(高三生物核心素养教案)第十单元 第33讲 基因工程说课讲解
《基因工程》实验教学教案
《基因工程》实验教学教案一、实验教学目标1. 让学生了解基因工程的基本概念、原理和操作步骤。
2. 培养学生运用基因工程技术解决实际问题的能力。
3. 帮助学生掌握基因克隆、基因编辑等实验技能。
二、实验教学内容1. 基因克隆实验：让学生通过PCR扩增目的基因，并进行琼脂糖凝胶电泳分析。
2. 基因编辑实验：让学生利用CRISPR/Cas9系统对目标基因进行编辑，并通过PCR和琼脂糖凝胶电泳验证编辑效果。
3. 基因表达实验：让学生将目的基因插入到表达载体中，转化大肠杆菌，并通过IPTG诱导表达。
4. 抗原-抗体反应实验：让学生利用基因工程方法制备重组抗原，并进行抗原-抗体特异性反应检测。
5. 基因工程应用实例：让学生了解基因工程在生物制药、农业、环保等领域的应用。
三、实验教学方法1. 讲授法：讲解基因工程的基本原理、操作步骤和实验技巧。
2. 演示法：演示基因克隆、基因编辑等实验操作，让学生直观地了解实验过程。
3. 实践操作：让学生动手进行实验，培养实验操作能力和团队协作精神。
4. 讨论法：引导学生针对实验结果进行分析和讨论，提高解决问题的能力。
四、实验教学准备1. 教材和参考资料：准备《基因工程》等相关教材和参考资料，为学生提供理论支持。
2. 实验器材：准备PCR仪器、琼脂糖凝胶电泳设备、表达载体、大肠杆菌等实验所需的器材和试剂。
3. 实验指导：制定详细的实验步骤和操作指南，方便学生查阅。
五、实验教学评价1. 过程评价：评价学生在实验操作过程中的规范性和团队协作精神。
3. 应用评价：评价学生运用基因工程知识解决实际问题的能力。
4. 学生互评：鼓励学生互相评价，提高自我认知和沟通能力。
六、实验教学流程1. 实验前准备：讲解实验原理、目的和操作步骤，检查实验器材和试剂。
2. 实验操作：按照实验指导进行基因克隆、基因编辑等实验操作。
3. 实验结果分析：对实验结果进行分析和讨论，解释实验现象。
5. 实验总结：总结实验收获和不足，提出改进措施。
基因工程说课稿
基因工程说课稿基因工程说课稿1一、说教材：高中生物选修3第一章基因工程，是选修3整本书的重点，它是其它几个章节的基础。
基因工程及其应用又是考试的重点和难点。
上承DNA重组技术的基本工具，下接蛋白质工程，难点多，内容杂，较抽象，同学不易理解。
二、教学目标：1.学问目标：依据大纲和课程目标，本节课内容要求了解基因工程原理及基本操作程序；理解基因工程的应用。
2.情感看法目标：①通过对基因工程原理及基本操作程序的理解，把握理论联系实际的朴实观念以及对当今世界的前沿技术有更深刻的了解。
②通过对四步基本操作程序的详细操作技术的学习以及各国对此技术的重视，增添同学爱科学，学科学的情感和建设祖国的社会责任感，并且建立起学问制造价值，学问为人类服务，使人类生活质量更好的美妙愿望。
3.力量目标：通过让同学了解世界最前沿技术，追踪社会热点，提高同学收集处理信息力量，提高同学语言表达力量和信息沟通力量，培育同学的动手力量和合作看法。
三、教学重点、难点：重点：①基因工程基本操作程序的四个步骤〔学问重点〕。
这个学问点是建立理论联系实际的理论基础。
②如何利用科学技术为人类服务〔情感重点〕。
此是本文的情感重点，社会不断进步，科学不断进展，做为祖国将来的接班人，只有趁如今年少，仔细学习，把握最新的科学学问，才能利用所学学问，为人类服务。
增添同学社会责任感。
难点：从基因文库中猎取目的基因。
以及利用PCR技术扩增目的基因。
基因表达载体的构建。
由于没有实际可见的东西，而且无法用详细的感性材料来关心同学的理解，比较抽象，要发挥同学的想象力，故将其列犯难点。
四、说教法、学法：教法：本节课我采纳的是讲解并描述法，但不是传统的填鸭式，而是结合了直观教具〔图片〕，多媒体教学，商量式的教学方法，由此表达老师的主导地位。
学法：在整个教学过程中，重要的是让同学充分表达其主体性。
让同学读——通过阅读课文，让同学学会收集信息的力量，增添理解力。
让同学讲——商量分析信息，让同学用自己的话自主表达出来，培育同学语言表达力量。
高中生物基因工程教案
高中生物基因工程教案课时：2节课教学目标：1. 理解基因工程的概念和基本原理；2. 了解基因工程在生物学、医学和农业领域的应用；3. 掌握基本的基因工程技术和方法；4. 能够分析基因工程对社会、经济和环境的影响。
教学重点：1. 基因工程的概念和原理；2. 基因工程在生物学、医学和农业领域的应用；3. 基因工程的技术和方法。
教学难点：1. 基因工程的伦理和社会问题；2. 基因工程对环境的影响。
教学方法：1. 讲授结合示范实验；2. 小组讨论；3. 视频展示。
教学内容：第一节课：1. 什么是基因工程？2. 基因工程的基本原理；3. 基因工程在生物学、医学和农业领域的应用。
第二节课：1. 基因工程的技术和方法；2. 基因工程的伦理和社会问题；3. 基因工程对环境的影响。
教学活动：第一节课：1. 讲授基因工程的概念和原理；2. 展示基因工程在医学领域的应用案例；3. 分组讨论基因工程在农业领域的应用。
第二节课：1. 基因工程技术和方法的讲解；2. 观看相关基因工程技术的实验视频；3. 小组讨论基因工程的伦理和社会问题。
作业安排：1. 阅读相关基因工程的文献资料，总结基因工程的优势和局限性；2. 撰写一篇文章，探讨基因工程在未来的发展方向。
教学资源：1. 教科书《生物学基础》；2. 互联网资料；3. 实验室设备和材料。
评价方式：1. 课堂表现；2. 作业质量；3. 专题报告。
教学反思：基因工程作为生物技术领域的重要内容，对学生开展基因工程的相关知识和技术培训是十分必要的，同时要引导学生正确看待基因工程的伦理、社会和环境问题，并将基因工程技术应用到实际生活中，促进学生的综合素质和创新能力的培养。
基因工程生物优质课教案
基因工程生物优质课教案教案标题：基因工程生物优质课教案教学年级：高中生物教学目标：1. 了解基因工程的基本概念和原理；2. 掌握常见的基因工程技术和应用；3. 培养学生的科学素养和科学探究能力；4. 引导学生思考基因工程对社会、环境和伦理等方面的影响。
教学重点：1. 基因工程的基本概念和原理；2. 常见的基因工程技术和应用。
教学难点：1. 基因编辑技术的原理和应用；2. 基因工程对社会、环境和伦理等方面的影响。
教学准备：1. 教材：高中生物教材、相关参考书籍和资料；2. 多媒体设备：投影仪、电脑等。
教学步骤：一、导入（5分钟）利用引人入胜的视频或图片，引起学生对基因工程的兴趣，激发学生对基因工程的好奇心，并引出本节课的主题。
二、知识讲解（15分钟）1. 介绍基因工程的基本概念和历史背景；2. 讲解基因工程的原理和常见的基因工程技术，如限制性内切酶、DNA重组、转基因技术等；3. 探讨基因工程在农业、医学和工业等领域的应用。
三、案例分析和探究（20分钟）1. 提供基因工程的案例，如转基因作物、基因编辑技术等，引导学生分析、讨论和思考其利与弊、风险和潜在影响等；2. 组织学生进行小组活动，让他们讨论并设计一个基于基因工程的解决实际问题的方案。
四、实验设计（15分钟）1. 介绍一个基因工程实验案例，如基因转导实验，让学生了解实验的目的、步骤和结果；2. 引导学生设计一个简单的基因工程实验，如基因克隆或基因表达实验，强调实验设计中的重要步骤和考虑因素。
五、反思和总结（10分钟）1. 学生展示实验设计成果，并进行互动和讨论；2. 结合本节课的内容和讨论，总结基因工程的优点和不足，以及其在社会、环境和伦理等方面的影响。
六、课堂作业（5分钟）布置课后作业，要求学生进一步阅读相关的科普文章或新闻报道，了解基因工程领域的最新进展和争议。
教学延伸：1. 组织学生参观相关实验室或公司，深入了解基因工程技术在实际应用中的运用；2. 鼓励学生进行基于基因工程的科研项目，培养创新思维和实践能力。
《基因工程说课》课件
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目 录
• 基因工程简介 • 基因工程的基本技术 • 基因工程实验操作流程 • 基因工程的安全与伦理问题 • 未来展望
01
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基因工程简介
基因工程的定义
基因工程是指通过人工操作将外源基因导入细胞或生物体内，以改变其遗传物质， 从而达到改良生物性状、生产生物制品或治疗遗传性疾病目的的技术。
基因工程是生物工程的一个重要分支，它利用分子生物学和分子遗传学的原理和技 术，对生物体的遗传物质进行操作和改造。
基因工程的基本操作包括基因克隆、基因转移、基因表达和基因沉默等，这些技术 为人类提供了强大的工具来探索和利用生命系统的奥秘。
基因工程的历史与发展
基因工程的起源可以追溯到20世纪70 年代初期，当时科学家们开始探索限制 性内切酶和DNA连接酶等基本工具，
健康风险
基因工程可能对人类健康产生负面 影响，如基因治疗中的副作用。
安全风险
基因工程可能被用于制造生物武器 或生物恐怖主义。
基因工程的伦理问题
人类基因编辑
基因资源与知识产权
基因工程应用于人类胚胎编辑可能引 发一系列伦理问题，如设计婴儿等。
基因资源属于全人类共享的遗产，涉 及知识产权和利益分配问题。
为基因操作奠定了基础。
1973年，美国科学家斯坦利·柯恩和赫 伯特·博耶利用限制性内切酶和DNA连 接酶，成功地将SV40病毒的DNA切割 并重新连接，从而实现了第一个重组
DNA分子。
自此以后，基因工程技术不断发展，逐 渐形成了完整的理论体系和技术体系， 并在医学、农业、工业和基础研究中得
到了广泛应用。
基因歧视
基因信息可能被用于歧视某些人群， 如保险、就业等方面。
《基因工程》教案
第一节基因工程【教学目标】1.知识与技能（1）举例说出基因工程的原理，并说明“工程菌”的培育过程。
（2）举例说出基因工程在工农业生产和医疗方面的应用。
（3）能正确认识转基因生物的安全性。
2.过程与方法通过调查活动和动画演示等方法探究基因工程在生产生活中的应用，提高信息整合能力。
3.情感态度和价值观通过学习基因生物技术及产品安全性对人类的影响，培养学生辩证看待生物技术的态度。
【教学重点】（1）“工程菌”的培育过程。
（2）基因工程的应用。
（3）转基因生物的安全性。
【教学难点】（1）基因工程的原理及大致操作过程。
（2）转基因技术和产品的安全性。
【课前准备】多媒体课件【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课播放视频：《美国科学家培育出首批转基因婴儿》据国外媒体报道：美国科学家成功培育出了世界首批转基因婴儿，这些健康宝宝在出生前都经历过一系列基因科学实验。
该事件在美国甚至在全球都激起了关于伦理的激烈争论，一方面体现了科学家希望通过改变人类生殖细胞基因培养出正常、健康的婴儿，另一方面有悖人类的伦理观。
关于转基因技术，你们都有哪些了解呢？这节课，我们就来学习基因工程及其应用。
二、新课学习在美国马里兰州有个小女孩，她体内的某个基因与正常人不同，无法合成有分解氨基毒素功能的酶，导致其免疫功能严重低下，只能生活在无菌的隔离帐内。
1990 年，当小女孩4 岁时，医生们用基因治疗的方法使她的病情大为缓解，由此她成为世界上接受基因治疗的第一人。
基因治疗是基因工程研究的一个重要方面，虽然目前还处于试验阶段，但它已经为我们展现了生物工程的美好前景。
视频：《基因工程与医学》（一）基因工程的原理基因工程的原理：各种生物的DNA 在组成方式上是相同的，基因蕴含的遗传信息在动物、植物和微生物之间也是相通的，一种生物的基因在另一种生物体内同样可以得到表达。
相关链接：质粒有些细菌除核区固有的遗传物质以外，其细胞质中还存在一种相对独立的环状DNA 分子，我们称之为质粒。
高中生物基因工程教案
高中生物基因工程教案一、教学目标通过本节课的学习，学生应该能够：1. 理解基因工程的概念、原理和应用；2. 掌握基因工程的基本技术和方法；3. 了解基因工程在农业、医学和环境保护领域的应用；4. 引导学生对基因工程技术的科学伦理和社会影响进行思考和讨论。
二、教学重点和难点1. 教学重点：(1) 基因工程的定义、原理和技术；(2) 基因工程在农业、医学和环境保护中的应用。
2. 教学难点：(1) 基因工程技术的原理和方法；(2) 基因工程的科学伦理和社会影响。
三、教学内容和方式1. 教学内容：(1) 什么是基因工程？基因工程是指利用现代生物技术对生物体的遗传物质进行改变的技术。
它通过分子生物学和遗传学的手段，人为地改变生物体的遗传特征，达到改良物种、提高生产力、治疗疾病以及环境修复等目的。
(2) 基因工程的原理和技术基因工程的基本原理是通过DNA重组技术来改变生物体的遗传信息。
其核心技术包括基因克隆、基因传递和基因表达等。
2. 教学方式：(1) 导入新知识：通过引入基因工程的背景和意义，激发学生的学习兴趣。
(2) 讲解和示范：详细解释基因工程的原理和技术，并进行实际操作演示，增加学生的理解度。
(3) 提问和讨论：通过提问和小组讨论，激发学生的思维，引导他们思考基因工程的伦理和社会影响。
(4) 实践操作：安排学生进行基因工程实验或实地参观，加深对基因工程技术的理解与应用。
四、教学评价方法1. 个人评价：通过教学过程中教师对学生的观察和记录，以及课堂参与情况评价学生对知识的掌握程度和学习态度。
2. 课堂互评：学生之间相互评价讨论的表现，鼓励学生互帮互助、共同进步。
3. 实践评估：通过学生的实验报告、研究成果或实地调研报告，评估学生对基因工程技术的理解和应用能力。
五、教学资源准备1. 教学用具：多媒体投影仪、实验设备、实验试剂。
2. 教学资源：相关的教学PPT、纸质教材、实验操作指南。
六、教学安排第一课时：基因工程的概念介绍（30分钟）1. 导入基因工程的背景和意义。
《基因工程》实验教学教案
《基因工程》实验教学教案一、实验背景基因工程是一门应用生物学的分支，通过对基因的操作和重组，实现对生物性状的改良和功能的研究。
本实验教学旨在让学生了解基因工程的基本原理，掌握基因克隆、表达和检测的方法，培养学生动手实践能力和创新思维。
二、实验目标1. 了解基因工程的基本原理及实验步骤；2. 掌握PCR扩增、DNA提取、酶切、连接、转化等实验技术；3. 学会分析实验结果，提高学生解决实际问题的能力；4. 培养学生团队合作精神和创新思维。
三、实验内容1. 基因克隆：利用PCR扩增目的基因，并进行酶切、连接，将目的基因插入到载体中；2. 基因转化：将重组载体导入受体细胞，筛选转化成功的细胞；3. 基因表达：对转化成功的细胞进行诱导表达，检测目的蛋白的表达情况；4. 实验结果分析：分析实验数据，探讨实验过程中可能存在的问题，并提出改进措施；四、实验材料与仪器1. 材料：大肠杆菌、质粒、PCR试剂、酶切酶、连接酶等；2. 仪器：PCR仪器、电泳仪、离心机、恒温培养箱、显微镜等。
五、实验步骤1. 实验前的准备工作：了解实验原理，阅读相关文献，准备实验材料和仪器；2. 基因克隆：设计引物，进行PCR扩增，酶切目的基因和载体，连接目的基因与载体，转化大肠杆菌；3. 基因转化：将重组载体导入受体细胞，筛选转化成功的细胞；4. 基因表达：对转化成功的细胞进行诱导表达，检测目的蛋白的表达情况；5. 实验结果分析：分析实验数据，探讨实验过程中可能存在的问题，并提出改进措施；注意事项：1. 严格遵循实验步骤和操作规范，确保实验安全；2. 实验过程中遇到问题，及时与教师沟通，寻求帮助；3. 注重团队合作，共同完成实验任务。
六、实验教学安排1. 理论讲解：2课时2. 实验操作：4课时3. 实验结果分析与讨论：2课时七、实验评价1. 实验操作的正确性和熟练程度；2. 实验结果的准确性及分析的深度；4. 团队合作与沟通能力的展现。
高三生物基因工程教学设计
基因工程概述教学设计第一课时【课标要求分析】课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是：“简述基因工程的诞生，举例说出基因工程的工原理及技术，举例说出基因工程的应用。
”第一个教学目标可以让学生阅读在教材，简要叙述了基因工程的发展历程，第二、三个教学目标依据实际情况进行了解读，分为两个课时进行，第一课时让学生能举例说出基因工程的工具，第二个课时让学生简述基因工程的实施过程。
【教材分析】基因工程涉及必修教材中DNA的结构、复制、表达和中心法则、酶等基础知识，通过本节课的教学，可以使学生必修知识学习的基础上对基因及其遗传机理有更深一层的认识和理解。
基因工程也是生物工程的核心，学好这一部分内容为今后学习蛋白质工程，细胞工程等打下良好的基础。
【学生分析】学生已有的知识基础有：DNA的结构、基因指导蛋白质的合成、基因重组、酶的特性等。
我认为本节课的目的不是培养专家，也不是培养基因工程的操作技术人员，而是全面提高学生的生物科学素养，因此着力点放在基因工程的基础知识，重视知识的迁移，以及创造性思维能力的培养，在此基础上注重与情感态度价值观的有机结合。
【教学目标】1、知识与技能：简述基因工程发展历程中的重大科研成果；举例说出基因工程的工具及其作用特点。
2、过程与方法：通过制作模型的活动来体会基因工程的操作过程，并总结出所用工具的主要特点。
3、情感、态度和价值观：通过基因工程的发展历程的学习，理解科学工作者的艰辛。
通过生活中的实例认同基因工程对人们生活产生了巨大的积极意义。
【教学重难点】基因工程工具限制性核酸内切酶、DNA链接酶和运载体的作用及其特点。
【主要教学方法】有关基因工程的发展历程采用学生自主阅读归纳总结法；关于基因工程的工具采用模型制作体验式教学法，问题探究式教学方法。
【教学资源】教材、PPT、自制教具（基因片段，限制性核酸内切酶、DNA连接酶等）。
术安全性方面的报道、法规等的资料。
【板书设计】基因工程概述一、基因工程的概念二、基因工程的发展历程三、基因工程的工具1、基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶2、基因的“针线”——DNA链接酶。
高中生物基因工程梳理教案
高中生物基因工程梳理教案教学目标：1.了解基因工程的基本概念和原理2.掌握基因工程的应用领域和技术3.了解基因工程的伦理道德问题教学内容：1.基因工程的概念和原理2.基因重组技术3.基因工程在农业、医学、工业和环境保护中的应用4.基因工程的伦理道德问题教学过程：第一步：基因工程的概念和原理（15分钟）1.讲解基因工程的定义和发展历程2.介绍基因工程的基本原理和技术第二步：基因重组技术（20分钟）1.讲解基因克隆技术和DNA重组技术的原理2.介绍PCR扩增技术和基因测序技术第三步：基因工程在农业、医学、工业和环境保护中的应用（20分钟）1.讲解基因工程在农业中的应用，如转基因作物和转基因动物2.介绍基因工程在医学中的应用，如基因治疗和药物研发3.讲解基因工程在工业和环境保护中的应用，如生物制药和环境修复第四步：基因工程的伦理道德问题（15分钟）1.讨论基因工程对生物多样性和生态平衡的影响2.探讨基因工程在人类生育和生命意识等方面的伦理道德问题第五步：课堂小结（5分钟）1.回顾本节课的重点内容和知识点2.布置作业：撰写一篇关于基因工程的研究报告教学反馈：1.作业批改和讨论2.学生提问和答疑教学资源：1.教材《生物学》2.幻灯片或图片资料3.实验器材和实验室条件教学评价：1.观察学生在课堂中的表现和学习态度2.考试、作业和报告等评估方式以上就是本节课的教学内容，希望学生们能够认真学习，掌握基因工程的基本知识和技术，增加自己的科学素养和综合能力。
如果有任何问题，请及时向老师提出，老师会尽最大努力帮助你们解决问题。
祝大家学习顺利！。
高三生物学《基因工程》教案
高三生物学《基因工程》的教案一、教学目标1. 知识目标简述基因工程的基本原理。
说出基因工程的操作工具及作用。
概述基因工程的基本操作步骤。
2. 能力目标通过对基因工程操作步骤的分析，培养学生的逻辑思维能力。
通过小组讨论和案例分析，提高学生的合作学习能力和解决问题的能力。
3. 情感目标关注基因工程的发展，体会科学技术对人类生活的影响。
培养学生的创新意识和科学态度。
二、教学重难点1. 教学重点基因工程的基本原理和操作步骤。
基因工程的操作工具。
2. 教学难点基因工程中各种工具的作用及操作步骤的理解。
三、教学方法讲授法、讨论法、案例分析法、多媒体辅助教学法。
四、教学过程1. 导入新课通过展示一些基因工程的成果图片，如转基因抗虫棉、转基因大豆等，引出本节课的主题——基因工程。
提问学生对基因工程的了解，激发学生的学习兴趣。
2. 讲授新课基因工程的概念和基本原理讲解基因工程的定义，强调基因工程是在分子水平上进行的操作。
分析基因工程的基本原理，即基因重组。
通过实例说明基因工程是如何实现不同生物之间的基因转移和重组的。
基因工程的操作工具限制酶：介绍限制酶的来源、作用特点和作用结果。
通过图片和实例展示限制酶如何识别特定的核苷酸序列并切割DNA 分子。
DNA 连接酶：讲解DNA 连接酶的作用，即连接被限制酶切开的磷酸二酯键。
比较不同类型的DNA 连接酶的特点和用途。
运载体：介绍运载体的种类，如质粒、噬菌体和动植物病毒等。
分析运载体的作用，包括携带目的基因、在宿主细胞中复制和表达等。
基因工程的基本操作步骤目的基因的获取：讲解获取目的基因的方法，如从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增目的基因等。
分析各种方法的优缺点和适用范围。
基因表达载体的构建：强调基因表达载体的组成部分，包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
讲解构建基因表达载体的过程和目的。
将目的基因导入受体细胞：介绍将目的基因导入不同受体细胞的方法，如农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法等。
基因工程高中生物教案
基因工程高中生物教案目标：让学生了解基因工程的基本概念和应用，培养学生对生物技术的兴趣和理解。
教学目标：1. 了解基因工程的定义和基本原理。
2. 掌握基因工程在农业、医学和工业领域的应用。
3. 能够分析基因工程对社会和环境带来的影响。
4. 能够展示基因工程的原理和应用。
教学过程：一、导入（5分钟）引导学生思考：什么是基因工程？基因工程有哪些应用？为什么基因工程能够对人类社会带来影响？二、讲解基因工程的定义和基本原理（15分钟）1. 介绍基因工程的定义和基本原理。
2. 示意图展示基因工程的过程和步骤。
三、讨论基因工程在农业、医学和工业领域的应用（15分钟）1. 分组讨论学生对基因工程的看法和应用。
2. 展示不同领域的基因工程案例，让学生了解基因工程的广泛应用。
四、分析基因工程对社会和环境的影响（10分钟）1. 讨论基因工程对社会和环境可能带来的影响。
2. 引导学生分析基因工程的利弊，以及如何平衡其应用。
五、展示基因工程的原理和应用（15分钟）1. 学生展示个人或小组制作的基因工程模型或海报。
2. 学生介绍自己设计的基因工程应用案例。
六、总结与评价（5分钟）1. 学生回顾本节课学习内容，总结基因工程的基本概念和应用。
2. 评价学生对基因工程的理解和表现。
作业：1. 完成一份关于基因工程的研究报告，包括定义、原理、应用和影响。
2. 设计一个基因工程应用方案，包括项目目标、过程和预期效果。
扩展：1. 邀请专业人士来讲解基因工程在现实中的应用和发展。
2. 参观相关机构或实验室，了解基因工程技术的具体操作过程。
反思：1. 学生对基因工程的理解和应用能力有待提高，需要进一步加强实践操作和案例分析。
2. 需要鼓励学生积极参与讨论，提高对基因工程的实践能力和创新思维。
高中生物教师教案——基因工程(共11张PPT)
1
第1页，共11页。
一、基因工程的概念：
按照预先设计的蓝图，用人工的方法 将某种生物的基因结合到另一种生物的DNA
中使其表达，使后者获得新的遗传性状，产 生出人类所需要的产物，或创造出新的生物 类型的现代生物技术。
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第2页，共11页。
二、基因工程诞生的基础
1. 理论上的三大发现：
基因工程可以使基因在微生物、植物、动物 之间交流，迅速并定向的获得人类需要的新的生 物类型 。
概括地讲，其意义体现在以下三个方面：
1、大规模生产生物分子(胰岛素、生长素)；
2、用于基因诊断和基因治疗（“定制婴儿”） 3、设计构建新物种；
10
第10页，共11页。
11
第11页，共11页。
质粒分子结构示意图
细菌细胞内核区以外的的环状DNA，
可以在细菌之间传递遗传基因。
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第8页，共11页。
四、基因工程的过程
剪切 （一）获取目的基因
拼接 导入
（二）目的基因与载体重组 (形成重组DNA分子)
（三）将重组DNA分子导入受体细胞
表达 （四）目的基因的检测和表达
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第9页，共11页。
五、基因工程的研究意义
4
第4页，共11页。
作用：将被限制酶切断的DNA末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 2、用于基因诊断和基因治疗（“定制婴儿”） 目前已发现的限制酶有500多种。 １基因的剪刀──限制性内切酶（限制酶） 3、基因的运输工具——载体 ２、基因的浆糊──DNA连接酶 ２、基因的浆糊──DNA连接酶 二、基因工程诞生的基础 运载体必须同时满足三个要求： （四）目的基因的检测和表达 按照预先设计的蓝图，用人工的方法将某种生物的基因结合到另一种生物的DNA中使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类所需要的 产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。 中心法则和三联体密码子系统的建立 2、用于基因诊断和基因治疗（“定制婴儿”） 证明了生物的遗传物质是DNA （二）目的基因与载体重组
基因工程教案
基因工程教案一、引言基因工程是一门前沿的生物学技术，通过对生物体内基因的修改和重组，可以创造出具有特定功能的生物体或改良现有生物体的特征。
本教案旨在向学生介绍基因工程的基本概念、原理、应用以及伦理问题。
二、教学目标1. 理解基因工程的定义及其在现代科学领域的重要性；2. 掌握基因工程的基本原理和常用技术；3. 了解基因工程在农业、医学和环境保护等领域的应用；4. 引导学生对基因工程的伦理道德问题进行思考和讨论。
三、教学内容1. 基因工程的定义和发展历程（1）基因工程的概念和定义（2）基因工程的发展历程和里程碑事件2. 基因工程的基本原理和技术（1）DNA的克隆和测序技术（2）限制性酶和DNA连接酶的应用（3）PCR技术和基因扩增（4）DNA测序和基因组编辑技术3. 基因工程在农业领域的应用（1）转基因作物的育种和应用（2）抗病虫害、耐逆性和提高产量的转基因植物（3）转基因动物的培育和应用4. 基因工程在医学领域的应用（1）基因治疗和基因药物的研发（2）基因诊断和个性化医疗（3）细胞治疗和组织工程学5. 基因工程的伦理道德问题（1）基因改造是否涉及人类干预自然？（2）转基因食品是否安全？（3）基因修改是否会引发社会伦理问题？四、教学方法1. 导入法：通过提问或观察引发学生对基因工程的兴趣。
2. 讲授法：通过讲解基本概念、原理和技术，向学生传授相关知识。
3. 实验法：安排基因工程实验或模拟实验，激发学生的实践兴趣和动手能力。
4. 讨论法：组织学生讨论基因工程的伦理道德问题，培养学生思辨和批判的能力。
五、教学资源1. 课本：提供基因工程的基本概念、原理和实验步骤。
2. 实验器材和材料：如凝胶电泳仪、PCR仪、DNA提取试剂等。
3. 多媒体教具：投影仪、幻灯片或视频等辅助工具。
六、教学评价1. 课堂表现：学生的积极参与和回答问题的能力。
2. 实验报告：学生对实验过程和结果的理解和总结能力。
3. 课堂讨论：学生的思考深度和批判性思维能力。
教案精选：高三生物《基因工程》教学设计
教课方案优选：高三生物《基因工程》教课方案教课方案优选：高三生物《基因工程》教课方案【考大纲求】1. 基因工程的出生I 5. 植物组织培养II2.基因工程的原理及技术II 6. 动物细胞培养和体细胞克隆 I3. 基因工程的应用I 7. 细胞交融和单克隆抗体II4.蛋白质工程 I【课前回首区】1.利用重点词建立网络：基因工程、蛋白质工程、细胞工程、植物组织培养、植物体细胞杂交技术、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞交融、单克隆抗体的制备2.基因工程、蛋白质工程、细胞工程、胚胎工程的操作对象3.基因工程的工具、核心、表达载体所包括的构件、怎样对目的基因进行检测和判定4.细胞工程都有哪些技术，分别利用什么原理5.细胞表现全能性的条件6.原生质体交融和动物细胞交融的原理和方法同样吗 ?7.杂交瘤特色和单克隆抗体的特色【讲堂研究区】研究一：达成基因工程操作的步骤思虑：蛋白质工程的操作和基因工程有何不一样?【典型例题1】下表中列出了几种限制酶辨别序列及其切割位点，图1、图 2 中箭头表示有关限制酶的酶切位点。
请回答以下问题：限制酶BamH Ⅰ Hind Ⅲ EcoR Ⅰ Sma Ⅰ辨别序列及切割位点↓GGATCCCCTAGG↑ ↓AAGCTTTTCGAA↑ ↓GAATTCCTTAAG↑ ↓CCCGGGGGGCCC↑(1)一个图 1 所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有 ________个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造，插入的 Sma Ⅰ酶切位点越多，质粒的热稳固性越 ______。
(3)用图中的质粒和外源DNA 建立重组质粒，不可以使用SmaⅠ切割，原因是___________________________________________________ _______。
(4)与只使用EcoR Ⅰ对比较，使用 BamH Ⅰ和 Hind Ⅲ两种限制酶同时办理质粒、外源DNA 的长处在于能够防备____________________________________________ 。
(高三生物核心素养教案)第十单元 第33讲 基因工程
第33讲基因工程一、考纲要求：1.基因工程的诞生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)。
3.基因工程的应用(Ⅱ)。
4.蛋白质工程(Ⅰ)。
5.实验：DNA的粗提取和鉴定。
二、教学目标：1.能简述基因工程的原理及技术；2.能说出基因工程的基本工具；3.能简述基因工程的操作步骤。
4.举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景。
5.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
简述蛋白质工程的原理。
素养培养目标：1．生命观念：理解基因的结构与功能。
2．科学思维：建立基因工程的操作流程模型。
3．科学探究：理解基因工程的应用和蛋白质工程。
三、教学重、难点：教学重点：基因工程的基本原理，基因操作的工具，基本步骤及其应用。
蛋白质工程的原理及蛋白质工程的应用实例。
2.教学难点：基因工程的基本原理，基因工程的应用及其安全性。
蛋白质工程的原理。
四、课时安排：3课时五、教学过程：考点一基因工程的操作工具（一）知识梳理：（学生自主看书填空、课堂学生间交流反馈纠正）1．基因工程的概念(1)供体：提供目的基因。
(2)操作环境：体外。
(3)操作水平：分子水平。
(4)原理：基因重组。
(5)受体：表达目的基因。
(6)本质：性状在受体体内的表达。
(7)优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。
2．DNA 重组技术的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②作用：识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA 连接酶①作用：将限制酶切割下来的DNA 片段拼接成DNA 分子。
②类型③DNA 连接酶和限制酶的关系归纳提升 与DNA 相关的五种酶的比较(3)载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因深化拓展 载体上标记基因的作用载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。
生物核心素养基因工程教学材料
生物核心素养基因工程教学材料生物核心素养是指在学习和理解生物学基本概念的同时，培养学生的实际操作能力和科学探究精神。
基因工程是生物学中的重要内容之一，教学材料的设计应该兼顾理论知识和实际操作，培养学生的科学思维和动手能力。
以下是一份关于基因工程的教学材料，旨在帮助学生了解基因工程的原理和应用。
教学目标：1.了解基因工程的基本概念和原理。
2.学习基因工程的一些常见技术和方法。
3.掌握基因工程在农业、医学和生物燃料等方面的应用。
教学内容：一、基因工程的概念和原理（理论部分）1.基因工程的定义和发展历程。
2.DNA的结构和功能。
3.基因的表达和调控机制。
4.基因工程的原理和方法。
二、基因工程的常见技术和方法（实践部分）1.DNA重组技术：限制性内切酶、DNA连接酶和载体构建。
2.基因克隆技术：PCR、基因文库构建和筛选。
3.基因转移技术：质粒介导转化、冷冻融化法、基因枪法和农杆菌介导转化法。
三、基因工程的应用领域1.农业领域：转基因作物的培育和抗虫、抗病、抗逆性的提高。
2.医学领域：基因治疗、基因诊断和基因药物的研发。
3.生物能源领域：生物燃料的生产和利用。
教学方法：1.理论知识讲解和课堂互动：通过教师讲解和学生提问，激发学生对基因工程的兴趣和好奇心。
2.实验操作：设计适当的基因工程实验，让学生亲自动手操作，从而深入理解基因工程的原理和方法。
3.小组讨论和报告：给学生分组，让他们自主讨论并撰写基于基因工程应用的报告，培养学生的团队合作和科学写作能力。
教学评估：1.参与讨论和互动的积极度。
2.实验操作的技能和实验报告的质量。
3.知识掌握的程度和应用能力。
4.最终考试或小组演讲。
教学资源：1.教科书和教学幻灯片：提供基因工程的理论知识。
2.实验器材和药品：用于实践操作的实验室设备和试剂。
3.互联网资源：提供最新的基因工程研究和应用案例，以及相关的教学视频和文献资料。
以上为一份关于基因工程的教学材料，旨在通过理论与实践相结合的方式，帮助学生全面了解基因工程的基本概念、原理和应用，并培养他们的科学思维和实际操作能力。
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第33讲基因工程一、考纲要求：1.基因工程的诞生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)。
3.基因工程的应用(Ⅱ)。
4.蛋白质工程(Ⅰ)。
5.实验：DNA的粗提取和鉴定。
二、教学目标：1.能简述基因工程的原理及技术；2.能说出基因工程的基本工具；3.能简述基因工程的操作步骤。
4.举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景。
5.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
简述蛋白质工程的原理。
素养培养目标：1．生命观念：理解基因的结构与功能。
2．科学思维：建立基因工程的操作流程模型。
3．科学探究：理解基因工程的应用和蛋白质工程。
三、教学重、难点：教学重点：基因工程的基本原理，基因操作的工具，基本步骤及其应用。
蛋白质工程的原理及蛋白质工程的应用实例。
2.教学难点：基因工程的基本原理，基因工程的应用及其安全性。
蛋白质工程的原理。
四、课时安排：3课时五、教学过程：考点一基因工程的操作工具（一）知识梳理：（学生自主看书填空、课堂学生间交流反馈纠正）1．基因工程的概念(1)供体：提供目的基因。
(2)操作环境：体外。
(3)操作水平：分子水平。
(4)原理：基因重组。
(5)受体：表达目的基因。
(6)本质：性状在受体体内的表达。
(7)优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。
2．DNA 重组技术的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②作用：识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA 连接酶①作用：将限制酶切割下来的DNA 片段拼接成DNA 分子。
②类型常用类型 E ·coli DNA 连接酶T 4 DNA 连接酶 来源 大肠杆菌 T 4噬菌体功能 只缝合黏性末端缝合黏性末端和平末端结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键③DNA 连接酶和限制酶的关系归纳提升 与DNA 相关的五种酶的比较名称 作用部位 作用结果 限制酶 磷酸二酯键 将DNA 切成两个片段DNA 连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA 片段连接为一个DNA 分子 DNA 聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端 DNA (水解)酶 磷酸二酯键将DNA 片段水解为单个脱氧核苷酸解旋酶碱基对之间的氢键 将双链DNA 分子局部解旋为单链，形成两条长链(3)载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因深化拓展 载体上标记基因的作用载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。
目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。
当含有抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后，抗性基因在受体细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载体的受体细胞，原理如下图所示：（二）基础训练（课前完成，课上提问）：讲义P257（三）拓展（教师精讲）下图中的图1和图2分别表示的是Eco RⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的作用示意图，据图分析：(1)请说出Eco RⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列及切割的位点。
提示Eco RⅠ限制酶识别的碱基序列是GAATTC，切割位点在G和A之间；SmaⅠ限制酶识别的碱基序列是CCCGGG，切割位点在G和C之间。
(2)以上实例说明限制酶有何特性？提示说明限制酶具有专一性。
四、课堂精练：学生当堂完成，互评，教师协助精练一工具酶的应用分析1．下图是表达新基因用的质粒的示意图，若要将目的基因插入到质粒上的A处，则切割基因时可用的是( C )A．Hin dⅢ B．Eco RⅠC．Eco B D．PstⅠ精练二载体的应用分析质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内。
质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。
外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况不同，如图表示外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供细菌的生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是( A )细菌在含氨苄青霉素培养基上生长情况细菌在含四环素培养基上生长情况①能生长能生长②能生长不能生长③不能生长能生长A．①是c；②是b；③是aB．①是a和b；②是a；③是bC．①是a和b；②是b；③是aD．①是c；②是a；③是b考点二基因工程的操作过程与应用（一）知识梳理：（学生自主看书填空、课堂学生间交流反馈纠正）1．信息的概念：是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
2．信息的种类、特点、来源及实例(连线)1．基因工程的基本操作过程(1)目的基因的获取①目的基因：主要是指编码蛋白质的基因。
②获取目的基因的方法a．直接分离法：从自然界已有的物种中分离，如从基因组文库或cDNA中获取。
b．人工合成：如果基因比较小，核苷酸序列又已知，可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成；以RNA为模板，在逆转录酶的作用下人工合成。
③扩增目的基因：利用PCR技术扩增目的基因。
(2)基因表达载体的构建——基因工程的核心①目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。
②基因表达载体的组成小贴士启动子≠起始密码子，终止子≠终止密码子(1)启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端。
它是RNA聚合酶识别、结合的部位。
(2)终止子：一段有特殊结构的DNA短片段，位于基因的尾端。
作用是使转录过程停止。
(3)起始密码子和终止密码子位于mRNA上，分别控制翻译过程的启动和终止。
③构建过程(3)将目的基因导入受体细胞生物种类植物动物微生物常用方法农杆菌转化法显微注射技术感受态细胞法受体细胞体细胞或受精卵受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入到Ti质粒的TDNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞染色体的DNA上→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子动物(4)目的基因的检测与鉴定2．基因工程的应用(1)动物基因工程：用于提高动物生长速度从而提高产品产量；用于改善畜产品品质；用转基因动物生产药物；用转基因动物作器官移植的供体等。
(2)植物基因工程：培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和抗逆转基因植物；利用转基因改良植物的品质。
(3)比较基因治疗与基因诊断原理操作过程进展利用正常基因导入有基因缺陷的细胞临床实验基因治疗基因表达中，以表达出正常性状来治疗(疾病)制作特定DNA探针与病人样品DNA混基因诊断碱基互补配对临床应用合，分析杂交带情况3.蛋白质工程(1)流程图A．转录，B.翻译，C.分子设计，D.多肽链，E.预期功能。
(2)结果：改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质。
(3)应用：主要集中应用于对现有蛋白质进行改造，改良生物性状。
（二）基础训练（课前完成，课上提问）：讲义P259（三）拓展（教师精讲）据图分析抗虫棉的培育过程(1)该基因工程中的目的基因和载体分别是什么？一般情况下，为什么要用同一种限制酶处理目的基因和载体？提示目的基因是Bt毒蛋白基因，载体是Ti质粒。
用同一种限制酶处理目的基因和载体，可以获得相同的黏性末端，便于构建基因表达载体。
(2)该实例中，采用何种方法导入目的基因？为什么目的基因可以整合到染色体的DNA上？提示采用的方法是农杆菌转化法，由于Ti质粒上的T－DNA可转移到受体细胞且能整合到受体细胞的染色体DNA上，而目的基因又插入到了T－DNA上，所以目的基因可以整合到受体细胞的染色体DNA上。
(3)该实例中，检测目的基因是否成功表达的常见方法有哪两种？提示抗原—抗体杂交法、用棉叶饲喂棉铃虫。
四、课堂精练：学生当堂完成，互评，教师协助精练一基因工程操作程序的分析真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。
已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。
回答下列问题：(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用________作为载体，其原因是__________________________________。
(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。
因为与家蚕相比，大肠杆菌具有______________________________________(答出两点即可)等优点。
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是________________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是________________________________________________________________________。
答案(1)基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A (2)噬菌体噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕(3)繁殖快、容易培养(4)蛋白A的抗体(5)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体考点三DNA的粗提取与鉴定（一）知识梳理：（学生自主看书填空、课堂学生间交流反馈纠正）1．实验原理2．操作流程（二）基础训练（课前完成，课上提问）：讲义P262（三）拓展（教师精讲）下图为“DNA粗提取和鉴定”实验的相关操作，请仔细观察并分析：(1)操作①和④都是加入蒸馏水，其目的一样吗？提示不一样。
①是使鸡血细胞吸水涨破释放出核物质；④是稀释NaCl溶液使其浓度接近0.14 mol·L－1，去除溶于低浓度NaCl溶液的杂质。
(2)操作②中加入酒精的目的是什么？此时搅拌要注意什么？提示②中加入酒精的目的是析出DNA，去除其中溶于酒精的杂质，这时候搅拌要沿一个方向，轻缓的进行。
(3)操作③中的粘稠物是如何获取的？加入2 mol/L NaCl的目的是什么？提示黏稠物是经过单层纱布过滤获得的；加入2 mol/L NaCl的目的是使DNA再次溶解。