高二生物大单元整体学程：选择性必修三 基因工程

高二生物大单元整体学习学程 第十八单元 基因工程 高效科研小组： 学科主任： 包科领导： 年级主任： 班 级： 小 组： 姓 名： 2023年8月 学科网（北京）股份有限公司 第十八单元 基因工程 —利用转基因技术提升社会效益和经济效益 一、单元概述 20世纪70年代诞生的基因工程技术，开创了人类按照自己的意愿在体外操纵生命的新纪元。在随后的40—50年间，基因工程技术取得了巨大的令人鼓舞的成就，当今以它为核心的生物技术和相关产业已经成为许多国家研究发展的重点，通过基因工程生产的产品也早就融入了我们生活的方方面面。本单元将深入了解基因工程的基本原理和技术流程，了解基因工程在农牧业、医药卫生、食品工业等方面的应用及其发展前景，还延伸介绍了蛋白质工程的原理和应用。 通过本单元的学习，能基于基因工程应用的事实，运用基因工程的原理，参与有关推广和应用基因工程产品等社会行为的讨论，理性地作出个人决策。认同基因工程给现代农牧业、食品及医药等行业带来了深刻的变化，产生了巨大的社会效益和经济效益。 二、单元要素 （一）单元内容标准 概念5 基因工程赋予生物新的遗传特性 5.1 基因工程是一种重组DNA技术 5.1.1概述基因工程是在遗传学微生物学生物化学和分子生物学等学科基础上发展来的 5.1.2阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体三种基本工具 5.1.3阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤 5.1.4举例说明基因工程在农牧，食品医药等行业的广泛应用，改善了人类的生活品质 5.2 蛋白质工程是基因工程的延伸 5.2.1概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质 5.2.2举例说明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）单元学习任务 1.相关概念建构---基因工程、蛋白质工程、限制酶、DNA连接酶、载体 2.相关研究方法---目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞的常用方法、目的基因的检测与鉴定 3.运用基因工程技术研发“黄金大米”、检测病毒基因、制备基因工程疫苗 4.基因工程和蛋白质工程在农业、医药、工业生产中的应用 （三）单元学习目标 1.研读教材，说出基因工程和蛋白质工程的区别和联系， 结合基因工程生产抗虫棉、胰岛素等实例，简述基因工程的基本工具、基本操作程序和应用，初步构建基因工程的知识体系。 2.模拟DNA分子的重组过程，归纳基因工程基本工具的种类、特点及其作用，构建大肠杆 菌生产重组人胰岛素的流程，总结基因工程的基本操作程序，阐明利用蛋白质工程改造天然胰岛素的基本思路，探讨转基因食品的利与弊。 3.搜集并分析“黄金大米”、“新冠病毒核酸检测”等热点问题，阐述获得“黄金大米” 的基本步骤，识图分析RT－PCR技术检测病毒基因的原理，科学分析“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程，阐释基因工程疫苗比血源性疫苗更安全的原因。 4.围绕基因工程的基本工具、操作程序、基因工程和蛋白质工程的联系与应用重构本单元，运用基因工程原理，辩证分析转基因技术、生殖性克隆在实际生产生活中的利与弊，从食品安全、社会伦理和社会价值等角度，对生物技术的安全性和伦理性问题等社会热点议题进行科学的评判。 （四）单元学习计划 学习阶段 主要学习任务 学时安排 整体感知 结合学程预习课本并厘清概念，借助思维导图建构知识体系。说出基因工程和蛋白质工程的区别和联系。 1 探究建构 梳理大肠杆菌生产重组人胰岛素的流程，归纳基因工程的基本操作程序；阐明蛋白质工程改造天然胰岛素的基本思路，探讨转基因食品的利与弊。 3 应用迁移 结合材料，阐述获得转基因“黄金大米”的基本步骤；说明RT－PCR技术中PCR反应体系设置不同温度参数的目的；阐释基因工程疫苗比血源性疫苗更安全的原因。 1 重构拓展 重构基因工程基本工具、4个操作程序间的联系、基因工程和蛋白质工程的联系，运用基因工程原理，解决农牧业、医药卫生和食品工业等方面的问题。能够对生物技术的安全性和伦理性问题等社会热点议题进行科学的评判。 2 （五）单元学习资源 学习阶段 资源类别（课件 微课 素材 资源包、习题、教案） 资源分层（A B C T) 整体感知 学习活动1：基因工程视频 “转基因棉花在中国”文本材料、 学习活动2：基因工程知识体系文本 T