7.2.1基因工程教学设计-2023-2024学年济南版八年级生物下册.docx

7.2.1基因工程教学设计-2023-2024学年济南版八年级生物下册

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、教学内容

教材章节：济南版八年级生物下册第7.2.1节《基因工程》

内容：基因工程的基本概念、基因工程的操作步骤、基因工程的应用及其在农业、医学、环境保护等领域的实例。

二、核心素养目标

培养学生生物学思维，提高学生的科学探究能力，使其能运用基因工程的基本原理分析实际问题；增强学生的社会责任感，认识到科学技术在改善人类生活和社会发展中的重要作用；提升学生的跨学科学习能力，理解基因工程与其他科学领域的交叉应用。

三、教学难点与重点

1.教学重点

-基因工程的基本概念：强调基因是生物遗传信息的载体，基因工程是通过改变生物体的基因来达到特定目的的技术。

-基因工程的操作步骤：重点讲解基因克隆、基因表达载体的构建、基因转移和基因表达等关键步骤。

-基因工程的应用实例：以农业抗虫基因、医学基因治疗和环境保护中的基因修复为例，让学生理解基因工程的实际应用。

2.教学难点

-基因克隆的原理：理解DNA重组技术中限制酶和DNA连接酶的作用机制，以及如何通过这些工具进行基因的精确剪切和连接。

-基因表达载体的构建：难点在于理解选择合适的启动子、终止子和标记基因，以及如何将这些元件组装成高效的基因表达载体。

-基因转移技术：难点在于掌握不同的基因转移方法（如农杆菌介导法、基因枪法等）及其适用范围和操作细节。

-基因表达调控：理解基因在细胞内的表达调控机制，包括转录和翻译水平的调控，以及如何通过基因工程手段实现对基因表达的控制。

四、教学资源

-软硬件资源：基因工程模型教具、生物显微镜、计算机、投影仪、数据投影仪

-课程平台：多媒体教学平台、生物教学软件

-信息化资源：基因工程相关动画视频、在线实验操作演示

-教学手段：实物展示、实验演示、小组讨论、案例分析

五、教学流程

1.导入新课（用时5分钟）

-展示一系列与基因工程相关的图片或视频，如转基因植物、基因治疗等，激发学生的兴趣。

-提问：“同学们，你们知道什么是基因工程吗？它在我们的生活中有哪些应用？”

-引导学生思考基因工程的重要性，引出本节课的主题。

2.新课讲授（用时15分钟）

-介绍基因工程的基本概念，包括基因、遗传信息等。

-讲解基因工程的操作步骤：基因克隆、基因表达载体的构建、基因转移和基因表达。

-举例说明基因克隆的过程，如使用限制酶和DNA连接酶进行基因的剪切和连接。

-讲解基因表达载体的构建，包括选择合适的启动子、终止子和标记基因。

-介绍基因转移的方法，如农杆菌介导法、基因枪法等。

-解释基因表达调控的原理，以及如何通过基因工程手段实现对基因表达的控制。

-分析基因工程在农业、医学和环境保护等领域的应用实例，如抗虫转基因作物、基因治疗和基因修复等。

3.实践活动（用时15分钟）

-分组进行模拟基因工程实验，如模拟基因克隆、构建基因表达载体等。

-观看并分析基因工程相关实验视频，如转基因植物的培养过程。

-学生尝试使用生物显微镜观察基因工程实验结果，如观察转基因植物的叶片。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-学生分组讨论以下问题：

-基因工程在农业中的应用有哪些优势？

-基因治疗在医学领域面临的挑战是什么？

-如何确保基因工程的安全性和伦理问题？

-举例回答：

-学生举例说明转基因作物提高产量、降低农药使用等优势。

-学生讨论基因治疗可能导致的免疫反应、基因突变等问题。

-学生探讨基因工程伦理问题，如基因歧视、基因改造的道德边界等。

5.总结回顾（用时5分钟）

-教师引导学生回顾本节课的主要内容，包括基因工程的基本概念、操作步骤和应用实例。

-强调本节课的重点和难点，如基因克隆、基因表达载体的构建和基因转移技术。

-提问：“同学们，今天我们学习了基因工程，你们认为它在未来的发展中会有哪些新的突破？”

-总结：“基因工程作为一门新兴的学科，在农业、医学和环境保护等领域具有广泛的应用前景。我们要不断探索，为人类的福祉作出贡献。”

教学流程总用时：45分钟

六、教学资源拓展

1.拓展资源

-基因工程的历史与发展：介绍基因工程的发展历程，包括重要科学家和突破性实验，如DNA重组技术的发明。

-基因编辑技术：探讨CRISPR-Cas9等基因编辑技术的基本原理和应用，以及它如何推动基因治疗的进步。

-基因工程与生物伦理：分析基因工程在生物伦理领域引发的争议，如基因改造的道德问题、基因编辑的伦理边界等。

-基因工程在环境保护中的应用：探讨基因工程在生物修复和环境监测中的作用，如基因工程菌在石油污染土壤的修复中的应用。

2.拓展建议

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