一、内容及其解析

1.内容：本节课的主要内容是基因工程及其应用。基因工程主要包括基因工程所需的工具及其操作步骤。本节在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，而且生物育种知识是高中生物新课程教学中的重点知识，本节知识不仅是必修2的学习主线之一，还与选修3现代生物科技专题中的基因工程专题有密切的联系。

2.解析：基因工程是高中生物新课程教学中的重点知识，本节重难点是基因工程的基本原理;转基因生物与转基因食品的安全性。基因工程知识内容比较抽象和复杂，属于生物科学中的前沿科学。学生理解和接受起来都十分困难。本节的侧重点是基因工程的原理和大致过程上，在教学深度的把握上应定位在学生了解基因工程的过程和方法，而不必引入过多的专业术语和详细的操作技术，语言力求形象生动，避免不适当的扩展，增加深度和难度。教师用制作的电脑动画来表现基因工程这一动态

过程。列举基因工程各种应用的基础上，引导学生讨论基因工程应用的利与弊。强调科学技术是一把双刃剑，既可以为人类造福，又可能造成一些负面影响。身为现代公民，应该关注科学技术的发展和影响。

二、目标及其解析

1.目标

(1) 简述基因工程的基本原理。

(2) 简述基因工程的所需的工具及基因工程的操作步骤。

(3) 举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。

2.解析

(1) 通过所学的遗传学知识，简述基因工程的基本原理。

(2) 以ECORI为例，认识基因工程的所需的工具及基因工程的操作步骤。

(3) 结合生活、生产实际举例说出基因工程在农业、医药等领域

的应用。

三、教学问题诊断分析

⑴以ECORI为例，构建重组DNA分子模型，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。

⑵搜集资料，采用思考、分析、想像、推断和辩论等方法，讨论转基因食品和转基因生物的安全性问题。

四、教学支持条件分析

利用多媒体展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物，引入课题。基因工程知识内容比较抽象和复杂，利用多媒体呈现基因工程的具体操作步骤。

五、教学过程设计

(一)教学基本流程

(二)教学情景

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【引入新课】

(展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等)

选育、杂交、诱变，实践、理论、实践，几多辉煌，几多遗憾。基因工程异军突起，朝阳产业，光明无限。基因工程的诞生，使人们能按照所设计的蓝图，进行跨越种间鸿沟的基因转移，从而定向的改变生物的遗传特性，创造出新的生物类型。或者说杂交育种有哪些局限性?人类是否可以按照自己的意愿直接定向改变生物呢?

1.基因工程

1.1 基因工程所需的工具

问题1：基因的“剪刀”是指_____________，简称_____________。其作用特点是_____________

______________________________________________________________________________。

解析：限制性核酸内切酶(简称限制酶)

已发现的限制性酶达200多种，一种限制酶只能识别一定的核苷酸序列，并能在特定的切点上切割DNA分子，不同限制酶切割DNA分子的切点不同，丰富的限制酶系为专一性切割DNA分子中的不同基因提供了条件。

问题2：基因的“针线”是指_____________。当用_____________切割两种来源不同的DNA后，露出的末端可以通过_____________黏合起来，但_____________和_____________交替连接而构成的DNA骨架上仍有缺口，该缺口就需要靠_____________来“缝合”。

解析：DNA连接酶

DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中，催化磷酸二脂键的形成。如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。

问题3：基因的运载体是指_____________的运输工具。目前常用的运载体有_____________、_____________和_____________等。质粒存在于_____________等生物中，是细胞染色体外能够_____________的_____________状DNA分子。

解析：运载体

运载体是基因的运输工具，在基因操作过程中，使用运载体有两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去;二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。

设计意图：通过以上问题及简易模型演示，认识基因工程所需的工具。

1.2 基因工程的操作步骤

问题4：基因工程的操作步骤是：_____________、_____________、_____________、_____________。

(利用多媒体呈现基因工程的具体操作步骤)

解析：

1、提取目的基因 直接分离基因和人工合成基因。

2、目的基因与运载体结合

用同一种限制酶处理目的基因和运载体，而后加DNA连接酶，使目的基因载入到运载体中，形成重组DNA。

3、将目的基因导入受体细胞 重组DNA导入受体细胞

4、目的基因的表达与检测

根据标记基因判断目的基因导入与否;根据受体细胞特定的性状判断目的基因的表达与否。

设计意图：基因工程生物科学中的前沿科学，知识

内容比较抽象和复杂，利用多媒体呈现基因工程的具体操作步骤，让学生比较形象、生动的认识基因工程的具体操作步骤。

2.基因工程的应用

2.1基因工程与作物育种

问题5：抗虫棉是我国基因工程研究中的一个重要成果。抗虫基因来自_____________。该基因能够指导合成一种毒性很强的_____________，使棉铃虫等害虫致死。抗虫基因作物的使用，不仅__________________________，而且__________________________。

2.2基因工程与药物研制

⑴生产基因工程药品。

⑵用于基因诊断与基因治疗。

解析：基因诊断：用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子作探针，利用DNA分子杂交的原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。

基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。

设计意图：基因工程生物科学中的前沿科学，结合生活、生产实际举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。

3.关注转基因生物和转基因食品的安全性

列举基因工程各种应用的基础上，引导学生讨论基因工程应用的利与弊。强调科学技术是一把双刃剑，既可以为人类造福，又可能造成一些负面影响。身为现代公民，应该关注科学技术的发展和影响。

设计意图：通过资料分析，引导学生讨论基因工程应用的利与弊。

3.目标检测

三维设计 题组练 小测验1、2、3、4

设计意图：通过以上练习检测学生对本节课所学的内容掌握情况。

4.小结

基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术

操作环境生物体外

操作对象基因

操作水平DNA分子水平

操作工具基因的剪刀、针线、运载体

基本过程提取→结合→导入→检测、表达

结果人类需要的基因产物

设计意图：回顾和总结基因工程的相关知识。

配 餐 作 业

一、基础题(A组题)

三维设计配套自主测评 1、2、3、4、5

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设计意图：让学生在记忆基础的知识，在学的基础上自然的记住知识点，以便于后面的运用。 估计完成时间15分钟。

二、巩固题(B组题)

三维设计配套自主测评 6、7、8、9、10、11

设计意图：适当的改变问问题的方法，有助于学生深刻的理解知识点，，在以后只是相互渗透的时候不会混用知识。估计完成时间15分钟。

三、提高题(C组题)

三维设计配套自主测评 12、13

设计意图：充分与生活结合，在生活实际中找到答案，便于学习较好的同学提高兴趣，在学习中找到乐趣，也便于培养探究的科学精神。估计完成时间15分钟.