2024年高中生物專題1基因工程1.3基因工程的應用教學實錄新人教版選修3授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間教學內容本節課為《新人教版選修3》中“基因工程”專題的第1.3節“基因工程的應用”。教學內容包括基因工程在農業、醫學和工業等領域的應用，具體涵蓋以下內容：基因工程在農業中的應用，如抗蟲、抗病、抗逆等轉基因作物的培育；基因工程在醫學中的應用，如基因治療、疫苗制備等；基因工程在工業中的應用，如生物制藥、生物能源等。通過本節課的學習，使學生了解基因工程在各個領域的應用現狀和發展趨勢。核心素養目標1.培養學生的科學思維，通過分析基因工程在農業、醫學和工業中的應用實例，提升學生運用科學方法解決問題的能力。

2.增強學生的社會責任感，使學生認識到基因工程對社會發展的重要作用，激發學生對生物科技領域的興趣和探索精神。

3.提高學生的科學探究能力，通過實驗和案例分析，讓學生學會設計實驗、收集數據、分析結果，培養嚴謹的科學態度和合作精神。學情分析本節課針對的是高中一年級的學生，他們在生物學科上已經學習了基礎的生物學知識，如細胞結構、遺傳規律等，具備一定的生物學基礎。在知識層面，學生對基因的概念、DNA的結構以及遺傳信息的傳遞有一定的了解，但對基因工程這一高級生物技術的具體應用和原理可能還比較陌生。

學生層次方面，班級中學生的學習能力差異較大。部分學生邏輯思維能力強，能夠快速理解和掌握新知識，而部分學生可能在理解復雜概念時遇到困難。在能力方面，學生的實驗操作技能和數據分析能力有待提高，這在基因工程的應用教學中尤為重要。

素質方面，學生在合作學習、批判性思維和創新意識方面有待加強。基因工程的應用涉及倫理、法律和社會責任等多方面內容，需要學生具備良好的道德素質和社會責任感。

行為習慣上，部分學生可能存在學習動力不足、課堂參與度不高的情況，這對課程學習產生一定影響。此外，學生在面對復雜問題時，可能缺乏主動探究和解決問題的能力。

綜合來看，本節課的教學需要考慮學生的個體差異，通過設計互動性強、啟發性的教學活動，激發學生的學習興趣，同時注重培養學生的科學探究能力和實踐操作能力，以適應基因工程應用這一較為高級的生物學知識的學習。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有《新人教版選修3》教材，以備查閱相關章節內容。

2.輔助材料：準備與基因工程應用相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便直觀展示基因工程在農業、醫學和工業中的應用實例。

3.實驗器材：準備模擬基因工程操作的模型或教具，如DNA雙螺旋模型、PCR反應裝置等，以輔助學生理解基因工程原理。

4.教室布置：設置分組討論區，提供充足的白板或黑板供學生展示實驗結果和討論成果；實驗操作臺確保安全、整潔，便于學生進行模擬實驗。教學過程1.導入（約5分鐘）

-激發興趣：展示轉基因作物的圖片，提問學生：“你們知道這些作物是如何培育出來的嗎？”通過這種直觀的方式激發學生的好奇心。

-回顧舊知：簡要回顧DNA結構、基因的概念以及遺傳信息的傳遞等基礎知識，幫助學生建立新舊知識的聯系。

2.新課呈現（約20分鐘）

-講解新知：詳細講解基因工程的概念、原理以及基因工程在農業、醫學和工業中的應用。

-舉例說明：以轉基因抗蟲棉、基因治療、生物制藥等實例，幫助學生理解基因工程在實際中的應用。

-互動探究：分組討論，讓學生思考基因工程在各個領域的優勢和潛在風險，鼓勵學生提出自己的觀點。

3.實驗模擬（約15分鐘）

-學生活動：分組進行模擬基因工程實驗，如DNA提取、PCR擴增等，讓學生親身體驗基因工程的操作過程。

-教師指導：在實驗過程中，教師巡回指導，解答學生疑問，確保實驗順利進行。

4.案例分析（約15分鐘）

-學生活動：分析基因工程在農業、醫學和工業領域的實際案例，如轉基因食品的安全性、基因治療的風險等。

-教師指導：引導學生從倫理、法律和社會責任等多角度思考基因工程的應用。

5.小組討論（約15分鐘）

-學生活動：分組討論基因工程的發展趨勢及其對社會的影響，鼓勵學生提出自己的見解。

-教師指導：在討論過程中，教師適時引導學生關注不同觀點，培養學生的批判性思維。

6.總結與反思（約5分鐘）

-學生活動：總結本節課所學內容，分享自己的學習心得。

-教師總結：對本節課的重點內容進行回顧，強調基因工程在各個領域的應用及其對社會的影響。

7.課后作業（約10分鐘）

-學生活動：布置課后作業，要求學生查閱資料，了解基因工程在某個領域的最新研究進展。

-教師指導：課后及時批改作業，了解學生的學習情況，為下一節課做好準備。知識點梳理1.基因工程的概念

-基因工程的定義：利用分子生物學和分子遺傳學的原理，通過體外DNA重組和轉基因等技術，對生物體的基因進行改造和利用的過程。

-基因工程的意義：在農業、醫學、工業等領域具有廣泛的應用前景。

2.基因工程的基本工具

-限制性核酸內切酶：識別特定的核苷酸序列并在該序列處切割DNA分子。

-連接酶：將DNA片段連接起來，形成重組DNA分子。

-載體：攜帶外源基因并能夠將其導入宿主細胞。

3.基因工程的應用

-農業應用

-轉基因作物的培育：通過基因工程技術，使作物具有抗蟲、抗病、抗逆等特性。

-提高作物產量和品質：通過基因工程技術，提高作物的產量和營養價值。

-醫學應用

-基因治療：利用基因工程技術，修復或替換患者體內的缺陷基因，治療遺傳性疾病。

-疫苗制備：通過基因工程技術，制備具有免疫原性的疫苗。

-工業應用

-生物制藥：利用基因工程技術，生產具有特定功能的生物藥物。

-生物能源：利用基因工程技術，提高生物能源的產量和效率。

4.基因工程的安全性

-轉基因作物的安全性：評估轉基因作物的食品安全、環境安全和社會倫理問題。

-基因治療的安全性：關注基因治療過程中的免疫反應、基因插入錯誤等風險。

-生物制藥的安全性：確保生物藥物的質量和療效，避免不良反應。

5.基因工程的倫理問題

-人類基因編輯：涉及人類基因的修改，引發倫理和道德爭議。

-轉基因作物的環境影響：關注轉基因作物對生態環境的影響。

-生物資源的保護：在基因工程應用中，保護生物多樣性。

6.基因工程的發展趨勢

-基因編輯技術的進步：如CRISPR-Cas9技術的應用，使基因編輯更加高效、精確。

-轉基因作物的多樣化：培育具有更多優良特性的轉基因作物。

-基因治療技術的突破：提高基因治療的成功率和安全性。

-生物制藥的創新發展：開發更多具有療效的生物藥物。板書設計①基因工程概述

-基因工程的定義

-基因工程的意義

-基因工程的基本工具

②基因工程的基本工具詳解

-限制性核酸內切酶

-連接酶

-載體

③基因工程的應用領域

-農業應用

-轉基因作物的培育

-提高作物產量和品質

-醫學應用

-基因治療

-疫苗制備

-工業應用

-生物制藥

-生物能源

④基因工程的安全性

-轉基因作物的安全性

-基因治療的安全性

-生物制藥的安全性

⑤基因工程的倫理問題

-人類基因編輯

-轉基因作物的環境影響

-生物資源的保護

⑥基因工程的發展趨勢

-基因編輯技術的進步

-轉基因作物的多樣化

-基因治療技術的突破

-生物制藥的創新發展課堂1.課堂提問

-設計與基因工程應用相關的提問，如“轉基因作物有哪些優點和潛在風險？”

-通過提問了解學生對基因工程應用的理解程度，及時調整教學進度。

-觀察學生的回答，評估他們的思維深度和表達能力。

2.觀察學生參與度

-在實驗模擬和小組討論環節，觀察學生的參與情況，包括實驗操作的正確性和討論的積極性。

-記錄學生在課堂上的互動表現，作為評價他們學習態度和合作能力的依據。

3.小組展示

-在案例分析環節，要求學生分組展示他們的討論成果。

-評價學生的展示內容是否準確、完整，以及他們的表達是否清晰、有條理。

4.實驗評價

-對實驗模擬環節進行評價，包括實驗操作的規范性、實驗數據的準確性等。

-觀察學生在實驗中的安全意識和實驗技能，確保實驗操作的順利進行。

5.課后測試

-設計針對本節課知識點的測試題，如選擇題、填空題、簡答題等。

-通過測試評估學生對本節課知識點的掌握情況，及時發現問題并進行針對性教學。

6.學生自評與互評

-引導學生進行自我評價，反思自己在課堂上的表現和學習效果。

-實施小組互評，讓學生互相評價，培養他們的批判性思維和溝通能力。

7.教師評價

-教師根據學生的課堂表現、作業完成情況、測試成績等，進行全面評價。

-及時給予學生反饋，鼓勵學生在學習中取得進步，指出不足之處并指導改進。

8.反饋與調整

-根據課堂評價結果，教師應調整教學策略，如調整講解速度、改進教學方法等。

-關注學生的個性化需求，提供針對性的輔導和支持。課后拓展1.拓展內容

-閱讀材料：《基因工程：改變生命的奇跡》（作者：張三）

內容概述：本書詳細介紹了基因工程的發展歷程、技術原理以及在農業、醫學和工業等領域的應用案例。

-視頻資源：《基因工程的秘密》（視頻時長：30分鐘）

內容概述：該視頻通過動畫和實際案例，生動展示了基因工程的基本原理和應用前景。

2.拓展要求

-鼓勵學生利用課后時間閱讀《基因工程：改變生命的奇跡》，了解基因工程的歷史、現狀和未來發展趨勢。

-觀看《基因工程的秘密》視頻，通過視覺和聽覺的結合，加深對基因工程應用的理解。

-學生在閱讀和觀看過程中，可以記錄下自己的疑問和心得體會，為課堂討論做好準備。

3.教師指導

-教師推薦閱讀材料，如相關的科普書籍、學術論文等，以拓寬學生的知識面。

-鼓勵學生在網絡上查找相關的基因工程應用案例，如轉基因作物的培育、基因治療的研究進展等。

-教師解答學生在閱讀和觀看過程中產生的疑問，提供必要的指導和幫助。

4.課堂討論

-在下一節課上，教師可以組織學生就閱讀材料和視頻內容進行討論，分享自己的理解