下载文档原格式
基因工程及其应用教学设计(优秀7篇)6.2基因工程及其应用教学设计案例篇一一、教学目标的确定课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是：关注转基因生物和转基因食品的安全性，这也是本节要达成的主要教学目标。
课程标准并未明确指出本章要讲述基因工程的内容，考虑到本章教材知识体系的完整性，以及学生达成上述目标所需要的知识基础，本节还将简述基因工程的基本原理，举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用作为教学目标。
二、--思路第一课时--流程图如下。
第二课时--流程图如下。
三、教学实施的程序教师组织引导学生活动教学意图教师通过图片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等，引入课题。
教师利用问题探讨，提出问题，组织学生讨论、交流看法。
·为什么能把一种生物的基因嫁接到另一种生物上？·推测这种嫁接怎样才能实现？·这种嫁接对品种的改良有什么意义？教师小结：从杂交育种的局限性切入，人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。
说明本节教学目标。
教师肯定学生合理的想法，引发思考。
你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？教师用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具：剪刀、针线、运载体等。
并用问题启发学生：你能想像这种‘剪刀加浆糊’式的‘嫁接’工作在分子水平的操作，其难度会有多大吗？用同一种限制性内切酶切割后的dna片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图6?4）。
这样剪切拼接就可以形成重组的dna分子。
将学生分成4个人一组，发给所需材料，可将构建模型的文字指导（参见选修3《现代生物科技专题》p.6重组dna分子的模拟操作），复印后发给各组。
教师提出问题：1.在制作模型时用到的工具（剪刀和不干胶）各代表什么？比较剪切后的dna片断的末端切片，你发现有什么特点呢？2.回顾在模型构建过程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的产品，你对重组dna 的操作有什么新的理解？教师启发学生思考重组后的dna分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。
专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具1、教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节，本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具，是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。
2、教学目标1．知识目标：（1）简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。
（2）简述DNA重组技术所需的三种基本工具。
2．能力目标：运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。
3．情感、态度和价值观目标：（1）关注基因工程的发展。
（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
3、教学重点和难点1、教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2、教学难点基因工程载体需要具备的条件。
4、学情分析学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识，对于本部分内容已经有了初步了解，所以学习起来应该不会有太大的困难。
5、教学方法1、学案导学：见学案。
2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习6、课前准备1．学生的学习准备：预习《DNA重组技术的基本工具》，初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时一、教学过程(一) 预习检查、总结疑惑。
检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师首先提问：A.我们以前在哪部分学习过基因工程？（必修二从杂交育种到基因工程）B.回想一下，转基因抗虫棉是怎样培育出来的？经过了哪些主要步骤？（实质是基因工程的基本操作程序：目的基因的获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定）从这节课开始，我们将深入学习基因工程，今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。
我们来看本节课的学习目标。
（多媒体展示学习目标，强调重难点）（三）合作探究、精讲点拨。
1.3 基因工程的应用
一、教学目标
1.通过阅读文本、观察图片，能够举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.通过查阅资料、观看图像，关注基因工程的进展。
3.通过资料分析、师生交流，能概括出基因治疗的原理及过程并说出基因芯片的概念。
二、教学重点和难点
1.教学重点
基因工程在农业和医疗等方面的应用
2.教学难点
基因治疗
三、教学过程
知识一：植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力、改良农作物的品质、利用植物生产药物等方面。
1．抗虫和抗病转基因植物
2.抗逆转基因植物
(1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使农作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。
(2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。
3．利用转基因改良植物的品质
(1)优良基因：必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果：富含赖氨酸的转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
[思考交流]
1．抗虫的基因能抗病吗？为什么？
【提示】不能。
因为每一种基因都有其特定的结构和功能。
知识二：动物基因工程及基因工程药物
1.动物基因工程应用的几个方面
2.基因工程药物
(1)方式：利用基因工程培育“工程菌”来生产药品。
(2)成果：利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
人教版高中生物选修3第专题11.3 基因工程的应用教案《基因工程的应用（第1课时）》教学设计1 教材内容分析本节课的教学内容选自人教版高中生物选修3专题1基因工程的第三节，前面两节的教学内容为基因工程技术的基本工具和基本操作程序，将前面所学的知识提升到“应用”这一水平是前两节内容教学的必然结果。
《基因工程的应用》这一节教材内容不仅涉及转基因技术在微生物、植物、动物方面的应用，也涉及到这项技术在基因工程药物、基因治疗等医药卫生领域的应用。
此外，在课堂中，除以教材资源为依托外，也适当要求学生在课余时间搜集基因工程应用各领域成果的资料，在课堂上加以展示交流。
学好此节内容有利于促进学生对于基因工程的认识与理解，开阔学生的视野，提升学生的生物科学素养，唤起学生对于学习生物学科的积极性。
2 学情分析学生们通过本专题第1、2两节的学习，已经对于基因工程的基本工具及其基本操作程序有了基本的了解，本节课的内容是对前两节内容的提升，在充分挖掘教材资源的基础上，在教学（1）尝试运用基因工程的原理，提出解决某一实际问题的方案。
（2）学会处理信息的基本方法。
4.3情感态度与价值观关注基因工程的发展，认同其应用促进生产力的提高。
5 教学重点与难点5.1 教学重点基因工程在农业等方面的应用。
5.2 教学难点理解运用乳腺生物反应器生产重要的医药产品的原理与方法6 教学策略与手段通过学生小组合作学习的模式，引导学生主动参与教学过程，搜集与基因工程有关的成果资料，激发学生探究动机，通过教师引导、小组合作、整合信息、相互交流，逐步培养学生搜集信息，分析信息，整合信息的实践能力，力图促进学生学习方式的变革。
此外，在实际课堂教学中合理使用视频资料，白板互动，ppt展示，实物投影互动，讨论交流等多种技术手段与方式增强课堂氛围的活跃程度，凸显信息技术课堂为现代生物教学带来的重大变化有优势。
7 教学过程教学步骤教师的组织与引导学生活动教学意图课前准备（1）课前要求班级中六个学习小组，两两结合，组成三个大的学习小组，以“转基因在全球”为主题，分别对“转基因在中国”“转基因在美国”“转基因在欧盟”三个子主题进行主题调查，小组成员通过你所知道的各种获取信息的方式，搜集信息，丰富本组的调查成果，并推举出三名“发言人”，在课堂教学中展示本组的调查成果（教师在此过程中适当对学生进行指导）（2）上课之前三天对各组展示的调查成果进行验收，并将其融入到课堂教学的课件按教师要求进行分组，完成资料的搜集与整合培养学生搜集资料，合理整合资料的能力及在小组中交流与合作的能力资料中（一）视频引入，回顾旧知（1）播放视频《乌干达人的烦恼》（内容为：香蕉是乌干达人的主食，但是由于黑斑病的肆虐，香蕉的产量每况愈下，主食受到危害的乌干达人望眼欲穿，但是香蕉无籽，不能依靠杂交的方式来培育抗黑斑病的香蕉，他们该怎么办呢？）（2）教师给每个小组1分钟时间进行问题讨论，看一看同学们能否为我们的东非朋友提供可行性的方案，解决问题，渡过难关。
2.1基因工程的基本操作程序学习目标1、概括基因工程的原理和基本操作程序。
2、阐明PCR的原理，说出PCR反应所需的条件和PCR反应的过程。
3、列举将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞的方法。
4、针对人类生产或生活中的某一需求，选取适当的基因工程的技术和方法，尝试设计获得某一转基因产品的方案。
基础梳理（一）目的基因的筛选与获取1. 概念：用于改变___________________或获得____________________等的基因。
2. 实例：培养转基因抗虫棉用到的目的基因是____________________。
3. 筛选合适的目的基因（1）较为有效的方法：从相关的__________________和________________的基因中进行筛选。
（2）实例：在培育转基因抗虫棉之前，科学家不仅掌握了Bt基因的序列信息，也对Bt基因的表达产物___________________有了较为深入的了解。
（3）认识基因结构和功能的技术方法：____________________技术、遗传序列数据库、_______________________工具。
4. 利用PCR获取和扩增目的基因（1）PCR的含义：PCR是______________________的缩写，它是一项根据______________ ________的原理，在体外提供________________的各种组分与反应条件，对_____________ _____________________进行大量复制的技术。
（2）条件：DNA模板、分别与两条模板链结合的2种______________、四种_____________ _______、______________________________。
（3）引物是一小段能与________________的一段碱基序列________________的短单链核酸。
用于PCR的引物长度通常为20~ 30个核苷酸。
基因工程的应用一、教材分析《基因工程的应用》是人教版高中生物教材选修3专题1基因工程中的第3节内容，是前一节《基因工程基本操作程序》的一个必然结果，本节内容的学习有助于加深学生对基因工程的了解，增强他们学习生物的兴趣。
对于基因工程的应用，除了可以从教材中获得相关资料，还可以要求学生搜集基因工程应用成果的资料，在课堂上加以展示。
二、教学目标1.知识目标（1）举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
（2）关注基因工程的进展。
（3）认同基因工程的应用对生产力的提高有促进作用。
2.过程与方法通过引导学生上网搜集资料，让学生主动参与活动，培养他们收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
3.情感态度与价值观（1）培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。
（2）关注科学与社会。
三、教学重难点重点：基因工难点：乳腺生物反应器；基因治疗。
四、教学准备学生：搜集有关基因工程成果的资料。
教师：多媒体课件。
五、课时安排1课时。
六、教学过程创设情境、引入新课通过多媒体展示几张奇异动物的图片，激发学生的学习兴趣。
基因工程在短短的30年间，得到了飞速的发展。
这些图片虽然目前是经过电脑合成的，但是如果经过基因工程的操作，将基因进行重组，那么这些动物的出现也不是不可能的。
目前，基因工程在实际应用中已经非常的广泛，并且展示出了美好的前景。
我们现在就来一起学习基因工程的成果吧。
（一）植物基因工程硕果累累师：植物基因工程主要应用于那些方面？请负责搜集这方面资料的小组代表展示成果。
教师总结得出：1.培育抗虫转基因植物，例如抗虫的棉花、水稻、玉米；2.培育抗病转基因植物，例如抗病的甜椒、小麦、马铃薯；3.培育抗逆转基因植物，例如抗寒的烟草、番茄、抗除草剂的农作物、抗旱抗盐碱的农作物；4.利用转基因改良植物品质，例如转基因的高赖氨酸玉米、多种花色的牵牛花。
（二）动物基因工程前景广阔师：动物基因工程主要应用于那些方面？请负责搜集这方面资料的小组代表展示成果。
第一章《基因工程的应用》（人教版）一、教案背景1、面向学生：高中2、学科：生物3、课时： 1课时4、课前准备：a.老师准备：提前下发课前预习学案，通过百度搜索关于基因工程的图片，视频等资料，制备关于基因的教学课件，模型。
b.学生准备：填好预习学案，上网查阅资料，通过百度搜索有关基因的工程应用及进展。
二、教学课题：高中生物选修三第一章：基因工程的第三节：基因工程的应用三、教材分析：基因工程的应用是基因工程基本操作程序的一个必然结果。
如果本节只作为成果的学习，那么就显得思维力度不足了。
为此，建议加强指导学生收集和处理信息这一环节，让学生上网，利用百度搜索基因工程的最新资料，激发学生学习生物的兴趣。
具体做法如下：无论是学习转基因植物方面的应用，还是学习转基因动物方面的应用，乃至转基因工程菌生产药物方面的应用，首先必须寻找目的基因。
教师可利用表格形式，指导学生整理课本中提供的信息，填写表格。
这样做既可以调动学生学习的积极性，也增强了他们分析和处理信息的能力。
(一)、教学目标1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。
(二)、教学重点和难点1.教学重点基因工程在农业和医疗等方面的应用。
2.教学难点基因治疗。
（三）：教学方法：自主学习、小组合作四：教学过程：第一环节：教师指导引课：时间5分钟课前利用时间，在网上用百度搜索我国基因工程发展的视频，感受我国生物科技发展所取得重大成就，充分理解科技是第一生产力。
上课一开始，教师就利用多媒体放映一段用百度搜索的基因工程的视频通过视频引发学生思考,什么基因工程?基因工程有哪些应用?从而引出本节课.多媒体展示本节课的学习目标，学生记忆一下。
第二环节:自主学习：时间7分钟教师用多媒体展示自学要求：1、完成课堂下发的课中学案2、把自己用百度搜索的基因工程的资料整理一下，待会小组讨论时发言。
3、找出本节课存在的问题，待会小组讨论时提出来。
3.3基因工程的应用教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3主备人备课成员教学内容本节课的内容出自人教版（2019）选择性必修3第3章第3节“基因工程的应用”，主要介绍了基因工程在农业、医药、环保等领域的应用。
具体内容包括：1. 基因工程在农业上的应用：转基因作物的培育、抗虫棉、抗病毒植物等。
2. 基因工程在医药上的应用：基因治疗、基因药物、基因疫苗等。
3. 基因工程在环保上的应用：生物降解、生物修复、生物监测等。
教学目标本节课的教学目标针对的是高二下学期的学生，旨在帮助他们深入理解和掌握基因工程的应用知识。
具体目标如下：1. 知识与技能：使学生能够理解基因工程的基本概念和原理，掌握基因工程在农业、医药、环保等领域的具体应用，并能够运用所学知识分析和解决实际问题。
2. 过程与方法：通过案例分析和小组讨论，培养学生分析和解决问题的能力，提高他们的实践操作技能，培养他们的创新思维和合作精神。
3. 情感态度与价值观：使学生认识到基因工程在人类生活中的重要作用，增强他们的科技意识和环保意识，培养他们对科学研究的兴趣和热情。
4. 思维能力：通过本节课的学习，培养学生的逻辑思维能力，提高他们的分析问题和解决问题的能力。
5. 合作能力：通过小组讨论和合作学习，培养学生的团队协作精神和合作能力，提高他们的沟通和交流能力。
学习者分析1. 学生已经掌握了哪些相关知识：高二下学期的学生在之前的生物学课程中已经学习了遗传学、细胞生物学和分子生物学等相关知识，对于基因、DNA、RNA、蛋白质等基本概念有了初步的了解。
同时，他们在之前的课程中也可能已经接触到了基因工程的一些基本概念，如基因克隆、基因编辑等。
这些知识为学习基因工程的应用打下了基础。
2. 学生的学习兴趣、能力和学习风格：高二学生的学习兴趣和能力各不相同，但普遍对生物科学有一定的兴趣。
在学习基因工程的应用时，他们可能会对具体的应用案例感兴趣，如转基因作物的培育、基因治疗等。
2.2探究实践：DNA片段的扩增及电泳鉴定学习目标1、尝试进行PCR的基本操作。
2、配制PCR反应体系。
3、用电泳鉴定PCR的产物。
基础梳理1.实验原理（1）PCR利用了DNA的_________原理，通过调节温度来控制DNA双链的_______与结合。
（2）PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器。
一次PCR一般要经历_____次循环。
（3）PCR的产物一般通过________凝胶电泳来鉴定。
2．实验步骤（1）用微量移液器按照右栏中的配方或PCR试剂盒的说明书，在____________中依次加入各组分。
（2）待所有的组分都加入后，盖严离心管的盖子。
将微量离心管放入离心机里，离心约10s，使反应液集中在管的_________。
（3）参照下表的参数，设置好PCR仪的_________。
将装有反应液的微量离心管放入PCR 仪中进行反应。
（4）根据待分离DNA片段的大小，用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液，一般配制质量体积比为0.8%～1.2%的___________溶液。
在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化。
稍冷却后，加入适量的核酸染料混匀。
（5）将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具，并插入合适大小的梳子，以形成___________。
（6）待凝胶溶液完全凝固，小心拔出梳子，取出凝胶放入___________内。
（7）将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液没过凝胶___________为宜。
（8）将扩增得到的PCR产物与_________________缓冲液（内含指示剂）混合，再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的__________内。
留一个________加入指示分子大小的标准参照物。
（9）接通电源，根据电泳槽阳极至阴极之间的距离来设定电压，一般为1～5V/cm。
待指示剂前沿迁移接近____________时，停止电泳。
10.取出凝胶置于紫外灯下观察和照相。
随堂训练1.PCR技术常被用于检测新冠病毒的感染情况，下列有关PCR的叙述正确的是( )A.PCR技术可以直接扩增新冠病毒的遗传物质用于检测B.DNA聚合酶能催化子链由3′端向5′端延伸C.PCR既可以获取目的基因也可以扩增目的基因D.若在PCR仪中加入两种引物则电泳结果一定会出现两条条带2.PCR反应的最大特点是具有较强的扩增能力与极高的灵敏性，但令人头痛的问题是易污染，下列关于防止污染的办法不正确的是( )A.将样品的处理、PCR反应液的配制、PCR反应及PCR产物的鉴定等步骤分区或分室进行B.用移液器吸样时要慢，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换C.所有的PCR试剂都应用大瓶分装，以避免污染D.PCR反应液应与样品及PCR产物分开保存3.下列关于核酸片段的扩增及电泳鉴定的相关叙述,正确的是( )A. PCR反应缓冲液中一般要添加A TP,以激活耐高温的DNA聚合酶B. mRNA也是核酸,因此可直接用PCR扩增仪扩增C. PCR产物常通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定D. 琼脂糖凝胶电泳中的缓冲液中含指示剂,其可以在紫外灯下被检测出来答案1.答案：C解析：A.PCR技术的原理是DNA双链复制，是进行DNA复制的技术手段，新冠病毒的遗传物质是RNA，不能直接扩增新冠病毒的遗传物质用于检测，故A错误；B.DNA聚合酶能催化引物由3′端向5′端延伸，故B错误；C.利用PCR技术扩增目的基因是目的基因获取的常用方法之一，根据合成引物的种类来提取DNA中的某个基因，所以PCR既可以获取目的基因也可以扩增目的基因，故C正确；D.引物是根据基因的首端和尾端的DNA序列合成的，若在PCR仪中加人两种引物则电泳结果不一定会出现两条条带，因为引物可能是相同的，故D错误。
选修三-基因工程的基本操作程序-PCR技术[学习目标]1、基因工程的基本操作程序2、了解PCR技术的基本操作3、理解PCR的原理4、讨论PCR的反应过程[课前预习]一、PCR的原理（选修一，58页）1细胞内DNA复制条件分析：条件组分作用模板提供复制的模板原料四种合成DNA子链的原料酶酶酶打开DNA双螺旋催化合成DNA子链能量为解螺旋和合成子链供能引物需要为DNA聚合酶提供合成的3’端起点2. DNA的两条链是反向平行的，通常将DNA的羟基末端称为，而磷酸基团的末端称为。
DNA聚合酶不能开始合成DNA，而只能，因此，DNA复制需要引物。
DNA的合成方向总是。
实例探究1．DNA分子复制时，解旋的两条链中（）A.仅一条作为复制模板B.两条链作为模板并复制出两个不同的DNA分子C.两条链作为模板并复制出两个相同的DNA分子D.两条链作为模板，各自合成一条子链，然后两条母链重新结合为原来的双螺旋分子，两条新链结合成一个全新的DNA分子3.概念：PCR全称为_______________，是一项在生物____复制___________的核酸合成技术二、PCR的条件和原料（1） PCR反应体系：模板、、、、dNTP 。
三、PCR的反应过程1. （90℃-95℃）：双链DNA模板在热作用下，_____断裂，形成___________2. （退火55℃-65℃）：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部________。
3. （70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，合成与模板互补的________。
4.反应场所：实例探究2.DNA的合成方向总是（）延伸。
A.从DNA分子的左端向右端B.从DNA分子的右端向左端C.从子链的5，端向3，端D.从子链的3，端向5，端[课中探究]探究一.画图：扩增两轮的PCR反应过程。
引物1:5’---TTTCAAG--- 3’; 引物2：5’---GGATCTA--- 3’注意：用“”表示模板链，用“”表示新合成链，用“”表示引物，分别注明“引物1”和“引物2”。
