高中生物人教版（新课标）选修3 专题1《基因工程的基本操作程序》教案

这是一份高中生物人教版（新课标）选修3 专题1《基因工程的基本操作程序》教案，共5页。
“基因工程的基本操作程序”教学设计一、教材分析《基因工程的基本操作程序》是人教版选修3专题1基因工程中第2节内容，本节是《基因工程》专题的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》一节，下接《基因工程的应用》。该内容远离日常生活，学生接触得很少，技术要求很高，文字描述非常抽象，为此，在教学过程中建议采用形象化的呈现方式简述了基因工程基本操作程序的四个步骤。二、学情分析学生经过必修2《基因工程及其应用》和上一节《DNA重组技术的基本工具》的学习，已经具备学习基因工程的基本操作程序一节的基础；但基因工程一节对学生来说重、难点较多，因此在教学过程中，建议采取化整为零、各个击破的教学策略，并适当形象化相应的内容便于学生理解，再以动手互动能力加深对该内容的学习。三、教学目标知识与能力目标（1）通过动画演示、教师讲解，能够简述基因工程的原理和基本步骤（第一、二步曲）。（2）通过阅读文本、师生互动，能够学会运用思维导图总结基因工程的基本步骤（第一、二步曲）及方法。学科素养（1）基础知识（基因工程的原理和基本步骤（第一、二步曲）；用思维导图总结基因工程的基本步骤（第一、二步曲）及方法）；（2）基本技能（通过对基本概念、基本原理、方法步骤的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力）；（3）基本思想（通过学习基因工程的操作程序，使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念，培养学生的动手能力以及合作精神）；（4）基本活动经验（通过学习基因工程的基本操作程序，使学生认识到科学研究的严谨）。四、教学重点与难点1.从基因文库中获取目的基因2.利用PCR技术扩增目的基因3.基因表达载体的构建五、教学整体思路采用从“整体-部分”的教学思路，首先采用分步探究的形式帮助学生理解各个步骤的原理、方法和过程，其次通过动手能力的成果展现加深对所学知识点理解和应用，最后教师引导学生课后用概念图将所学的知识进行小结。六、教学设计教学过程教学内容教学手段和方法预期目标1、从基因文库中获取目的基因（1）构建基因组文库（2）部分基因文库（3）利用PCR技术扩增目的基因（4）人工合成法2、基因表达载体的构建（1）基因表达载体的组成（2）探究实验：模拟操作基因表达载体的构建师：对本节课的内容通过全国高考卷的分析定位其重要性和重难点。同时在课堂中引入思维导图的应用，回忆基因工程的基本操作程序的主要四个步骤。生：思考、回答。包括目的基因获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体、目的基因检测与鉴定。师：承上用荧光小鼠的例子引入目的基因的概念。生：目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子。师：怎样才能获得这些目的基因呢？获取目的基因的方法有哪些呢？利用形象化的“图书馆”比喻，引导出基因文库的概念。生：思考、回答。基因文库包括基因组文库和部分基因文库（cDNA）两类。师：那么基因组文库和cDNA文库有什么区别呢？可结合课本P10生物技术资料卡讨论分析。通过回忆基因的结构更深刻的理解表格中的内容，如启动子、内含子。生：讨论、思考和回答。师：如何根据目的基因的有关信息从基因文库中获取目的基因？生：思考和回答。根据基因的核苷酸序列；基因的转录产物mRNA；基因在染色体上的位置；基因的功能；基因表达产物蛋白质。师：还有什么样的方法能够获取目的基因呢？生：思考、回答。PCR和人工合成法。师：要求结合书本，学会描述扩增的过程以及PCR的原理。生：思考、回答。PCR的原理、前提、原料、方式等要点。师：若基因比较小，核苷酸序列又已知，可通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。师：作为基因工程表达载体，只需含目的基因就可以完成任务吗？为什么要有“表达载体”的构建这一步骤？生：可使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。师：一个基因表达载体有哪些结构组成的呢？师生：基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子以及标记基因等。师：什么是复制原点、启动子、终止子它们的作用是什么呢？基因表达载体的组成顺序有何特点？生：复制原点是载体自我复制的起点。启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因，转录出mRNA最终获得所需要的蛋白质。终止子也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。师：标记基因的作用是什么呢？生：鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而把含目的基因细胞筛选出来。师：让小组代表上台展示和发言，使整个课堂达到了高潮。生：小组代表上台展示作品和发言，提出在操作过程中遇到的问题。师：点评、解惑。师：讲解并展示自己的部分作品。师生：1、获取目的基因；2、基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子以及标记基因等。师：引导课后用思维导图的方式进行整理、归纳今天所学的内容。并完成课后的相关练习。-通过学生看课本中基因工程的概念和图1-6来帮助学生建构基因工程的基本操作程序的整体框架。举例荧光小鼠的例子，通过具体的实例使学生对目的基因有具体的认识。学生阅读书本P9，讨论。教师出示投影片，用打比方等手段帮助学生理解“基因文库”、“基因组文库”“部分基因文库”通过复习DNA来学习PCR的扩增过程。学生阅读并讨论P15思考与探究1：作为基因工程表达载体，只需含目的基因就可以完成任务吗？为什么？演示基因表达载体的组成学生阅读书本、思考并解惑通过小组合作探究、展示成果的活动加深理解基因表达载体的构建使学生对基因工程的基本操作程序有总体的认识。抽象变直观，便于学生理解。通过师生共同讨论帮助学生理解如何从基因文库中获得目的基因。通过动态的多媒体演示帮助学生理解PCR反应原理，尝试描述目的基因的扩增过程。讨论DNA合成仪合成目的基因所需的条件。联系旧知，学习新知。抽象的知识具体化，有利于学生学习新知。