人教版（2019）高中生物选择性必修三 4.2 基因工程的基本操作程序 教案

课题 基因工程的基本操作程序 教材分析 本节课选自人教版高中生物选择性必修三第三章第二节《基因工程的基本操作程序》，是对第一节《重组DNA技术的基本工具》的具体应用，又是对第三节《基因工程的应用》的基础铺垫。本节作为本章的核心，也是必修二模块“遗传信息控制生物性状，并代代相传”的相关理论基础的进一步深化提升，而且基因工程操作属于微观的分子水平，无法用肉眼观察到，这给学生的学习和理解带来了一定的困难，所以本节也是整个高中生物学习中的难点。 学情分析 教学对象为高三学生，学习进度正处于高三一轮复习中，学生的学习态度积极认真，且有极高的学习热情。经过高一高二的新课学习以及对必修二模块的一轮复习，学生基本了解DNA的结构，DNA复制以及基因的表达一般原理过程，理解基因控制生物性状，并已具备一定的信息提取，分析和推理能力。本节需要让学生理解基因表达载体的建构过程，并灵活运用基因工程的基本工具和基本原理应用于实践解决具体问题，培养其高阶思维，形成生物学核心素养。 教学目标 1. 进行PCR引物设计以及基因表达载体的构建，树立结构与功能观，局部与整体观（生命观念） 2. 能用流程图的形式概括出具体操作程序，提高分析归纳和逻辑推理能力，体会科学探究的严谨性，养成质疑求实、勇于实践的科学精神和科学态度（科学思维） 3. 针对人类生活生产中的某一需求，能选取适当的基因工程技术和方法，设计获得某一转基因产品的方案并就其中的某些问题展开探究（科学探究） 4. 关注基因工程的原理如何转化为生产实践，体会知识创造价值，知识为人类服务，增强学生热爱科学，建设祖国的社会责任感（社会责任） 教学重难点 教学重点： 1. PCR引物设计以及扩增过程。 2. 基因表达载体的构建； 3. 目的基因的检测与鉴定。 教学难点： 1. PCR扩增过程。 2. 基因表达载体的构建。 教学方法 教法：模型构建法、讨论法、练习法、多媒体辅助教学法； 学法：探究学习、小组合作学习、自主学习 教学过程 教学 过程 教师活动 学生活动 设计意图 课 堂 导 入 创设情境，导入新课 教师播放抗虫棉视频，学生了解大量使用杀虫剂的危害，以及抗虫棉的优势，介绍抗虫棉诞生的时代背景。 讨论交流： 我国为什么一定要研发获得抗虫棉？ 思考：如何获得抗虫棉呢？ 联系生活实际，激发学生的学习兴趣，增强学生对社会问题的责任意识，创设问题情景，导入新课。 转基因抗虫棉的获取过程 教师展示抗虫棉的基本培育过程： 一、目的基因的筛选与获取 展示科研论文素材，提出问题： 结合论文信息，我们要获取转基因抗虫棉，需要获得的哪种目的基因？ 2.教师演示目的基因Cry序列的获取过程 3.PCR扩增获得目的基因 （1）PCR扩增的物质条件及作用 （2）视频播放：PCR扩增目的基因过程 （3）探究活动一：请根据载体和目的基因序列设计出扩增目的基因的一对引物。 根据学生的设计过程，引导学生进行规律小结：引物设计原则。 探究活动二：动手模拟PCR扩增获得目的基因过程，扩增三轮。 （5）PCR扩增产物的鉴定———琼脂糖凝胶电泳 二、基因表达载体的构建 复习教材80页，思考并回答下列问题： 问题1：构建基因表达载体的原因？ 问题2：基因表达载体的基本元件以及各自的作用？ 问题3：如何构建基因表达载体 探究活动三：小组合作用PCR扩增获得的目的基因与提供的载体模拟基因表达载体的构建过程，此过程用到了基因工程的哪些工具，并分析连接产物。 呈现单酶切后所得连接产物，比较两种结果总结双酶切构建载体的优点。 三、将目的基因导入受体细胞 农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，在抗虫棉的培育过程中就发挥了重要作用。 请结合课本80-82页相关知识，概述将目的基因导入受体 ... ...