江西省萬載縣高中生物專題1基因工程1.2基因工程的基本操作程序（練習課）教學實錄新人教版選修3科目授課時間節次--年—月—日（星期——）第—節指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節名稱）江西省萬載縣高中生物專題1基因工程1.2基因工程的基本操作程序（練習課）教學實錄新人教版選修3教材分析江西省萬載縣高中生物專題1“基因工程”中的1.2節“基因工程的基本操作程序”是本章節的重點內容。本節課通過介紹基因工程的基本操作程序，使學生了解基因工程的基本原理和操作方法，為后續學習基因工程的應用奠定基礎。教學內容與新人教版選修3的教材緊密相連，符合教學實際，實用性較強。核心素養目標1.培養學生的科學思維，通過分析基因工程的基本操作程序，提升邏輯推理和批判性思維能力。

2.強化學生的科學探究能力，通過實踐操作，學習基因克隆、表達、調控等實驗技術，培養實驗設計能力和操作技能。

3.增強學生的社會責任感，理解基因工程在生物技術領域的應用，激發對生物科學研究的興趣和責任感。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：學生在之前的學習中已經對遺傳學、分子生物學等基礎知識有了初步的了解，包括DNA的復制、轉錄和翻譯過程，以及基因的基本結構和功能。然而，對于基因工程的具體操作程序，如基因克隆、表達載體的構建、基因編輯等，學生的了解可能較為有限。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：學生對生物科學的興趣普遍較高，但具體到基因工程這一領域，可能會因為其抽象性和實驗操作的復雜性而感到興趣減退。學生的能力方面，具備一定的實驗操作技能和邏輯思維能力是學習基因工程的基礎。學習風格上，學生可能表現為對實踐操作和直觀演示的興趣，同時也需要一定的自學能力和團隊協作精神。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：學生在學習基因工程的基本操作程序時，可能會遇到以下困難：一是對實驗原理和操作步驟的理解不夠深入；二是實驗操作的精細度和準確性要求高，學生可能難以掌握；三是基因工程涉及的概念和術語較為專業，學生可能需要額外的時間和資源來克服語言障礙。此外，學生的實驗安全意識和實驗操作規范也需要在教學中加以強調。教學資源-軟硬件資源：顯微鏡、離心機、PCR儀、凝膠成像系統、實驗臺、實驗服、手套、DNA提取試劑盒、PCR反應試劑、DNA電泳裝置等。

-課程平臺：學校生物實驗室預約系統、在線學習平臺。

-信息化資源：基因工程操作視頻、實驗操作指南、相關學術論文電子版。

-教學手段：多媒體教學課件、實驗操作演示、小組討論、案例分析。教學過程1.導入（約5分鐘）

-激發興趣：教師通過展示一些與基因工程相關的現代生物技術成果圖片，如轉基因農作物、基因治療等，引導學生思考基因工程的應用和意義，激發學生對本節課的興趣。

-回顧舊知：教師簡要回顧DNA復制、轉錄、翻譯等遺傳學基礎知識，幫助學生回憶與基因工程相關的基本概念。

2.新課呈現（約30分鐘）

-講解新知：教師詳細講解基因工程的基本操作程序，包括基因克隆、表達載體的構建、基因編輯等步驟。使用多媒體課件展示相關實驗操作流程，并配以圖文并茂的講解。

-舉例說明：教師結合實際案例，如胰島素基因的克隆和表達、CRISPR-Cas9基因編輯技術等，幫助學生理解基因工程操作的具體應用。

-互動探究：教師提出問題，引導學生通過小組討論或實驗操作探究基因工程的相關知識。如設計實驗方案驗證基因克隆的步驟，讓學生動手實踐，加深對知識的理解和應用。

3.鞏固練習（約20分鐘）

-學生活動：學生根據所學知識，獨立完成一些練習題，包括選擇題、填空題和簡答題，鞏固對基因工程操作程序的理解。

-教師指導：教師巡視課堂，及時解答學生在練習過程中遇到的問題，并對學生的練習成果進行點評。

4.實驗操作（約45分鐘）

-學生分組：將學生分成若干小組，每組負責一個實驗項目。

-實驗準備：教師為學生提供實驗材料和儀器，并講解實驗步驟和注意事項。

-實驗操作：學生在教師的指導下進行實驗操作，包括DNA提取、PCR擴增、電泳分析等。

-數據收集：學生記錄實驗數據，如DNA條帶、擴增產物濃度等。

-結果分析：學生根據實驗數據，分析實驗結果，得出結論。

5.課堂總結（約5分鐘）

-教師總結本節課的主要知識點，強調基因工程的基本操作程序及其在生物技術領域的應用。

-學生分享實驗心得，交流實驗過程中遇到的問題和解決方法。

6.作業布置（約5分鐘）

-教師布置課后作業，要求學生完成以下任務：

1.查閱資料，了解基因工程在生物制藥、農業、醫學等領域的應用實例。

2.思考基因工程在應用過程中可能帶來的倫理和社會問題，撰寫一篇短文表達自己的觀點。

3.完成實驗報告，總結實驗過程和結果。

教學過程中，教師應根據學生的實際情況靈活調整教學內容和進度，確保教學效果。同時，注重培養學生的創新意識和實踐能力，提高學生的綜合素質。學生學習效果學生學習效果主要體現在以下幾個方面：

1.知識掌握程度：通過本節課的學習，學生能夠準確理解基因工程的基本操作程序，包括基因克隆、表達載體的構建、基因編輯等步驟。學生對基因工程的基本概念和原理有了深入的認識，能夠區分不同的操作方法及其應用場景。

2.實驗技能提升：學生在實驗操作環節，通過實際動手實踐，掌握了DNA提取、PCR擴增、電泳分析等實驗技能。這些技能的掌握為學生后續進行更復雜的基因工程實驗奠定了基礎。

3.科學思維培養：在學習過程中，學生通過分析基因工程操作程序的原理，培養了邏輯推理和批判性思維能力。他們能夠從實驗數據中找出問題，提出解決方案，并反思實驗過程中的不足。

4.團隊合作能力：在小組討論和實驗操作中，學生學會了與他人合作，共同解決問題。他們能夠尊重他人的意見，有效溝通，提高團隊協作能力。

5.實踐應用能力：學生通過學習基因工程的基本操作程序，了解了基因工程在生物技術領域的應用，如轉基因作物、基因治療等。這有助于他們將理論知識應用于實際問題，提高解決實際問題的能力。

6.倫理和社會責任感：在學習過程中，學生認識到基因工程在應用過程中可能帶來的倫理和社會問題。他們能夠從多角度思考問題，形成自己的觀點，并撰寫短文表達自己的看法。

7.學習興趣和動力：通過本節課的學習，學生對生物科學和基因工程產生了濃厚的興趣。他們意識到基因工程在改善人類生活質量、推動科技進步方面的重要作用，從而激發了進一步學習的動力。

8.自主學習能力：學生在課后通過查閱資料、完成作業等方式，培養了自主學習能力。他們能夠獨立思考、解決問題，提高學習效率。重點題型整理1.**基因克隆實驗設計題**

-題型：請設計一個基因克隆實驗，包括實驗目的、原理、方法步驟和預期結果。

-答案示例：實驗目的：克隆某特定基因。原理：利用PCR技術擴增目的基因，再通過限制酶切和連接反應將其插入載體中。方法步驟：提取目的基因，設計引物進行PCR擴增，電泳檢測PCR產物，酶切載體和目的基因，連接載體和目的基因，轉化大腸桿菌，篩選陽性克隆。預期結果：獲得含目的基因的克隆載體。

2.**基因表達載體制備題**

-題型：請簡述制備基因表達載體的過程，并說明每個步驟的目的。

-答案示例：制備基因表達載體的過程包括：1.設計引物并合成；2.進行PCR擴增目的基因；3.酶切載體和目的基因；4.連接載體和目的基因；5.轉化大腸桿菌。每個步驟的目的分別是：1.獲取目的基因；2.擴增目的基因；3.為目的基因插入載體提供粘性末端；4.構建基因表達載體；5.重組質粒在大腸桿菌中表達。

3.**基因編輯技術應用題**

-題型：簡述CRISPR-Cas9技術在基因編輯中的應用，并舉例說明其在生物醫學領域的應用。

-答案示例：CRISPR-Cas9技術是一種高效的基因編輯技術，通過使用特定的sgRNA引導Cas9酶至目標基因位點，實現精確的DNA切割。在生物醫學領域，CRISPR-Cas9技術可用于治療遺傳疾病，如鐮狀細胞性貧血，通過基因編輯修復突變基因。

4.**基因工程倫理討論題**

-題型：討論基因工程在應用過程中可能遇到的倫理問題，并提出你的看法。

-答案示例：基因工程在應用過程中可能遇到的倫理問題包括基因歧視、生物安全問題、基因編輯的道德界限等。我認為在基因工程的研究和應用中，應當堅持科學性、倫理性和社會責任感，確保技術的安全和合理使用，尊重個體差異，避免基因歧視。

5.**基因工程與現代農業題**

-題型：解釋轉基因作物在現代農業中的作用，并討論其潛在的環境影響。

-答案示例：轉基因作物在現代農業中發揮著重要作用，如提高產量、增強抗病蟲害能力、降低農藥使用等。然而，轉基因作物的廣泛種植也可能對環境產生影響，如基因漂移可能影響非目標生物，導致生態失衡。因此，在推廣轉基因作物時，應加強環境風險評估和監管。教學反思與改進教學結束后，我對這節課進行了反思，總結了一些收獲和需要改進的地方。

首先，我發現學生在課堂上的參與度非常高，他們對于基因工程的基本操作程序表現出濃厚的興趣。在實驗操作環節，學生們表現得非常積極，能夠按照實驗步驟進行操作，這讓我感到欣慰。但是，我也注意到一些學生在實驗過程中遇到了困難，比如在DNA提取和PCR擴增時，有些學生的操作不夠熟練，導致實驗結果不佳。

為了提高學生的實驗技能，我計劃在未來的教學中采取以下改進措施：

1.**加強實驗前的預習指導**：在實驗前，我會提供詳細的實驗指導，包括實驗原理、步驟、注意事項等，讓學生提前了解實驗內容，做好充分的準備。

2.**分組實驗教學**：在實驗過程中，我會將學生分成小組，每組由一名組長負責協調，這樣可以提高學生的團隊協作能力，同時也能讓學生在互相幫助中提高實驗技能。

3.**個性化輔導**：對于實驗技能較差的學生，我會進行一對一的輔導，針對性地解決他們在實驗中遇到的問題。

4.**實驗結果分析**：在實驗結束后，我會組織學生進行實驗結果的分析和討論，讓學生學會如何從實驗數據中得出結論，并學會如何將實驗結果與理論知識相結合。

其次，我發現有些