人教版高中生物选修3《现代生物科技专题一基因工程》教学设计
DNA重组技术的基本工具教学设计
DNA重组技术的基本工具教学设计一、设计思想一个充满思维的课堂才是真正高效的课堂。
新课程的设计提出了四个理念，提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究式学习，注重与现实生活的联系。
在教学实践中我们发现，学生普遍存在这样的问题：1、记不住，2、想不起来，3、不会用。
积极开展探究式教学对解决这些问题有着非常重要的作用，为此我设计了一种注重探究，强调应用的教学模式，有效地提高了课堂教学的效率。
二、教材分析1、教材地位本节课是人教版新课标高中生物选修3《现代生物科技专题》专题1基因工程中第一节的内容。
本专题是在必修2第6章《从杂交育种到基因工程》基础上的深入和提升，与必修2模块中学过的许多知识也都有联系。
属于基础扩展内容。
2、教学目标知识目标（1）、简单描述基因工程的概念及目的。
（2）、说出DNA重组技术的三个工具及各工具的特点和用途。
能力目标：培养学生自己动手制作模型的能力情感目标：•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（1）DNA 重组技术所需要的三种基本工具的作用；2、教学难点：（1）DNA 重组技术所需要的三种基本工具的作用；（2）基因工程载体需要具备的条件三、教学方法DNA重组技术的三种基本工具及其作用内容复杂、抽象。
如果采用直白、平淡的方式讲解介绍，学生会感到抽象和乏味，不利于调动学生学习的积极性，也不利于科学素养的全面提高。
如果通过创设情境，设置问题让学生进行自主探究，诱导学生积极参与教学活动，学生的学习热情和积极性就会被充分调动起来，从而开启他们思想的闸门。
因此本节课是以老师讲解、启发与学生自主探究、合作学习相结合的方式开展教学的。
运用这样的教学方法，既把课堂交给了学生，体现学生的主体作用，也突出了教师在学生的学习过程中的指导者、参与者、合作者的作用。
四、教学过程：（一）、创设情境，引入新课。
在这一环节中我首先提出几个设想能否让植物也发出萤火虫般美丽的萤光？能否让猪体内生产出人血蛋白？能否让细菌产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？创造一种令人心神向往的意境。
新人教版高中生物选修三专题1基因工程教学设计
新人教版高中生物选修三教学设计专题1基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具教学设计一、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。
二、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。
三、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。
四、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。
五、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、布置预习六、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课时八、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：（1）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）（2）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。
人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 基因工程(3)
3.基于基因工程原理和操作程序，尝试提出某一转基因植物的方案并就其中的操作程序展开探究。
教学重点
基因工程基本操作程序的四个测与鉴定的方法。
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
如果不能直接导入棉花，那下一步应该怎么做？
观察基因表达载体的构成元件，用已有知识分析每一个元件的功能。构建重组质粒需用哪些工具酶？利用已学DNA重组技术的基本工具设计。
重组表达载体的筛选
目的基因导入受体细胞——大肠杆菌
问题：连接混合物能直接导入棉花受体细胞吗？如何改பைடு நூலகம்？
虽然体外构建表达载体，解决了目的基因的导入、复制和表达问题，但是连接产物仍然是混合物，如果直接导入棉花受体细胞，转化率低，需要筛选大量转化植株。为了提高转化率，可以先导入到大肠杆菌中，筛选正确的重组表达载体。导入大肠杆菌，需要先用CaCl2处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞，再将体外重组混合物分子（包含着重组质粒、质粒自身环化物、目的基因自身环化物等）溶于缓冲液中与感受态细胞混合，42℃短暂热激处理，完成转化过程。
引入新课
培育转基因抗虫棉的步骤
小结
教师创设转基因抗虫棉的产生背景和推广应用情况的情境，并利用这一情境，提出问题：“转基因抗虫棉是怎么获得的？培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤？”引发学生思考。
一、目的基因的获取
二、基因表达载体的构建
问题：怎样将Bt基因转入棉花？能否直接导入？引导学生说出已制备的目的基因，如果没有合适载体的协助，是很难进入受体细胞的，即使能进入，往往也不能进行复制和表达。
用概念图总结基因工程的基本操作程序的四部曲。
转基因抗虫棉是我国科学家自主取得的重大科技成果，了解相关知识背景能增强学生的民族自豪感和自信心，教师提出的问题又可以启迪学生
_基因工程的应用_一节的教学设计
基 因 工 程 的 应 用
{ 植物基因工程
抗虫转基因植物 抗病转基因植物 抗逆转基因植物 改良植物品质
提高动物生长速度
参考文献
[1] 朱正威，赵占良.普通高中课程标准实验教科书（生物 选修 三）[M].人民教育出版社,2007.2(2).
[2] 朱正威，赵占良.普通高中课程标准实验教科书教师用书（生 物 选修三）[M].人民教育出版社，2004.6(1).
[3] 王维城等. 课堂教学策略 [M]. 北京：教育科学出版社，
（3）什么叫乳腺生物反应器？ （4）用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质（如血清 白蛋白）比工厂化生产的优越之处有哪些？ （5） 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？ （6）器官移植时遇到的医疗水平无法解决的难题是什么？能 否利用基因工程解决这一问题？怎么解决？
在这个环节中，小组合作完成教师预设的问题。这里的问题 要求较高，教师需要及时帮助学生，将所发现的共性问题记录下 来，在“师生互动”过程中解决。
{ { 动物基因工程
改善畜产品的品质 生产药物
用转基因动物做器官移植的供体
基因工程药物
基因治疗
（2）方法、技巧、规律总结： 转基因植物、转基因动物都是将目的基因以基因工程的方 法导入相应生物体内，利用目的基因的表达得到人们所需要的 产品或生物类型。所以有关这方面的考题一般会与基因工程四 个步骤相联系，主要考查基因工程的基本操作。 （3）思维误区提示： 不管目的基因导入植物细胞、动物细胞还是微生物细胞，都 必须事先将目的基因与载体结合，这样才能保证导入的目的基 因稳定地保存并复制和表达；目的基因导入是否成功，还有一个 检测和鉴定的过程，从个体水平就是看导入了目的基因的生物 是否具有相应的遗传特性。 5. 当堂检测 当堂检测是主体参与课堂教学中的第二次检测。通过检测， 适度传递课堂上的学习压力，让学生重视课堂上的每一分钟，提 高课堂教学效率。此外，学生还可以通过当堂检测查漏补缺，对 自己这节课的掌握情况有一个更加清醒的认识。 6. 布置作业 完成相关校本练习。 五、教学反思
人教版高中生物选修3《现代生物科技专题一基因工程》教学设计
《现代生物科技专题》（人教版选修3）专题一基因工程第一节基因工程的简介教学目标：1．知识方面（1）了解基因工程的基本概念。
（2）基因操作的工具和基本操作程序。
（3）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。
2．态度价值观方面（1）通过学习基因工程的概念，使学生认识到科学研究需要的严谨，激发为祖国而奋斗的精神。
（2）通过学习基因操作的工具和基本程序及应用，使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。
3．能力方面（1）通过对图片、动画等的观察，让学生学会科学的观察方法，培养观察能力。
（2）通过利用课本以外的资料和网络信息解决学习中发现的问题，培养学生的自主学习的能力。
（3）通过多媒体课件对基本概念、基本原理的学习，引导学生主动参与教学过程的探究活动，培养学生的获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
教学重点：基因操作的工具和基本程序及应用。
教学难点：1．限制酶和运载体的作用。
2．提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径。
3．基因工程的应用。
教学方法：以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
具体方法：1．以具体事例讲述，学生制作模型，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。
2．搜集资料，采用思考、分析、想像、推断和辩论等方法，明确基因工程的应用。
教学课时：3课时教学过程：[第一课时]：DNA重组技术的基本工具一．复习导入新课教师活动：投影幻灯片，引导学生思考、分析讨论。
1．遗传的物质基础是什么？2．生物体遗传的基本单位是什么？3．为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢？4．生物的性状是怎样表达的？5．各种生物的性状都是基因特异性表达的结果，那么，人类能不能改造基因呢？使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢？6．各种生物间的性状千差万别，这是为什么呢？引导学生回答：生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。
教师举例：1．青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素2．豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气3．人的胰岛B细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度教师提问：以上几种生物各有其特定的性状，这些性状都是基因特异性表达的结果。
人教版高中生物选择性必修第3册 基因工程 植物细胞工程(1)
以培育番茄-马铃薯的杂种植株为例，解决植物体细胞杂交过程中的问题
1. 要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起遇到的第一个障碍是什么？如何解决？
酶解法去除细胞壁
2.若两种原生质体混合在一起，就能融合形成一个细胞吗？
基于细胞膜的流动性，介绍物理方法和化学方法
3.仅考虑两两融合的情况，融合细胞有几种类型？
3.通过解决番茄-马铃薯杂种植株育种过程中的问题，说出植物体细胞杂交的原理和意义。
教学重点
1.植物组织培养的原理和过程。
2.植物体细胞杂交的原理和意义。
教学难点
植物组织培养的过程
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
导入
北京市花月季为例，提出花卉快速大量繁殖的难题。
联系生活生产，创设真实情景。
植物组织培养
先回顾必修一斯图尔德的胡萝卜组织培养实验，然后介绍组织培养的过程，以及相关名词
展示植物组织培养的过程，学生先对其过程有一个整体的认识。
以植物组织培养的发展历程为线索
1902年哈勃兰特提出细胞全能性的假设，并设计实验验证假设，分析实验失败的原因；
1934年，植物生长素发现，生长素使山毛柳形成层细胞分裂旺盛；
1955年，发现激动素，激动素可以促进芽的形成；
1957年，Skoog和Miller提出有关植物激素控制器官形成的概念，展示烟草和菊花的植物组织培养实验，分析实验结果，得出结论：高细胞分裂素、低生长素有利于芽的形成，高生长素、低细胞分裂素有利于生根，生长素和细胞分裂素比例适宜有利于愈伤组织产生。
1958年，斯图尔德的胡萝卜植物组织培养实验成功，首次验证了植物细胞的全能性。
小结
植物组织培养技术，植物体细胞杂交技术的总结。
高中生物专题1基因工程3基因工程的应用教案2新人教版选修3
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。
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。
【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
【教师活动】请大家回顾一下，基因工程的受体细胞都有哪些呢？
【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，语文课经常讲主线，那我们也借鉴一下。接下来呢，就以目的基因——成果作为主线，基于教材上的资料，我要把咱同学分成四组进行讨论，
【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？
【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。
【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】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？
选修3生物专题一第3节《基因工程的应用_》公开课教案
《基因工程的应用》教学设计
提问：请表述各组的实验操作，分析实验现象。
出示：1988年Agre等在分离纯化动物红细胞膜上的Rh因子多肽时，发现了一个28kD的疏水性跨膜蛋白（CHIP28
提问：如何从个体水平上进行检测？
设计过程中你的困惑是什么？
你所研究的实验现象是什么？
出示：科学家发现这种蛋白质也存在于动
讲述：我们把饮水量和排尿量远高于正常值所产生的症状称之为尿崩症。
越来越多的科学家认为尿崩症的产生很可能是由于肾脏细胞细胞膜表面的与水分跨膜运输的蛋白质结构改变有关。
出示：Hg诱导后细胞水分通透率变化的柱状图
提问：如何操作可以从植物个体水平上进行验证？出示：番茄水通道蛋白在干旱胁迫的条件下的过表达研究
提问：什么是过表达？操作过程中你的关。
人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 基因工程(1)教案
实施基因工程需要哪些基本工具？
2.限制酶的发现历程及其功能、特点和作用结果。
3.DNA连接酶的作用部位和功能。
4.载体的发现历程及特点和选择原则。
5.三种基本工具齐备，如何获得重组DNA分子并导入受体细胞？比较单酶切和双酶切。
3.通过视频学习限制性内切核酸酶、DNA连接酶的功能、作用部位及作用结果，介绍载体的种类及特点，渗透科学思维。
教学重点
1.限制性核酸内切酶、DNA连接酶的功能和特点及载体的共同特点。
2.构建重组DNA分子的方法。
教学难点
单酶切和双酶切的比较
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
导入
1.简介基因工程取得的成果
教案
教学基本信息
课题
基因工程（1）
DNA重组技术的基本工具
学科
生物
学段：高中
年级
高二
教材
书名：《选修3现代生物科技专题》出版社：人民教育出版社出版日期：2月
教学目标及教学重点、难点
教学目标
1.通过简介催生基因工程的基础理论和技术及基因工程的成果，提升学生的社会责任及追求科学的精神。
2.通过介绍科学家对DNA重组技术三种基本工具的研究历史，渗透科学思维。
介绍DNA重组技术的基本工具
小结
小结DNA重组技术的基本工具及其功能、特点。
提出后续学习内容。
内容小结。为后续内容伏笔
高考生物一轮复习选修3现代生物科技专题第1讲基因工程教学案新人教版
第1讲基因工程基因工程的基本工具及基本程序1．基因工程的概念(1)概念：按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
(2)优点①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
②与诱变育种相比：定向改造生物的遗传性状。
2．基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)。
①来源：主要来自原核生物。
②特点：具有专一性，表现在两个方面：识别——双链DNA分子的某种特定核苷酸序列。
切割——特定核苷酸序列中的特定位点。
③作用：断裂特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
④结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA连接酶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的切割位点有特殊的标记基因 ③运载体的作用：携带外源DNA 片段进入受体细胞。
3．基因工程的基本程序 (1)目的基因的获取 ①从基因文库中获取 ②人工合成⎩⎪⎨⎪⎧ 利用mRNA 反转录合成通过DNA 合成仪用化学方法人工合成 ③利用PCR 技术扩增(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(3)将目的基因导入受体细胞①转化含义：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内遗传和表达的过程。
②转化方法4.PCR (1)原理：DNA 双链复制。
(2)条件⎩⎪⎨⎪⎧ 模板：DNA 母链酶：Taq 酶引物：分别与单链相应序列相结合原料：分别为dCTP 、dATP 、dGTP 、dTTP 。
(4)结果：上述三步反应完成后，一个DNA 分子就变成了两个DNA 分子，随着重复次数的增多，DNA 分子就以2n的形式增加。
PCR 的反应过程都是在PCR 扩增仪中完成的。
1．基因工程技术使用限制酶需注意的四个问题(1)获取目的基因和切割载体时，经常使用同一种限制酶(也可使用能切出相同末端的不同限制酶)，目的是产生相同的黏性末端或平末端。
高中生物人教版选修3专题1 第3节 基因工程的应用 教案设计
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。
人教版高中选修三生物第3节《基因工程的应用》教学设计
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。
人教版生物选修三《现代生物科技专题》《基因工程的应用》(第1课时)教案
基因工程的应用一、教材分析本节内容旨在通过学习，了解基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景，以拓展学生的科技视野，增强学生的学习兴趣。
这节课若只作为成果学习，就显得枯燥乏味。
因此在教学过程中要注重学生培养收集处理信息的能力；对学生感兴趣的乳腺生物反应器等知识做合适拓展和训练。
本节包括基因工程在植物、动物、微生物中的应用，以及基因工程在基因治疗、基因诊断等方面的内容。
作为对转基因技术相关知识的普及，教师要收集大量资料，结合必修内容拓展基因工程在环境监测、污染治理方面的应用。
本节参考课时为两课时，本讲为第一课时。
二、教学目标知识与能力目标(1)通过阅读文本、资料分析，能够举例说出基因工程在植物和动物育种中的成果。
(2)通过教师讲解、小组讨论，能够列举各转基因生物的目的基因。
(3)通过师生互动，会画建立乳腺生物反应器的流程。
学科素养（1）基础知识（基因工程在植物和动物育种中的成果；各转基因生物的目的基因；建立乳腺生物反应器的流程）；（2）基本技能（通过对基本概念、基本原理、方法步骤的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能收集和处理文中信息的能力）；（3）基本思想（关注基因工程的进展；认同基因工程的应用促进了生产力的发展）；（4）基本活动经验（通过学习基因工程在植物和动物育种中的成果，使学生认识到科学研究与实际生活的联系）。
三、重点难点教学重点基因工程在植物和动物中的应用。
教学难点乳腺生物反应器的建立。
四、教学设计思路(1)任务驱动学习。
设计学习任务卡，使学生有目的的学习，提高其在无限时间内获取信息的能力。
(2)设置问题串，使学生在复习、总结中逐步化解难点。
五、教学过程活动1【导入】课堂导入由生活中多见的转基因大豆油，可见转基因食品已悄然爬上我们的餐桌。
从寻找更多转基因食品引入基因工程的应用第一课时基因工程在动植物中的应用，展示学习目标。
根据基因工程的实质：对生物进行定向基因重组，以满足人类生产、生活的需要，实际上就实现了育种的目的。
《基因工程的基本工具》 说课稿
《基因工程的基本工具》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《基因工程的基本工具》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“基因工程的基本工具”是人教版高中生物选修 3《现代生物科技专题》中第一专题“基因工程”的第一节内容。
基因工程是现代生物技术的核心内容，它能够按照人们的意愿，定向改造生物的遗传性状，在农业、医药、环保等领域有着广泛的应用前景。
而本节课所介绍的基因工程的基本工具，是开展基因工程操作的基础，对于学生理解基因工程的原理和技术流程具有重要的意义。
二、学情分析学生在之前的学习中，已经掌握了 DNA 的结构、功能以及遗传信息的传递等相关知识，这为学习基因工程的基本工具奠定了一定的基础。
但是，基因工程的概念和技术对于学生来说仍然是比较抽象和陌生的，需要通过具体的实例和直观的教学手段来帮助学生理解。
三、教学目标1、知识目标（1）简述基因工程的概念。
（2）说出基因工程的三种基本工具及其作用。
2、能力目标（1）通过对基因工程基本工具的学习，培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
（2）通过小组讨论和交流，培养学生的合作学习能力和语言表达能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对生物科学的兴趣，培养学生的创新意识和探索精神。
（2）引导学生关注基因工程在生产生活中的应用，培养学生的社会责任感。
四、教学重难点1、教学重点（1）基因工程的三种基本工具——限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和运载体的作用。
（2）理解基因工程基本工具的作用特点。
2、教学难点（1）限制性核酸内切酶切割 DNA 分子的特异性。
（2）DNA 连接酶连接黏性末端和平末端的区别。
五、教法与学法1、教法（1）讲授法：讲解基因工程的基本概念和基本工具的作用，使学生对新知识有初步的了解。
（2）直观演示法：通过图片、动画等多媒体手段，直观展示基因工程基本工具的作用过程，帮助学生理解抽象的知识。
高中生物人教版选修3教案-1.3_基因工程的应用_教学设计_教案
教学准备1. 教学目标1、列举基因工程在植物、动物、微生物方面的具体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。
2. 教学重点/难点基因工程在农业和医疗等方面的应用；基因治疗。
3. 教学用具4. 标签教学过程一、植物基因工程的成果：植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力，以及改良农作物的和利用植物生产等方面。
（一）抗虫转基因植物1．杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、___________抑制剂基因、____________抑制剂基因、植物凝集素基因等。
2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。
(二)抗病转基因植物1．植物的病原微生物：________________、真菌和细菌等。
2．抗病基因种类(1)抗病毒基因：病毒____________基因和病毒的复制酶基因。
(2)抗真菌基因：_____________基因和抗毒素合成基因。
(3)成果：烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
（三)抗逆转基因植物1．抗逆基因：调节细胞___________基因使作物抗碱、抗旱；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。
(四)转基因改良植物品质1．优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。
2．成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
二、动物基因工程的成果(一)提高动物的生长速度1．生长基因：外源___________基因。
2．成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。
(二)改善畜产品的品质1．优良基因：肠乳糖酶基因。
2．成果：转基因牛____________含量少。
(三)转基因动物生产药物1．基因来源：药用___________基因+__________蛋白基因+启动子。
2．成果：乳腺生物反应器。
(四)转基因动物作器官移植的供体1．器官供体：抑制或除去抗原决定基因。
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现代生物科技专题》（人教版选修3）专题一基因工程第一节基因工程的简介教学目标：1．知识方面（1）了解基因工程的基本概念。
（2）基因操作的工具和基本操作程序。
（3）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。
2．态度价值观方面（1）通过学习基因工程的概念，使学生认识到科学研究需要的严谨，激发为祖国而奋斗的精神。
（2）通过学习基因操作的工具和基本程序及应用，使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。
3．能力方面（1）通过对图片、动画等的观察，让学生学会科学的观察方法，培养观察能力。
（2）通过利用课本以外的资料和网络信息解决学习中发现的问题，培养学生的自主学习的能力。
（3）通过多媒体课件对基本概念、基本原理的学习，引导学生主动参与教学过程的探究活动，培养学生的获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
教学重点：基因操作的工具和基本程序及应用。
教学难点：1．限制酶和运载体的作用。
2．提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径。
3．基因工程的应用。
教学方法：以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
具体方法：1．以具体事例讲述，学生制作模型，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。
2．搜集资料，采用思考、分析、想像、推断和辩论等方法，明确基因工程的应用。
教学课时：3 课时教学过程：[ 第一课时] ：DNA重组技术的基本工具一．复习导入新课教师活动：投影幻灯片，引导学生思考、分析讨论。
1．遗传的物质基础是什么？2．生物体遗传的基本单位是什么？3．为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢？4．生物的性状是怎样表达的？5．各种生物的性状都是基因特异性表达的结果，那么，人类能不能改造基因呢？使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢？6 ．各种生物间的性状千差万别，这是为什么呢？引导学生回答：生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。
教师举例：1．青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素2．豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气3．人的胰岛B 细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度教师提问：以上几种生物各有其特定的性状，这些性状都是基因特异性表达的结果。
但是人类能不能改造基因呢？在引导学生思考、探究的同时引出本节课题。
二、讲授新课1．基因工程的概念：课前布置学生自学教材上的知识内容，让学生理解基因工程的概念，并引导学生回答表中内容。
教师活动：投影问题引导学生讨论，引出基因操作的工具。
基因工程的操作水平是在DNA分子水平进行的，所以用普通的操作工具能够在如此微观的条件下操作吗？2．基因操作的工具教师活动：投影基因工程抗虫棉的简要过程。
（见下表）基因工程培育抗虫棉的简要过程学习探究1：在基因工程培育抗虫棉的过程中，关键步骤或难点是什么？学生活动：分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。
关键步骤一：抗虫棉从苏云金孢杆菌细胞内提取。
关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA拼接。
关键步骤三：抗虫基因进入棉花细胞。
学习探究2：怎样才能在苏云金芽孢杆菌DNA分子中的众多基因中找到所需抗虫基因呢？又怎样将它从DNA长链中提取出来？又如何将提取出的抗虫基因与棉花细胞的DNA结合在一起呢？引导学生探究、分析、总结：（1）“分子手术刀”又叫基因剪刀——限制性内切酶①分布：主要在微生物中②作用特点：特异性，即识别特定的核苷酸序列，切割特定的切点。
③结果：产生黏性末端（碱基互补配对）。
播放投影幻灯片的实例。
限制酶切割DNA 分子示意图2）“分子缝合针”又叫基因针线——DNA连接酶①连接部位：磷酸二酯键。
②结果：两个相同的黏性末端的连接。
DNA连接酶作用示意图学习探究3：用DNA连接酶连接两个相同的黏性末端要连接几个磷酸二酯键？用限制性内切酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？（3）“分子运输车”又叫基因的运输工具——基因进入受体细胞的载体①作用：将外源基因送入受体细胞。
②具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点；具有某些标记基因。
③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体；最常用的质粒是大肠杆菌的质粒；是细胞染色体外能自我复制的小型环状DNA 分子；质粒的大小只有普通细菌染色体的1% 左右；存在于许多细菌及酵母菌等微生物中；质粒的存在对宿主细胞生存没有决定性的作用；质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
（自身细胞中也可）学习探究4：1、质粒上会存在某些标记基因，这些标记基因有什么用途？2 、要想将某个特定基因与质粒相连，需要用几种限制性内切酶和几DNA连接酶处理？课堂小结：基因工程的概念和的基本操作工具。
课后记：本节课主要学习基因工程的基本概念和基因工程的基本操作工具，学生能充分利用自己查找和老师提供的教学资料进行学习探究，效果较好。
但学生在质粒的认识上还有待进一步提高。
下节课应重新启发学生复习有关知识，提高学生的认知能力。
[ 第二课时] 基因工程的基本操作程序一、复习巩固，引出课题教师活动：以谈话的方式提出下列问题1、什么是基因工程？2、基因工程的工具酶有几种？分别是什么？3、基因的剪刀是什么？其主要作用是什么？4、基因的针线是什么？其主要作用是什么？5、基因的运输工具是什么？6、运载体必须具备的条件是什么？最常用的运载体是什么？7、质粒的结构是什么？学习探究1：有了基因操作的工具后，对基因是如何进行操作的呢？二、讲授新课引导学生按幻灯片中提供的问题进行阅读课文提供的材料，并讨论、分析有关基因工程操作的基本程序。
①举例说明什么是目的基因？②从供体细胞DNA中直接分离基因的方法叫什么？③人工合成基因的方法有几种？其操作过程分别是怎样的？④将目的基因与用限制内切酶处理后的运载体混合并用DNA 连接酶处理后会出现几种结果？⑤将目的基因的重组质粒导入细胞受体细胞的过程常用哪种化学试剂？其目的是什么？⑥在目的基因的检测过程中，检测的对象是什么？通过观看材料，思考问题，引起师生在相关知识点上的共鸣。
（1）目的基因的提取：① 途径：从供体细胞的DNA基因文库中直接提取目的基因（一般用于原核生物）；人工合成目的基因（一般用于真核生物）。
“鸟枪法”——优点：操作简单。
缺点：操作量大，盲目性大③方法：逆转录法：直接合成法——PCR技术基本操作方法见下图：目的基因的 mRNA 逆转录酶 单链DNA 合成 双链DNA （目的基因） 根据已知氨基酸序列合成 DNA 的过程 蛋白质的氨基酸序列 推测 mRNA 的核苷酸序列 推测 结构基因的核苷酸序列 化学合成 目的基因质粒 DNA 分子 同一种限制酶处一个切口的两个切口的 两个黏性末端 获得目的基因DNA 连接酶重组DNA 分子（重组质粒） 学习探究：目的基因与运载体的结合的结果可能有向种情况？ 受体细胞：细菌氯化钙细胞壁的通透性增大细胞壁的通透性增大重组质粒进入受体细胞 重组质粒进入受体细胞目的基因随受体细胞的繁殖而复制（4）目的基因的检测和表达： 引导学生生教材的有关内容，使学生明确检测与表达的区别，并可按以下形式归纳。
检测：通过检测标记基因的有无来判断目的基因是否导入。
表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。
教学小结： 引导学生复述。
课后记：鸟枪法的过程供体细胞中 DNA限制酶许多DNA 片段载入运载体导入受体细胞外源DNA 扩增产生特定性状 分离 目的基因 2）目的基因与运载体结合：逆转录法的过程 引导学生探究，归纳总结出相关内容。
3）将目的基因导入受体细胞： 导入方法：借鉴细菌或病毒侵入细胞的途径。
导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌。
本节教学重点、难点是理清目的基因导入受体细胞及是否已导入、导入后是否得到了表达。
通过学习探讨，学生基本上能掌握本节的知识内容。
但还未能熟练掌握本节的知识要领，这将运用练习来进一步加以巩固。
[ 第三课时] 基因工程的应用复习基因工程的操作的基本程序和重要工具。
检查课前收集到的有关基因工程应用的实例。
（以学生汇报形式展示各自收集到的资料）通过资料、教学图片展示，引出课题。
1982 年，帕尔蒂曼和布林斯坦等人构建了大鼠金属硫蛋白和人的生长激素融合基因，生产出生长速度比正常小鼠快一倍的超级小白鼠。
此后，许多实验室用人、猪、羊和牛的生长激素基因生产转基因小鼠时，都获得了类似结果。
1988 年，西曼克等人用猪的生长激素和大鼠MT 融合基因，生产出生长快、瘦肉率高和表现正常的转基因猪。
印发基因工程研究的现状资料（另见材料），引导学生阅读。
学习探究：1．人类在基因工程领域取得了哪些成就呢？2．基因工程在环境保护过程中有何作用？通过学生汇报，讨论、分析、概括如下：一、基因工程与医药卫生：1．生产基因工程药品：胰岛素、干扰素等。
2．用于基因诊断与基因治疗：概念见课件。
二、基因工程与农业、食品工业：1．农业上的应用：（1）培育高产、稳质和具有优良品质的农作物。
（2）用基因工程的方法培养出具有各种抗逆性的作物新品种。
2．畜牧业上的应用：（1）培育人们所需要的各种优良品质的转基因动物。
（2）利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达。
3．食品工业上的应用：为人类开辟新的食物来源。
三、基因工程与环境保护：1．环境监测：运动DNA分子杂交的方法进行检测。
特点：快速、灵敏、精确、高效。
2．环境净化。
课堂小结：让学生交流对基因工程学习的体会，明确基因工程的前景和安全性。
课后记：本节课通过学生汇报、交流各自的材料收集，共同探讨知识的相关内容，课堂气氛活跃，从争辩中获取相关知识要点。
但有极个别的学生对资料的收集不够，仍需进一步引导。
第二节蛋白质工程的崛起教学目标1. 举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
2.简述蛋白质工程的原理。
3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
教学重点和难点1.教学重点（1）为什么要开展蛋白质工程的研究？（2）蛋白质工程的原理。
2.教学难点：蛋白质工程的原理。
教学方法：探究法、导读法、分析交流具体做法：1.建议采用“问题—探究—新问题—再探究”的教学模式。
带领学生回忆原有知识：要想让一种生物的性状在另一种生物中表达，在种内可以用常规杂交育种的办法实现，但要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流，就显得力不从心了。
基因工程的诞生，为克服这一远缘杂交的障碍问题，带来了新的希望。
于是取得了丰硕成果：大肠杆菌为人类生产出了胰岛素，牛的乳腺生物反应器为人类制造出了蛋白质类药物，烟草植物体内含有了某种药物蛋白⋯⋯至此，人们也只是实现了世界上现有基因在转基因生物中的表达。
但一个新问题出现了，生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的，它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要。
为了加深这一点的认识，可调动学生从书中找实例（干扰素例子、工业用酶的例子）加以佐证。