“目的基因的获取”教学设计

张晓辉

1 教材分析

本节课的内容在高考中要求较高。学生已经学习了基因工程的基本工具，在此基础上转入学习如何利用这些工具完成基因工程的基本操作程序是让学生理解基因工程操作基本程序的开始。

2 教学目标

2.1 知识目标

（1） 说明如何从基因文库中获取目的基因。

（2） 描述PCR技术扩增目的基因的过程，了解其原理和条件。

（3） 简述用化学方法人工合成目的基因。

2.2 能力目标

（1） 学会科学地观察图片、视频，获取信息。

（2） 能使用教材以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题。

（3） 通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题。

（4） 对于基因工程操作实例进行正确的表述和交流。

2.3 情感、态度与价值观目标

通过了解现代先进生物学技术，了解到生物技术给人类带来的贡献，体验学习生物的重要意义，激起学习的热情和愿望。

3 教学重点和难点

从基因文库中获取目的基因；PCR技术扩增目的基因的过程。

4 教学策略及设计

在教材处理上，笔者按照教材内容的编排顺序来组织教学，通过探究问题和问题情景的创设来进行过渡，由一个问题的解决导入下一个问题。以问题为主线，紧密联系探究过程，有利于培养学生严谨的科学思维。本节课中，笔者主要运用多媒体演示法、问题启发式教学法、知识迁移比较教学等方法，指导学生观察、推导理论、对比学习、总结归纳、课外延伸探究。

教学流程：以对转基因抗虫棉的培育过程的思考为切入点，利用多媒体课件展示基因文库建立的过程，创设问题情景引入PCR扩增技术。在动画的展示后，学生进行归纳总结，然后在结合课本来详细学习相关知识。再次创设情景，提出问题，并进行知识回顾。教师通过前后知识的联系引入到人工合成目的基因。

5 教学过程

5.1 导入

教师引学生简要回顾转基因抗虫棉培育的思路。

学生回答：转基因抗虫棉培育思路为将从苏云金芽孢杆菌中提取到抗虫基因后转移至普通棉花体内，从而合成抗虫蛋白，形成转基因抗虫棉。

活动意图：学生通过回顾上一节课所学的基因工程的基本工具和基因工程概念的内容，进而说出本节课的学习内容。

5.2 引入新课——目的基因的获取方法

教师以问题串的形式引导学生学习。

① 根据以前所学的知识，首先想到的获取目的基因的方法是什么？

学生回答：从其他生物体细胞内用限制性核酸内切酶切取所需要的含目的基因DNA片断。

活动意图：科学探究过程第一个是要发现问题。问题使学生产生了强烈的求知解疑心理。教师在教学过程中利用这一契机，提出紧扣主题的具有挑战性、探索性的问题，促使学生进行思考。

学生活动：先大致阅读课本后，初步了解获取方法的种类。然后再带着问题去学习。教师在合适的时机提出问题。

② 为什么要把目的基因储存在受体细菌中？

学生讨论回答。

活动意图：通过对学生不同的阅读要求，让学生意识到阅读方法的多样化。学生带着问题去阅读课本针对性更强，学习效率更高。讨论让学生自主学习和思考来探究知识，发挥了学生的主观能动性。

5.3 PCR扩增技术的学习

教师提出问题：如果想让目的基因在短时间内快速增多，可以采取什么措施？

学生思考回答。

活动意图：教师引导学生通过回顾生物体内DNA数目增多的方法，即DNA复制，引出PCR扩增技术能够体外扩增目的基因。这样既让学生巩固了所学的知识，又让学生在不知不觉中学会了分析问题和解决问题的思维方法。

教师展示PCR扩增的动画，引导学生总结PCR扩增目的基因的过程。并要求学生通过阅读课本，加以完善。

学生活动：观看动画后，对动画过程进行总结，然后阅读课本完善总结的内容。

活动意图：培养学生总结归纳的能力、语言组织和表达能力。通过比较，让学生学会比较分析问题的能力。

5.4 人工合成目的基因的学习

教师提出问题：有些蛋白质自然界中并不存在，那么人们怎样获得想要的对应的目的基因？

学生活动：思考回答问题，并展示中心法则的书写。通过中心法则的回顾和讲解，可以更容易接受和理解人工合成目的基因的方法。

活动意图：通过学生回顾，既巩固了以前的学习的知识，又容易理解本堂课所学的知识，同时加深了前后知识之间的联系，引导学生自主建构知识体系。同时体现出传统教学方法和现代科学技术结合教学的思想。

5.5 小结

教师对重要知识进行再现和强调，有利于学生对知识重点的把握。

6 教学反思

本课内容为现代生物科技部分，比较抽象，学生在学习的时候较为困难。通过教师对图片、视频的运用，让学生更直观地去了解目的基因的获取过程，从而加深学生的印象。同时基因工程的内容与必修二联系很密切，笔者以DNA的结构、复制、表达为基础，在教学时注重与前面基础知识相联系，让学生通过回顾更好地建构新知识体系。