选修3 现代生物科技专题《第一章 基因工程 第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生》优秀教案

选修3 现代生物科技专题《第一章 基因工程 第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生》优秀教案

遗传物质是双螺旋结构的DNA分子，可与相同结构的载体连接在一起，在相同的转录翻译方式下合成同样的蛋白质产物，这体现了生物进化中统一性；具有相同粘性末端的载体使得目的基因能够插人其中，具有标记基因使得我们能够鉴定和筛选重组DNA分子等，这体现了结构与功能观。在本节讲基因表达载体的构建时，就可以联系这些内容来介绍基因表达载体的其他组成部分，从而加深学生对结构与功能观的认识。

1.2 理性思维

能运用流程图的形式概括出基因工程的基本操作程序。

1.3 科学探究

针对人类生产或生活中的某一需求，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。

1.4 责任义务

面对日常生活或社会热点话题中与基因工程有关的话题时，能基于基因工程的基本原理和操作流程，表达自己的观点；认同基因工程给我们的生产、生活带来的正面影响，能理性对待基因工程技术及其产物。

3.核心素养的落地

3.1 教材和学情分析

浙科版高中生物教材《选修3现代生物技术专题》第一章第一节《工具酶的发现和基因工程的诞生》的内容包括：（1）基因工程的含义和基因工程的主要内容；（2）限制性核酸内切酶的含义及作用特点；（3） DNA连接酶的作用；（4）质粒的含义、特性及在基因工程中的作用；（5）限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和质粒对基因工程诞生的作用。其中，限制性核酸内切酶的作用及作用特点、DNA 连接酶的作用、质粒在基因工程中的作用是教学重点，后2个同时也是教学难点。这两节内容的学习是在学生学习了必修2中DNA是生物遗传物质、DNA 的结构和遗传信息的传递方式、基因是遗传物质的结构单位和功能单位等知识的基础上进行，是对必修 2 中知识的深化和运用。

3.2 落地的设计思路

本节课的教学设计以基因工程发展历史为线索，贯穿基因工程的基本操作步骤，中间穿插工具酶、质粒载体的作用和特点。本节教学以构建转基因抗虫棉的这一任务出发，牢牢抓住学生注意力，随着任务的不断进行，逐步突破教学重难点。通过设计了一系列问题串引导学生思考、分析、讨论，让学生体验科学发展的同时，学会面对实验中的困难，并运用所学知识攻克困难，提高学生分析问题、解决问题的能力。最后，针对比较抽象的DNA分子，通过设置模拟活动让学生直观地感受微观分子世界，深入了解限制性核酸内切酶的作用特点、DNA 连接酶的作用和质粒在基因工程中的作用，找到思维附着点。

3.2.1 创设情境，科学探究 教师通过创设一个情境，引导学生，让学生设计获得某一基因工程产品的方案，使他们将整个基因工程的操作流程有效地串联起来，加深对基因工程的认识和理解。在设计方案的过程中，教师还可以引伸出一些问题让学生进行探究。例如，学生设计方案的可行性，如果可行还可以比较它们的优缺点等。在学生独立开展探究活动时，教师给予一定的引导和启发。

3.2.2分析推理，理性思考 由于基因工程操作是微观的分子水平，无法用肉眼观察得到，这给学生的学习和理解也带来了一定的难度。教学时，教师可以设计一些具有启发性的问题，引导学生逐步分析基因工程每一步操作的必要性以及操作的对象、方法和原理；还可以让学生利用已有知识来进行判断、推理，从而促进学生理性思维能力的发展，避免“死记硬背”的学习方式。

3.2.3 升华认识，担当责任 基因工程不仅是生命科学领域研究的热点，也受到了全社会的广泛关注。学生在学习本节内容之前，可能已经通过媒体、他人的介绍和评论等对基因工程有了感性的认识。、一方面，教师要让学生认同我国在基因工程领域取得的瞩目成就，培养他们的民族自豪感和自信心；另一方面使学生认识到基因工程可能带来安全性问题，它的应用对人类来说既是机遇也是挑战，关键是如何正确对待和合理利用，同时还应该思考人们可以从哪些方面来提高基因工程的安全性，这些都是对学生“社会责任”素养的培养。

4. 教学过程的设计

环节

教师活动

学生活动

意图

引入

PPT展示图片：棉花在收货时会因棉铃虫的啃食而降低了产量，所以人们就想能不能生产出一种棉铃虫吃了会死的棉花——抗虫棉。

提出现实问题，启迪学生思维，激发求知欲。

基因工程流程

主线确立