学科：生物                  类型：集体备课活动

时间：2025年5月15日       地点：生物活动室

主讲人：石琦红          

主讲题目：《基因工程复习》的教学研讨

主要内容：

一、学生学情分析

经过前期学习，学生对基因工程的基本概念，如基因、DNA重组技术等有初步了解，能够说出基因工程的大致流程框架，知道涉及目的基因获取、载体构建等关键步骤。对于基因工程操作工具中的限制酶、DNA连接酶等，学生有一定感性认识，部分学生能简单描述其作用特点。

但是，对基因工程各操作步骤的细节理解不够深入，例如基因表达载体构建过程中各元件的功能及相互作用，学生往往只停留在表面记忆，缺乏对原理的深入理解。不同操作步骤之间的逻辑联系不够清晰，难以将整个基因工程流程系统、连贯地串联起来，导致在解决综合性问题时出现困难。对基因工程应用实例背后的原理理解不透彻，虽然能列举出一些应用，如转基因作物、基因治疗等，但对于其中涉及的具体技术手段和科学原理一知半解。

二、教学重难点分析

1.基因工程基本操作步骤  - 目的基因获取：需掌握从基因文库筛选、PCR扩增、人工合成等方法。例如PCR技术，如同精准的“基因复印机”，能快速大量复制目的基因，理解其原理（高温变性、低温复性、中温延伸）是关键

2. 基因表达载体构建：这是核心步骤，要清楚其组成（启动子、终止子、标记基因等）及作用。启动子如基因表达的“开关”，终止子似“刹车”，标记基因用于筛选。 - 导入受体细胞：不同受体细胞（植物、动物、微生物）导入方法不同，如植物常用农杆菌转化法，动物用显微注射法，微生物用感受态细胞法，需理解各方法原理。 - 检测与鉴定：从分子水平（DNA分子杂交、分子杂交、抗原 - 抗体杂交）和个体生物学水平鉴定，明确各方法适用范围和原理。

3.基因工程操作工具作用特点- 限制性内切酶：像“分子剪刀”，能识别特定核苷酸序列并在特定切点切割DNA，不同酶识别序列和切割位点不同，如EcoRⅠ识别GAATTC序列。 - DNA连接酶：如“分子针线”，将切割后的DNA片段连接，E·coli DNA连接酶只能连黏性末端，T₄DNA连接酶既能连黏性末端又能连平末端。 - 载体：是目的基因的“运输车”，能在受体细胞中自我复制并携带目的基因，常见载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等，质粒具有自我复制能力和易于导入受体细胞的特点。

4.基因工程应用实例  - 医学领域：基因治疗将正常基因导入患者体内纠正基因缺陷，如治疗某些遗传病；利用基因工程生产药物，如胰岛素、干扰素等，通过将相关基因导入微生物或动物细胞大量表达目的蛋白。 - 农业领域：培育转基因抗虫棉、转基因抗除草剂大豆等，提高农作物产量、品质和抗逆性。 - 工业领域：利用基因工程菌生产酶制剂、氨基酸等，提高生产效率、降低成本。

三、教学建议

1.多媒体辅助教学：利用动画、视频等展示各步骤过程，如用动画演示PCR技术扩增目的基因的三个步骤，让学生直观理解。

2.案例分析：结合实际案例讲解，如介绍转基因抗虫棉培育过程，说明各步骤操作和意义。

3.小组讨论：组织学生讨论各步骤的关键环节和注意事项，加深理解。

4.练习巩固：布置相关练习题，让学生运用所学知识解决问题，强化记忆。