第七章 第二节 生物技术的基本内容（教案）-《生物基础》（高教版）同步精品课堂

课  题

第七章 第二节 生物技术的基本内容

课  型

新授

课  时

2

授课班级

授课时间

授课教师

教材分析

本节内容在第一节“生物技术革命”的宏观历史脉络基础上，进入对现代生物技术五大支柱工程（基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程）的具体解析。教材结构清晰，采取“概念定义—核心原理—操作步骤—应用领域”的递进式框架进行阐述，图文并茂（如DNA重组过程图、植物组织培养示意图），并结合了多个“相关链接”（如植物组织培养的特点与步骤）进行补充说明。

学情分析

授课对象为已学习第一节“生物技术革命”的学生，他们对生物技术的宏观发展、核心地位及未来趋势已有初步认识，但尚不了解其具体技术构成。学生的认知特点表现为：

1.知识储备：具备基础的生物学知识（如细胞、DNA、蛋白质、微生物），但对“质粒”、“载体”、“原生质体”、“固定化”等专业概念陌生。

2.思维特征：好奇心强，对“创造新物种”、“生产神奇药物”等应用前景感兴趣；但逻辑思维正处于发展阶段，对多步骤、多环节的技术流程（如基因工程四步骤、发酵工程四阶段）容易感到繁杂。

3.学习障碍：

容易混淆五项工程之间的区别与联系。

对技术原理（如酶如何固定、细胞如何融合）的理解存在抽象化困难。

面对密集的技术描述，可能抓不住重点，迷失在细节中。

4.兴趣点：对“试管婴儿”、“转基因食品”、“克隆动物”、“靶向药物”（导弹药物）等与社会、生活密切相关的应用案例有强烈探究欲。

学习目标

知识目标：

1. 掌握基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程五大技术的基本概念、核心原理或主要步骤。

2. 了解每项技术的关键工具、典型应用领域及其对社会生产生活的影响。

3. 能够区分五项生物技术的基本范畴和主要特点。

能力目标：

1. 通过分析技术流程图和案例资料，提高信息提取与归纳能力。

2. 通过小组讨论与对比分析，培养辨析不同技术异同点的逻辑思维能力。

3. 通过角色扮演或模拟设计活动，初步体验技术应用的思维过程。

情感态度与价值观目标：

1. 感受生物技术作为改造和利用生命的有力工具所蕴含的科学智慧与创造力。

2. 认识生物技术在解决粮食、健康、环境等重大问题上的巨大潜力，树立科技造福人类的信念。

3. 初步思考技术发展应遵循的伦理规范，形成负责任的技术应用观。

学习重难点

重点： 基因工程（DNA重组技术）的基本原理与操作步骤；细胞工程中“细胞全能性”的概念及细胞培养、细胞融合的应用；酶工程中酶的固定化方法与优势。

难点：五项工程之间的区别与内在联系；蛋白质工程的“理性设计”思路；理解发酵工程作为其他工程的“下游”和“实现平台”。

教学方法

讲授法、直观演示法、案例分析法

课前准备

教师制作多媒体课件；准备图片等资料。

学生预习教材内容，尝试梳理生命起源的阶段和进化证据的类型。

教学媒体

多媒体课件、板书

教学过程

教学环节

教师活动设计

学生活动设计

设计意图

活动一：

创设情境

生成问题

1. 展示图片/实物：一支人工胰岛素注射液、一袋转基因大豆。

2. 提问：“这些产品是如何生产出来的？它们背后的技术有什么共同点和不同点？”

3. 引出课题：今天我们将走进生物技术的“工具箱”，探究其五大基本内容。

观察图片，思考并回答教师问题，提出自己的疑惑。

从具体产品切入，激发探究兴趣，明确本节学习目标——了解技术工具箱。

活动二：

调动思维

探究新知

第一部分 基因工程

1. 概念与里程碑：

讲述1972年Berg首次DNA重组实验的意义（从“认识”到“编写”）。

给出定义：在基因水平上进行遗传操作，又称DNA重组技术。

2. 核心原理与步骤：

动画演示：播放DNA重组技术流程动画（提取、切割、连接、转化、筛选、表达）。

核心工具比喻：限制性内切酶（“分子剪刀”）、DNA连接酶（“分子胶水”）、质粒（“基因出租车”）。

学生活动：分发“基因工程步骤排序”卡片，小组合作排序并简述每步作用。

3. 应用全景：

引导学生阅读教材P[对应页码]，归纳基因工程在医学、农业、工业等领域的应用，并完成“应用连连看”部分。

第二部分 发酵工程

1. 概念演进：

对比“狭义发酵”（微生物呼吸）与“广义发酵”（工业生产过程）。

强调现代发酵工程的核心：利用微生物（特别是基因工程菌）在生物反应器中规模化生产产品。

2. 工艺流程：

展示“发酵工程四步流程图”：原料预处理 → 菌种扩大培养 → 发酵过程控制 → 产物分离提取。

重点讲解“上游”（菌种与培养）和“下游”（分离纯化）的概念。

3. 技术与应用：

指出发酵工程是许多生物技术（如用基因工

1. 聆听，理解基因工程的划时代意义。

2. 观看动画，结合比喻理解核心工具的作用。

3. 小组合作完成排序活动，派代表讲解流程。

4. 阅读教材，归纳应用，完成活动卡片。

5. 理解发酵概念从生物化学到工业生产的拓展。

6. 观察流程图，理解发酵是一个系统的工程化生产过程。

7. 认识到发酵工程的平台作用，它是将实验室成果转化为商品的桥梁。

8. 通过经典故事和直观证据，深刻理解“细胞全能性”。

9. 理解细胞培养是基础，细胞融合是创造新细胞的手段。

10. 对单克隆抗体这一重要生物医药产品产生深刻印象。

11. 通过对比理解固定化技术发明的必要性。

12. 观察实物，结合简图理解固定化原理。

1. 利用动画和比喻化抽象为具体。排序活动将被动接受转为主动构建，深化对流程逻辑的理解。应用归纳将技术与现实联系。
2. 建立“工程化、规模化”的产业思维。明确发酵工程在现代生物技术产业链中的关键位置，理解技术间的协同关系。
3. 用经典实验和实物建立科学认知。生动的比喻降低理解难度。突出细胞工程在医药领域的重大贡献。
4. 从问题出发，理解技