6.2基因工程及其應(yīng)用教學(xué)設(shè)計案例

1、6.2 基因工程及其應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計案例基因工程及其應(yīng)用 - 案例一、教學(xué)目標(biāo)的確定 課程標(biāo)準(zhǔn)中與本節(jié)內(nèi)容相對應(yīng)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是： “ 關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性 ” ，這也是本 節(jié)要達(dá)成的主要教學(xué)目標(biāo)。課程標(biāo)準(zhǔn)并未明確指出本章要講 述基因工程的內(nèi)容，考慮到本章教材知識體系的完整性，以 及學(xué)生達(dá)成上述目標(biāo)所需要的知識基礎(chǔ)，本節(jié)還將 “ 簡述基因工程的基本原理 ” ，“ 舉例說出基因工 程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用 ” 作為教學(xué)目標(biāo)。二、- 思路 第一課時 - 流程圖如下。第二課時 - 流程圖如下。三、教學(xué)實(shí)施的程序教師

2、組織引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖教師通過圖片和音像資料展示基因工程產(chǎn)品，如種子、 水果、疫苗或藥物等，引入課題。教師利用 “ 問題探 討 ” ，提出問題，組織學(xué)生討論、交流看法。· 為什么能把一種生物的基因 “ 嫁接 ” 到另一種生物上？· 推測這種 “ 嫁接 ” 怎樣才能實(shí)現(xiàn)？ · 這種 “ 嫁接 ” 對品種的改良有什么意 義？ 教師小結(jié)：從雜交育種的局限性切入，人類可以利用基因工 程技術(shù)按照自己的意愿直接定向改變生物。說明本節(jié)教學(xué)目 標(biāo)。教師肯定學(xué)生合理的想法，

3、引發(fā)思考。“ 你的想法很好，可是用什么樣的方法才能實(shí)現(xiàn)你的 設(shè)想呢？ ”教師用類比的方法引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的大致步驟和所 需要的工具：剪刀、針線、運(yùn)載體等。并用問題啟發(fā)學(xué)生： “ 你 能 想 像 這 種 ‘ 剪 刀 加 漿 糊 ’ 式 的 ‘ 嫁接 ’ 工作在分子水平的操作，其難度會有多 大嗎？ ”以EcoRI為例，構(gòu)建重組 DNA分子模型，體會基因的剪切、拼接、縫合的道理。教師交代清楚 EcoRI 是已發(fā)現(xiàn)的 500 多 種限制性內(nèi)切酶中的一種，它是一種從細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的能在特 定位置上切割 DNA

4、分子的酶。它的特殊性在于，它在DNA分子內(nèi)部“下剪刀”，專門識別DNA分子中含有的 “GAATTc”這樣的序列，一旦找到就從G和A之間剪斷（參考教科書插圖 6-3 ）。用同一種限制性內(nèi)切酶切割后的DNA片斷其末端可以用連接酶來縫合（參考教科書插圖 6?4）。這樣 “ 剪切拼接 ”就可以形成重組的 DNA分子。將學(xué)生分成 4 個人一組，發(fā)給所需材料，可將構(gòu)建模型的文 字指導(dǎo)（參見選修 3現(xiàn)代生物科技專題 P.6“ 重組 DNA分子的模擬操作”），復(fù)印后發(fā)給各組。 教師提出問題：1. 在制作模型時用到的

5、工具（剪刀和不干膠）各代表什么？ 比較剪切后的DNA片斷的末端切片，你發(fā)現(xiàn)有什么特點(diǎn)呢？2. 回顧在模型構(gòu)建過程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“產(chǎn)品”，你對重組DNA的操作有什么 新的理解？教師啟發(fā)學(xué)生思考重組后的DNA分子還需要特殊的搬運(yùn)工具運(yùn)載到受體細(xì)胞（如大腸桿菌、動植物細(xì)胞）中。教師用圖片或動畫展示質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。 （教科書圖 6-5 ）·細(xì)胞擬核之外的小的環(huán)狀DNA分子· 借宿于細(xì)菌、霉菌、酵母菌等細(xì)胞里，對細(xì)胞的正 常生活幾乎沒有影響。· 能夠自主復(fù)制。· 可以容易地從細(xì)胞中取出或放入。 這

6、些特點(diǎn)使它能夠勝任運(yùn)載體的工作，攜帶目的基因進(jìn)入細(xì) 胞。教師用多媒體或與教科書插圖 6-6 類似的示意圖，簡要?dú)w納 基因工程操作的基本步驟和大致過程。啟發(fā)學(xué)生思考：想像科學(xué)家在分子水平上進(jìn)行這一操作的精 確性。教師小結(jié)本節(jié)內(nèi)容。 布置學(xué)生課下搜集基因工程應(yīng)用的事例及其價值的資料；搜 集有關(guān)基因工程技術(shù)安全性方面的報道、法規(guī)等的資料。 課堂作業(yè)、課后練習(xí)：基礎(chǔ)題 1、2、3；拓展題。 復(fù)習(xí)基因工程操作的基本步驟和重要工具。檢查課前收集到的有關(guān)基因工程應(yīng)用的資料。導(dǎo)入新課：基因工程的應(yīng)用。指定幾名學(xué)生匯報，其他人補(bǔ)充。學(xué)生閱讀教科書 P.104 的內(nèi)容。教師總結(jié)，并從具體事例引入關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)

7、基因食品 安全性的爭議，啟發(fā)學(xué)生對其安全性問題進(jìn)行討論。學(xué)生分組討論，教師強(qiáng)調(diào)支持某一觀點(diǎn)的論據(jù)要充分，要注 意科學(xué)性、客觀性和邏輯性。在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，與學(xué)生協(xié)商或按小組指派某個角色， 安排角色扮演活動。教師可將角色扮演的程序、規(guī)則和具體要求以及評價標(biāo)準(zhǔn)事 先復(fù)印好，分發(fā)給各組，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位討論并形成 陳述報告要點(diǎn)。模擬聽證會議題：近來，一些市民和媒體紛紛向市政府反映了他們對轉(zhuǎn) 基因農(nóng)產(chǎn)品或轉(zhuǎn)基因食品安全性的擔(dān)憂，呼吁市政府制定條 例對轉(zhuǎn)基因生物及轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)和銷售加以控制。請你 作為 A-F 中的任一角色參加聽證會，就是否應(yīng)當(dāng)對轉(zhuǎn)基因生 物與轉(zhuǎn)基因食品加以限制發(fā)表你的看法。要

8、求：觀點(diǎn)正確，論據(jù)充分，注意科學(xué)性， 客觀性和邏輯性。 聽證會程序：1. 決策部門的主管陳述聽證會議題及議程（規(guī)則） ；2. 控辯雙方分別陳述各自的主張；3. 辯論階段；4. 法律專家代表陳述我國和世界各主要國家和地區(qū)的有關(guān) 法律法規(guī)；5. 表決有關(guān)條例決議案。 師生共同總結(jié)，對活動過程和結(jié)果做出合理評價。 教師依據(jù)教科書 P.107 的本章小結(jié)，對本章內(nèi)容進(jìn)行簡要總 結(jié)。學(xué)生觀察、傳看。學(xué)生列舉自己知道的基因工程產(chǎn)品及利用的例子學(xué)生分組討論學(xué)生設(shè)想用類似的方法來 “ 改造 ” 某種生物，使 其符合人們某種特定需要，說出具體設(shè)想。各小組選派代表 陳述觀點(diǎn)。學(xué)生回憶并思考

9、雜交育種的局限性以及基因工程的應(yīng)用 明確本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生頭腦中設(shè)想 “ 嫁接 ” 的過程學(xué)生跟隨教師的引導(dǎo)，思考基因工程的大致步驟：找到目的基因、剪切、拼接、縫合、轉(zhuǎn)移、表達(dá)、檢測，所用到的工 具：基因剪刀、基因針線、基因的運(yùn)載體。試一試，動手來做一個重組 DNA模型。在動手做之前，先要 明白 “ 分子剪刀 ” 和 “ 分子針線 ” 的用途和使用方法。學(xué)生討論模型構(gòu)建的具體方法，按 “ 指導(dǎo) ” 的方 法步驟、依次完成模擬制作過程。并思考教師提出的問題。學(xué)生回答并交流對重組 DNA技術(shù)的理解學(xué)生

10、觀看圖片或，了解質(zhì)粒的特點(diǎn)及其運(yùn)載體功能。學(xué)生和教師一起歸納基因工程操作的幾個步驟回憶并回答教師提出的問題。匯報并交流課前收集資料的情況。匯報、交流 學(xué)生分組，四人一組，對教科書 P.105 資料分析中的兩種觀點(diǎn)進(jìn)行思考、討論，找出支持某一觀點(diǎn)的有力論據(jù)。學(xué)生站在所扮演角色的立場上，收集證據(jù)，按規(guī)定程序 陳述。 每個小組選擇其中一個角色，準(zhǔn)備陳述提綱和辯論材料，做 到尊重科學(xué)、體察民意、以理服人、客觀公正、民主決策。學(xué)生參與總結(jié)和評價從具體的事例出發(fā)，集中學(xué)生注意力通過實(shí)例，激發(fā)學(xué)生想像，引起學(xué)生興趣由雜交育種到基因工程，體現(xiàn)了技術(shù)的發(fā)展和突破。類比能使學(xué)生形象地理解 “ 剪、接、導(dǎo) ” 的過程通過動手構(gòu)建模型，加深對重組DNA技術(shù)基本原理的認(rèn)識分組操作，便于合作交流。不僅動手做， 而且要動腦想， 才能突出模擬制作的教育價值。質(zhì)粒的知識比較深，教師呈現(xiàn)并簡要介紹，學(xué)生聽取其特點(diǎn)， 明白為什么質(zhì)粒能被用來作為基因運(yùn)載體。只要?dú)w納其大致過程即可，不必加深擴(kuò)展。為下節(jié)課的學(xué)習(xí)和討論做準(zhǔn)備。掌握學(xué)生課前準(zhǔn)備的情況。基因工程的應(yīng)用最好由學(xué)生自己列舉，教師總