1、第一节 基因工程概述一、设计说明建构主义者认为学习环境是开放的、充满着意义解释和建构的情境，该学习环境由情境、协作、会话和意义建构四大要素构成，其中情境是意义建构的基本条件，教师与学生之间、学生与学生之间协作和会话是意义建构的过程，本节课结合基因工程药物胰岛素的生产过程创设学习情境进行教学，充分发挥学生的主观能动性，让学生主动地参与到教学的全过程，教师适当的点拨，形成一个师生互动的教学氛围，让学生们心驰神往地投入到本节课的学习中来。二、教学目标1.说出基因工程的概念2.简述基因工程的诞生历程3.说出 DNA 重组技术所需的三种基因工具的作用4.简述基因工程基本操作程序的四个步骤三、教学重点和难
2、点教学重点举例说出基因工程的工具，简述基因工程的一般过程与技术。教学难点简述基因工程的一般过程与技术。四、教学过程1.情境导入多媒体展示：一般临床上给病人注射用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每 100kg 胰腺只能提取出 45g 胰岛素。用这种方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远远不能满足社会的需要。学生思考：胰岛素是如何产生的？教师总结：胰岛 B 细胞中胰岛素基因特异性表达产生胰岛素。但是人类能不能改造基因呢？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？如，让微生物生产出人的胰岛素。这样既节省了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。回答是可以的。通过科学家们的不断努力
3、，在 20 世纪 70 年代终于创立了一种能定向改造生物的新技术基因工程。现在通过基因工程生产的胰岛素已经投入临床使用。根据具体实例引入情境，提出假设，引导学生思考，激发学生求知、探究的欲望，同时引出本节课题：基因工程概述。2.基因工程的概念师：多媒体展示转基因生物图片，创设学习情境，引导学生思考基因工程的概念。生：阅读教材理解基因工程概念。 教师引导学生完成下表基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果3.基因工程工具（1）限制性内切酶师：动画展示胰岛素生产过程中限制性内切酶切割胰岛素基因和质粒产生黏性末端的过程。生：思考动画中限制性内切酶的作用位点是哪里？回答。师：点拨限制性内切酶
4、作用、粘性末端概念。师：如何把两种不同的 DNA 分子粘合成一个 DNA 分子？分发写有核苷酸序列的纸片（绿色制片代表目的基因、红色代表质粒） ，生：二 人一组，模拟剪切和拼接的过程，观察切口处有没有连接。设计意图：学生带着问题观看动画，进讨论，思考，获得知识。通过模拟实验，让加深学生对粘性末端的理解，同时提出问题，引出 DNA 连接酶。（2） DNA 连接酶师：多媒体动画演示胰岛素基因与质粒的连接过程。提问：不同生物的DNA 分子可以成功连接的结构基础是什么？生：思考、在教师的指导下归纳出：连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手） ，不是氢键（梯子的踏板） 。设计意图：多媒体动画演示连接酶的连接
5、部位，利用形象的比喻使学生更容易接受和理解。教师仅仅起到指导者的作用，充分发挥学生的主观能动性。（3）运载体师：多媒体演示基因工程生产胰岛素过程。运载体有何作用？生：根据多媒体演示讨论运载体的作用师：点拨运载体的作用。提问作为运载体必须具备哪些条件？常用的运载体有哪些种类？为什么大肠杆菌的质粒是最常用的运载体？生：看书讨论、回答。师：引导学生根据质粒的特点理解其常用作运载体的原因。点拨运载体应具备条件，质粒的特点。设计意图：通过一连串的问题层层引导，让学生自己看书，建构运载体的相关知识。培养学生快速阅读，并及时截取信息的能力。4. 基因工程基本步骤（1）目的基因获取生：阅读教材完成讲义上目的基
6、因及其获取方面的填空题。学生回答后教师纠正。师:点拨目的基因概念及获取方法。胰岛素的生产中，胰岛素基因即为目的基因。设计意图：目的基因获取需要记忆的知识点较多，而需理解的较少，采用复习课的知识梳理模式教学，让学生自学建构相关知识，教师适当点拨。（2）目的基因与运载体结合师：动画演示同种限制性酶切割胰岛素基因和质粒形成相同的黏性末端，再用 DNA 连接酶连接黏性末端，形成重组 DNA 分子。生：讨论如何将目的基因与运载体结合？师：追问在实际操作过程，得到的 DNA 一定是重组 DNA 吗？为什么还要筛选重组 DNA？生：分小组讨论师：点拨相同粘性末端结合时的随机性，可能的形成三种 DNA 分子。
7、生：动手拼接胰岛素基因与运载体的三种连接方式。设计意图：结合胰岛素的生产教学激发了学生的学习兴趣，让学生通过讨论、思考建构新知识。五、教学反思注重基础知识，基因工程虽然属于生物科技前沿的内容，但高中阶段的教学不是培养专家，不能挖掘的过深，否则会使学生认为“基因工程难学” 而产生“危乎高哉”的想法，望而却步。教学中应该全面提高学生的科学素养，着力点瞄准对学生的发展起根本作用的知识、能力、思想情感上。如果一味追求知识的深和透，就会本末倒置，影响学生的全面发展。教学实施过程中也发现了存在的问题和一些应改进的地方，如利用现代化的多媒体教学手段是教学改革的趋势，但所有授课的内容都通过多媒体来呈现，由于画面更换速度快，学生基本不能做笔记，一堂课结束，学生根本没有掌握知识点。所以本节课应借助板书进行师生互动，让学生边听边记笔记，建构知识骨架，提高教学效率。六、板书设计：第一节 基因工程概述一、基因工程的概念二、基因工程的工具分子手术刀：限制性内切酶分子缝合针：DNA 连接酶分子运输车：载体三、基因工程的基本操作程序目的基因的获取目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定
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