3.3 基因工程的应用教学设计2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

3.3 基因工程的应用 一、教材分析 （一）教学目标 1，举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。 2，认同基因工程的应用价值。 3.关注基因工程的进展。 （二）教学重点和难点 1.教学重点 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。 2.教学难点 乳腺生物反应器。 （三）编写思路 重组人胰岛素是世界上第一个基因工程药物，它的使用已经造福了亿万糖尿病患者。本节“从社会中来”以此为情境素材引入，充分彰显了基因工程的应用价值。 本节内容选取了与学生的生活和健康联系十分紧密的几个方面（农牧业、医药卫生领域和食品工业）来展示基因工程的应用，从而让学生认同基因工程的产品日益丰富，它们融人了人类生活的方方面面。关于基因工程在农牧业方面的应用，教材首先给出了近年来全世界转基因作物的种植面积及其产生的社会效益和经济效益的数据，用“数据说话”，使学生真切感受到基因工程在农牧业中的应用发展。然后，教材介绍了国内外转基因作物的种植情况，以增进学生的了解。接着，教材再从改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等方面选取了一些基因工程应用的实例来进行阐述。对于这些实例，教材不是简单罗列，而是从为什么要做、怎样做、取得的成果几个方面进行了详细介绍，思路清晰，学生很容易理解和掌握。 关于基因工程在医药卫生领域的应用，由于学生在学习发酵工程一章时已经了解了相关内容，因此教材在这里仅列举了多种基因工程药物，对具体的原理和操作细节不再叙述。紧接着，教材在“小资料”中介绍了我国科学家取得的重大研究成果--我国第一个基因工程药物的研制和生产，这可以激发学生的爱国情感。乳腺生物反应器和利用基因工程技术解决移植器官短缺问题的内容，对学生而言是全新的，教材主要对有关原理进行了阐述，引导学生了解这方面技术创新给医药卫生领域带来的变化。 在介绍基因工程在食品工业方面的应用时，教材选取了最贴近学生生活经验的例子，如生产凝乳酶、淀粉酶等，不仅介绍了相关基因工程产品是如何生产的，还讲述了与传统生产方法相比，用基因工程方法生产的优越性，从而让学生进一步体会到科学技术是不断发展的。 本节“到社会中去”继续让学生关注基因工程的应用，通过调查活动将进一步丰富他们对转基因技术的认识。这个活动也为下一章中探讨转基因技术在应用过程中带来的影响做了铺垫，有了调查取证的基础，学生才能够理性地参与讨论和发表自己的见解。 二、教学建议 本节教学建议安排1课时。 （一）加强对搜集信息和处理信息环节的指导 基因工程的应用是基因工程操作的一个必然结果。如果本节只学习成果，那么就显得思维力度不足了。为此，建议加强对学生搜集和处理信息这一环节的指导。可以先让学生在课前以小组为单位分别搜集基因工程在农牧业、医药卫生、食品工业等方面应用的资料，分析这些基因工程产品是怎样获得的，然后在课堂上进行交流分享，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。 指导学生提高处理信息的能力，还可以体现在对教材内容的重组上。例如，可以解决当前世界上存在的重大问题作为主题（如移植器官短缺、环境污染、能源危机等），让学生将教材中的知识或自己知道的其他基因工程应用方面的知识进行重组。 （二）采用小组讨论，师生共同归纳的方法学习难点 教材中有几处是学生感兴趣的知识，但文字说明不多，学生学习有一定难度，如“什么叫乳腺生物反应器”“怎样用基因工程技术解决人体移植器官短缺的问题”“什么叫基因工程菌”等。 教师可创设问题情境，让学生讨论，提高他们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。 以乳腺生物反应器的教学为例，教师可提出以下问题，让学生讨论：与工厂化生产高价值的蛋白质（如教材中列举的抗凝血酶、血清白蛋白等）相比，用动物乳腺作为反应器生产高价值的蛋白质的优越之处有哪些？用基因工程技术获得乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？第一个问题指向乳腺生物反应器的优越性，而且显示了社会需求是乳腺生物反应器这一创新成果产生的动力。在学生充分讨论和发表观点的基础上，师生再共同归纳出乳腺生物反应器的优点：产量高；质量好；成本低；易提取。第二个问题，用基因工程技术获得乳腺生物反应器的操作过程与培育转基因动物的操作过程基本相同，可以让学生结合上一节所学的内容来理解。不同之处可由教师指出：为了从乳汁中获得目标产品，构建基因表达载体时，需要在编码目的蛋白的基因序列前加上在乳腺中特异表达的基因的启动子。 在学生学习用基因工程技术解决人体移植器官短缺的问题时，可以让他们结合学过的有关免疫学的知识，讨论如何才能获得不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。关于基因工程菌的学习，则可以让他们结合微生物生长和代谢的特点，说明用基因工程菌生产药物的优越性。 （三）引导学生认同基因工程的成果丰硕、应用广泛，提升社会责