基因工程及其应用教学设计以及对教学的反思 定积分的应用教学反思

章节名称

新人教版高中生物必修二第六章第二节《基因工程及其应用》

学科

生物

授课班级

高二年级

授课时数

2

设计者

吴优

所属学校

XX

学情分析

本节课授课对象是高二年级学生。他们在此之前已经学习了基因重组、基因的表达、基因的突变，已经对基因有了一定的认识，为第六章的学习打下了良好的理论基础。而第六章的学习就是将这些学到的遗传变异的理论知识运用到实践当中。上一节的学习当中学生学习了基因重组、基因突变在育种的应用，但是相对于上一节对育种的学习来说，此节难度更大。基因工程是现今热点话题，但是学生对基因工程的概念、步骤非常陌生。而在应用方面也大概只听说过转基因食品，但是对于它们的安全性问题没有进行进一步的思考，也可能会存在认为转基因食品都安全这样的前科学概念。通过这一节的学习使得学生能够对基因认识的运用形成统一的认识，体现了学科内在逻辑性与学生认识规律的统一。

本节内容与其他章节中内容关系如概念图：

教学内容分析

本节课知识结构：首先打算通过对六个性状案例的设想，设想如何这这些性状的优缺点联系起来，发散学生思维，探讨通过之前学习的杂交育种与诱变育种能否实现这样的性状结合，得出否定答案之后，提出“基因工程”的概念。通过对“基因工程概念”的剖析，引导学生学习基因工程的原理以及基因工程的工具，使学生产生这些工具在基因工程步骤中的作用产生好奇，以此来讲解基因工程的步骤。通过对基因工程的原理的学习，让学生对基因认识的运用有更进一步的了解，形成认识规律的统一。

本节知识点概念性知识较多，在教学过程中，应多利用图片，或者创设知识冲突情境帮助学生理解。本节分为2个学时学习，第一学时学习基因工程的原理及其步骤，第二课时学习基因工程的应用。

本节知识点概念图：

本节生物学重要教学概念：

基因工程的概念

本节教学目标

1.知识目标：

①通过对杂交育种、诱变育种原理的对比以及对概念的剖析，学生能够理解基因工程的原理。

②通过教师对基因工程工具以及步骤的讲解，学生能够说出基因工程的步骤。

③通过学生对“转基因食品是否安全”为题的辩论赛活动，学生能够了解转基因生物和食品的安全性。

2.能力目标：

①通过对提出设想的分析与讨论，培养学生分析、推理能力。

②通过转基因是否安全的小组辩论活动，培养学生语言组织能力与总结归纳能力。

3.情感目标：

通过对基因工程的原理与步骤的学习，学生了解基因工程，认识基因工程技术的优势，同时理性对待基因工程技术及产物。培养科学、严谨、为人类谋福利的主体科学思想。

教学重点和难点

项目

内容

重点

基因工程的原理，基因工程工具特点和功能，基因工程的步骤，基因工程的应用

难点

基因工程工具的特点和功能，基因工程的步骤

课时安排

2个课时（第一个课时：基因工程的原理、基因工程的步骤；第二个课时：基因工程的应用）

教学形式

第一课时：播放PPT，教师讲授，学生讨论

第二课时：学生活动为主，分小组辩论，教师总结

第一课时课堂教学过程结构设计

教学

环节

教师的活动

学生的活动

设计意图、依据

导入（5min）

同学们，今天我们将进入第二节基因工程及其应用的学习，在进入课题之前，先来看三则资料

讲述三则资料：

一：氮肥在农业上的滥用与浪费，豆科植物能够自主固氮

二：蜘蛛丝的韧度是同样直径钢材的几倍，可产蜘蛛丝的家蚕不能喂养

三：从猪牛身上提取胰岛素造价昂贵，而微生物可以有分泌产物，且微生物繁殖速度快

不知道看了这三则资料之后，你们有什么想法呢？

引导学生思维提出三个设想，并且小组讨论这三个设想是否能够通过杂交与诱变育种实现，并让学生说明理由

通过学生的讨论，得出无法解决这三个设想的结论，引出科学家经过不懈努力使这些设想实现，也就是今天所讲的基因工程。

阅读三则资料

提出设想，小组讨论这三个设想能否通过交杂与诱变育种实现，并说明理由

学生答：杂交育种是没有生殖隔离的情况下才能实现。诱变育种是基因突变，是在同一物种上面进行的基因工程

发散学生思维，培养学生分析、推断能力。巩固学生旧知识点，激发学生认知冲突，对新概念产生好奇。

基因工程概念及其原理讲解（5min）

1.引出基因工程的概念，引导学生阅读教材基因工程的概念

提问：

a在概念中，你认为重要的词汇？

b回忆杂交育种与诱变育种的原理

c从这个概念中，你能够知道基因工程的原理吗？

d你能够用简 单的四字词语描述出基因工程的概念吗？

2.讲解从概念当中提取的信息：基因工程的原理、基因工程的结果。总结四字词语描述基因工程：供体细胞→目的基因→受体细胞→获得新性状

阅读书本，提取基因工程的重点词汇，回忆杂交育种与诱变育种的原理，思考基因工程的原理并回答。总结四字词语描述基因工程概念

回忆上节学习内容的知识点

通过学生对基因工程概念的构建让学生理解基因工程的概念以及基因工程的原理。

培养学生阅读、总结、归纳能力

基因工程操作工具的特点及其功能的讲解（10min）

1.提问引出基因工程操作工具：供体细胞是如何获取目的基因的，它需要什么工具？目的基因的形成？目的基因又是通过什么进入到了受体细胞当中？

2.讲解限制酶，重点讲解其专一性，之后播放限制酶的作用过程flash。

提出思考问题，让学生练一练，了解学生掌握对限制酶的掌握程度。问题：被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？练一练：尝试写出以下被限制酶切割后的序列.

3.讲解DNA连接酶的作用特点，并播放DNA连接酶作用的flash动画。强调DNA连接酶连接的是磷酸二酯键，促使学生回忆DNA分子结构。

4.介绍运载体相关知识，引导学生探讨运载体必须满足的条件

记录问题，带着问题听课记录笔记

听课，观看flash

回答思考问题,做练习题

听讲记录笔记，观看flash动画

听讲记录笔记，探讨运载体满足的条件

加深学生对于新知识的识记与理解。

培养学生思维能力，活跃课堂气氛

基因工程步骤的讲解（17min)

播放基因工程操作步骤视频，让学生看书，引导学生提出疑问

回答学生疑问，在此过程中也就详解了基因工程的操作步骤（学生大多存在疑问是有关于如何提取目的基因，如何检测目的基因是否导入，是否表达）

观看基因工程操作步骤视频，看书，提问

听讲，记录笔记，大多提问是有关于如何提取目的基因，如何检测目的基因是否导入，是否表达

学生主动参与到课堂当中，由学生提问，充分发挥学生主观能动性

总结与作业（3min)

总结基因工程概念、原理操作步骤。

课堂练习（PPT展示）

作业：1.如果你是一名科研人员，你如何让大肠杆菌产生胰岛素，请简要说明操作步骤。

学生课后完成作业

使学生巩固新知识点

板书设计

基因工程及其应用

（一）基因工程的原理

1.基因工程：a基因拼接技术b定向c改造生物遗传性状

2.原理：基因重组

3.操作水平：分子水平

（二）工具

1.限制性内切酶：专一性

2.DNA连接酶：连接磷酸二酯键

3.运载体：a常用运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒

b运载体必须满足的条件

（三）基因工程的操作步骤：

1.获取目的基因（鸟枪法、人工合成法）

2.目的基因与运载体结合（限制酶、DNA连接酶）

3.将目的基因导入受体细胞（运载体）

4.目的基因表达与检测