课堂小练(13) 基因工程的基本操作程序（教学设计）轻松课堂2023-2024学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版，不定项）.docx

课堂小练(13)基因工程的基本操作程序（教学设计）轻松课堂2023-2024学年新教材高中生物选择性必修3生物技术与工程（人教版，不定项）

授课内容

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授课时间

教材分析

一、教材分析：“课堂小练(13)基因工程的基本操作程序（教学设计）轻松课堂2023-2024学年新教材高中生物选择性必修3生物技术与工程（人教版，不定项）”。本节课主要介绍基因工程的基本操作步骤，包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞以及目的基因的检测与鉴定。教材内容系统全面，旨在让学生掌握基因工程的基本原理和操作方法，为后续深入学习生物技术打下基础。

核心素养目标

二、核心素养目标：通过本节课的学习，学生将能够理解基因工程的基本操作程序，培养科学探究与创新思维，提升对生物技术的认识与兴趣。学生将发展生命观念，理解基因编辑对生物科学和生物产业发展的重要性，增强社会责任感和伦理意识，能够在实际情境中运用所学知识解决生物学问题。

学习者分析

1.学生已经掌握了基本的生物学知识，包括遗传学的基本概念和原理，对DNA、基因有了初步的认识。

2.学生对基因工程这一现代生物技术领域充满好奇心，具有一定的探索欲望。他们的学习能力强，善于通过实验和实践来理解理论知识。学生的学习风格多样，既有喜欢独立思考的学生，也有偏好合作讨论的学生。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括对基因工程操作步骤的复杂性和精确性理解不足，以及将理论知识转化为实际操作的能力有限。此外，对基因编辑的伦理问题可能缺乏深入的思考，需要引导他们形成正确的科学伦理观。

教学资源

四、教学资源：

-人教版高中生物选择性必修3教材

-多媒体教学设备（投影仪、电脑）

-基因工程实验视频资料

-互联网资源（学术文章、基因工程案例）

-实验室模型（DNA模型、细胞结构模型）

-互动式教学软件

-实验操作工具（如仿真软件）

教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-创设情境：播放一段关于基因编辑技术的科普视频，展示基因工程在现代生物技术中的应用，如疾病治疗、农业改良等。

-提出问题：视频中的技术是如何实现的？它对人类社会有哪些影响？

-学生讨论：学生分小组讨论，教师巡回指导，引导学生关注基因工程的基本操作程序。

2.讲授新课（20分钟）

-讲解基因工程的基本操作程序：

-目的基因的获取（5分钟）

-基因表达载体的构建（5分钟）

-将目的基因导入受体细胞（5分钟）

-目的基因的检测与鉴定（5分钟）

-使用多媒体教学设备展示相关图片和动画，帮助学生直观理解基因工程的操作步骤。

3.师生互动环节（10分钟）

-分组讨论：学生分组讨论基因工程操作步骤中的难点，如载体构建的具体过程、不同导入方法的优缺点。

-小组分享：每组选代表分享讨论结果，其他学生补充或提问。

-教师点评：教师对学生的讨论进行点评，强调重点和难点，对学生的疑问进行解答。

4.巩固练习（5分钟）

-练习题：发放练习题，要求学生独立完成，检验对新知识的理解和掌握。

-讨论答案：学生相互讨论答案，教师抽取部分学生回答，集体订正。

5.课堂提问（3分钟）

-提问学生关于基因工程伦理问题的看法，引导学生思考科技发展与社会伦理的关系。

-学生回答后，教师总结并强调科学研究的伦理责任。

6.课堂小结（2分钟）

-教师简要总结本节课的主要内容，强调基因工程的操作程序和伦理意识的重要性。

-提醒学生预习下一节课的内容。

总用时：45分钟

知识点梳理

1.基因工程的基本概念

-定义：基因工程是直接对生物体的基因进行操作，引入外源基因或对原有基因进行修改，从而改变生物体的遗传特性。

-目的：生产有用的基因产物、培育优良个体、治疗遗传性疾病等。

2.基因工程的基本操作程序

-获取目的基因

-方法：从基因文库中筛选、PCR技术、化学合成等。

-注意事项：确保目的基因的完整性和正确性。

-基因表达载体的构建

-载体选择：质粒、噬菌体、病毒等。

-构建过程：将目的基因插入载体DNA中，通过重组DNA技术形成重组载体。

-将目的基因导入受体细胞

-方法：转化、转染、电穿孔等。

-注意事项：选择适合的受体细胞，确保基因的稳定传递。

-目的基因的检测与鉴定

-方法：分子杂交、PCR、基因测序等。

-注意事项：检测目的基因的表达产物和遗传稳定性。

3.基因工程的伦理问题

-基因编辑技术的双刃剑效应：既能带来巨大利益，也可能产生负面影响。

-伦理原则：尊重生命、公正、知情同意、安全性、可持续性等。

-案例分析：基因编辑技术在人类胚胎中的应用、基因歧视问题等。

4.基因工程的应用领域

-农业领域：抗病虫害作物、改良品种、提高产量