第3章 基因工程 教学策略探讨 2022—2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

基因工程教学策略探讨 1、 教材分析 1. 教学内容来源 选择性必修三《生物技术与工程》第3章“基因工程” 2. 理论意义 通过了解基因工程和蛋白质工程的一般原理和实施过程，拓展、延仲和应用已有的生物学知识,拓宽科技视野。 3. 实践意义 通过“DNA的粗提取与鉴定”“琼脂糖凝胶电泳”等动手实践活动，亲自体验生物技术的应用价值，激发运用生物科技造福人类的兴趣和志向，关注和理性看待生物技术的利与弊。 4. 教学知识体系 5. 新老教材对比 序号 老教材 新教材 1 节导入：抗虫棉 章首页：抗虫棉 导入：转基因番木瓜 2 名称：“限制性核酸内切酶” 数量：4000多种 识别序列长度：少数4、5或8个 限制性内切核酸酶 限制酶的种类“数千种” 识别序列4个、8个或其他数量 3 质粒来源：细菌拟核DNA之外 独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外 4 原选修一的DNA的粗提取与鉴定一节，简化原理，设置成“探究·实践”栏目 5 目的基因的获取 目的基因的筛选与获取 6 目的基因主要是指编码蛋白质的基因 目的基因的定义更加明确 7 相关信息新增Bt抗虫蛋白杀虫原理和引物介绍 8 基因文库的种类与构建 基因文库有关内容简化成一句话 9 PCR 内容更加详细清晰，定义、条件和过程（示意图），温度更加明确，新增PCR产物的鉴定“琼脂糖凝胶电泳”（探究实践） 10 基因表达载体的构建 图示+文字表述 11 正文：农杆菌转化法 资料卡：花粉管通道法+基因枪法 正文：花粉管通道法 资料卡：农杆菌转化法（也可用于单子叶植物并成功） 删除“基因枪法”有关介绍 12 分类详细介绍 简化动物和原核细胞作为受体细胞的介绍，取消“感受态细胞”的说法 13 目的基因的检测与鉴定：DNA分子杂交和分子杂交 PCR等技术检测是否插入或转录 14 应用：植物基因工程、动物基因工程、基因工程药物、基因治疗 应用：农牧业、医药卫生领域、食品工业 1. 删除抗虫基因、抗病基因的介绍 2. 删除基因治疗有关内容，增加食品工业应用 15 蛋白质工程的进展和前景 蛋白质工程的应用 胰岛素的改造等多方面的应用，介绍更加详细 体会 （1）新教材的图示更加直观，情境更加丰富，降低学习难度 （2）关注生物科技发展，加入很多基因工程应用成果的介绍 （3）逻辑性更强，保持知识结构的系统性和完整性的同时，删除细枝末节，呈现主干，基础性体现更强 （4）更关注学生的体验和参与，增加探究实践活动和课外实践活动“基于网络数据分析基因和蛋白质的序列信息”等。 （5）厚植学生爱国主义情怀，引导学生理性参与有关话题的讨论。 6. 教学重点 基因工程的基本原理、操作程序和应用操作 （1） 重组DNA技术所需的三种基本工具的作用 （2） 基因工程基本操作程序的四个步骤 （3） 利用PCR获取和扩增目的基因及电泳鉴定 （4） 基因工程在农牧业、医药工业和食品工业等方面的应用 （5） 蛋白质工程的基本原理及过程 7. 教学难点 （1）基因工程载体需要具备的条件 （2）DNA的粗提取与鉴定 （3）利用PCR获取和扩增目的基因及电泳鉴定 （4）依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程 二、课标分析 8. 教学目标 （1）通过分析基因工程的发展史和模型构建活动，阐明基因工程操作的理论基础、基本工具和基本操作程序；通过辨析胰岛素3D模型，借助生物信息数据库，概述蛋白质工程原理和基本操作程序，逐步深化结构与功能观。 （2）通过基因工程和蛋白质工程中一系列模型构建活动，构建基因工程中基本工具的作用过程和重组 DNA 分子形成过程的物理模型，以及基因工程应用的技术流程、蛋白质工程的操作程序等概念模型，发展模型与建模等科学思维方法。 （3）通过总结教材中相关实验的原理、优化实验方案、仿真模拟实验操作、动手实操以及交流讨论实验结果，发展科学探究能力 （4）通过对日常生活中与基因工程和蛋白质工程有关的社会热点议题的分析，认识科学、技术、社会的相互关系，培养学生对自然和社会的责任感。 6.评价目标 （1）能运用结构与功能观阐明基因工程和蛋白质工程的原理，分析生活生产中与之相关的实例，识别身边的虚假宣传和无科学依据的传言。需要具备生命观念的四级水平。 （2）能运用归纳与概括、模型和建模的方法，构建基因工程基本工具的模型，阐释基因工程基本操作程序，并能运用技术流程图表达蛋白质工程的基本操作。需要具备科学思维的三级水平。 （3）能针对特定的情境或生活中的需求，设计基因工程或蛋白质工程的相关方案，小组合作实施并积极展开交流。需要具备科学探究的四级水平。 （4）能通过科学实践尝试解决现实生活中与基因工程和蛋白