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视频标签：基因工程的,基本原理和技术
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视频课题：北师大版高中生物选修三4.1《基因工程的基本原理和技术》陕西省 - 西安
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《基因工程的基本原理和技术》教学设计
一、教材分析
基因工程属于生物科技前沿的内容,基因工程的基本原理和技术是基因工程的核心。本课时既是一节复习课,也是一节活动探究课,是在学生已有知识的基础上,引导学生通过模拟制作以及设想探究等活动,深入理解基因工程的基本原理和技术流程,同时训练学生分析问题、解决问题的能力，逐步形成科学思维，并落实社会责任。 二、学情分析
学生对基因工程有很大的兴趣也有一定的了解和关注，已初步学习了基因工程的基本原理和工具以及基本程序,同时高二的学生具备了一定的分析问题的思维能力，这些若能因势利导，将十分有利于本节内容的掌握和学生思维的训练。 三、教学目标：
1、通过模拟制作重组DNA，掌握基因工程的工具，引导学生在动手制作中发现问题、分析问题、解决问题，训练学生的科学思维
2、通过问题情境的设置，充分激发学生探究，进一步熟悉和掌握基因工程的技术流程，学会具体问题具体分析。
3、通过联系社会热点和校园文化，引起共鸣、达成共识，学会正确看待生物新技术，落实 社会责任。 四、教学过程
教学过程 教学内容
教学手段 和方法 预期目标 一、导入
二、小组活动一：模拟制作重组DNA
PPT：视频播放电影《蜘蛛侠》片断
师：视频中的蜘蛛侠是基因工程的产物吗?请根据你对
基因工程的了解,谈谈你的看法? 生：回顾基因工程,分析讨论
师：引导学生回顾基因工程,共同梳理 一种原理 二种生物 三种工具 四个步骤
生：认同视频中的蜘蛛侠并不是基因工程的产物，没
有用到三种工具、四个步骤，没有基因重组。
师：基因工程中用到的工具是如何起作用的，今天我
们通过自己动手来进行模拟。
PPT：显示具体活动细则，介绍材料和要求，学生检查
熟悉材料用具和要求
小组任务：小组分工合作，利用所给材料制作重组DNA 材料用具：剪刀两把、胶带一卷、写有DNA序列的红色纸带（含目的基因的DNA片段）和白色纸带（运载体片段）
活动要求：用剪刀（蓝色剪刀代表EcoRⅠ，黑色剪刀代表SmaⅠ）对提供的“DNA”进行“切割”，再用胶带（DNA连接酶）对被限制酶切割产生的“DNA片段”进
从学生感兴趣的热点入手，激发学生学习兴趣
在问题思考中共同回顾梳理基因工程
明确小组活动的要求和目的，学生通过充分讨论和动手尝试思考和理解基因工程的
激发学生兴趣 引发思考,加深学生对基因工程的认识
归纳梳理基因工程，构建知识框架。
将肉眼看不见的抽象分子水平操作以模拟制作的形式呈现，有效突破学生在基因工程学习过程中的难点，同时提高学生的思
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1、模拟制作重组DNA
2、思考分析讨论
行“连接”，形成重组DNA 师：展示DNA实物模型，提醒学生注意手中的纸带模拟的是具有双螺旋结构的DNA。 学生小组讨论交流，动手尝试操作，教师关注各小组 活动情况，及时引导提醒 学生小组展示制作的“重组DNA”，分享制作过程，其 他小组适时评价 师生交流，点评学生的制作，强调限制酶的作用特点， 关注磷酸二酯键和氢键的位置，提醒胶带要短要靠外 侧，氢键位置不可以贴胶带等，各小组及时修正 师：各组都已顺利完成模拟制作重组DNA，但问题是，真正的基因工程中，我们看不见这些分子，无法进行如此准确的剪切和拼接，一般是将多个含目的基因的片段与限制酶混合加入试管中，另一个试管中则放入多个运载体并加入同种限制酶，处理后两个试管中的产物混合，再加入DNA连接酶，反应一段时间后，产物会有哪些？都是我们想要的目的基因-运载体重组DNA吗？ 学生分析讨论，利用手中的材料尝试模拟操作 生：目的基因有可能和目的基因拼接 生：运载体有可能和运载体拼接 生：还有可能目的基因自身环化或者运载体自身环化 生：还有可能目的基因与运载体反向拼接，导致目的基因无法准确表达 师： 如何将目的基因定向插入运载体，尽可能避免目的基因和载体的自身环化和任意拼接？ 学生思考、分析、讨论，尝试解决问题 师生交流，通过板书模型进行模拟操作，形成共识， 认同双酶法切割可以有效避免目的基因和载体的自身 环化和任意拼接。 师：通过我们自己动手模拟操作，我们对基因工程的工具有了更清晰的认识，那么基因工程的四个步骤你又掌握的如何呢？ 工具如何作用
各小组在展示交流过程中进一步发现问题，分析问题，修正制作过程，真正掌握基因工程的工具。
挖掘新的问题，引发学生思考，有利于学生思维的训练 学生通过思 考讨论和模 拟操作发现 产物多样，并 不一定都是 我们想要的
目的基因-运 载体重组DNA
问题层层深入，学生在思考、讨论、模拟中训练思维和解决问题的能力
设置了四个
维能力和动手
能力。
通过小组展示交流，培养学生表达能力、评价能力和反思能力
通过模拟制作与实际操作对比，引发新的矛盾和问题，鼓励学生分析讨论，有效训练思维 .
学生在分析讨论中发散思维，加深对限制酶和DNA连接酶的认识和理解，同时培养学生分析问题和解决问题的能力
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二、小组活动二：分析讨论,设计合理方案
三、小结与练习
PPT：显示小组活动二，讨论分析 设想一：如何培育抗虫棉？
设想二：如何让小鼠发出海蜇的荧光？
设想三：如何让大肠杆菌产生出人的胰岛素？ 设想四：能否制造出真正的蜘蛛侠？
师：来看我们今天的第二个小组活动，大屏幕上展示
了四个科研任务，咱们仍然以小组为单位，请选择你们感兴趣的研究课题，根据自己所学设计合理方案，研究成功的小组召开新闻发布会，给大家展示讲解下你们的设计思路。
各小组交流研究情况，阐述操作思路和流程
师生交流，强调具体问题具体分析，关注目的基因的 来源，构建基因表达载体的要求、不同转化方法以及 如何检测等问题，加深理解
师：如果通过基因工程制造出真正的蜘蛛侠，培养成
功之后，他一定是我们想要的侠吗？
学生思考、分析、讨论
师生讨论交流，关注社会热点，例如贺建奎基因编辑 事件引发的争议和质疑等，引导学生关注生物新技术 的安全性和伦理问题
师：虽然我们成不了蜘蛛侠，但是只要我们有责任心、
有担当、心怀天下，大家一样可以成为优秀的高新侠！
PPT：显示课后延伸内容，鼓励学生继续研究，课后查阅资料了解基因工程的安全性和伦理问题，关注生物学新技术的发展
总之，基因工程的研究仍在继续深入，还有许多问题需要解决。期待在不远的将来，基因工程能更好地造福于人类。
PPT显示课堂练习，学生巩固强化本节知识 问题，各小组选择自己感兴趣的内容讨论研究。四个问题分别代表了四个方面，转基因植物、转基因动物、转基因微生物等，通过小组活动熟悉基因工程操作步骤，同时认同具体问题需要具体分析
通过具体问题情境，引导学生正确认识生物新技术，关注安全性和伦理问题，落实社会责任
与导入相呼应，学生在解决具体问题的过程中加深对知识的理解和应用
总结本节内容，鼓励学生课后查阅更多资料，关注社会、关注科学新技术
通过情境设置，充分调动学生的积极性，关注学生表达能力和具体分析问题解决问题的能力培养学生开放性思维
认同科学是把双刃剑，关注新的技术带来的影响
关注社会热点，联系校园文化，进一步落实社会责任
通过练习，加深理解，培养学生知识应用能力
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
