資源簡介

課題 第3章 第2節 基因工程的基本操作程序
授課時間 課時安排 2課時(第二課時） 授課教師
教材版本 人教社2019版生物選修三 授課班級 高二（）班
教材 分析 本節課是人教版2019高中生物選擇性必修3《生物技術與工程》中的第3章基因工程的第二節，是本章的核心，具有承上啟下的作用。教材使用我國科學家成功培育轉基因抗蟲棉作為情境素材，將基因工程的基本操作程序貫穿于該情境中依次介紹。為了知識講解的連貫順暢，在教學中可以將PCR技術和實驗安排一課時，第二課時安排基因工程的操作程序。
學情 分析 轉基因產品周圍很多，所以學生對“轉基因”并不陌生，在第一節的基礎上，學生已經了解培育轉基因抗蟲棉的大致過程和重組DNA技術的基本工具。本節以此為情境引入本節課的學習，借助熟悉的事物來安排教學內容，能夠消減學生的陌生感，引起學生的好奇心。學生具有一定的邏輯推理能力，基因工程中的PCR、基因表達載體的構建等知識過于抽象，需要利用圖片、動畫視頻來提供直觀感受，輔助理解。另外利用毛根等材料自制的教具展示構建基因表達載體，形象直觀。
教學 目標 1.通過學習基因工程的基本原理和操作程序，發展結構與功能相適應的生命觀念 2.根據基因表達的過程，推測基因表達載體的組成部分，推出目的基因檢測與鑒定的幾個水平；以流程圖的形式，概括基因工程的基本操作程序。 3.通過了解轉基因技術的實質及基因工程應用實例，認同基因工程給我們的生產、生活帶來的正面影響。
教學 重難點 教學重點：基因工程基本操作程序的四個步驟； 教學難點：利用PCR獲取和擴增目的基因，農桿菌轉化法。
教學 方法
教具 準備 制作多媒體課件，自制教具
課時 安排 2課時 （第一課時：PCR技術和實驗 第二課時：基因工程的基本操作程序）
教學思路
教學過程
學習任務 教師活動 學生活動 設計意圖
導入 回顧第一節的內容，重組DNA技術中用到的工具中，可以解決抗蟲棉培育過程的剪，運，接三個問題。提出問題：如何培育抗蟲棉？基本操作程序是？ 學生回憶所學，回答老師提出的問題。 以我國自主研發培育的轉基因抗蟲棉為情境引入新課，增強學生的民族自信心和自豪感，激發學生的學習興趣和學習動力
任務一：了解培育轉基因抗蟲棉的基本步驟 引導學生閱讀教材，了解基因工程的四個基本步驟。提出問題：為什么基因工程的操作流程要包括這四步？引導學生分析每一步操作的必要性。 學生觀看積極思考，并總結出操作流程的四步驟。 對基因工程的操作流程形成總括性的了解，通過分析每一步操作的必要性，理解整個流程的邏輯性。
任務二：了解轉基因抗蟲棉目的基因（Bt基因）的篩選與獲取方法 指導學生閱讀教材并思考一下問題： 什么是目的基因？ DNA序列測序的方法有？ 目的基因如何篩選和獲取？ 教師補充資料： 了解科學家選取Bt基因作為培育轉基因抗蟲棉的目的基因的原因。 教師提供文獻資料《Cry1A殺蟲基因的人工合成》，介紹在我國首批具有較高抗蟲活性的轉基因抗蟲棉培育過程，科學家所使用的是人工合成的方法。隨著技術的進步，現在利用PCR很快就能特異性地獲得大量目的基因的大量拷貝。 閱讀教材，思考，聆聽，回答問題。 通過教材和文獻資料的閱讀，訓練學生提取信息的能力，使學生體會科學家研究的嚴謹思路和科學方法。
任務三：嘗試構建基因表達載體 指導學生閱讀教材， 提出問題：（1）為什么要構建基因表達載體？（2）要使Bt基因在受體細胞中穩定存在，并能夠表達和發揮作用，載體還需要具有哪些結構？引導學生嘗試畫出基因表達載體的結構模式圖，并討論各組成部分的功能以及如何將Bt基因與載體連接構建基因表達載體。 在講述構建基因表達載體的構建過程，利用自制教具展示限制酶剪切目的基因和質粒，并用連接酶連接的過程。并強掉單酶切過程遇到的問題，一般可以選擇雙酶切。并展示圖片，引導學生對照圖片思考，回答問題。 畫出基因表達載體的結構模式圖，標注各組成部分的名稱和功能；運用“分子工具”,設計構建培育轉基因抗蟲棉所需的基因表達載體的流程。 用教具體會單酶切過程中出現的自身環化，自身連接和方向連接等問題。 讓學生聯系前一節的知識內容以及必修二的相關知識，合理推測基因表達載體的組成，自主設計構建基因表達載體的流程，訓練學生科學思維，使知識融會貫通，學以致用。 自制教具的使用使微觀的變得形象具體。
任務四：了解將Bt基因導入棉花細胞的方法——花粉管通道法 結合圖片資料，介紹我國科學家獨創的將Bt基因導入棉花細胞的方法——花粉管通道法。提問：應在植物發育的什么時期使用花粉管通道法？如何獲得含有目的基因的植物后代？ 了解花粉管通道法的操作過程，討論該方法所要實現的目的，完成課中作業“任務四”相應內容 通過了解我國科學家獨創的方法，學習科學家開拓創新的精神。
任務五：目的基因的檢測與鑒定方法 引導學生回顧基因表達的過程，推測可以從哪些方面對Bt基因進入受體細胞后，是否穩定維持和表達其遺傳性狀進行檢測與鑒定。介紹在不同水平進行檢測與鑒定的方法。 通過回顧知識，思考，回答，認識到可以分別從DNA，RNA和蛋白質水平進行檢測，檢測棉花是否具有抗蟲特性的最好辦法是個體生物學水平的檢測。 引導學生結合基因表達相關知識推測檢測與鑒定目的基因的幾個水平，發展學生的科學思維能力。
課堂 小結 總結培育轉基因抗蟲棉的基本步驟和使用的具體方法。 。 學生構建知識框架，繪制流程圖。 以流程圖的形式，概括基因工程的基本操作程序，為后續學生自主設計獲得轉基因產品的方案提供參考范例。
作業 布置 完成同步作業及分層訓練。
板書 設計
教學 反思 教前反思： 教后反思：

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