资源简介

课题 第3章 第2节 基因工程的基本操作程序
授课时间 课时安排 2课时(第二课时） 授课教师
教材版本 人教社2019版生物选修三 授课班级 高二（）班
教材 分析 本节课是人教版2019高中生物选择性必修3《生物技术与工程》中的第3章基因工程的第二节，是本章的核心，具有承上启下的作用。教材使用我国科学家成功培育转基因抗虫棉作为情境素材，将基因工程的基本操作程序贯穿于该情境中依次介绍。为了知识讲解的连贯顺畅，在教学中可以将PCR技术和实验安排一课时，第二课时安排基因工程的操作程序。
学情 分析 转基因产品周围很多，所以学生对“转基因”并不陌生，在第一节的基础上，学生已经了解培育转基因抗虫棉的大致过程和重组DNA技术的基本工具。本节以此为情境引入本节课的学习，借助熟悉的事物来安排教学内容，能够消减学生的陌生感，引起学生的好奇心。学生具有一定的逻辑推理能力，基因工程中的PCR、基因表达载体的构建等知识过于抽象，需要利用图片、动画视频来提供直观感受，辅助理解。另外利用毛根等材料自制的教具展示构建基因表达载体，形象直观。
教学 目标 1.通过学习基因工程的基本原理和操作程序，发展结构与功能相适应的生命观念 2.根据基因表达的过程，推测基因表达载体的组成部分，推出目的基因检测与鉴定的几个水平；以流程图的形式，概括基因工程的基本操作程序。 3.通过了解转基因技术的实质及基因工程应用实例，认同基因工程给我们的生产、生活带来的正面影响。
教学 重难点 教学重点：基因工程基本操作程序的四个步骤； 教学难点：利用PCR获取和扩增目的基因，农杆菌转化法。
教学 方法
教具 准备 制作多媒体课件，自制教具
课时 安排 2课时 （第一课时：PCR技术和实验 第二课时：基因工程的基本操作程序）
教学思路
教学过程
学习任务 教师活动 学生活动 设计意图
导入 回顾第一节的内容，重组DNA技术中用到的工具中，可以解决抗虫棉培育过程的剪，运，接三个问题。提出问题：如何培育抗虫棉？基本操作程序是？ 学生回忆所学，回答老师提出的问题。 以我国自主研发培育的转基因抗虫棉为情境引入新课，增强学生的民族自信心和自豪感，激发学生的学习兴趣和学习动力
任务一：了解培育转基因抗虫棉的基本步骤 引导学生阅读教材，了解基因工程的四个基本步骤。提出问题：为什么基因工程的操作流程要包括这四步？引导学生分析每一步操作的必要性。 学生观看积极思考，并总结出操作流程的四步骤。 对基因工程的操作流程形成总括性的了解，通过分析每一步操作的必要性，理解整个流程的逻辑性。
任务二：了解转基因抗虫棉目的基因（Bt基因）的筛选与获取方法 指导学生阅读教材并思考一下问题： 什么是目的基因？ DNA序列测序的方法有？ 目的基因如何筛选和获取？ 教师补充资料： 了解科学家选取Bt基因作为培育转基因抗虫棉的目的基因的原因。 教师提供文献资料《Cry1A杀虫基因的人工合成》，介绍在我国首批具有较高抗虫活性的转基因抗虫棉培育过程，科学家所使用的是人工合成的方法。随着技术的进步，现在利用PCR很快就能特异性地获得大量目的基因的大量拷贝。 阅读教材，思考，聆听，回答问题。 通过教材和文献资料的阅读，训练学生提取信息的能力，使学生体会科学家研究的严谨思路和科学方法。
任务三：尝试构建基因表达载体 指导学生阅读教材， 提出问题：（1）为什么要构建基因表达载体？（2）要使Bt基因在受体细胞中稳定存在，并能够表达和发挥作用，载体还需要具有哪些结构？引导学生尝试画出基因表达载体的结构模式图，并讨论各组成部分的功能以及如何将Bt基因与载体连接构建基因表达载体。 在讲述构建基因表达载体的构建过程，利用自制教具展示限制酶剪切目的基因和质粒，并用连接酶连接的过程。并强掉单酶切过程遇到的问题，一般可以选择双酶切。并展示图片，引导学生对照图片思考，回答问题。 画出基因表达载体的结构模式图，标注各组成部分的名称和功能；运用“分子工具”,设计构建培育转基因抗虫棉所需的基因表达载体的流程。 用教具体会单酶切过程中出现的自身环化，自身连接和方向连接等问题。 让学生联系前一节的知识内容以及必修二的相关知识，合理推测基因表达载体的组成，自主设计构建基因表达载体的流程，训练学生科学思维，使知识融会贯通，学以致用。 自制教具的使用使微观的变得形象具体。
任务四：了解将Bt基因导入棉花细胞的方法——花粉管通道法 结合图片资料，介绍我国科学家独创的将Bt基因导入棉花细胞的方法——花粉管通道法。提问：应在植物发育的什么时期使用花粉管通道法？如何获得含有目的基因的植物后代？ 了解花粉管通道法的操作过程，讨论该方法所要实现的目的，完成课中作业“任务四”相应内容 通过了解我国科学家独创的方法，学习科学家开拓创新的精神。
任务五：目的基因的检测与鉴定方法 引导学生回顾基因表达的过程，推测可以从哪些方面对Bt基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传性状进行检测与鉴定。介绍在不同水平进行检测与鉴定的方法。 通过回顾知识，思考，回答，认识到可以分别从DNA，RNA和蛋白质水平进行检测，检测棉花是否具有抗虫特性的最好办法是个体生物学水平的检测。 引导学生结合基因表达相关知识推测检测与鉴定目的基因的几个水平，发展学生的科学思维能力。
课堂 小结 总结培育转基因抗虫棉的基本步骤和使用的具体方法。 。 学生构建知识框架，绘制流程图。 以流程图的形式，概括基因工程的基本操作程序，为后续学生自主设计获得转基因产品的方案提供参考范例。
作业 布置 完成同步作业及分层训练。
板书 设计
教学 反思 教前反思： 教后反思：

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