術(shù)的歷史背景、重要科學(xué)家及其貢獻(xiàn)，以及技術(shù)發(fā)展的里程碑事件。

-限制酶的發(fā)現(xiàn)與分類：探討限制酶的發(fā)現(xiàn)過程，介紹不同類型的限制酶及其特點(diǎn)。

-DNA連接酶的化學(xué)性質(zhì)與功能：深入研究DNA連接酶的化學(xué)結(jié)構(gòu)、活性中心以及其在DNA重組中的作用。

-載體的類型與應(yīng)用：詳細(xì)講解質(zhì)粒、噬菌體、人工染色體等載體的特性，以及它們在基因工程中的應(yīng)用。

-DNA重組技術(shù)的倫理問題：討論基因編輯、轉(zhuǎn)基因生物等帶來的倫理挑戰(zhàn)，以及相關(guān)的法律法規(guī)和道德規(guī)范。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：《基因工程導(dǎo)論》、《分子克隆實(shí)驗(yàn)指南》等，以加深對DNA重組技術(shù)的理解。

-觀看科普視頻：推薦觀看國家地理頻道、BBC等制作的關(guān)于DNA重組技術(shù)和基因編輯的科普視頻。

-參與實(shí)驗(yàn)室參觀：組織學(xué)生參觀生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，親身體驗(yàn)DNA重組技術(shù)的實(shí)驗(yàn)過程。

-開展小組研究：鼓勵學(xué)生分組進(jìn)行關(guān)于DNA重組技術(shù)在特定領(lǐng)域應(yīng)用的課題研究，如醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等。

-制作學(xué)習(xí)卡片：讓學(xué)生制作DNA重組技術(shù)相關(guān)工具和步驟的學(xué)習(xí)卡片，以便于復(fù)習(xí)和記憶。

-組織討論會：定期組織討論會，讓學(xué)生分享他們在學(xué)習(xí)過程中的疑問和心得，促進(jìn)知識的交流和深化。

-撰寫研究報(bào)告：指導(dǎo)學(xué)生撰寫關(guān)于DNA重組技術(shù)某一方面的研究報(bào)告，如限制酶的特異性和應(yīng)用、載體選擇的影響因素等。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源：指導(dǎo)學(xué)生使用科學(xué)數(shù)據(jù)庫和在線課程，如NCBI、KhanAcademy等，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和拓展。重點(diǎn)題型整理1.題型一：限制酶的特點(diǎn)與應(yīng)用

-題目：請列舉三種常見的限制酶及其識別序列和切割位點(diǎn)。

-答案：三種常見的限制酶包括EcoRI、HindIII和BamHI。EcoRI識別序列為GAATTC，切割位點(diǎn)為GAATTC；HindIII識別序列為AAGCTT，切割位點(diǎn)為AAGCTT；BamHI識別序列為GGATCC，切割位點(diǎn)為GGATCC。

2.題型二：DNA連接酶的作用機(jī)制

-題目：解釋DNA連接酶在DNA重組技術(shù)中的作用。

-答案：DNA連接酶在DNA重組技術(shù)中的作用是連接兩個DNA片段的末端，形成穩(wěn)定的磷酸二酯鍵。它通過識別并連接相鄰的粘性末端或平末端，實(shí)現(xiàn)DNA片段的連接。

3.題型三：載體的類型與選擇

-題目：簡述質(zhì)粒、噬菌體和人工染色體作為載體的優(yōu)缺點(diǎn)。

-答案：質(zhì)粒作為載體具有易于操作、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但穩(wěn)定性較差；噬菌體載體具有高效轉(zhuǎn)化能力，但操作復(fù)雜；人工染色體載體穩(wěn)定性高，但構(gòu)建難度大。

4.題型四：DNA重組技術(shù)的應(yīng)用

-題目：舉例說明DNA重組技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

-答案：DNA重組技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用包括基因治療、疫苗研發(fā)、疾病診斷等。例如，通過基因工程技術(shù)可以制備針對特定疾病的疫苗，或修復(fù)遺傳性疾病患者的缺陷基因。

5.題型五：DNA重組技術(shù)的倫理問題

-題目：討論DNA重組技術(shù)在倫理方面的爭議，并提出你的觀點(diǎn)。

-答案：DNA重組技術(shù)在倫理方面的爭議主要集中在基因編輯、轉(zhuǎn)基因生物等方面。我認(rèn)為，在應(yīng)用DNA重組技術(shù)時，應(yīng)遵循以下原則：尊重生命、保護(hù)人類健康、遵循倫理道德規(guī)范。同時，加強(qiáng)相關(guān)法律法規(guī)的制定和執(zhí)行，確保技術(shù)的安全、合理使用。板書設(shè)計(jì)1.DNA重組技術(shù)概述

①DNA重組技術(shù)定義

②DNA重組技術(shù)的重要性

③DNA重組技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

2.DNA重組技術(shù)的基本工具

①限制酶

①識別序列

②切割位點(diǎn)

③常見限制酶類型

②DNA連接酶

①作用機(jī)制

②識別并連接DNA片段

③載體

①質(zhì)粒

②噬菌體

③人工染色體

3.DNA重組技術(shù)操作步驟

①DNA提取

②限制酶切割

③DNA連接

④轉(zhuǎn)化

⑤表達(dá)

4.DNA重組技術(shù)的應(yīng)用

①醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

①基因治療

②疫苗研發(fā)

②農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

①轉(zhuǎn)基因植物

②轉(zhuǎn)基因動物

③環(huán)境保護(hù)

5.DNA重組技術(shù)的倫理問題

①基因編輯

②轉(zhuǎn)基因生物

③倫理法規(guī)教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

學(xué)生在課堂上的參與度較高，能夠積極回答問題，對DNA重組技術(shù)的基本概念和工具表現(xiàn)出濃厚的興趣。課堂提問環(huán)節(jié)，大部分學(xué)生能夠準(zhǔn)確回答限制酶的種類和作用，以及DNA連接酶的化學(xué)性質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，學(xué)生的動手能力較強(qiáng)，能夠按照步驟完成實(shí)驗(yàn)操作，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

2.小組討論成果展示：

小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生們能夠圍繞DNA重組技術(shù)的應(yīng)用和倫理問題展開深入的討論。每個小組都準(zhǔn)備了相關(guān)的資料，通過PPT展示和口頭報(bào)告的形式，分享了他們在討論中的發(fā)現(xiàn)和觀點(diǎn)。學(xué)生們在討論中表現(xiàn)出良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和批判性思維。

3.隨堂測試：

隨堂測試包括了選擇題、簡答題和實(shí)驗(yàn)操作描述題。選擇題涵蓋了限制酶、DNA連接酶和載體的基本知識，簡答題要求學(xué)生解釋DNA重組技術(shù)的原理，實(shí)驗(yàn)操作描述題則是對學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的考察。測試結(jié)果顯示，學(xué)生對基礎(chǔ)知識掌握較好，但對實(shí)驗(yàn)原理和操作的深度理解仍有待提高。

4.學(xué)生自評與互評：

學(xué)生自評環(huán)節(jié)，學(xué)生們對自己的課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作和小組討論成果進(jìn)行了自我評估?；ピu環(huán)節(jié)中，學(xué)生們能夠客觀評價同伴的表現(xiàn)，并提出改進(jìn)建議。這種評價方式有助于學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程，并學(xué)習(xí)他人的優(yōu)點(diǎn)。

5.教師評價與反饋：

針對課堂表現(xiàn)：教師對學(xué)生的積極參與和良好的課堂氛圍給予肯定，同時也指出了一些需要改進(jìn)的地方，如部分學(xué)生在回答問題時不夠自信，需要加強(qiáng)表達(dá)能力的培養(yǎng)。

針對實(shí)驗(yàn)操作：教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力給予認(rèn)可，但也指出了一些細(xì)節(jié)問題，如部分