选修3生物专题一第3节《基因工程的应用_》公开课教案

《基因工程的应用》教学设计

课题 高三生物总复习《现代生物科技——基因工程》

学科 生物 学段：高中 年高三

级

教师 北京市通州区运河中学 张洋

指导思想与理论依据

生物学是一门以实验为基础的自然科学，实验是生物学科的灵魂。科学探究

是高中生物学科核心素养的具体体现之一,我们的生物学教学应该使学生能够发

现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设

计、方案实施以及结果的交流与讨论，乐于并善于团队合作。同时要让学生体会

到生物学实验的研究永无止境，一项研究结束后会带来新的思考和新的研究方

向，多位科学家的共同努力会使我们越来越接近问题的本质。

2017年普通高中生物学课程标准要求：高中生物课程是科学领域的重要学

科课程之一，其精要是展示生物学的基本内容，反映自然科学的本质。它既要让

学生获得基础的生物学知识，又要让学生领悟生物学家在研究过程中所持有的观

点以及解决问题的思路和方法。生物学课程期待学生主动地参与学习过程，在亲

历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律等过程中习得生物学知

识，养成理性思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力。课程的

教授过程中要体现以生物学科素养为核心，课程内容少而精，教学过程重实践等

要求。加强对学生进行生命观念、理性思维、科学探究、社会责任等方面的教育

渗透。

教学背景分析

教学内容分析：

《现代生物科技——基因工程》是新课标人教版选修三第一专题的内容。该

技术是按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，

赋予生物新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产

品。

针对于高考考核目标与要求是以考查考生的生物科学素养为总体目标，注重

理论联系实际，将生物学问题与现实生活和生产实践相联系。着重考生对所学生

物学基础知识的理解，强调对实验与探究能力、新知识的获取和信息处理能力以

及分析解决问题的考查，以利于考生终身学习。

学生情况分析：

对于现代生物科技——基因工程，学生对于技术要点的理解不透，对相关技

术流程的掌握只是被动接受，尤其对该项技术的实际应用学生更是不能灵活表

述。

学生对于新的生物学实验现象的获取信息、分析信息、解释信息的能力还较

欠缺，尤其是逻辑思维的能力还有待培养。但也有个别同学善于提问，勇于质疑，

希望通过充分的启发和调动，进一步培养学生思考、质疑、交流和合作学习的意

识。

学生对生物学知识的掌握过于依赖课本的授课顺序，希望通过本节课的教学

使学生能过尝试打破书本教学顺序的框架，重新理解生物学知识之间的网络关

系，并能应用到生活实际。

教学方式分析：基于问题的探究式教学

教学手段分析：通过师生、生生共同分析生物学实验现象，从真实的实验现象入

手，体验现代生物科技——基因工程的一般研究的过程及相关应用。在观察、设

计、验证、肯定的一系列活动中，让学生体会科研的连续性和永无止境。

技术准备分析：ppt课件

教学目标

知识目标：

1、阐述基因工程的操作过程

2、说明基因工程的原理

3、说出基因工程的应用

能力目标：

1、 体验生物学科实验的研究过程

2、体验生物学科的逻辑思维过程

情感态度与价值观：

1、感悟生物科学发展的艰辛历程

2、领悟生物学是一门实验性的学科

3、领会生物学结构与功能相适应的学科思想

4、感悟现代生物科技对生产生活的作用

教学重难点

教学重点：

1、阐述基因工程的操作过程

2、说明基因工程的原理

教学难点：

1、阐述基因工程的操作过程

2、体验生物学科的实验的研究过程

教学流程

教学过程

教学教师活动 学生设置意图 时间

环节 活动 安排

分析出示：水分子的跨膜运输方式即水孔蛋白观察通过教师亲自

3’

真实通透效应的观察的实验流程 思考 操作的真实实

实验 验结果引入课对照组：0.3g/ml蔗糖溶液诱导洋葱鳞片叶

题 外表皮质壁分离实验

实验组：0.1mmol/lAgNO处理3-5min后，

3

0.3g/ml蔗糖溶液诱导洋葱鳞片叶外表皮

质壁分离实验

出示：水分子的跨膜运输方式即水孔蛋白

通透效应的观察的实验现象

训练学生获取

分析 信息能力

提问：如何解释这一实验现象？

出示：硝酸银可以共价结合某些蛋白质中

半胱氨酸的巯基，改变蛋白质的分子结构

从而影响蛋白质的功能。

推测：水分子的跨膜运输可能需要某些蛋

白质。

探讨提问：选择哪种实验材料研究这种蛋白质思考 训练学生比较

5’

研究的生理作用？如何验证？ 出示：AgNO3分析能力 训

方法 对哺乳动物红细胞溶血现象的影响的 练学生实验设

实验现象 计能力

训练学生实验

分析能力

训练学生逻辑

推理能力

推理

阐明

训练学生语言

表述能力

提问：请表述各组的实验操作，分析实验思考

现象。

承上启下 细胞膜上的Rh因子多肽时，发现了一个

出示：1988年Agre等在分离纯化动物红

28kD的疏水性跨膜蛋白（CHIP28）。 思考

提问：如何确定这一蛋白质与水分子的运

提问：如何设计操作流程？ 讨论 交流提高

提问：在设计过程中你的困惑是什么？ 观察 师生之间相互

提问：你的预期实验现象是什么？ 交流提高

训练学生实验微注射到非洲爪蟾的卵里进行表达的实验

分析能力 现象。

出示：科学家构建CHIP28表达质粒后显

思考

提问：如何从个体水平上进行检测？

设计过程中你的困惑是什么？

你所研究的实验现象是什么？

出示：科学家发现这种蛋白质也存在于动

物肾脏细胞等细胞膜上，而且具有这个功

能的蛋白质是个家族。

提问：基因敲除技术实施过程中的关键

点？

出示：敲除蛋白1，蛋白3相关基因后，

小鼠饮水量和排尿量的变化。

出示：科学家得到了他们最先在红细胞上

发现的水通道蛋白的投影密度图及它的三倾听 联系学生生活

维结构。证明其肽链两个部分形成的半孔实际

组装成了一个允许水分子通过的通道，命

名为水通道蛋白。

出示：水通道蛋白与胃肠疾病的关系研究

进展

验证提问：如何研究番茄水通道蛋白？ 思考 训练学生分析

实验设计过程中你的关键点是什么？ 推理能力

结果 你所研究的实验现象是什么？

15’

出示：番茄水通道蛋白基因导入到非洲爪获取

蟾的卵后置于低渗溶液中细胞体积的变化信息 训练学生获取

曲线。 信息能力

获取 训练学生获取

信息 信息能力

出示：Hg诱导后细胞水分通透率变化的柱

状图

思考

分析 训练学生实验

分析能力

键点是什么？

明确出示：高考说明的具体要求 倾听 明确高考要求

高考

要求

现代生物科基因工程

Ⅰ

2’

技 生物学生物学重大发现的

研究中的一启迪

般思想和方设计可行的实验方

Ⅱ

法 案

Ⅱ

板书设计（简要框架）

高三生物总复习 现代生物科技——基因工程

↓过程

获取→构建→导入→检测

学习效果评价设计

1、过程性评价

学生上课的参与度、信息获取、实验设计等能力训练的到位度。

实验步骤表述的准确性。

逻辑思维及表述的严谨性。

2、结果性评价

3、相关习题的解答准确性