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高中生物选修模块的内容是建立在必修基础之上，为了满足学生多样化发展的需要而设计的，旨在进一步提高学生的生物科学素养。选修教学的有效实施有助于全面落实新课改理念。下面是以选修3中的“基因工程的基本操作程序”为例的教学设计。
一、本节内容地位分析
《基因工程的基本操作程序》是选修3《现代生物科学技术》专题1《基因工程》的第2节内容，也是《基因工程》的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》，下接《基因工程的应用》。本节内容既是对“基因重组”、“基因表达”等必修知识的深化和运用，又为学习其他生物技术奠定基础。
二、学情分析
本节课所授对象是高二年级的学生，他们的逻辑思维能力已初步建立，通过高一一年对必修教材的学习，学生已经掌握了基础生物学知识，高一年级已经学习了基因重组、基因的表达、基因突变等内容，且通过上一节学习已经掌握DNA重组技术所需的三种基本工具，具备学习基因工程的操作步骤的基础。相对于《遗传与进化》模块，本节内容只是容量更多，层次更深，涉及较多的实验操作过程，学生理解起来有一定的难度，因此在教学过程中，教师要适时引导加强学生解决问题的能力。
三、教学目标分析
1.知识与技能目标
（1）简述基因工程原理及基本操作程序。
（2）通过对图中插图，和教学动画的观察，培养学生的思维能力。
2.过程与方法目标
通過对基因工程基本概念、基本原理的学习，培养学生分析解决问题的能力。
3.情感态度与价值观目标
（1）通过引导学生上网搜集资料的活动，引起学生主动参与，乐于探究，获取新知识的能力。
（2）关注基因工程的发展，认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
四、教学重点
基因工程基本操作程序的四个步骤
五、教学难点
1.从基因文库中获取目的基因
2.利用PCR技术扩增目的基因
六、教学设计思路及教学流程
设计思路：本节内容知识点多，都比较抽象，教师要充分利用学生已有的知识储备创设情境，善于运用多媒体课件将抽象的内容形象化，帮助学生理解相关概念内容。在教学前，要做好课前准备（教师：多媒体课件，红色纸条和白色纸条若干；学生：查阅相关资料，自行准备可以代表DNA的物件）；课堂教学时按照“整体-部分-整体”的结构介绍基因工程的各个步骤，且多个步骤采取先观看教学视频或动画，然后教师以问题串的形式层层深入，引导学生突破难点，同时构建了两个生物建模，在师生在共同探究的过程中完成教学目标。
七、主要教学方法
讲授法、讨论法、多媒体课件展示等
八、学法指导
（1）结构指导法：帮助学生把握基因工程的操作各个步骤的来龙去脉，建立知识的立体结构。
（2）渗透指导法：在教学过程中，明确要求，引导学生跟着教师的思路，让学生在潜移默化中掌握新的学习方法。比如，重组质粒中启动子，终止子的作用。
（3）归纳指导法：总结归纳知识体系，学生用已学的知识尝试设计一种转基因食品的过程。
九、教学具体过程
[教学环节 教师活动 学生活动 教学意图 展示图片
回顾旧知
（基因工程操作步骤的整体把握） 课件展示众多转基因食品和生物图片，并且播放一段抗虫棉的培育过程视频。问：
1.结合视频，概括出抗虫棉的培育过程？
课件展示基因工程的操作程序（图1-6），随后对每一个步骤做进一步研究。 学生观察、讨论后回答
1.学生结合必修2知识，用自己的语言概括出大致过程。师生共同总结：1提取目的基因的2目的基因与运载体结合3将目的基因导入受体细胞4目的基因的检测和表达。 增加学生的感性认识，进而引起学生的兴趣，认同转基因产品已经深入到日常生活中。 一、目的基因的获取 结合上个视频思考：
1.上述部分转基因食品或生物中目的基因分别是什么基因，归纳目的基因的概念。
引导学生对教材进行自学，教师进行实验（教师用准备好的材料做实验： 将1m左右的白色纸条随机剪成大小不等的30个片段，随机选取若干个纸条装进任意一个信封（供10个），针对实验提出问题：
2.怎样才能获得目的基因，具体途径有哪些？ 白色纸条代表什么？信封代表什么？不同信封的区别是什么？什么是基因文库？什么是基因组文库？
3.归纳出基因文库的概念
（课件显示基因文库的构建简图）
4.课件展示cDNA文库构建的过程以及需要用到的酶有哪些？
5.区别胰岛B细胞、胰岛A細胞的基因组文库和cDNA文库的异同。
6. 观看录像PCR技术，提疑问：
（1）该过程与之前所学哪种生理过程类似？
（2）其中哪些是体内复制没有提到的内容？
（3）其中的引物起什么作用？
（4）DNA如何解开双螺旋旋。
（5）回忆并比较体内DNA的复制过程与PCR
技术的区别。
（6）多媒体展示通过PCR技术对目的基因
进行扩增的过程，学生总结过程？
（7）若基因比较小，核苷酸序列又基因还可以如何获得？ 1.像抗虫棉的抗虫基因，与生物药物和保健品相关的基因等等。
师生总结：目的基因主要指编码蛋白质的基因，它也可以是一些具有调控作用的因子。
2.目的基因可以从基因文库中获取。纸条代表某种生物的DNA，信封代表受体菌，不同信封的区别在于多含有的DNA片段不同，每一个信封就代表是基因文库，所有的信封就是基因组文库。
3.基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体的群体中去储存，则各个受体均分别含有这种生物的不同基因。
4.逆转录酶，核酸酶H，DNA聚合酶。
5回忆思考细胞分化的相关内容，回答：
十、教学反思
本节课主要内容是基因工程的基本操作程序，现将本节课的体会总结如下：
（1）贯彻新课改理念，落实课标要求。本节课以学生为主体开展的教学，教师通过设置疑问，引导学生观察、阅读相关资料，从而总结出基本概念和基本原理，充分发挥了学生的主观能动性。
（2）采用多种教学手段，化抽象文字为形象图片，逐个突破难点。教学中多次用到多媒体教学：动画、视频、图片等，增强了学生的感性认识，加强了记忆效果。比如，转基因生物实例，重组质粒的构成等等。
（3）创设真实情境，促进新旧知识的衔接 。上课开始就利用现实生活中抗虫棉的培育过程导入，促进学生回忆已经学过的知识，增强对旧知识的巩固。
（4）制作生物建模，培养学生的能力。为了使学生更容易理解基因文库的概念，教师用“信封”进行类比，形象生动，同时组织小组学生分工协作，用相关材料构建基因表达载体，培养了学生的动手能力，提高了合作交流的意识。
（5）反向思维的运用。关于目的基因的检测，教师用“倒序”的方式引导学生反向思考。
本节教学也存在需要改进的地方：由于本节课内容交多，在教学的过程中，教师语速稍快快，导致有些学生思路跟不上；小组探究建模的过程中，教师指导不足等等。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教育部制定.普通高中生物课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.
一、本节内容地位分析
《基因工程的基本操作程序》是选修3《现代生物科学技术》专题1《基因工程》的第2节内容，也是《基因工程》的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》，下接《基因工程的应用》。本节内容既是对“基因重组”、“基因表达”等必修知识的深化和运用，又为学习其他生物技术奠定基础。
二、学情分析
本节课所授对象是高二年级的学生，他们的逻辑思维能力已初步建立，通过高一一年对必修教材的学习，学生已经掌握了基础生物学知识，高一年级已经学习了基因重组、基因的表达、基因突变等内容，且通过上一节学习已经掌握DNA重组技术所需的三种基本工具，具备学习基因工程的操作步骤的基础。相对于《遗传与进化》模块，本节内容只是容量更多，层次更深，涉及较多的实验操作过程，学生理解起来有一定的难度，因此在教学过程中，教师要适时引导加强学生解决问题的能力。
三、教学目标分析
1.知识与技能目标
（1）简述基因工程原理及基本操作程序。
（2）通过对图中插图，和教学动画的观察，培养学生的思维能力。
2.过程与方法目标
通過对基因工程基本概念、基本原理的学习，培养学生分析解决问题的能力。
3.情感态度与价值观目标
（1）通过引导学生上网搜集资料的活动，引起学生主动参与，乐于探究，获取新知识的能力。
（2）关注基因工程的发展，认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
四、教学重点
基因工程基本操作程序的四个步骤
五、教学难点
1.从基因文库中获取目的基因
2.利用PCR技术扩增目的基因
六、教学设计思路及教学流程
设计思路：本节内容知识点多，都比较抽象，教师要充分利用学生已有的知识储备创设情境，善于运用多媒体课件将抽象的内容形象化，帮助学生理解相关概念内容。在教学前，要做好课前准备（教师：多媒体课件，红色纸条和白色纸条若干；学生：查阅相关资料，自行准备可以代表DNA的物件）；课堂教学时按照“整体-部分-整体”的结构介绍基因工程的各个步骤，且多个步骤采取先观看教学视频或动画，然后教师以问题串的形式层层深入，引导学生突破难点，同时构建了两个生物建模，在师生在共同探究的过程中完成教学目标。
七、主要教学方法
讲授法、讨论法、多媒体课件展示等
八、学法指导
（1）结构指导法：帮助学生把握基因工程的操作各个步骤的来龙去脉，建立知识的立体结构。
（2）渗透指导法：在教学过程中，明确要求，引导学生跟着教师的思路，让学生在潜移默化中掌握新的学习方法。比如，重组质粒中启动子，终止子的作用。
（3）归纳指导法：总结归纳知识体系，学生用已学的知识尝试设计一种转基因食品的过程。
九、教学具体过程
[教学环节 教师活动 学生活动 教学意图 展示图片
回顾旧知
（基因工程操作步骤的整体把握） 课件展示众多转基因食品和生物图片，并且播放一段抗虫棉的培育过程视频。问：
1.结合视频，概括出抗虫棉的培育过程？
课件展示基因工程的操作程序（图1-6），随后对每一个步骤做进一步研究。 学生观察、讨论后回答
1.学生结合必修2知识，用自己的语言概括出大致过程。师生共同总结：1提取目的基因的2目的基因与运载体结合3将目的基因导入受体细胞4目的基因的检测和表达。 增加学生的感性认识，进而引起学生的兴趣，认同转基因产品已经深入到日常生活中。 一、目的基因的获取 结合上个视频思考：
1.上述部分转基因食品或生物中目的基因分别是什么基因，归纳目的基因的概念。
引导学生对教材进行自学，教师进行实验（教师用准备好的材料做实验： 将1m左右的白色纸条随机剪成大小不等的30个片段，随机选取若干个纸条装进任意一个信封（供10个），针对实验提出问题：
2.怎样才能获得目的基因，具体途径有哪些？ 白色纸条代表什么？信封代表什么？不同信封的区别是什么？什么是基因文库？什么是基因组文库？
3.归纳出基因文库的概念
（课件显示基因文库的构建简图）
4.课件展示cDNA文库构建的过程以及需要用到的酶有哪些？
5.区别胰岛B细胞、胰岛A細胞的基因组文库和cDNA文库的异同。
6. 观看录像PCR技术，提疑问：
（1）该过程与之前所学哪种生理过程类似？
（2）其中哪些是体内复制没有提到的内容？
（3）其中的引物起什么作用？
（4）DNA如何解开双螺旋旋。
（5）回忆并比较体内DNA的复制过程与PCR
技术的区别。
（6）多媒体展示通过PCR技术对目的基因
进行扩增的过程，学生总结过程？
（7）若基因比较小，核苷酸序列又基因还可以如何获得？ 1.像抗虫棉的抗虫基因，与生物药物和保健品相关的基因等等。
师生总结：目的基因主要指编码蛋白质的基因，它也可以是一些具有调控作用的因子。
2.目的基因可以从基因文库中获取。纸条代表某种生物的DNA，信封代表受体菌，不同信封的区别在于多含有的DNA片段不同，每一个信封就代表是基因文库，所有的信封就是基因组文库。
3.基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体的群体中去储存，则各个受体均分别含有这种生物的不同基因。
4.逆转录酶，核酸酶H，DNA聚合酶。
5回忆思考细胞分化的相关内容，回答：
十、教学反思
本节课主要内容是基因工程的基本操作程序，现将本节课的体会总结如下：
（1）贯彻新课改理念，落实课标要求。本节课以学生为主体开展的教学，教师通过设置疑问，引导学生观察、阅读相关资料，从而总结出基本概念和基本原理，充分发挥了学生的主观能动性。
（2）采用多种教学手段，化抽象文字为形象图片，逐个突破难点。教学中多次用到多媒体教学：动画、视频、图片等，增强了学生的感性认识，加强了记忆效果。比如，转基因生物实例，重组质粒的构成等等。
（3）创设真实情境，促进新旧知识的衔接 。上课开始就利用现实生活中抗虫棉的培育过程导入，促进学生回忆已经学过的知识，增强对旧知识的巩固。
（4）制作生物建模，培养学生的能力。为了使学生更容易理解基因文库的概念，教师用“信封”进行类比，形象生动，同时组织小组学生分工协作，用相关材料构建基因表达载体，培养了学生的动手能力，提高了合作交流的意识。
（5）反向思维的运用。关于目的基因的检测，教师用“倒序”的方式引导学生反向思考。
本节教学也存在需要改进的地方：由于本节课内容交多，在教学的过程中，教师语速稍快快，导致有些学生思路跟不上；小组探究建模的过程中，教师指导不足等等。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教育部制定.普通高中生物课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.