PCR结果分析及应用教学设计.docVIP

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教学基本信息

课题

PCR结果分析及其应用

是否属于

地方课程或校本课程

否

学科

生物

学段：高中

年级

高二

教材

人教版选修1生物技术实践

指导思想与理论依据

生物科学是一门以实验为基础的自然科学，很多知识和理论都是通过实验获取的，实验技术的发展和进步也极大的促进生物科学的发展。实验教学是生物教学中的重要环节，本课通过分析SRY基因PCR扩增结果的电泳图谱，帮助学生理解和提升对PCR原理的认识，训练学生基于实验证据做出合理判断得出正确结论的能力，提高学生用逻辑思维解决生物学实际问题的能力。

《普通生物高中生物课程标准（实验）》倡导探究性学习，注重与现实生活的联系。强调让学生亲历思考和探究的过程，注重使学生在现实生活的背景中学习生物学，倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念。本课通过分析PCR技术在基因工程和基因诊断等实际情境中的应用，帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系，提高了学生解决问题的能力，帮助学生认识生物科学和社会发展的联系。

教学背景分析

教学内容分析：

《多聚酶链式反应扩增DNA片段》是选修1模块“DNA和蛋白质技术”专题的核心内容之一，课程标准规定的教学要求是“尝试PCR（DNA多聚酶链式反应）技术的基本操作和应用”，属于理解应用水平。该内容是对必修2模块“概述DNA分子的复制”的拓展和应用，有助于学生体会理论研究与技术应用之间的关系，提高生命科学素养；PCR技术是获取目的基因的重要方式，该内容的学习为选修3“基因工程”专题的学习奠定基础,有助于激发学生对基因工程的学习兴趣；同时PCR技术广泛应用于生命科学和医学的各个领域，该内容的学习有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解。

《多聚酶链式反应扩增DNA片段》主要内容包括PCR技术原理、PCR技术操作、PCR结果鉴定与分析、PCR技术应用，本节课为第2课时，主要完成PCR结果分析和PCR技术应用的教学。

学情分析：

通过第一课时学习，学生能够说出PCR技术的原理、条件和循环过程，但是技术原理的理解并不透彻，难以有效的迁移应用。PCR扩增的结果如何分析，是否扩增出模板DNA，扩增结果异常的原因及如何排除其他因素对扩增结果的干扰是学生未知的。

PCR仪的操作过程学生比较容易掌握，因此在课下完成。但是PCR结果分析和PCR技术的应用这两部内容比较抽象，对学生的能力要求较高，需要在课上通过适当的方式引导，借助实验观察和分析、实验图片、情境分析等方式引导学生迁移知识，自主归纳梳理PCR技术的应用，主动探究构建知识，培养科学思维能力。

教学资源、方法与手段：

在教学过程中，适时使用多媒体课件和同屏器等现代化信息技术，直观生动的呈现实验，引导学生观察实验、分析实验，在分析中感悟，体会科学实验设计的严谨性，训练逻辑思维的严密性。拓展教学内容，引导学生完善实验思路，改进实验方案。

技术准备：

多媒体、同屏器

教学目标

知识目标：

1.辨别PCR的扩增结果。

2.总结PCR技术在基因工程、性别鉴定、基因诊断等方面的应用

能力目标：

1.尝试观察电泳图谱，分析PCR的扩增结果。

2.运用PCR的原理分析归纳PCR的应用。

情感态度与价值观目标：

1.通过性别鉴定实验的实施和分析，体验科学探究过程，提高学习生物科学的兴趣。

2.认同PCR技术广泛地应用于基因工程、性别鉴定、基因诊断等多个方面。

教学重难点

1.教学重点

总结PCR技术在基因工程、性别鉴定、基因诊断等方面的应用

2.教学难点

辨别PCR的扩增结果

教学流程示意

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

教学意图

课前环节

1.指导兴趣小组完成以下任务：

任务一：利用口腔上皮细胞，完成SRY基因的PCR扩增，将扩增产物放于4℃保存。

任务二:课前制作浓度为2%的琼脂糖凝胶。

2.上课前教师利用保存的PCR扩增产物完成电泳点样。

兴趣小组志愿者刮取口腔上皮细胞，完成任务一和二。

课下完成PCR扩增，节约课上时间，提高课堂效率。

学生亲身参与实验，激发学生的兴趣。

课上环节一：

直接导入

上节课，我们学习了PCR技术的原理，利用刮取的口腔上皮细胞，扩增了Y染色体上特有的SRY基因片段。如何鉴定是否扩增到SRY基因片段呢？

聆听

承上启下，问题引入的形式，激发学生的学习兴趣。

课上环节二：

PCR结果的分析

可以通过琼脂糖凝胶电泳的方法鉴定PCR结果，电泳的原理是什么？如何操作呢？

（一）电泳的操作步骤

兴趣小组代表利用PPT介绍凝胶电泳的操作步骤：

称取琼脂糖、量取TAE缓冲液、微波炉加热融化、铺制凝胶、点样、电泳、紫外透射仪观察等操做步骤。

观察

学生通过观察兴趣小组的展示，能够说出电泳操作的主要步骤。

（二）电泳的原