基因工程的应用教学设计

1.3《基因工程的应用》教学设计
一、教案背景
1.面向学生：高中二年级
2.学科：生物
3.课时：2
4.学生课前准备：布置学生预习，要求学生搜集基因工程应用成果的资料，并用PPT文件展示出来。

二、教学目标
●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促进生产力的提高。

●能力目标
通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养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。

●情感目标
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、教学重点和难点
重点：基因工程在植物和动物等方面的应用
难点：乳腺生物反应器
四、教学方法
讲授法、自学释疑法、分组讨论法
五、教学策略
1、加强收集信息和处理信息环节的指导
基因工程的应用是前一节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，那就显得思维力度不足了。

为此，要加强学生收集和处理信息这个环节。

具体做法如下：
首先，布置学生预习，搜集基因工程应用成果的资料，并用PPT展示出来。

这样做的目的一方面锻炼了学生搜集整合信息的能力，还给了学生一个展现自己的机会。

接下来，指导学生整理课本中提供的信息，寻找转基因植物、动物等过程中用到的目的基因。

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。

再者就是可以体现在对教材内容的重组上。

例如，我们可以把解决当前世界上存在的重大问题如“粮食”、“环境污染”、“能源危机”“攻克不治之症”等作为课题，让学生将课文中的知识或学生知道的课外的基因工程方面的知识进行重组。

这样的活动不仅能培养学生处理信息的能力，还会使学生感悟到肩负的社会责任，从而激发用科学技术报效祖国的志向。

2、课文中的一些难点采用小组讨论、师生共同归纳的方法学习。

课文中有一处是学生学习感兴趣的知识，但文字说明不多，学生学习起来有一定难度，就是“什么叫乳腺生物反应器”。

教师可以通过创设情境，让学生讨论，提高用已有知识认识新事物的能力。

学生想不到的地方，可由师生共同归纳。

六、教学过程
【图片导入】几张动物的合成图
【教师活动】同学们再看这几张图片感到好奇的同时可能会有疑问，这是不是真的？老师是不是骗我们的呢？的确，这是电脑的合成图，只是人们想象的产物而已。

但是，在几十年前貌似只是想想而已的梦而今却实现了。

比如说鱼的基因会跑到番茄里，牛奶中可以生产药物……所以，至于某天是不是真能出现图片中的生物我们拭目以待。

但话说回来，到底是什么使我们曾经的梦想得以实现？
【学生活动】基因工程
【教师活动】基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的30年间，得到飞速的发展，目前已经成为生物科学的核心技术。

基因工程在实际应用领域—农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面，也展现出美好的前景。

我们今天就一起来分享一下它的成果吧！
【板书】1.3 基因工程的应用
基因工程的成就最突出的可谓植物基因工程了，下面就请同学们来展示一下你们搜集的相关成果。

【学生活动】以PPT展示搜集的植物基因工程的成果。

【教师引导】从同学们搜集的资料看，植物基因工程可谓是硕果累累，那都分别体现在了哪些方面呢？
【学生归纳】抗虫的、抗病毒的、抗逆的和改善品质的。

【教师活动】非常好，而课本上也是从这几个方面来展开的。

接下来，我们基于课本参照手中的导学案一起来归纳一下。

【板书】一、植物基因工程
【教师活动】语文课经常讲主线，那我们也借鉴一下。

我们接下来呢，就以目的基因——成果这条主线来一起归纳。

首先成果的第一个方面是？
【学生活动】抗虫转基因植物
【板书】1、抗虫转基因植物
【教师引导】谁能告诉我为什么要进行转基因抗虫植物的研究？它有什么优点？
【学生回答】减少对环境的污染，降低生产成本。

【教师引导】谁又能告诉我课本上涉及到了那些抗虫基因？成果又有哪些？
【学生回答】
【教师活动】好，接下来看转基因植物另一个方面的应用，是？
【板书】2、抗病转基因植物
【教师活动】植物也会生病，凡是能引起植物生病的微生物称为病原微生物，主要包括哪些？【学生回答】
【教师引导】同样的，哪个同学来说说这里的目的基因和成果？
【教师活动】因为干旱、低温等不良环境会不利于植物的生长，所以抗逆转基因植物便应运而生。

【板书】3、抗逆转基因植物
【教师活动】叫一名学生找出相应的目的基因和成果
【教师活动】最后一个方面
【板书】4、转基因改良植物品质
【教师活动】叫一名学生找出相应的目的基因和成果
【教师活动】植物基因工程的成果我们就分享到这。

轻松一下，分享一张图片。

【图片导入】转入萤火虫萤光酶的转基因烟草，畅想未来。

【教师活动】植物基因工程取得巨大成绩，那在动物基因工程中又有哪些成果？再请两个小
组来展示一下他们的成果。

【学生活动】以PPT展示搜集的动物基因工程的成果。

【教师活动】从这些资料可知动物基因工程的发展也是很迅速的，那它又在哪些方面显示了广阔的前景呢？在动物基因工程领域所用的基因分别是什么呢？有哪些成果？
【学生归纳，教师板书】1、用于提高动物生长速度
2、改善畜产品品质
3、用转基因动物生产药物
4、用转基因动物作器官移植的供体
【学生归纳填表】生长激素基因——转基因绵羊、转基因鲤鱼
肠乳糖酶基因——降低乳糖的奶牛
药用蛋白基因——乳腺生物反应器
抑制抗原决定基因表达的调节因子——转基因克隆猪器官
【教师提问】同学们可能对乳汁中能提取药物而感到好奇，那究竟
1、什么是乳腺生物反应器呢？
2、用动物乳腺作反应器，生产高价值的蛋白质（如：血清白蛋白、抗凝血酶等）比传统的工厂化生产优越之处有哪些？
3、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？
提示：1、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程相同。

2、为了将目标产品在乳汁中形成，需要使用只在乳腺组织中特异表达的启动子，要在编码目的蛋白质的基因序列前加上此启动子来构建表达载体。

【学生活动】分小组讨论并回答。

【教师总结】1、动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品。

2、①产量高②质量好③成本低④易提取
3、获取目的基因（例如血清白蛋白基因）→构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。

【教师活动】今天，我们为我们的成果而感到骄傲，但别忘了当前世界上仍存在很多重大问题，如：粮食、环境污染、能源危机、攻克不治之症等，任选其一作为主题，对课内外知识进行重组，尝试用基因工程的方法解决，写一篇科技小论文或是有根据的科幻小论文。

【当堂练】
七、板书设计
1.3基因工程的应用
一、植物基因工程
1、抗虫转基因植物
2、抗病转基因植物
3、抗逆转基因植物
4、转基因改良植物品质
二、动物基因工程
1、用于提高动物生长速度
2、改善畜产品品质
3、用转基因动物生产药物
4、用转基因动物作器官移植的供体
八、作业：1、当前世界上仍存在很多重大问题，如：粮食、环境污染、能源危机、攻克不治之症等，任选其一作为主题，对课内外知识进行重组，尝试用基因工程的方法解决，写一篇科技小论文或是有根据的科幻小论文。

2、课后习题。