2022年人教高中生物必修2教案：第6章第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用1

1、第 6 章 從雜交育種到基因工程第 2 節(jié) 基因工程及其應(yīng)用【三維目標(biāo)】1、學(xué)問(wèn)與技能：1）簡(jiǎn)述基因工程的基本原理；2）舉例說(shuō)出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用；3 ） 收 集 基 因 工 程 所 取 得 的 成 果 以 及 發(fā) 展 前 景 ；4）通過(guò)對(duì)書(shū)中插圖、照片等的觀看,學(xué)會(huì)科學(xué)的觀看方法,培養(yǎng)同學(xué)收集和處理科學(xué)信息的才能、獵取新學(xué)問(wèn)的才能、分析和解決問(wèn)題的才能；2、過(guò)程與方法1）利用課本以外的資料和信息解決課內(nèi)學(xué)習(xí)中發(fā)覺(jué)的問(wèn)題,培養(yǎng) 2 ）自主學(xué)習(xí)能力；通過(guò)制作模型的活動(dòng)來(lái)模擬基因工程的操作過(guò)程,使同學(xué)在懂得步驟的同時(shí),切身體會(huì)基因工程的主要過(guò)程； 關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性；

2、2 進(jìn)行角色扮演,使同學(xué)體驗(yàn)參與社會(huì)問(wèn)題的爭(zhēng)論和決策1 / 27 的方法； 基因工程的基本原理；2 基因工程的安全性問(wèn)題；【教學(xué)難點(diǎn)】1 基因工程的基本原理；2 轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性；【教具預(yù)備 】老師課件2 課時(shí)：基【課時(shí)支配】2 課時(shí)；第 1 課時(shí)：基因工程的原理,第因工程的應(yīng)用；第 1 課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】一、課前預(yù)備 1、老師收集有關(guān)基因工程的音像圖片資料和實(shí)物,并制作成課 件；2、老師參考選修3現(xiàn)代生物科技專題 P6“ 重組 DNA分子的模擬操作” 編輯成構(gòu)建重組 DNA模型的文字指導(dǎo),復(fù)印后發(fā)給各 組；3、同學(xué)以 EcoRI 為例,依據(jù)老師下發(fā)的指導(dǎo)構(gòu)建重組 DNA分子2 /

3、 27 模型,體會(huì)基因的剪切、拼接、縫合的道理；二、情境創(chuàng)設(shè) 演 示 多 媒 體 課 件 列 舉 幾 種 生 物 的 不 同 性 狀 , 如 下 ：1） 青 霉 菌 能 產(chǎn) 生 對(duì) 人 類 有 用 的 抗 生 素 青 霉 素 ；2 ） 豆 科 植 物 的 根 瘤 菌 能 夠 固 定 空 氣 中 的 氮 氣 ；3） 人 的 胰 島 素 細(xì) 胞 能 分 泌 胰島 素 調(diào) 節(jié) 血 糖 的 濃度 ；老師：以上幾種生物各自有其特定的性狀,這些性狀都是 基因特異性表達(dá)的結(jié)果,但是人類能不能改造基因呢？能不能使本 身沒(méi)有某個(gè)性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢？例如,讓禾本科植物 能夠固定空氣中的氮?dú)?；讓微生物生產(chǎn)

4、出人的胰島素、干擾素等藥 物；這樣既節(jié)約了人力,又簡(jiǎn)化了生產(chǎn),同時(shí)仍不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污 染；這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎？回答是可以的；通過(guò)科學(xué)家們的不斷努 力,在 20 世紀(jì) 70 歲月最終創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術(shù)基因工程；老師通過(guò)課件圖片和音像資料呈現(xiàn)基因工程產(chǎn)品,如種 子、水果、疫苗或藥物等；同時(shí)引出本節(jié)課題：基因工程的原理；三、師生互動(dòng) 老師：利用“ 問(wèn)題探討” ,提出問(wèn)題組織同學(xué)爭(zhēng)論、溝通看 法；1）為什么能把一種生物的基因“ 嫁接” 到另一種生物上？2）估計(jì)這種“ 嫁接” 怎樣才能實(shí)現(xiàn)？3）這種“ 嫁接” 對(duì)品種的改良有什么意義？3 / 27 同學(xué)：分組爭(zhēng)論；同學(xué)設(shè)想用類似的方法來(lái)“ 改

5、造” 某種生 物,使其符合人們某種特定需要,說(shuō)出詳細(xì)設(shè)想；各小組選派代表 陳述觀點(diǎn)；老師：雜交育種有哪些局限性？人類是否可以依據(jù)自己的意愿 直接定向轉(zhuǎn)變生物；同學(xué)：雜交育種方法簡(jiǎn)潔,簡(jiǎn)潔操作的優(yōu)點(diǎn),但是,雜交育種 只能利用已有基因的重組,按需挑選,并不能制造新的基因；雜交 后代會(huì)顯現(xiàn)性狀分別現(xiàn)象,育種進(jìn)程緩縵,過(guò)程繁瑣；我們可以利 用基因工程的方法解決；即把一種生物的基因“ 嫁接” 到另一種生 物上；老師：確定同學(xué)合理的想法,引發(fā)摸索；“ 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？”同學(xué)：頭腦中設(shè)想“ 嫁接” 的過(guò)程；老師：用類比的方法引導(dǎo)同學(xué)摸索基因工程的大致步驟和所需 要的工具

6、：剪刀、針線、運(yùn)載體等；并用問(wèn)題啟示同學(xué)：“ 你能想像這種剪刀加漿糊式的多大嗎？”嫁接工作在分子水平的操作,其難度會(huì)有同學(xué)：頭腦中設(shè)想“ 嫁接” 的過(guò)程；并跟隨老師的引導(dǎo),摸索基因工程的大致步驟：找到目的基因、剪切、拼接、縫合、表達(dá)、檢測(cè),所用到的工具：基因剪刀、基因針線、基因的運(yùn)載體；老師：下面以EcoRI 為例,構(gòu)建重組DNA分子模型,體會(huì)基因的剪切、拼接、縫合的道理；4 / 27 EcoRI 是已發(fā)覺(jué)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)覺(jué)的能在特定位置上切割DNA分子的酶；它的特殊性在于,它在DNA分子內(nèi)部“ 下剪刀” ,特地識(shí)別DNA分子中含有的“ GAATTC”

7、這樣的序列,一旦找到就從插圖 6-3）；同學(xué)們 來(lái)試一試,動(dòng)手做一個(gè)重組G和 A 之間剪斷 參考教科書(shū)DNA模型吧；在動(dòng)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；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(lái)縫合 參考教科書(shū)插圖 6-4 ）；這樣“ 剪切拼接” 就可以形成重組的 DNA分子；同學(xué)： 4 個(gè)人一組,再次閱讀課前老師下發(fā)的“ 構(gòu)建 DNA分子模型的文字指導(dǎo)” ；老師：提出問(wèn)題：各代表什么 .比較剪切后的DNA片斷的末端切片,你發(fā)覺(jué)有什么特點(diǎn)呢 .2）回憶在模型構(gòu)建過(guò)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(duì)重組 DNA的操

8、作有什么新的懂得？同學(xué)：爭(zhēng)論模型構(gòu)建的詳細(xì)方法,按“ 指導(dǎo)” 的方法步驟、依次完成模擬制作過(guò)程；并摸索老師提出的問(wèn)題；回答并溝通對(duì)重組 DNA技術(shù)的懂得；同學(xué)：剪刀限制性內(nèi)切酶簡(jiǎn)稱限制酶）；它的作用具有特異性特點(diǎn),即識(shí)別特定核苷酸序列,切割特定切點(diǎn)；例如大腸桿菌 5 / 27 的 EcoRI 限制酶能識(shí)別 GAATTC序列,并在 G和 A 之間切開(kāi)；剪切的結(jié) 果 是 ： 產(chǎn) 生 黏 性 未 端 堿 基 互 補(bǔ) 配 對(duì)） ；老師：要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必需要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性未端？同學(xué)：要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必需要用限制酶切2個(gè)切口；可產(chǎn)生 2 個(gè)黏性未端；同學(xué)：針線 D

9、NA連接酶；連接的部位：磷酸和脫氧核糖交替連接而構(gòu)成的 DNA骨架上的缺口 梯子的扶手）,不是氫鍵 ？用限制酶切一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷酸和脫氧核糖交替連接 而構(gòu)成的 DNA骨架上的缺口 磷酸二酯鍵 ？同學(xué)： 2 個(gè)、2 個(gè)；老師：現(xiàn)在同學(xué)們分組各做一個(gè)重組 的最科學(xué)；DNA模型,看一看哪個(gè)組同學(xué)：分組做重組 DNA模型,并分別在實(shí)物投影儀上演示,其他同學(xué)點(diǎn)評(píng)；老師：重組后的DNA分子仍需要特殊的搬運(yùn)工具運(yùn)載到受體細(xì)胞如大腸桿菌、動(dòng)植物細(xì)胞）中；哪么誰(shuí)能承擔(dān)這個(gè)任務(wù)呢？老師：用圖片或課件動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；6 / 27 同學(xué)：觀看圖片或課件,明白質(zhì)粒的特點(diǎn)及其運(yùn)載體功能；質(zhì)粒的特點(diǎn)：細(xì)胞

10、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(duì)細(xì)胞的正常生活 幾乎沒(méi)有影響；質(zhì)粒能夠自主復(fù)制,而且復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成；可以簡(jiǎn)潔地從細(xì)胞中取出或放入；這些特點(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；老師：有了基因工程操作的工具后,哪么基因工程詳細(xì)是如何 進(jìn)行操作的呢,老師：用多媒體課件或與教科書(shū)插圖 作步驟的有關(guān)錄像資料；摸索問(wèn)題如下：6-6 示意圖類似的基因操 可以利用幻燈或多媒體課件）舉例演明什么示目的基因） 1說(shuō)是； 2 ）從供體細(xì)胞DNA中直接分別基因的方法叫什么？簡(jiǎn)要說(shuō)出該方法的過(guò)程是什么； 3 ）人工合成基因的方法有幾種？其操作過(guò)程分別是什 么？

11、4 ）將目的基因與用限制性內(nèi)切酶處理后的運(yùn)載體混合,用 DNA 連 接 酶 處 理 會(huì) 出 現(xiàn) 幾 種 結(jié) 果 ？ 只 考 慮 兩 兩 結(jié) 合 ） 5 ）將含目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌受體細(xì)胞的過(guò)程中常用到哪種化學(xué)試劑？其作用是什么？7 / 27 6） 在 目 的 基 因 的 檢 測(cè) 過(guò) 程 中 , 檢 測(cè) 的 對(duì) 象 是 什 么 ？同學(xué)：觀看錄像資料,想像科學(xué)家在分子水平上進(jìn)行這一操作的精確性；然后摸索、爭(zhēng)論、回答；通過(guò)觀看錄像資料同學(xué)對(duì)基因工程的步驟能夠大體明白,對(duì)以上的問(wèn)題能基本回答,但是對(duì) 詳細(xì)的操作步驟仍不能從生物學(xué)角度上很透徹地懂得；）老師：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材內(nèi)容,從理論上懂得有

12、關(guān)學(xué)問(wèn),同學(xué)們可從生物學(xué)的專業(yè)學(xué)問(wèn)角度動(dòng)身,用生物學(xué)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)精確 地解答有關(guān)問(wèn)題；簡(jiǎn)要?dú)w納基因工程操作的基本步驟和大致過(guò)程；同學(xué)和老師一起歸納基因工程操作的幾個(gè)步驟：第一步：提取目的基因、其次步：目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合、第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、第四步：目的基因的檢測(cè)和表達(dá)；四、老師精講 1、基因工程的概念：基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)；通俗地說(shuō),就是按照人們地意愿,把一種生物的某種基因提取出來(lái),加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,定向地改造生物的遺傳性狀；2、基因操作的工具：基因的剪刀限制性內(nèi)切酶；分布：主要在微生物中；8 / 27 作用特點(diǎn)：特異性,即識(shí)別特定核苷

13、酸序列,切割特定切點(diǎn)；結(jié)果：產(chǎn)生黏性未端 基因的針線 DNA連接酶；連接的部位：磷酸二酯鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)）；梯子的扶手）,不是氫鍵梯子的踏板）；結(jié)果：兩個(gè)相同的黏性未端的連接；基因的運(yùn)輸工具運(yùn)載體；作用：將外源基因送入受體細(xì)胞；具備的條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)固地保存；具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)；具有某些標(biāo)記基因；種類：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒；質(zhì)粒的特點(diǎn)：質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體；最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒；存在于許多細(xì)菌及酵母菌等生物中；9 / 27 質(zhì)粒的存在對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)影響；質(zhì)粒的復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成；細(xì)胞染 色 體 外 能 自 主 復(fù) 制 的 小 型 環(huán) 狀 DNA 分 子 ；3

14、、基 因 操 作 的 基 本 步 驟；1）提 取 目 的 基 因目的基因的提取途徑：兩條,一條是從供體細(xì)胞的 DNA中直 接 分 離 基 因； 另 一 種 是 人 工 合 成 基 因；2 ） 目 的 基 因 與 運(yùn) 載 體 結(jié) 合 以 質(zhì) 粒 為 運(yùn) 載 體 ） ；目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的結(jié)果可能有三種情形：目的基因與目的基因結(jié)合,質(zhì)粒與質(zhì)粒結(jié)合,目的基因與質(zhì)粒結(jié)合；3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；導(dǎo) 入 方 法 ： 借 鑒 細(xì) 菌 或 病 毒 侵 染 細(xì) 胞 的 途 徑 ；導(dǎo) 入 過(guò) 程 ： 運(yùn) 載 體 為 質(zhì) 粒 , 受 體 細(xì) 胞 為 細(xì) 菌 ；4）目的基因的檢測(cè)和表達(dá)檢測(cè)：通過(guò)檢測(cè)標(biāo)記基因的

15、有無(wú),來(lái)判定目的基因是否導(dǎo)入；表達(dá)：通過(guò)特定性狀的產(chǎn)生與否來(lái)確定目的基因是否表達(dá)；五、評(píng)判反饋1、 以下關(guān)于基因工程技術(shù)的表達(dá),正確選項(xiàng) ）10 / 27 A. 重組 DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體B. 全部限制酶都只能識(shí)別同一種按規(guī)定的核苷酸序列C. 選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是由于細(xì)胞繁衍快2D.只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能勝利實(shí)現(xiàn)表達(dá) ）以下說(shuō)法正確的是、A. 所 有 的 限 制 酶 只 能 識(shí) 別 一 種 特 定 的 核 苷 酸 序 列B 質(zhì) 粒 是 基 因 工 程 中 惟 一 的 運(yùn) 載 體 C 運(yùn)載體必需具備的條件之一是：具有多個(gè)限制酶切點(diǎn),以便與外源基因連接

16、D 基 因 治 療 主 要 是 對(duì) 有 缺 陷 的 細(xì) 胞 進(jìn) 行 修 復(fù) 3 、實(shí)施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分別出來(lái),這要利用限性內(nèi)切酶；一種限制性內(nèi)切酶能識(shí)別 DNA子中的 GAATTC次序,切點(diǎn)在 G 和 A 之間,這是應(yīng)用了酶的 ）A 高 效 性 B. 專 一 性 C 多樣性 D. 催化活性受外界條件影 響 4 、上海醫(yī)學(xué)遺傳爭(zhēng)論所勝利培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛,他們?nèi)誀?zhēng)論出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法,使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高 30 多倍,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指 ） A. 供應(yīng)基因的動(dòng)物 B. 基因組中增加外源基因 的 動(dòng) 物11 / 27

17、C.能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物 D.能表達(dá)基因信息的動(dòng)物 5 、基因工程是在 DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的,在基因操作的 基 本 步 驟 中 , 不 進(jìn) 行 堿 基 互 補(bǔ) 配 對(duì) 的 步 驟 是 ） A 人工合成基因 B目的基因與運(yùn)載體結(jié) 合 C 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D目的基因的檢測(cè)和表達(dá)解讀：1、考察對(duì)基因工程原理的懂得運(yùn)用,只要懂得基因工程的工 具、步驟,即可正確的作出判定；2、考察對(duì)基因工程原理的懂得運(yùn)用,只要懂得基因工程的工 具、步驟,即可正確的作出判定；3、將基因工程的工具與酶的特性結(jié)合起來(lái),考察同學(xué)的學(xué)科內(nèi) 綜合運(yùn)用的才能；4、考察對(duì)基因工程的敏捷運(yùn)用的才能；5、從遺傳原理的角度,

18、考察同學(xué)對(duì)基因工程的懂得；【答案】 1.C 2.C 3.B 4.B 5.C 六、課堂小結(jié) 基因工程的別名 基因拼接技術(shù)或 DNA重組技術(shù) 操作環(huán)境 生物體外 操作對(duì)象 基因 操作水平 DNA分子水平 操作工具 基因的剪刀、針線、運(yùn)載體 基本過(guò)程 剪切拼接導(dǎo)入表達(dá) 12 / 27 結(jié)果 人類需要的基因產(chǎn)物七、布置作業(yè) P106：基礎(chǔ)題 1、2、3；拓展題 1；八、課后拓展 1、同學(xué)搜集基因工程應(yīng)用的事例及其價(jià)值的資料；2、搜集有關(guān)基因工程技術(shù)安全性方面的報(bào)道、法規(guī)等的資料；【板書(shū)設(shè)計(jì)】基因工程的概念基因的剪刀 以質(zhì)粒為基因基因操作的工限制性內(nèi)切酶；工程第一步：提取目的基因【習(xí)題詳解】基因操作的基

19、其次步：目的基因與運(yùn)載體結(jié)合一、練習(xí) P106） 獲得目的基因 外源基因 ；2 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合,形成重組 DNA分子； 3 將重組 DNA分子導(dǎo)人受體細(xì)胞； 4目的基因的檢測(cè)與表達(dá)；2ATCTCGAGACTGATTGGC CTTAAG CTCGAGATGACCATGGCCAGGCTCGAGCTGATGA13 / 27 TAGAGCTCTGACTAACCG GAATTCGAGCTCTACTGGTACCGGTCCGAGCTCGACT ACT 3常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體、農(nóng)桿菌、動(dòng)植物病毒等；二）拓展題 1提示：這是由于在基因水平上,人和細(xì)菌的遺傳機(jī)制是一樣的；細(xì)菌和人的遺傳物質(zhì)都是DNA,

20、都使用同一套遺傳密碼子,都遵循中心法就；因此,通過(guò)基因重組,細(xì)菌能夠合成人體的某些蛋 白質(zhì)；二、問(wèn)題探討 P102）提示：此節(jié)“ 問(wèn)題探討” 以基因工程菌的實(shí)例,引導(dǎo)同學(xué)摸索基因工程的原理；為啟示同學(xué)摸索,老師可弓I 導(dǎo)同學(xué)回憶前面學(xué)過(guò)的遺傳學(xué)學(xué)問(wèn),如不同生物的 DNA在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性、幾乎全部的生物都共用一套遺傳密碼等；三、本節(jié)聚焦 P102）一）什么是基因工程？基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)；通俗地說(shuō),就是依據(jù)人們地意愿,把一種生物的某種基因提取出來(lái),加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,定向地改造生物的遺傳性狀；二）基因工程的原理是什么？基因重組；第 2 課時(shí)14 / 27

21、 【教學(xué)過(guò)程】一、課前預(yù)備1教師準(zhǔn)備： 1 ）老師將聽(tīng)證會(huì)規(guī)章、程序；角色扮演的程序和詳細(xì)要求 以及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)復(fù)印好,分發(fā)給各學(xué)習(xí)小組；2）老師整理轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品利弊爭(zhēng)辯的要點(diǎn),印發(fā)給各學(xué)習(xí)小組；3）收集轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的資料信息,轉(zhuǎn)基因 生物技術(shù)的利弊關(guān)系的資料,請(qǐng)有關(guān)專家學(xué)者到學(xué)校做有關(guān)基因工程知識(shí)的講座； 4 ）老師設(shè)計(jì)并參與制作運(yùn)算機(jī)教學(xué)課件,在校內(nèi)網(wǎng)上制作網(wǎng)頁(yè),查找大量資料,完善網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容,建立內(nèi)容豐富的“ 基因工程學(xué)問(wèn)資 源庫(kù)” ；5）老師依據(jù)同學(xué)的資料預(yù)備狀況、學(xué)問(wèn)的精確性、搶答的積 極性、表達(dá)的條理性、姿勢(shì)的自然性、課件的美觀性編制同學(xué)聽(tīng) 課記錄和評(píng)判表；6 ）

22、 教 師 編 制 研 究 性 學(xué) 習(xí) 課 題 研 究 開(kāi) 題 報(bào) 告 ；2學(xué)生準(zhǔn)備：1） 學(xué) 生 預(yù) 習(xí) 教 材 , 對(duì) 教 材 中 的 內(nèi) 容 做 宏 觀 的 了 解 ； 分組預(yù)習(xí)并完成老師下發(fā)的有關(guān)資料；4）按聽(tīng)證會(huì)的要求擺好課桌椅,依據(jù)各小組的挑選按辯論的 正方和反方分成左右兩個(gè)大組；二、情境創(chuàng)設(shè) 老師：通過(guò)課件向同學(xué)呈現(xiàn)基因工程給人類帶來(lái)龐大成就的圖片；同時(shí)述說(shuō)如下：基因工程自1973 年產(chǎn)生后,由于基因工程技術(shù)具有可以直接掌握基因,將基因從一個(gè)物種轉(zhuǎn)移至另一個(gè)物種,創(chuàng) 造出新的物種或新的品種的顯著特點(diǎn)；也就是說(shuō),可依據(jù)人們的主 觀愿望,制造出自然界中原先并不存在的新的生物類型,使人類

23、從 單純地熟悉生物和利用生物的傳統(tǒng)模式跳動(dòng)到隨心所欲改造生物和制造生物的新時(shí)代；經(jīng)過(guò)30 多年的進(jìn)展歷程,取得了驚人的成果,特殊是近 10 年來(lái),基因工程的進(jìn)展更是突飛猛進(jìn)；基因轉(zhuǎn)移、基因 擴(kuò)增多技術(shù)的應(yīng)用,不僅使生命科學(xué)的爭(zhēng)論發(fā)生了前所未有的變 化,而且在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中,為農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán) 境愛(ài)護(hù)等方面開(kāi)拓了寬闊的進(jìn)展前景；今日就由同學(xué)們來(lái)闡述自己的熟悉和看法；三、師生互動(dòng) 老師：第一請(qǐng)各小組匯報(bào)課前收集到的有關(guān)基因工程應(yīng)用的事 例資料；同學(xué)分組匯報(bào)并溝通課前收集資料的情形；同學(xué) 1：基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩方面：1）通過(guò)基因工程技術(shù)獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作

24、16 / 27 物；2）用基因工程的方法可培育出具有各種抗逆性的作物新品 種；現(xiàn)在已培育出一批分別具有抗病、抗蟲(chóng)、抗除草劑、抗鹽堿、抗病毒、抗干旱等性狀的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物；1996 至 2022 年的短短五年,全球轉(zhuǎn)基因作物從 170 104hm2進(jìn)展到 4420 104hm2,其推廣速度使前所未有的 ；同學(xué) 2：基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用也具有寬闊的前景,科學(xué)家將某種特定基因與病毒 DNA構(gòu)成重組 DNA,然后,通過(guò)感染或顯微注射技術(shù)將重組 DNA轉(zhuǎn)移到動(dòng)物受精卵中,并由這種受精卵發(fā)育成新個(gè)體,這就是我們?cè)谇懊嫣岬降霓D(zhuǎn)基因動(dòng)物；通過(guò)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物人們可以獲得所需要的各種優(yōu)

25、良品質(zhì)；1982 年,美國(guó)科學(xué)家將人的生長(zhǎng)基因和牛的生長(zhǎng)素基因分別注射到小白鼠的受精卵中,借腹懷胎后,產(chǎn)下的小白鼠比一般的大一倍,顯現(xiàn)了前所未有的 超級(jí)鼠 ,這是世界上第一只轉(zhuǎn)基因動(dòng)物；人們?nèi)杂猛瑯拥姆椒?間續(xù)獲得自然界中從來(lái)就不曾有過(guò)的 超級(jí)綿羊 和 超級(jí)魚(yú) 等動(dòng)物；例如：轉(zhuǎn)基因綿羊,比一般綿羊生 長(zhǎng)快30,體型大 0.5 倍；又如,澳大利亞科學(xué)家培育的轉(zhuǎn)基因豬,4個(gè)月后可達(dá) 90 kg ,生長(zhǎng)速度比一般家豬提高 100；同學(xué) 3：基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用主要可概括為兩個(gè)方面：1） 用于生產(chǎn)基因工程藥品17 / 27 所謂基因工程藥物就是先確定對(duì)某種疾病有預(yù)防和治療作用

26、的 蛋白質(zhì),然后將掌握該蛋白質(zhì)合成過(guò)程的基因取出來(lái),經(jīng)過(guò)一系列 基因操作,最終將該基因放入可以大量生產(chǎn)的受體細(xì)胞中去,這些 受體細(xì)胞包括細(xì)菌、酵母菌、動(dòng)物或動(dòng)物細(xì)胞、植物或植物細(xì)胞,在受體細(xì)胞不斷繁衍過(guò)程中,大規(guī)模生產(chǎn)具有預(yù)防和治療這些疾病 的蛋白質(zhì),即基因疫苗或藥物；基因工程的方法由于不受原料的限制,可以高效率的生產(chǎn)出各 種高質(zhì)量、低成本的藥物,如胰島素、抗生素等；2）用于基因診斷和基因治療 基因診斷 呈現(xiàn) DNA分子雜交過(guò)程的動(dòng)畫(huà)成效）基因診斷：運(yùn)用基因分析對(duì)疾病作出診斷的方法,是遺傳病最 精確的診斷手段,也是一種威力強(qiáng)大的高新技術(shù)；傳統(tǒng)診斷方法是 通過(guò)表現(xiàn)型來(lái)估計(jì)基因型,而基因診斷是從基

27、因著手來(lái)推斷表現(xiàn) 型,即繞過(guò)基因產(chǎn)物,通過(guò)直接探查基因進(jìn)行診斷,不受細(xì)胞類型 和發(fā)病年齡的限制,可用于一切遺傳病的診斷；基因診斷也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù),即在DNA水平分析檢測(cè)某一基因,從而對(duì)特定的疾病進(jìn)行診斷；用放射性同位素 如 P）、熒光分子等標(biāo)記的 DNA分子做探針,利用DNA分子雜交原理,鑒定被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息,達(dá)到檢測(cè)疾病的目的；癌細(xì)胞的病變過(guò)程,主要是由于基因調(diào)劑掌握失靈,通過(guò)基因 診斷,將發(fā)生紊亂的基因加以修復(fù),有期望根治癌癥；半乳糖血癥 是一種先天性糖代謝缺陷癥,通過(guò)基因診斷,發(fā)覺(jué)病人缺少一個(gè)合18 / 27 成半乳糖轉(zhuǎn)移酶的基因；如把半乳糖轉(zhuǎn)移酶的基因轉(zhuǎn)入缺乏這種基

28、 因的人體中,治療這種先天性疾病將成為可能；基因診斷已用于鐮 刀狀紅細(xì)胞貧血癥和地中海貧血癥的診斷；對(duì)腸道病毒、皰疹病 毒、腺病毒、肝炎病毒等引起的疾病,基因診斷技術(shù)已用于臨床實(shí) 踐；基因治療 基因治療,顧名思義,是指在基因水平上對(duì)人類疾病進(jìn)行治 療；詳細(xì)地說(shuō),它是利用基因轉(zhuǎn)移或基因調(diào)控的手段,將正?；?轉(zhuǎn)人疾病患者機(jī)體細(xì)胞內(nèi),取代致病的突變基因,表達(dá)所缺乏的基 因產(chǎn)物；或者是通過(guò)基因調(diào)控的手段,有目的地抑制反常基因表達(dá) 或重新開(kāi)啟已關(guān)閉的基因,達(dá)到治療遺傳病、腫瘤、艾滋病、心血 管等疾病的目的；同學(xué) 4：基因工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用 隨著人類社會(huì)的進(jìn)展,糧食危機(jī)越來(lái)越威逼著人類的生存與發(fā) 展

29、,利用基因工程可以為人類開(kāi)創(chuàng)新的食物來(lái)源；如雞蛋白基因在 大腸桿菌和酵母菌中表達(dá)勝利,說(shuō)明人們有期望從發(fā)酵罐里生產(chǎn)出 人類需要的卵清蛋白；同樣的,不久的將來(lái),人們?nèi)钥梢詮奈⑸?中獲得人們所需要的各種養(yǎng)分物質(zhì)；同學(xué) 5：基因工程應(yīng)用于環(huán)保 基因工程應(yīng)用于環(huán)保,一方面基因工程方法可用于環(huán)境監(jiān)測(cè)；據(jù)報(bào)道,用 DNA探針可以檢測(cè)飲用水病毒的含量；詳細(xì)方法：用一個(gè)特定的 DNA片段制成探針,與被測(cè)的病毒 19 / 27 DNA雜交,從而把病毒檢測(cè)出來(lái)；與傳統(tǒng)方法相比具有快速、靈敏的特點(diǎn)；傳統(tǒng)的檢測(cè)一 次,需幾天或幾個(gè)星期的時(shí)間,精確度不高,而用 DNA探針只需一 天；據(jù)報(bào)道,能從 1t 水中檢測(cè)出 1

30、0 個(gè)病毒來(lái),精確度大大提高；基因工程仍可用于凈化環(huán)境；隨著石油工業(yè)的快速進(jìn)展,石油 這種含有多種烴類的物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成很大的污染；自然界中,假單 相桿菌的細(xì)菌能夠分解石油,但是,每一種假單抱桿菌只能分解石 油中的某一種成分； 1975 年,科學(xué)家用基因工程的方法,把能分解 三種焊類的基因都轉(zhuǎn)到能分解另一種烴類的假單抱桿菌內(nèi),制造出 了能同時(shí)分解四種烴類的 超級(jí)細(xì)菌 ；同學(xué) 6：展望 21 世紀(jì),將是基因工程快速進(jìn)展和日臻完善的世 紀(jì),它將為人類帶來(lái)龐大的效益,人們不光在基因工程的技術(shù)上取 得突破,仍將加速其產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程；基因工程將在人類生活的方方 面面發(fā)揮它舉足輕重的作用；老師：同學(xué)們的陳述為

31、我們呈現(xiàn)了基因工程的美好前景；現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們看我摘錄的一就消息：1998 年英國(guó)的爭(zhēng)論人員普斯陶伊通過(guò)新聞媒體向人呈現(xiàn)了他的爭(zhēng)論成果：試驗(yàn)鼠在食用轉(zhuǎn)基因土豆十 天后,其腎、脾和消化道都顯現(xiàn)了不同程度的損耗；你們?cè)鯓涌创?轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性呢？同學(xué)：閱讀教科書(shū) P105的內(nèi)容；同學(xué)：四人一組,依據(jù)課前老師整理印發(fā)給各組的轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品利弊爭(zhēng)辯的要點(diǎn),對(duì)教科書(shū)P105 資料分析中的兩種觀點(diǎn)進(jìn)行摸索、爭(zhēng)論,找出支持某一觀點(diǎn)的有力論據(jù)；20 / 27 同學(xué)：分組爭(zhēng)論,老師強(qiáng)調(diào)支持某一觀點(diǎn)的論據(jù)要充分,要注 意科學(xué)性、客觀性和規(guī)律性；老師：將聽(tīng)證會(huì)將角色扮演的程序、規(guī)章和詳細(xì)要求以及評(píng)

32、判 標(biāo)準(zhǔn),分發(fā)給各組,引導(dǎo)同學(xué)以小組為單位爭(zhēng)論并形成陳述報(bào)告要 點(diǎn)；同學(xué)：在爭(zhēng)論的基礎(chǔ)上,協(xié)商或小組指派某個(gè)角色,支配角色 扮演活動(dòng)；老師：角色扮演包括：A. 基因工程研發(fā)人員 B. 轉(zhuǎn)基因生物農(nóng)場(chǎng)主或轉(zhuǎn)基因食品生產(chǎn)商代表 C. 環(huán)保理想者 D. 消費(fèi)者 E. 食品與藥品檢測(cè)監(jiān)督部門(mén)的代表 F. 決策部門(mén)主管 G. 法律專家代表 同學(xué)：站在所扮演角色的立場(chǎng)上,收集證據(jù),按規(guī)定程序陳 述；模擬聽(tīng)證會(huì) 議題： 近來(lái),一些市民和媒體紛紛向市政府反映了他們對(duì)轉(zhuǎn)基 因農(nóng)產(chǎn)品或轉(zhuǎn)基因安全性的擔(dān)憂,呼吁市政府制定條例對(duì)轉(zhuǎn)基因生 物及轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)和銷售加以掌握；請(qǐng)你作為上述 AF 的任一 角色參與聽(tīng)證會(huì),

33、就是否應(yīng)當(dāng)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品加以限制21 / 27 發(fā)表你的看法；要求：觀點(diǎn)正確,論據(jù)充分,留意科學(xué)性,客觀性和規(guī)律性；聽(tīng)證會(huì)程序：1決策部門(mén)的主管陳述聽(tīng)證會(huì)議題及議程 規(guī)章）；2控辯雙方分別陳述各自的主見(jiàn)；3辯論階段；4法律專家代表陳述我國(guó)和世界各主要國(guó)家和地區(qū)的有關(guān) 法律法規(guī)；5表決有關(guān)條例議案；同學(xué)：每個(gè)小組挑選其中一個(gè)角色,預(yù)備陳述提綱和辯論材 料,做到敬重科學(xué)、體察民意、以理服人、客觀公平、民主決策；同學(xué)：依據(jù)老師下發(fā)的評(píng)判表,仔細(xì)聽(tīng)取控辨雙方的陳述,評(píng) 出正確辯論手；四、老師精講 自 20 世紀(jì) 70 歲月以來(lái),以基因工程為代表的生物技術(shù)的進(jìn)展 突飛猛進(jìn)；轉(zhuǎn)基因作物已在美國(guó)、

34、阿根廷及加拿大等國(guó)大面積種 植,轉(zhuǎn)基因微生物已被大量用于商品化生產(chǎn)各種藥品,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 的爭(zhēng)論也取得令人矚目的進(jìn)展；這些基因工程生物對(duì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)展、農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生及社會(huì)倫理等方面產(chǎn)生了龐大的影響,在解決人 類面臨的環(huán)境惡化、資源匱乏、效益衰退和疾病健康等問(wèn)題方面,顯示了龐大的作用；但是,由于基因工程是一門(mén)新興的高新技術(shù),通過(guò)基因重組,22 / 27 可將動(dòng)、植物和微生物的基因相互轉(zhuǎn)移,打破了傳統(tǒng)育種之間的界 限,能把一種生物體的基因轉(zhuǎn)移至毫不相關(guān)的另一種生物體中,創(chuàng) 造出新的物種或新的品種,這必定使人們對(duì)這些產(chǎn)品產(chǎn)生擔(dān)心和擔(dān) 憂,由此引發(fā)了轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的安全性的爭(zhēng)辯；目前,轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)可能引起的生物安全問(wèn)題,特殊是自由 爭(zhēng)論、制造、引入 環(huán)境）、投放 如市場(chǎng)）和排放轉(zhuǎn)基因有機(jī)物或 轉(zhuǎn)基因生物可能產(chǎn)生的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和安全問(wèn)題,已經(jīng)引起很多國(guó)家的 關(guān)注和學(xué)術(shù)界的爭(zhēng)辯；最初對(duì)生物技術(shù)安全性的爭(zhēng)辯來(lái)源于美國(guó)和 一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家的學(xué)術(shù)界,后來(lái)逐步擴(kuò)展到工業(yè)、農(nóng)業(yè)及商業(yè) 等部門(mén)和文化；道德社會(huì)生活領(lǐng)域；多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,因轉(zhuǎn)基因生物 技術(shù)而造成的影響,其中既有積極的也有消極的；既有正面的推動(dòng) 作用,也有負(fù)面的風(fēng)險(xiǎn)；既有可以為人類帶來(lái)龐大的利益,也可能 因治理或處置不當(dāng)而對(duì)人類和環(huán)境造成很大的不利影響,有些科學(xué) 家認(rèn)為,轉(zhuǎn)基因