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现实生活中的科学应用——
《基因工程及其应用》一节的教学设计
罗燕（中山纪念中学 广东中山 528454）
1 教学目标
1.1 知识目标
①知道基因工程的概念。
②掌握基因工程操作的基本工具。
③理解基因工程操作的基本步骤。
④举例说出基因工程的应用。
1.2 情感态度与价值观
①形成结构与功能相统一的基本观点。
②培养学生大胆的想象力，理论联系实际的学习精神。
③关注科学与社会。
1.3 能力目标
①通过对概念、原理、方法的理解和掌握，逐步形成分析、综合等思维能力，具备运用学到知识评价和解决实际问题的能力。
②通过对转基因食品的安全性问题的讨论，培养学生关注社会，形成批判性思维，全面分析看待问题，并增强同学之间的交流能力。
2 教学重点和难点
2.1 教学重点
①基因工程的主要步骤
②基因工程的应用
③转基因生物和食品的安全性
2.2教学难点
①基因工程的基本原理。
②转基因生物与转基因食品的安全性。
3 学情分析
基因工程是现代生物科技中的热点，转基因生物也充斥在我们生活的周围，所以教材将此内容选入现高中必修教材中，体现了学以致用的特点，将科学-技术-社会三者之间充分联系在一起，而且在必修中还会有更加详细的学习。在学习本节内容之前，学生已经有了一定的细胞学、遗传学的知识基础，第六章第一节讲解遗传学在育种上的应用，与实际生活联系紧密，引起同学极大兴趣，而学生也能提出疑问，前面的传统育种方法都是在同一物种内进行的，能不能将不同物种的优良性状组合到一起，这个就为本节内容打下了一个兴趣的基础。
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所以虽然说本节内容枯燥、抽象，但是同学对本节内容还是有极大的兴趣。另外，转基因食品的安全性问题也是现在大家极为关注的话题，也能引起同学们的兴趣。
4 教学方法
结合教材的特点和学生实际，本课时主要采用启发式教学法，结合直观、比较、讨论、探究等教学方法。本节课充分体现教师的“主导”地位，教师准备了十分充分的现实资料，通过教师的引导，从现实生活中的应用转到对科学知识的深入探讨学习，最后又回归到现实应用中，整个授课主线清晰明了，有层次，递进地铺展开，着重引导学生自己去探索、观察、思考、分析、归纳、总结，培养学生学以致用，理论联系实际的能力。通过对转基因食品的安全性问题的探讨，培养学生的合作、探索的精神，发展学生的思维能力，为学生铺设符合知识规律的思维轨道，强化素质教育。
5 教学课时：2课时
6 教学思路设计
实际生活的应用，寻求科学技术（导入）——基因工程的解谜（教师讲解引导学生思考学习）——基因工程的应用——食品安全性问题讨论
7 教学过程
（一）情景导入、探求科学原理。
教师：为大家逐一展示现在几幅十分奇特的图片，引起同学的兴趣，可不可能存在这些奇特的生物，靠的是想象；而能不能实现这个想象，靠的是技术。所以科学是需要想象的，以此拓宽学生的想象力。
接下来，展示自然界中的斑马鱼，如果要进行改良成为红色斑马鱼，如何进行育种？这里就可以简略讲解基因工程的过程，从而导入本堂课要学习的内容——基因工程及其应用。
（二）构建新知，理解基因工程的概念、工具和步骤。
教师：同学自己总结出基因工程的概念
学生：能够准确说出基因工程的概念。
教师：基因工程的基本操作步骤就是首先把目的基因提取出来，然后再接到另外一个生物体的细胞中，那么根据我们对基因工程的了解，基因工程所需的工具有哪些？
学生：“剪刀”、“针线”、“运载体”
教师：首先我们学习第一个工具——“剪刀”，大家看书回答问题：1、“剪刀”指的是什么？2、“剪刀”起到什么作用？3、“剪刀”的特点？
学生：通过看书构建出对限制酶的知识网络。
教师：通过展现各种不同限制酶以及所识别的序列，加深学生对限制酶“专一性”的理解。提问：限制酶作用于什么化学键？
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学生：经过分析可以回答出是磷酸二酯键
教师：在投影仪上面打出一个DNA序列，要求同学使用EcoRI对该序列进行剪切，说出剪切的末端。引导同学观察三个片段的末端的特点。
学生：能够进行碱基互补配对，总结出这个末端叫黏性末端。
教师：板书上设计题目，让同学学会识别同一种限制酶剪切的黏性末端相同，不同限制酶剪切形成的黏性末端不同。
学生：积极参与活动。
教师：剪切下来的目的基因是需要运载体转运到受体细胞当中的，那么目的基因与运载体肯定要结合，那么是通过哪种工具让他们结合的呢？
学生：针线。
教师：针线就能将两个黏性末端结合在一起，给同学显示图片，让他们清楚知道这个针线能够将断裂的磷酸二酯健连接起来。
学生：了解针线以后看书，回答出针线的本质是——DNA连接酶。
教师：给出目的基因和另外一个DNA片段，要求学生将两个片段连接在一起。
学生：说出连接的过程。甲片段和乙片段具有相同的黏性末端，两个粘性末端碰撞到一个碱基之间就可以进行碱基互不配对，再通过DNA连接酶，可以将连个碱基之间的磷酸二酯键连接起来，就形成了一个重组DNA分子。
教师：“剪刀”和“针线”都已经学习了，接下来我们一起学习“运载体”。运载体的功能是什么？
学生：将外源基因导入受体细胞。
教师：介绍运载体有哪些种类。介绍之后引导学生说作为出运载体的条件。
学生：说出运载体的三个条件：1、有多个限制酶切位点；2、在受体细胞内可以自我复制并稳定保存；3、具有标记基因，便于筛选。
教师：播放视频，学生观看基因工程操作步骤。
教师：让学生回忆出基因工程的操作步骤，并强调工具在其中的重要作用。
（三）联系现实，关注社会与科学。
教师：展示出抗虫棉，让学生说出抗虫棉的培育过程。
学生：说出培育过程。
教师：准备了基因工程在农业上、畜牧业上、医药、环境、其他上应用的丰富图片和资料，和同学们一起分享基因工程给我们生活带来的极大的便利。
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学生：兴致勃勃观看并聆听。
（四）开展讨论，思维撞击
教师：虽然基因工程培育出许多的新品种，为我们的生活、环境、医疗都带来了极大的帮助和提高，但是也有越来越多的社会人士批判转基因食品的安全问题。
教师：同学们知道的转基因食品有哪些？
学生：列举出生活中常见的转基因食品，黄金大米、转基因食用油等
教师：那么同学们认为这些转基因食品安全还是不安全？
学生：积极参与讨论。
教师：这个问题一直都存在争议。播放两个不同观点的视频。
教师：总结，转基因食品安全问题现在仍然存在争议，科学技术为我们带来的好处，也不知道什么时候就是危害了。
教师：简单介绍转基因生物对生物多样性的威胁，转基因生物对人类对自然界有利有弊，有兴趣的同学可以课后到网上查阅相关的资料。
8 板书设计
第6章 从杂交育种到基因工程
第2节 基因工程及其应用
一、概念：
“剪刀”
二、工具： “针线”
“运载体”
三、步骤
四、应用
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