3.1重组DNA技术的基本工具第1课时教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3.docx

3.1重组DNA技术的基本工具第1课时教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

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教材分析

《生物》人教版选择性必修3的第三章“基因工程与蛋白质工程”中，3.1节“重组DNA技术的基本工具”是基因工程的核心内容，本课时旨在帮助学生理解并掌握限制酶、DNA连接酶和载体这三种基本工具在基因工程中的应用。通过本节课的学习，学生将能结合课本知识，了解这些工具的作用原理，掌握它们在基因重组过程中的关键作用，为后续学习基因工程操作打下坚实基础。教学内容与课本紧密相关，旨在提高学生理论联系实际的能力。

核心素养目标

学情分析

本节课面向高二年级学生，他们在前一阶段的学习中已掌握了生物的遗传基础、细胞结构与功能等知识，具备了一定的生物科学素养。在能力方面，学生们通过之前的实验课程，对生物实验技术和科学探究方法有了一定的了解和实践，能进行基本的实验操作和数据记录。然而，对于重组DNA技术的深入理解及其在实际应用中的复杂性，学生们可能还缺乏足够的认识和经验。此外，学生在批判性思维和问题解决能力上参差不齐，这将影响他们对新知识的吸收和探究活动的深度。在素质方面，学生的自主学习意识和团队合作精神有待加强，这些因素将对课程学习的效果产生重要影响。因此，教学中需注重激发学生兴趣，引导他们积极思考，同时提供足够的支持和挑战，促进每个学生的全面发展。

教学方法与策略

1.针对本节课的核心素养目标，选择讲授与讨论相结合的教学方法，通过案例研究引导学生深入理解重组DNA技术的基本工具。

2.设计实验活动，让学生在操作中体会限制酶、DNA连接酶和载体的作用，通过角色扮演等方式模拟基因工程的实际过程，增强学生的实践体验和参与感。

3.使用多媒体教学资源，如PPT、动画和实物模型，直观展示工具的作用原理，提高学生对抽象概念的理解。同时，引入小组合作学习，鼓励学生通过讨论和分享，促进知识的内化与应用。

教学过程

1.导入新课

上课之初，我会首先引导学生回顾一下之前学过的基因和遗传的基本知识，为新课的学习做好铺垫。然后，我会提出一个问题：“同学们，你们知道科学家是如何对基因进行操作的吗？”通过这个问题，激发学生的好奇心，引入本节课的主题——重组DNA技术的基本工具。

2.知识讲解

（1）限制酶

首先，我会讲解限制酶的概念和作用。限制酶是一种能够识别特定的核苷酸序列，并在该序列的特定位置切割DNA分子的酶。我会详细解释限制酶的来源、特点以及它如何发挥作用。在这个过程中，我会结合课本中的相关内容，让学生了解限制酶在基因工程中的重要性。

（2）DNA连接酶

（3）载体

然后，我会介绍载体在基因工程中的应用。载体是一种能够携带外源DNA进入细胞并在细胞内复制的分子。我会详细讲解质粒、噬菌体等不同类型的载体，以及它们的特点和用途。通过对比，让学生明白选择合适载体的重要性。

3.实践探究

在讲解了基本工具的理论知识后，我会组织学生进行实验活动，让学生亲自体验限制酶、DNA连接酶和载体的作用。

（1）实验一：限制酶切割DNA

我会让学生分组进行实验，使用限制酶切割DNA分子，观察切割后的产物。在实验过程中，我会引导学生思考限制酶的特异性是如何发挥作用的。

（2）实验二：DNA连接酶连接DNA分子

（3）实验三：载体转化实验

最后，我会让学生进行载体转化实验，将外源DNA插入载体并导入细胞。通过这个实验，学生可以了解载体的作用原理，并掌握基因重组的基本操作。

4.知识巩固

在实验结束后，我会组织学生进行课堂讨论，让学生分享实验过程中的心得体会。针对学生在实验中出现的问题，我会进行解答，并强调本节课的重点内容。

5.总结与拓展

最后，我会对本节课的内容进行总结，强调重组DNA技术的基本工具在基因工程中的关键作用。同时，我会鼓励学生在课后进一步了解基因工程的最新研究进展，激发学生的求知欲和探索精神。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-推荐学生阅读与基因工程相关的科普书籍，如《基因的故事》、《破解基因密码》等，这些书籍能帮助学生更深入地了解基因工程的发展历程和未来前景。

-引导学生关注国家基因库、生物技术公司等机构的官方网站，了解它们在基因工程领域的研究成果和应用案例。

-鼓励学生查阅学术期刊，如《生物技术通报》、《遗传学报》等，了解重组DNA技术的最新研究进展。

2.拓展建议：

-建议学生参观附近的科研机构或生物技术公司，实地了解基因工程技术的应用，增强学生的实践体验。

-鼓励学生参加生物科技竞赛或研究性学习项目，通过实际操作，提高自己的生物技术实践能力。

-组织学生开展小组讨论，分享各自在拓展学习过程中的收获和疑问，促进知识交流。

-鼓励学生结合所学知识，撰写科普文章或制作科普视