1、第6章從雜交育種到基因工程第2節(jié) 基因工程的應(yīng)用教學(xué)過(guò)程 一、課前準(zhǔn)備 由于本課時(shí)的內(nèi)容是基因工程的成果與發(fā)展前景，屬于基因工程的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，所以教材中的大量?jī)?nèi)容是基因工程發(fā)展近幾年的成果，相對(duì)其他章節(jié)來(lái)講該內(nèi)容比較新穎和超前，而且該內(nèi)容是一個(gè)動(dòng)態(tài)的知識(shí)體系，其內(nèi)容不斷地更新、發(fā)展和變化。如果按照以往的教學(xué)手段，必然導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)的機(jī)械記憶，不利于開(kāi)闊學(xué)生的思路、發(fā)展學(xué)生的思維和素質(zhì)能力的提高。因此本課打破原有的教學(xué)模式，嘗試?yán)镁W(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行信息化教學(xué)。這就需要教師和學(xué)生做充分的準(zhǔn)備。1教師準(zhǔn)備： （1）教師設(shè)計(jì)并參與制作計(jì)算機(jī)教學(xué)課件，在校園網(wǎng)上制作網(wǎng)頁(yè)，查找大量資料，完善網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容，建立內(nèi)

2、容豐富的“基因工程知識(shí)資源庫(kù)”。 （2）熟練計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、課件等的操作，為教學(xué)做好準(zhǔn)備。 2學(xué)生準(zhǔn)備： （1）學(xué)生預(yù)習(xí)教材，對(duì)教材中的內(nèi)容做宏觀的了解。 （2）利用課余時(shí)間，通過(guò)看書(shū)、看報(bào)及看電視，收集有關(guān)基因工程的成果與發(fā)展前景的資料或信息，也可以走訪有關(guān)的專家學(xué)者了解該內(nèi)容，有條件的學(xué)?？梢哉?qǐng)專家學(xué)者做有關(guān)基因工程知識(shí)的講座。（3）熟悉計(jì)算機(jī)的基本操作，為本課進(jìn)行做準(zhǔn)備。 二、情境創(chuàng)設(shè)： （1）教師活動(dòng)：輔導(dǎo)學(xué)生操作計(jì)算機(jī)進(jìn)入校園網(wǎng)并找到相關(guān)的網(wǎng)頁(yè)，瀏覽本節(jié)課的有關(guān)內(nèi)容。 （2）學(xué)生活動(dòng)：進(jìn)入相關(guān)的網(wǎng)頁(yè)，按照自己的興趣愛(ài)好瀏覽有關(guān)的資料和信息，進(jìn)入學(xué)習(xí)情境。 三、師生互動(dòng)1確定課題： （1）

3、教師活動(dòng)：教師幫助學(xué)生確立自主研究的子課題： 在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，基因工程有哪些應(yīng)用和前景？ 在農(nóng)吐業(yè)和食品工業(yè)方面，基因工程有哪些應(yīng)用和前景？ 在環(huán)境保護(hù)方面，基因工程有哪些應(yīng)用和前景？ 你想像中未來(lái)的基因工程會(huì)有怎樣的發(fā)展趨勢(shì)？ （2）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生按照自己搜集的資料和興趣愛(ài)好在教師時(shí)協(xié)調(diào)下分成4個(gè)小組，每個(gè)小組分別確定一個(gè)子課題作為本組研究和討論的中心內(nèi)容，并且各小組研究的子課題內(nèi)容不能重復(fù)。2、自主探究： （1）教師活動(dòng)：作為學(xué)生的指導(dǎo)者、幫助者、咨詢者和學(xué)習(xí)伙伴，在學(xué)生上網(wǎng)自主探究的過(guò)程中，給予必要的幫助和指導(dǎo)： 在信息技術(shù)上，指導(dǎo)學(xué)生如何上網(wǎng)、瀏覽、搜索和網(wǎng)上交流討論。 在學(xué)生交流處理

4、信息的過(guò)程中給予指導(dǎo)幫助。 （2）學(xué)生活動(dòng)：以小組為單位，按照子課題的內(nèi)容在網(wǎng)上搜索有關(guān)資料信息，同時(shí)可以將課前收集準(zhǔn)備的有關(guān)資料在組內(nèi)進(jìn)行信息交流和討論；在交流的過(guò)程中每個(gè)小組將信息歸納、整理，建構(gòu)自己的知識(shí)框架，將知識(shí)內(nèi)化；通過(guò)組內(nèi)的交流和討論，全組成員形成共識(shí)，將各子課題的研究成果進(jìn)行概括的歸納總結(jié)，并可在網(wǎng)上公布。 3、交流協(xié)作： （1）教師活動(dòng)： 組織4個(gè)小組進(jìn)行組間交流，在參與交流的同時(shí)，對(duì)交流進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、導(dǎo)撥，以確保交流的正確性和有效性。 在交流中教師組織學(xué)生討論，可以打破組的界限使同學(xué)們各抒己見(jiàn)。 在交流和討論中，教師可以將有代表性的學(xué)生網(wǎng)頁(yè)，在學(xué)生發(fā)言時(shí)進(jìn)行切換，供全體學(xué)生交流

5、。 （2）學(xué)生活動(dòng)：各小組圍繞呈現(xiàn)不同側(cè)面的情境所獲得的認(rèn)識(shí)，展開(kāi)小組討論、交流，形成分享式、合作式的學(xué)習(xí)方式，并學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，將知識(shí)外顯化。在討論交流中，每個(gè)學(xué)生的觀點(diǎn)在和其他同學(xué)以及教師一起建立的協(xié)商環(huán)境中受到考察、評(píng)論，同時(shí)，每個(gè)學(xué)生也對(duì)別人的觀點(diǎn)、看法進(jìn)行思考并做出反應(yīng)。 4、歸納總結(jié)： （1）教師活動(dòng)：將學(xué)生對(duì)基因工程成果與發(fā)展前景討論的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并將本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容總結(jié)成板書(shū)（屏顯），幫助學(xué)生理清知識(shí)體系。 （2）學(xué)生活動(dòng)：通過(guò)本課的學(xué)習(xí)增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，開(kāi)拓了思路，學(xué)到了方法，調(diào)動(dòng)了對(duì)生物學(xué)科的學(xué)習(xí)積極性。通過(guò)對(duì)本課知識(shí)體系的理解，對(duì)知識(shí)的掌握、技能的提高進(jìn)行自我評(píng)

6、價(jià)。 要點(diǎn)提示 1由于本節(jié)的內(nèi)容信息量大、專業(yè)術(shù)語(yǔ)較多，在教學(xué)中學(xué)生不易理解，所以在教學(xué)過(guò)程中教師要注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，通過(guò)不斷地質(zhì)疑引導(dǎo)學(xué)生的思維，將復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)化，讓學(xué)生直觀地、自然地接受本節(jié)的知識(shí)。 2本節(jié)的內(nèi)容涉及的概念和名稱較多，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)中出現(xiàn)的概念，名稱進(jìn)行比較加以區(qū)別。例如，基因工程的概念、目的基因的概念、供體細(xì)胞與受體細(xì)胞的區(qū)別，重組質(zhì)粒與重組DNA分子的區(qū)別，目的基因的檢測(cè)與表達(dá)的區(qū)別等。 3在教學(xué)中應(yīng)搞好組織工作，處理好各種媒體的使用，做到恰到好處，點(diǎn)到為止。處理好學(xué)生的討論，交流與操作的關(guān)系，掌握好教學(xué)過(guò)程中的時(shí)間分布，做到心中有數(shù)。 4在教學(xué)中要敢于放

7、手，對(duì)于學(xué)生可以理解的內(nèi)容盡量讓學(xué)生獨(dú)立思考和解決，教師在其中只作為教學(xué)的指導(dǎo)者，這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，也可以鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)也有利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和認(rèn)知水平的提高。教學(xué)過(guò)程要體現(xiàn)主體性和科學(xué)性的現(xiàn)代教育理論和原則，使學(xué)生全員參與到教學(xué)過(guò)程的整個(gè)探究中，并在平衡不平衡平衡中不斷得到豐富、提高和發(fā)展。 5在知識(shí)內(nèi)容方面，由于本節(jié)的知識(shí)較抽象，有條件的學(xué)校最好制作多媒體課件或相關(guān)的網(wǎng)頁(yè)，這就需要教師具備一定的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)能力，教師與學(xué)生都要具備一定的計(jì)算機(jī)操作使用基礎(chǔ)，才能上好本課。 6本節(jié)的內(nèi)容要求學(xué)生掌握的層次是了解水平，教師可以適當(dāng)?shù)膶⒄n本的知識(shí)延伸，既可以

8、提高學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的興趣，又可以鍛煉學(xué)生的觀察、思維、歸納、協(xié)作能力。但是教師在適當(dāng)擴(kuò)充延伸知識(shí)的同時(shí)，不要忽視本課知識(shí)點(diǎn)的掌握。自我檢測(cè)的答案和提示一、概念檢測(cè)（一）連線題1B，2C，3E，4D，5F，6A。（二）判斷題1。解析：有性生殖的后代有遺傳有變異，不一定把親本的所有特征都遺傳下來(lái)。2。解析：因?yàn)檫x擇育種僅在同種物種的自然變異的情況下進(jìn)行選擇，所以進(jìn)展緩慢，可選擇的范圍有限。3。因?yàn)槿斯ふT變可提高突變的頻率，可選擇范圍廣，從而較快了育種的進(jìn)程。4。如果不嚴(yán)加管理，就有可能被不法分子利用危害人類。(三) 畫(huà)概念圖用限制性風(fēng)切酶切割用連接酶連接目的的基因用特殊的運(yùn)載體將分子導(dǎo)入受體細(xì)胞獲

9、得轉(zhuǎn)基因和生物目的基因檢測(cè)二、知識(shí)遷移提示：此題是一道開(kāi)放性題目，答案從略。三、技能應(yīng)用提示：這是一幅具有諷刺意味的卡通圖。畫(huà)面中兩位研究人員在培養(yǎng)室中面對(duì)人工栽培的人形大頭菜，說(shuō)道：“看來(lái)我們把太多的人基因轉(zhuǎn)移到大頭菜里了?！卑凳舅麄円涯軌蜻\(yùn)用基因工程技術(shù)隨心所欲地把人的基因轉(zhuǎn)入蔬菜中生產(chǎn)出“人形”大頭菜。本題屬于開(kāi)放型題目，手法夸張，教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生充分發(fā)揮想像力，運(yùn)用本章所學(xué)知識(shí)對(duì)此作出評(píng)價(jià)，并且認(rèn)識(shí)到理智地運(yùn)用科學(xué)技術(shù)成果的必要性。四、思維拓展提示：很多生物的基因組目前并不清楚，因此，尋找目的基因仍是十分艱巨的工作。此外，基因的提取、分離和轉(zhuǎn)移需要昂貴的儀器設(shè)備。而雜交育種和誘變育種作為

10、常規(guī)育種方法，操作簡(jiǎn)便易行，是基因工程技術(shù)所不能取代的。附件 大腸桿菌轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)實(shí)驗(yàn)原理大腸桿菌DH5e是基因工程常用的受體細(xì)菌，在LB培養(yǎng)基上生長(zhǎng)為白色菌落，在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)。pBR322質(zhì)粒含有抗氨芐青霉素的基因，轉(zhuǎn)入了pBR322質(zhì)粒的大腸桿菌能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上正常生長(zhǎng)。目的要求1了解細(xì)菌轉(zhuǎn)基因的基本過(guò)程，進(jìn)一步理解細(xì)菌轉(zhuǎn)基因的原理。2觀察大腸桿菌轉(zhuǎn)基因的結(jié)果。材料用具大腸桿菌DH5a，質(zhì)粒pBR322或pUCl8等，LB液體和固體培養(yǎng)基，LBA固體培養(yǎng)基。燒杯，試管，Eppendor管，酒精燈，火柴，1.5mE離心管，接種環(huán)，棉花，棉線，記號(hào)筆，標(biāo)簽，塑料盒

11、，離心機(jī)，恒溫?fù)u床，恒溫培養(yǎng)箱，吸液器，高壓蒸汽滅菌鍋。冰塊， 氨芐青霉素 (質(zhì)量濃度為100mgmi-)，物質(zhì)的量濃度為0，1 molL的CaCI：溶液，去離子水。方法步驟一、培養(yǎng)基的配制1LB培養(yǎng)基牛肉膏5.0g蛋白胨10.0gNaCl5.0 g瓊脂20.0g將上述物質(zhì)溶解后，用自來(lái)水定容至1000mL。配制后，在高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)，用壓力100kPa，121.3，1530min的條件滅菌后倒平板。2LBA培養(yǎng)基將配制好的LB培養(yǎng)基高壓滅菌后，冷卻至60左右，加入氨芐青霉素，使氨芐青霉素最終濃度為50mgmL，搖勻后倒平板。二、感受態(tài)細(xì)胞的制備1將大腸桿菌DH5a接種于5mLLB培養(yǎng)基中，3

12、7恒溫，在搖床上以200rmin的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)8 h。2取2mL菌液轉(zhuǎn)接于50min。LB培養(yǎng)基中，37恒溫，在搖床上以300rmin的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)約2 h。3將培養(yǎng)液轉(zhuǎn)移到50min。預(yù)冷的無(wú)菌離心管中，在冰上放置10min。在4以4000rmin離心10min。4除去上清液，用10 mL冰浴的CaCl2溶液洗滌沉淀，在冰上放置10min。在4以4 000rmin離心10min。5除去上清液，將沉淀懸浮在2mL冰浴的CaCl2溶液中，0.5h后即可使用，或者在保存，48h內(nèi)使用。三、轉(zhuǎn)化1取200L感受態(tài)細(xì)胞，加入110 P1。質(zhì)粒(質(zhì)粒含量不超過(guò)0.1g)，混勻，在冰上放置30min后，在42水浴中保溫l min，迅