（新教材同步備課）2024春高中生物第3章基因工程3.2.2基因工程的基本操作程序教學(xué)實(shí)錄新人教版選擇性必修3課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以“基因工程的基本操作程序”為主題，通過結(jié)合新教材內(nèi)容，設(shè)計(jì)了一系列實(shí)踐性強(qiáng)、與實(shí)際應(yīng)用緊密相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)。課程旨在幫助學(xué)生理解基因工程的基本操作步驟，掌握相關(guān)技術(shù)，并培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)過程注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過實(shí)驗(yàn)演示、案例分析等方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過基因工程的基本操作程序的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，形成科學(xué)思維。提升學(xué)生的生物技術(shù)應(yīng)用能力，使學(xué)生能夠理解基因工程在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的意識(shí)。增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，認(rèn)識(shí)到基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的重大意義，培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、關(guān)注生命倫理的態(tài)度。三、學(xué)情分析本節(jié)課針對(duì)的是高中生物選擇性必修3的學(xué)生。學(xué)生在進(jìn)入高中階段后，已經(jīng)具備了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)、遺傳規(guī)律等概念有所了解。然而，在基因工程這一較為高級(jí)的生物學(xué)領(lǐng)域，學(xué)生的認(rèn)知水平參差不齊。部分學(xué)生可能對(duì)分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)掌握較好，能夠較快地理解和接受基因工程的概念和原理；而另一些學(xué)生可能在這一領(lǐng)域的基礎(chǔ)較為薄弱，對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解存在困難。

在能力方面，學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，能夠進(jìn)行簡單的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。但在基因工程的具體操作程序上，學(xué)生可能缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原理的理解可能存在障礙。此外，學(xué)生的信息處理能力、問題解決能力等在基因工程的學(xué)習(xí)中同樣重要。

從素質(zhì)方面來看，學(xué)生在高中階段正處在世界觀、價(jià)值觀形成的關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)于科學(xué)精神和創(chuàng)新意識(shí)的需求日益增長。基因工程的學(xué)習(xí)有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維和探索精神。

在行為習(xí)慣方面，學(xué)生普遍具備良好的學(xué)習(xí)態(tài)度，能夠積極參與課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作。然而，部分學(xué)生可能存在依賴性強(qiáng)、自主學(xué)習(xí)能力不足的問題，這在基因工程這一需要深入思考和獨(dú)立探究的領(lǐng)域可能會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生一定影響。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解基因工程的基本操作程序，幫助學(xué)生建立知識(shí)框架。

2.討論法：組織學(xué)生圍繞特定問題進(jìn)行討論，培養(yǎng)批判性思維和團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，加深對(duì)基因工程操作步驟的理解。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示基因工程操作流程圖，直觀展示操作步驟。

2.視頻教學(xué)：播放相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作視頻，讓學(xué)生直觀感受基因工程的實(shí)際應(yīng)用。

3.互動(dòng)軟件：使用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和學(xué)習(xí)興趣。五、教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

激發(fā)興趣：以“如果可以改變自己的基因，你會(huì)選擇怎樣的特質(zhì)？”的問題引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)他們對(duì)基因工程的好奇心。

回顧舊知：簡要回顧遺傳學(xué)中的孟德爾遺傳定律、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)基因工程奠定基礎(chǔ)。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

講解新知：

-詳細(xì)講解基因工程的定義、目的和意義。

-介紹基因工程的基本操作程序，包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因的檢測與鑒定。

舉例說明：

-以綠色熒光蛋白（GFP）的基因克隆和表達(dá)為例，展示基因工程操作的具體步驟。

-通過多媒體展示基因工程在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。

互動(dòng)探究：

-分組討論：學(xué)生分組討論基因工程操作中可能遇到的問題和解決方案。

-實(shí)驗(yàn)演示：教師演示基因工程的基本操作，如DNA的提取、電泳等，讓學(xué)生直觀感受實(shí)驗(yàn)過程。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

學(xué)生活動(dòng)：

-學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的基因工程實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒉牧稀⒉襟E、預(yù)期結(jié)果等。

教師指導(dǎo)：

-教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出其中的不足之處，并提供改進(jìn)建議。

-針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案中的關(guān)鍵步驟，教師進(jìn)行詳細(xì)的講解和示范。

4.案例分析（約15分鐘）

-教師展示一個(gè)基因工程實(shí)際案例，如轉(zhuǎn)基因作物的研發(fā)過程。

-學(xué)生分析案例中的基因工程操作步驟，討論其中的科學(xué)原理和倫理問題。

5.課堂小結(jié)（約5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)基因工程的基本操作程序和應(yīng)用領(lǐng)域。

-學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)心得，提出疑問，教師進(jìn)行解答。

6.課后作業(yè)（約10分鐘）

-布置課后作業(yè)，要求學(xué)生撰寫一篇關(guān)于基因工程在某個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的論文或報(bào)告。

-學(xué)生完成作業(yè)，教師批改并給予反饋。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

1.知識(shí)掌握方面

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解基因工程的定義、目的和意義，掌握基因工程的基本操作程序，包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因的檢測與鑒定。

-學(xué)生通過案例分析，能夠識(shí)別和描述基因工程在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，了解基因工程對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)。

2.能力提升方面

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作方面，通過模擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)演示，掌握了基因工程的基本實(shí)驗(yàn)技能，如DNA的提取、電泳、基因克隆等。

-學(xué)生在問題解決能力上得到提升，能夠針對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題提出解決方案，并學(xué)會(huì)分析問題背后的科學(xué)原理。

-學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作能力上有所提高，通過小組討論和實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)會(huì)了與他人協(xié)作，共同完成任務(wù)。

3.思維發(fā)展方面

-學(xué)生在課堂討論和案例分析中，培養(yǎng)了批判性思維，能夠從不同角度分析問題，并提出自己的見解。

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析過程中，提升了邏輯思維和科學(xué)推理能力，能夠運(yùn)用科學(xué)方法解決問題。

-學(xué)生在理解基因工程操作原理和應(yīng)用時(shí)，發(fā)展了系統(tǒng)思維，能夠?qū)?fù)雜問題分解為若干個(gè)組成部分，逐一分析。

4.價(jià)值觀與情感態(tài)度方面

-學(xué)生通過學(xué)習(xí)基因工程，認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的重要性，增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

-學(xué)生在了解基因工程在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)，樹立了尊重科學(xué)、關(guān)愛生命的價(jià)值觀。

-學(xué)生在分析基因工程帶來的倫理問題時(shí)，培養(yǎng)了社會(huì)責(zé)任感和道德意識(shí)，能夠關(guān)注科技發(fā)展對(duì)環(huán)境和社會(huì)的影響。

5.實(shí)踐應(yīng)用能力方面

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的基因工程實(shí)驗(yàn)方案，提出解決實(shí)際問題的創(chuàng)新思路。

-學(xué)生在課后作業(yè)中，通過撰寫論文或報(bào)告，將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提升了科研能力和論文寫作水平。

-學(xué)生在參與實(shí)踐活動(dòng)（如科學(xué)競賽、社會(huì)調(diào)查等）中，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，提高自身的社會(huì)適應(yīng)能力。七、典型例題講解例題1：

目的基因的獲取方法有多種，以下哪種方法最適合獲取一個(gè)具有特定抗蟲性的基因？

A.PCR技術(shù)

B.尿嘧啶酶缺失法

C.酶切技術(shù)

D.Northern印跡技術(shù)

答案：A

補(bǔ)充說明：

本題考查基因工程中目的基因的獲取方法。PCR技術(shù)可以高效、特異性地?cái)U(kuò)增目的基因，是獲取特定基因的常用方法。尿嘧啶酶缺失法用于檢測DNA的甲基化，酶切技術(shù)用于構(gòu)建基因表達(dá)載體，Northern印跡技術(shù)用于檢測特定RNA。

例題2：

A.DNA的提取

B.DNA的克隆

C.目的基因的分離

D.受體細(xì)胞的轉(zhuǎn)化

答案：B

補(bǔ)充說明：

本題考查基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程。基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的關(guān)鍵步驟，包括選擇適當(dāng)?shù)妮d體、連接目的基因和載體DNA，以及篩選含有重組DNA的克隆。

例題3：

A.Southern印跡技術(shù)

B.Northern印跡技術(shù)

C.PCR技術(shù)

D.DNA序列測定

答案：A

補(bǔ)充說明：

本題考查基因工程中檢測目的基因是否整合的技術(shù)。Southern印跡技術(shù)可以檢測目的基因是否整合到受體細(xì)胞的基因組中，是基因工程中常用的檢測方法。

例題4：

A.DNA測序

B.Southern印跡

C.Northern印跡

D.免疫檢測

答案：D

補(bǔ)充說明：

本題考查基因工程中檢測目的基因表達(dá)的技術(shù)。免疫檢測通過特異性抗體識(shí)別和結(jié)合目的蛋白質(zhì)，可以用來檢測目的基因在受體細(xì)胞中的表達(dá)情況。

例題5：

基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用之一是提高作物的抗蟲性，以下哪個(gè)方法可以用來提高作物的抗蟲性？

A.基因敲除

B.轉(zhuǎn)基因

C.染色體工程

D.生物技術(shù)育種

答案：B

補(bǔ)充說明：

本題考查基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以將抗蟲基因?qū)朕r(nóng)作物中，從而提高作物的抗蟲性。基因敲除和染色體工程雖然也是基因工程的方法，但與提高作物抗蟲性無關(guān)；生物技術(shù)育種則包括多種育種方法，不一定涉及基因工程。八、教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了基因工程的基本操作程序，我覺得整體上還是挺成功的。首先，我想分享一下我在教學(xué)方法上的反思。

在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我嘗試通過提問的方式激發(fā)學(xué)生的興趣，讓他們思考基因工程在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。我發(fā)現(xiàn)這種方法挺有效的，學(xué)生們參與度很高，討論也很熱烈。但是，我也意識(shí)到，對(duì)于一些基礎(chǔ)知識(shí)比較薄弱的學(xué)生來說，他們可能還需要更多的引導(dǎo)和解釋。

在互動(dòng)探究環(huán)節(jié)，我讓學(xué)生們分組討論，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的基因工程實(shí)驗(yàn)方案。這個(gè)環(huán)節(jié)讓我看到了學(xué)生們不同的思維方式和團(tuán)隊(duì)合作能力。有的小組設(shè)計(jì)得非常巧妙，有的則遇到了一些問題。我及時(shí)給予了指導(dǎo)，幫助他們解決問題。這個(gè)過程讓我認(rèn)識(shí)到，學(xué)生的創(chuàng)新能力需要我們老師去引導(dǎo)和激發(fā)。

在教學(xué)過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些不足。比如，在講解基因表達(dá)載體的構(gòu)建時(shí)，由于時(shí)間關(guān)系，我沒有能夠詳細(xì)講解每一個(gè)步驟。這導(dǎo)致一些學(xué)生對(duì)于這一部分的理解不夠深入。因此，我計(jì)劃在接下來的教學(xué)中，增加一些互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生們親自參與構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程。

至于教學(xué)效果，我覺得學(xué)生們在知識(shí)、技能和情感態(tài)度方面都有所收獲。他們在知識(shí)上，對(duì)基因工程的基本操作程序有了更深入的理解；在技能上，通過實(shí)驗(yàn)演示和模擬實(shí)驗(yàn)，他們的實(shí)驗(yàn)操作能力得到了提升；在情感態(tài)度上，他們對(duì)科學(xué)探索的興趣和熱情也有所增加。

當(dāng)然，也存在一些問題。比如，部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中，對(duì)于一些細(xì)節(jié)問題不夠重視，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。針對(duì)這個(gè)問題，我會(huì)在今后的教學(xué)中，更加注重細(xì)節(jié)的講解和示范。

我相信，通過不斷的努力和反思，我能夠成為一名更加優(yōu)秀的教師，幫助學(xué)生們在基因工程的領(lǐng)域取得更大的進(jìn)步。板書設(shè)計(jì)①基因工程概述

-基因工程的定義

-基因工程的目的和意義

②基因工程的基本操作程序