文档介绍：教学设计——基因工程的基本操作程序【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》。对于基因工程,学生接触得很少,文字描述中会感到抽象,为此,教材中采用形象化得呈现方式简述了基因工程基本操作程序的四个步骤。例如,基因文库中把基因组文库比作国家图书馆, 而把 cDNA 文库比作某市图书馆, 这样便于学生理解和掌握。此外, 在教材处理中还呈现主干,割舍枝杈,将非主干内容以《生物技术资料卡》、《拓展视野》等方式呈现,做到有主有次。【学情分析】由于这部分相对来说比较简单, 因此在授课过程中基本都采用“讲述与学生练****讨论相结合”的教学方法,这样既让学生学会知识的,又培养了学生的能力。学生经过上一节的学****已经掌握 dna 重组技术所需三种基本工具的作用及基因工程载体所需条件等知识,具备学****基因工程的基本操作程序一节的基础;而且经过一年必修教材的学****学生的生物基础知识较扎实,思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。但基因工程一节对学生来说难点较多,如果处理不好, 会变成简单的死记硬背。因此在教学过程中,应在教师引导下适时加强学生解决问题和运用概念图等生物学语言归纳结论等方面的能力。【教学目标】《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》。因此本节的教学目标是: 1 知识目标⑴简述基础理论研究和技术进步催化了基因工程⑵简述基因工程的原理和基本步骤 2 能力目标⑴学会运用概念图总结基因工程的基本步骤及方法⑵尝试运用基因工程原理,提出解决某一实际问题的方案 3 情感态度与价值观⑴关注基因工程的发展⑵认同基因工程的应用促进生产力的提高【教学重点和难点】 1. 基因工程基本操作程序的四个步骤 2. 从基因文库中获取目的基因 3. 利用 pcr 技术扩增目的基因一、教学准备【课前准备】教师调试好多媒体设备,准备好视频、幻灯和多媒体课件。【课时】2 课时【新课导入】课件展示思考:由抗虫棉的获得过程,引出新课【教学过程设计】教学环节教师行为学生活动导入新课 1)出示我国有知识产权的转基因抗虫棉的培育图解 2)思考抗虫棉制备过程中用的工具? 3)结合必修二说明看图并回答上面三个问题转基因抗虫棉培育的四个关键步骤目的基因的获取 1) 讲解基因结构并由此引出目的基因的相关特点: 尤其是大小的等问题, 进而引出思考: 思考 1: 什么是目的基因? 思考 2 :基因文库的分类和区别? 思考 3:怎样从基因文库中选取目的基因? 回忆旧知识并回答看书并回答:从自然界已有的物种中分离和人工合成思考并回答:先获取苏云金芽孢杆菌的全部基因, 再从中提取抗虫基因教学环节 2)根据学生回答强调如果已知抗虫基因核苷酸序列且序列较短小,可通过 DNA 合成仪直接进行人工合成 3)质疑: 如果对抗虫基因的碱基序列完全不知,怎样才能得到苏云金芽孢杆菌体内的抗虫基因4) 针对学生回答引出基因文库概念 5) 指导学生看图并归思考并回答: 操作条件: 对目的基因序列未知应用工具:限制性内切酶、 DNA 连接酶、载体过程:从基因组中提取 DNA →酶切、纯化→与载体连接→侵染大肠杆菌→建立基因组文库目的基因的获取纳构建基因文库时的操作条件、应用工具和过程 6) 对学生回答给与肯定并强调构建基因组文库时应注意两点: 1 每个受体菌 DNA 分子都包含一段不同的外源 DNA 片段; 2本方法适用于获取原核细胞的基因看书并回答:只包含一种生物部分基因的文库看书并回答:提取某种生物发育某个时期的 mRNA →反转录成互补 DNA →与载体连接→侵染 7) 指导学生看书, 说出部分基因文库( cDNA )概念 8) 教师补充如想知道一种生物在个体发育不同阶段表达基因不同, 应构建 cDN A 文库 9) 指导学生看书,质疑: 如何构建部分基因文库 10) 大肠杆菌→建立部分基因文库学生活动看书并回答:模板、原料、引物、 TaqDNA 聚合酶讨论并回引出如果已知抗虫基因的一部分, 则可通过 PCR技术扩增目的基因教师行为 11) 指导学生看书质疑: PCR 技术扩增目的基因需要的条件 12)观看 PCR 过程插图, 答:变性: 90 ℃— 95℃高温下双链 DNA 解链成单链;退火: 55 ℃— 60 ℃引物结合到互补 DNA 链; 延伸: 72℃ Taq 酶从引物起始进行互补链的合成;第 2轮循环学生独立完成,教师给予指导质疑: PCR 扩增的过程 13) 列表比较利用 PCR技术扩增目的基因与细胞内 DNA 复制的异同基因表达载体的