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      基因工程

      發(fā)布時間:2024-02-22

      基因工程(精選14篇)

      基因工程 篇1

        科學(xué)界預(yù)言,21世紀(jì)是一個基因工程世紀(jì);蚬こ淌窃诜肿铀綄ι镞z傳作人為干預(yù),要認(rèn)識它,我們先從生物工程談起:生物工程又稱生物技術(shù),是一門應(yīng)用現(xiàn)代生命科學(xué)原理和信息及化工等技術(shù),利用活細(xì)胞或其產(chǎn)生的酶來對廉價原材料進(jìn)行不同程度的加工,提供大量有用產(chǎn)品的綜合性工程技術(shù)。 

        生物工程的基礎(chǔ)是現(xiàn)代生命科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和信息科學(xué)。生物工程的主要產(chǎn)品是為社會提供大量優(yōu)質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)品,例如生化藥物、化工原料、能源、生物防治劑以及食品和飲料,還可以為人類提供治理環(huán)境、提取金屬、臨床診斷、基因治療和改良農(nóng)作物品種等社會服務(wù)。

        生物工程主要有基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和微生物工程等5個部分。其中基因工程就是人們對生物基因進(jìn)行改造,利用生物生產(chǎn)人們想要的特殊產(chǎn)品。隨著dna的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和遺傳機(jī)制的秘密一點(diǎn)一點(diǎn)呈現(xiàn)在人們眼前,生物學(xué)家不再僅僅滿足于探索、提示生物遺傳的秘密,而是開始躍躍欲試,設(shè)想在分子的水平上去干預(yù)生物的遺傳特性。

        如果將一種生物的dna中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的dna鏈上去,將dna重新組織一下,不就可以按照人類的愿望,設(shè)計出新的遺傳物質(zhì)并創(chuàng)造出新的生物類型嗎?這與過去培育生物繁殖后代的傳統(tǒng)做法完全不同,它很像技術(shù)科學(xué)的工程設(shè)計,即按照人類的需要把這種生物的這個“基因”與那種生物的那個“基因”重新“施工”,“組裝”成新的基因組合,創(chuàng)造出新的生物。這種完全按照人的意愿,由重新組裝基因到新生物產(chǎn)生的生物科學(xué)技術(shù),就被稱為“基因工程”,或者稱之為“遺傳工程”。

        人類基因工程走過的主要?dú)v程怎樣呢?1866年,奧地利遺傳學(xué)家孟德爾神父發(fā)現(xiàn)生物的遺傳基因規(guī)律;1868年,瑞士生物學(xué)家弗里德里希發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核內(nèi)存有酸性和蛋白質(zhì)兩個部分。酸性部分就是后來的所謂的dna;1882年,德國胚胎學(xué)家瓦爾特弗萊明在研究蠑螈細(xì)胞時發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核內(nèi)的包含有大量的分裂的線狀物體,也就是后來的染色體;1944年,美國科研人員證明dna是大多數(shù)有機(jī)體的遺傳原料,而不是蛋白質(zhì);1953年,美國生化學(xué)家華森和英國物理學(xué)家克里克宣布他們發(fā)現(xiàn)了dna的雙螺旋結(jié)果,奠下了基因工程的基礎(chǔ);1980年,第一只經(jīng)過基因改造的老鼠誕生;1996年,第一只克隆羊誕生;1999年,美國科學(xué)家破解了人類第 22組基因排序列圖;未來的計劃是可以根據(jù)基因圖有針對性地對有關(guān)病癥下藥。

        人類基因組研究是一項生命科學(xué)的基礎(chǔ)性研究。有科學(xué)家把基因組圖譜看成是指路圖,或化學(xué)中的元素周期表;也有科學(xué)家把基因組圖譜比作字典,但不論是從哪個角度去闡釋,破解人類自身基因密碼,以促進(jìn)人類健康、預(yù)防疾病、延長壽命,其應(yīng)用前景都是極其美好的。人類10萬個基因的信息以及相應(yīng)的染色體位置被破譯后,破譯人類和動植物的基因密碼,為攻克疾病和提高農(nóng)作物產(chǎn)量開拓了廣闊的前景。將成為醫(yī)學(xué)和生物制藥產(chǎn)業(yè)知識和技術(shù)創(chuàng)新的源泉。

        科學(xué)研究證明,一些困擾人類健康的主要疾病,例如心腦血管疾病、糖尿病、肝病、癌癥等都與基因有關(guān)。依據(jù)已經(jīng)破譯的基因序列和功能,找出這些基因并針對相應(yīng)的病變區(qū)位進(jìn)行藥物篩選,甚至基于已有的基因知識來設(shè)計新藥,就能“有的放矢”地修補(bǔ)或替換這些病變的基因,從而根治頑癥;蛩幬飳⒊蔀21世紀(jì)醫(yī)藥中的耀眼明星。基因研究不僅能夠為篩選和研制新藥提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也為利用基因進(jìn)行檢測、預(yù)防和治療疾病提供了可能。比如,有同樣生活習(xí)慣和生活環(huán)境的人,由于具有不同基因序列,對同一種病的易感性就大不一樣。明顯的例子有,同為吸煙人群,有人就易患肺癌,有人則不然。醫(yī)生會根據(jù)各人不同的基因序列給予因人而異的指導(dǎo),使其養(yǎng)成科學(xué)合理的生活習(xí)慣,最大可能地預(yù)防疾病。

        信息技術(shù)的發(fā)展改變了人類的生活方式,而基因工程的突破將幫助人類延年益壽。目前,一些國家人口的平均壽命已突破80歲,中國也突破了70歲。有科學(xué)家預(yù)言,隨著癌癥、心腦血管疾病等頑癥的有效攻克,在2020至2030年間,可能出現(xiàn)人口平均壽命突破100歲的國家。到2050年,人類的平均壽命將達(dá)到90至95歲。

        人類將挑戰(zhàn)生命科學(xué)的極限。1953年2月的一天,英國科學(xué)家弗朗西斯•克里克宣布:我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了生命的秘密。他發(fā)現(xiàn)dna是一種存在于細(xì)胞核中的雙螺旋分子,決定了生物的遺傳。有趣的是,這位科學(xué)家是在劍橋的一家酒吧宣布了這一重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的。破譯人類和動植物的基因密碼,為攻克疾病和提高農(nóng)作物產(chǎn)量開拓了廣闊的前景。1987年,美國科學(xué)家提出了“人類基因組計劃”,目標(biāo)是確定人類的全部遺傳信息,確定人的基因在23對染色體上的具體位置,查清每個基因核苷酸的順序,建立人類基因庫。1999年,人的第22對染色體的基因密碼被破譯,“人類基因組計劃”邁出了成功的一步?梢灶A(yù)見,在今后的四分之一世紀(jì)里,科學(xué)家們就可能揭示人類大約5000種基因遺傳病的致病基因,從而為癌癥、糖尿病、心臟病、血友病等致命疾病找到基因療法。

        繼xx年6月26日科學(xué)家公布人類基因組"工作框架圖"之后,中、美、日、德、法、英等6國科學(xué)家和美國塞萊拉公司xx年2月12日聯(lián)合公布人類基因組圖譜及初步分析結(jié)果。這次公布的人類基因組圖譜是在原"工作框架圖"的基礎(chǔ)上,經(jīng)過整理、分類和排列后得到的,它更加準(zhǔn)確、清晰、完整。人類基因組蘊(yùn)涵有人類生、老、病、死的絕大多數(shù)遺傳信息,破譯它將為疾病的診斷、新藥物的研制和新療法的探索帶來一場革命。人類基因組圖譜及初步分析結(jié)果的公布將對生命科學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展起到重要的推動作用。隨著人類基因組研究工作的進(jìn)一步深入,生命科學(xué)和生物技術(shù)將隨著新的世紀(jì)進(jìn)入新的紀(jì)元! 

        基因工程在20世紀(jì)取得了很大的進(jìn)展,這至少有兩個有力的證明。一是轉(zhuǎn)基因動植物,一是克隆技術(shù)。轉(zhuǎn)基因動植物由于植入了新的基因,使得動植物具有了原先沒有的全新的性狀,這引起了一場農(nóng)業(yè)革命。如今,轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用,如抗蟲西紅柿、生長迅速的鯽魚等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的誕生。這只叫“多利”母綿羊是第一只通過無性繁殖產(chǎn)生的哺乳動物,它完全秉承了給予它細(xì)胞核的那只母羊的遺傳基因!翱寺 币粫r間成為人們注目的焦點(diǎn)。盡管有著倫理和社會方面的憂慮,但生物技術(shù)的巨大進(jìn)步使人類對未來的想象有了更廣闊的空間。

      基因工程 篇2

        教學(xué)

        過程

        教學(xué)

        內(nèi)容

        教學(xué)手段

        和方法

        預(yù)期

        目標(biāo)

        1.創(chuàng)設(shè)情境,引入對基因重組技術(shù)工具的學(xué)習(xí)。

        2.學(xué)習(xí) “分子手術(shù)刀”──限制酶。

        3.學(xué)習(xí)“分子縫合針”──dna連接酶。

        4.學(xué)習(xí)“分子運(yùn)輸車”──基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。

        5.布置作業(yè)。

        師:1973年轉(zhuǎn)基因微生物──轉(zhuǎn)基因大腸桿菌問世;1980年第一個轉(zhuǎn)基因動物──轉(zhuǎn)基因小鼠誕生;1983年第一例轉(zhuǎn)基因植物──轉(zhuǎn)基因煙草出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了一種生物的某些性狀在另一種生物中的表達(dá)。

        同學(xué)們,性狀的表達(dá)與我們從前學(xué)過的什么過程有關(guān)?

        生:與基因控制蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。

        師:假若這是一個dna上的能指導(dǎo)合成某種藥物蛋白的基因(老師用手指出紙條上的該區(qū)段),而這是一條煙草的dna(老師拿出另一紙條)。同學(xué)們分析,要實(shí)現(xiàn)藥物基因在煙草中的表達(dá),提前要做哪些關(guān)鍵工作?

        生:1. 要將藥物基因切割下來;

        2. 要將藥物基因整合到煙草的dna上。

        師:同學(xué)們說得對!但還應(yīng)該實(shí)際考慮問題,這兩條紙帶所代表的dna是在同一個細(xì)胞中嗎?

        生:不是。

        師:所以這里就存在一個基因轉(zhuǎn)移的實(shí)際問題,誰能具體說一下?

        生:就是如何將控制合成藥物的基因轉(zhuǎn)入煙草細(xì)胞的問題。

        師:同學(xué)們思考的問題,正是科學(xué)家們思考的問題。剛才我們所探討的工作,都是在分子水平上進(jìn)行的,切割也好,連接也好,轉(zhuǎn)移也好,無一例外。中國有句俗語叫“沒有金剛鉆兒,不攬瓷器活兒”?茖W(xué)家們在實(shí)施基因工程之前,苦苦求索,終于找到了實(shí)施基因工程的三種“金剛鉆兒”,使基因工程的設(shè)想成為了現(xiàn)實(shí)。這三種“金剛鉆兒”,一是準(zhǔn)確切割dna的工具,“分子手術(shù)刀”──限制酶;二是dna片段的連接工具,“分子縫合針”──dna連接酶;三是基因轉(zhuǎn)移工具,“分子運(yùn)輸車”──基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。下面我們就來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。

        師:在進(jìn)入對限制酶的學(xué)習(xí)時,你們可能最關(guān)心的是這種工具酶到哪里去尋找。我們不妨從以往學(xué)過的知識談起,引起思考。自然界中有各種生物,它們所處的環(huán)境不是真空。一些生物的dna可能進(jìn)入另一種生物的細(xì)胞中。這種可能,同學(xué)們可用什么實(shí)例來說明?

        生:噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗。

        師:那么現(xiàn)今存在的生物為什么沒有在長期的進(jìn)化過程中被外源dna的入侵而絕滅,仍能保持一種穩(wěn)定狀態(tài)呢?

        生:生物體有的有免疫系統(tǒng),如動物;有的有保護(hù)作用的組織、器官,如植物。

        師:那么作為單細(xì)胞的生物來講,怎么會有那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)?它如何來抵抗入侵的外源dna,保護(hù)自身呢?

        生:只有讓外來的dna失效,才能保護(hù)自身。

        師:那么怎樣才能讓dna失效?

        生:用dna酶,因為在必修課本中學(xué)過。

        師:用dna酶,那么生物自身的dna不也要失效了嗎?

        生:一種特殊的酶,能切割外來的dna,而對自身不切割。

        師:根據(jù)你們的分析可知,這種酶可能是一種不同于dna酶的、我們還沒有認(rèn)識的酶。我們討論至此,同學(xué)們是否有了從哪里獲得這種酶的意向?

        生:到單細(xì)胞的生物中去找。

        師:科學(xué)家的基本意向也和同學(xué)們一樣。單細(xì)胞生物比多細(xì)胞生物更容易受到外源dna的侵入。在長期的進(jìn)化過程中,使其必須有處理外源dna的酶?茖W(xué)家們經(jīng)過不懈的努力,終于從原核生物中分離純化出這種酶,叫做限制酶。迄今已從近300種微生物中分離出4 000種限制酶。這種酶與我們以前知道的dna酶的作用是不同的。請同學(xué)們看書,學(xué)習(xí)限制酶特有的作用。

        師:書中告訴我們這種特殊的酶有什么作用?

        生:它們能夠識別雙鏈dna分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。

        師:以上這句話,說出了兩層意思。一是識別特定核苷酸序列。請同學(xué)們看圖,ecori只能識別gaattc的核苷酸序列,smai只識別cccggg的核苷酸序列。第二層意思是從特定部位的兩個核苷酸之間切開。請同學(xué)們看圖,ecori就從g和a之間切開,smai就從c和g之間切開。

        師:剛才我們提到科學(xué)家們已經(jīng)分離出4 000多種限制酶。由于酶的不同,它們識別的特定核苷酸序列也不同,這樣就為我們切割dna提供了多種特定的“手術(shù)刀”。但它們切割dna后形成的末端有兩種可能,請同學(xué)看圖回答。

        生:一種形成黏性末端,一種形成平末端。

        師:那么這兩種末端是如何形成的呢?請從書中找到答案。

        生:限制酶在它識別序列的中心位置兩側(cè)將dna兩條單鏈分割開,就形成黏性末端,而從識別序列的中心位置切開就產(chǎn)生平末端。

        師:切斷的dna片段要與受體細(xì)胞的dna連接,同學(xué)們根據(jù)以往學(xué)習(xí)的經(jīng)驗,能說出用什么酶嗎?

        生:用dna復(fù)制中的dna聚合酶。

        師:同學(xué)們想到用dna聚合酶是很正常的,但是現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)的這種連接與dna復(fù)制中的連接有所不同。請看書后議論,由同學(xué)來回答。

        生:dna連接酶是將雙鏈的dna片段連接起來,而dna聚合酶則是將一個個脫氧核苷酸連接起來。

        師:同學(xué)們說得對,但還不深刻。比如剛才說dna連接酶是將雙鏈的dna片段連接起來,就是說dna連接酶是同時連接雙鏈的切口,而dna聚合酶只是在單鏈上將一個個脫氧核苷酸連接起來。相同之處都是通過形成磷酸二酯鍵來連接的。請同學(xué)們在圖中正確指出其位置。

        師:開始時,我們學(xué)習(xí)了限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果,一種產(chǎn)生黏性末端,一種產(chǎn)生平末端。那么恢復(fù)它們的連接,所用dna連接酶是否可以不加選擇?同學(xué)們應(yīng)從書中求得真知,自己解答這個問題。

        生:應(yīng)該有所選擇。因為e·coli dna連接酶只能將雙鏈dna片段黏性末端之間連接起來,不能將雙鏈dna片段平末端之間連接起來。 t4 dna連接酶既可“縫合”雙鏈黏性末端, 也可“縫合”雙鏈dna的平末端, 但平末端之間連接的效率比較低。

        師:單純的dna片段是很難導(dǎo)入受體細(xì)胞的,所以我們將切割下來的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞就需要有一個“分子運(yùn)輸車”幫助。不是任何的“分子運(yùn)輸車”都可以用來作目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體的。其中的理由要從實(shí)際情況出發(fā)考慮才能清楚。下面老師提出四個問題供大家思考。

        1.假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣?

        2.作為載體沒有切割位點(diǎn)將怎樣?

        3.目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞,你如何去察覺?

        4.如果載體對受體細(xì)胞有害將怎樣?不能分離會怎樣?

        生:1.導(dǎo)入受體細(xì)胞的目的基因不能復(fù)制,將在細(xì)胞增殖中丟失。

        2.載體沒有切割位點(diǎn),外源的目的基因不可能插入。

        3.如果載體上有遺傳標(biāo)記基因,這樣,在載體進(jìn)入受體細(xì)胞后,就可通過標(biāo)記基因的表達(dá)來檢測。

        4.載體對受體有害,將影響受體細(xì)胞新陳代謝,進(jìn)而使轉(zhuǎn)入的目的基因也無立足之地。載體不能分離,就不能獲得更多帶有目的基因的載體。

        師:可見以上內(nèi)容,都是在選擇合適載體時必須考慮的。請同學(xué)們閱讀課文,歸納出充當(dāng)基因進(jìn)入受體細(xì)胞載體的必要條件。

        生:1. 能自我復(fù)制;

        2. 有切割位點(diǎn);

        3. 有遺傳標(biāo)記基因;

        4. 對受體細(xì)胞無害、易分離。

        師:目前通常利用的載體是“質(zhì)!薄Y|(zhì)粒是能“友好”寄宿在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的小型的環(huán)狀dna。下面讓我們通過插圖一起來認(rèn)識質(zhì)粒,尤其要在質(zhì)粒載體結(jié)構(gòu)模式圖上找出剛才歸納幾個條件的具體體現(xiàn)。

        生:找到“復(fù)制原點(diǎn)”──說明質(zhì)粒能復(fù)制并能帶著插入的目的基因一起復(fù)制。

        找到“目的基因的插入位點(diǎn)”──說明質(zhì)粒有切割位點(diǎn)。

        找到“氨芐青霉素抗性基因”──說明有標(biāo)記基因的存在,將來可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。

        找到此質(zhì)粒來自大腸桿菌──說明沒有危害,大腸桿菌是非致病菌,大腸桿菌分裂快,也便于從大量復(fù)制個體中分離出來。

        1.完成書后練習(xí)題。

        2.認(rèn)真完成模擬制作──dna重組模型。希望大家動手、動腦協(xié)調(diào)配合,體會每一步驟在基因重組中的真實(shí)含義。最后結(jié)束時加強(qiáng)反思,回答書中提出的兩個問題。

        拿出兩種不同顏色的等寬的紙條。

        學(xué)生討論。

        第三個內(nèi)容不好回答,教師要引導(dǎo)。

        贊揚(yáng)也是教育的一種方式。

        引導(dǎo)大家思考。

        學(xué)生討論。

        討論中及時發(fā)現(xiàn)有創(chuàng)新思維的學(xué)生,鼓勵發(fā)表意見。學(xué)生再次議論。

        及時鼓勵學(xué)生。

        學(xué)生看書。

        教師點(diǎn)撥。

        學(xué)生看插圖。

        學(xué)生看書。

        學(xué)生看書,接著議論。

        教師點(diǎn)撥。

        利用插圖。

        看書學(xué)習(xí)。

        將局部問題整合到實(shí)際工作的全過程中思考。

        學(xué)生討論。

        學(xué)生歸納。

        學(xué)生結(jié)合插圖尋找。

        課內(nèi)與課外結(jié)合。

        聯(lián)系舊知識,使學(xué)生認(rèn)識到基因工程也是建立在基因控制蛋白質(zhì)合成的基礎(chǔ)理論上的,不可割裂。

        抽象變直觀,增強(qiáng)誘思的效果。

        使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)的發(fā)展有賴于技術(shù)的創(chuàng)新。

        以上教學(xué)也是將三種操作工具整合到一個完整的過程之中。

        將直白的教學(xué)內(nèi)容變得有思維力度。

        培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)造性。

        以上教學(xué)改變直白的教學(xué)方式,通過誘思,提高學(xué)生的思維能力。

        引導(dǎo)學(xué)生與dna酶作對比,在比較中準(zhǔn)確認(rèn)識限制酶。

        讓文字與插圖結(jié)合,使抽象的文字在直觀的插圖中得以體現(xiàn)。

        聯(lián)系舊知識,提供一個比較的對象,在比較中加深對dna連接酶的認(rèn)識。

        提高學(xué)生思維的深刻性。

        準(zhǔn)確認(rèn)識dna連接酶的作用部位。

        解決本課的難點(diǎn)。

        提出問題,誘導(dǎo)思考,解決難點(diǎn)。

        培養(yǎng)思維的廣闊性。

        培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力。

        利用插圖加深對載體必須具備條件的認(rèn)識。

        體現(xiàn)基礎(chǔ)知識的準(zhǔn)確運(yùn)用。在運(yùn)用中加深對基礎(chǔ)知識的深層次理解。

      基因工程 篇3

        【設(shè)計理念】

        根據(jù)高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)的四個基本理念,高中生物學(xué)教學(xué)重在提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。新課程對生物學(xué)教師和生物學(xué)教學(xué)都提出了新的要求,面對新課程,生物學(xué)教師要通力打造一個融啟發(fā)性、創(chuàng)造性、自主性、交互性于一堂的生物課堂教學(xué)氛圍。在生物學(xué)教學(xué)中,如何貫徹并達(dá)成新課程倡導(dǎo)的教學(xué)理念呢?在教學(xué)中認(rèn)真落實(shí)主體性教學(xué),注重課堂動態(tài)生成變資源的開發(fā)與利用,以切實(shí)提高學(xué)生的科學(xué)探究能力,訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。

        【教學(xué)目標(biāo)】

        1、知識與技能

        (1)簡述雜交育種和誘變育種的概念,舉例說明雜交育種和誘變育種方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。(簡述雜交育種和誘變育種的作用及其局限性。)

        (2)舉例說明雜交育種、誘變育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

        (3)討論遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。

        (4)總結(jié)雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點(diǎn)。

        2、過程與方法

        (1)嘗試將你獲得信息用圖表、圖解的形式表達(dá)出來。

        (2)運(yùn)用遺傳和變異原理,解決生產(chǎn)和生活實(shí)際中的問題。

        3、情感態(tài)度和價值觀

        (1) 討論從雜交育種到基因工程這一科技發(fā)展歷程中,科學(xué)、技術(shù)和社會的相互作用。

        (2) 通過對我國雜交育種和誘變育種成果的了解,關(guān)注我國的育種技術(shù)的發(fā)展及在國際上的競爭能力,認(rèn)同育種技術(shù)的改進(jìn)對解決糧食危機(jī)等問題的重要性。

        (3)體會科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會生產(chǎn)力、推動社會進(jìn)步等方面的巨大作用。

        【教材分析】

        本節(jié)在學(xué)習(xí)生物遺傳變異的基礎(chǔ)知識、了解遺傳變異基本規(guī)律的基礎(chǔ)上,而且生物育種知識是高中生物新課程教學(xué)中的重點(diǎn)知識,該知識內(nèi)容不僅是必修2的學(xué)習(xí)主線之一,還與選修3現(xiàn)代生物科技專題中的基因工程專題有密切的聯(lián)系,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識遺傳學(xué)的知識是怎樣用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐、提高和改善生產(chǎn)技術(shù),最大限度地滿足人類不斷增長的物質(zhì)需要的,通過該內(nèi)容的分析學(xué)習(xí),還可以訓(xùn)練學(xué)生的各方面能力。

        【學(xué)情分析】

        初中生物課中關(guān)于人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種的內(nèi)容,使學(xué)生對選擇育種與雜交育種有了初步的了解。在本書前幾章的學(xué)習(xí)中,學(xué)生又學(xué)習(xí)了分離定律與自由組合定律,為理解傳統(tǒng)育種方法所依據(jù)的遺傳學(xué)原理打下了基礎(chǔ)。在本節(jié)教學(xué)中,教師可以指導(dǎo)學(xué)生搜集我國在育種實(shí)踐方面取得成功的事例,分析其中包含的遺傳學(xué)規(guī)律,體會科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會生產(chǎn)力、推動社會進(jìn)步等方面的巨大作用。

        【課時安排】 1課時

        【教學(xué)準(zhǔn)備】教師根據(jù)下面幾方面制作多媒體課件

        1、課前準(zhǔn)備

        教師指導(dǎo)學(xué)生搜集我國在育種實(shí)踐方面取得成功的事例,分析其中包含的遺傳學(xué)規(guī)律,體會科學(xué)技術(shù)在發(fā)展社會生產(chǎn)力、推動社會進(jìn)步等方面的巨大作用。

        2、情境創(chuàng)設(shè)

        教師展示課前收集的古人馴化野生動物、栽培植物的圖片資料制成的課件,按課件圖片的順序,先向?qū)W生展示古人馴化狗、馬、牛、豬、雞,培育玉米、小麥、水稻、各種蔬菜、水果的過程;再向?qū)W生展示現(xiàn)在的家禽、家畜、糧食、蔬菜、水果的各種優(yōu)良品種的圖片,引起學(xué)生的興趣。

        3、師生互動

        這些優(yōu)良的品種,都是人們利用生物的變異,通過長期的選擇,汰劣留良,培育出來的優(yōu)良品種。教師要提倡或維護(hù)生生、師生平等交流互動的人際關(guān)系,教師要運(yùn)用各種方法,促進(jìn)師生和生生的思維碰撞和情感的交流,達(dá)到《標(biāo)準(zhǔn)》對知識、情感、能力目標(biāo)的要求。

        【教學(xué)過程】

        教師活動

        學(xué)生活動

        設(shè)計意圖

        教師組織學(xué)生展示課前收集的關(guān)于選擇育種和雜交育種的資料(以圖片為主)

        提出問題:

        1.古印第安人是最早選擇和培育玉米的,最突出的貢獻(xiàn)是選育了果穗碩大、淀粉含量高的玉米。請分析古印第安人培育玉米的方法所隱含的遺傳學(xué)原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。

        教師在學(xué)生閱讀教材的基礎(chǔ)上,組織學(xué)生交流上述問題。

        【學(xué)情預(yù)設(shè)】若學(xué)生不能較好地回答上述問題,教師可以通過對問題的分解,實(shí)施進(jìn)一步的引導(dǎo):

       。1)古印第安人培育玉米的方法稱為   。

       。2)這里的“選擇”的含義是      。

        (3)“用作祭祀的玉米是在隔離條件下種植的”其中“隔離”作用是      。

       。4)選擇育種的優(yōu)缺點(diǎn)是        。 

        選擇育種的局限性是:只能利用生物在自然環(huán)境條件下產(chǎn)生的有限變異,在已有的性狀組合中選育優(yōu)良品種。 

        請同學(xué)們閱讀課本的“問題探討”并提出問題: 

        教師檢查,我們發(fā)現(xiàn)大家使用的方法都是――雜交育種,看來你們已經(jīng)嘗試從理論上探索雜交育種的方法了。

        學(xué)生的資料展示和交流

        學(xué)生閱讀資料,學(xué)生帶著問題閱讀教材p98頁并作答。

        學(xué)生作答:

        (1)選擇育種

       。2)汰劣留良

       。3)防止質(zhì)劣玉米與選擇的具有優(yōu)良性狀的玉米雜交,使優(yōu)良性狀得到不斷的積累。

       。4)優(yōu)點(diǎn):技術(shù)簡單、容易操作。

        缺點(diǎn):選擇范圍有限,育種周期長。

        分組討論。學(xué)生把設(shè)想描述出來。聽課的同學(xué)對各方案進(jìn)行評價。

        激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。

        師生共同解決問題,運(yùn)用現(xiàn)代遺傳學(xué)知識為學(xué)生闡明“選擇育種”做鋪墊。培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和理解能力。

        現(xiàn)在我們來分析各方案是否科學(xué)規(guī)范。引導(dǎo)學(xué)生討論并指出其優(yōu)點(diǎn)和不足,以及自己的疑問。

        教師:點(diǎn)撥、解答同學(xué)們的問題:

        (1)雜交育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理就是:基因的自由組合規(guī)律,即通過雜交,把生物不同品種間的基因重新組合,以便使不同親本的優(yōu)良基因組合到一起、從而創(chuàng)造出對人類有益的新品種。

        (2)選育出的新品種必須是純合子,否則其后代就會因為發(fā)生性狀分離而失去優(yōu)勢。

       。3)遺傳圖解有更簡潔的表示方法,即用我們在第一章所學(xué)的基因型的方式來表示。

        教師以課本的兩個小麥品種雜交為例:如果小麥中,高產(chǎn)(a)對低產(chǎn)(a)是顯性,不抗。╞)對抗。╞)是顯性,我們需要的是高產(chǎn)抗病的純種,假定兩個親本小麥品種都是純合子,請繪出育種過程的遺傳圖解:

        教師點(diǎn)評,并示范書寫過程如下:

        p       aabb  x  aabb

        ↓    ↓

        配子    ab      ab

        ↓    ↓

        f1       aabb

        f2   基因型  1/16 aabb  1/16 aabb

        1/16   aabb    1/16  aabb

        2/16 aabb       2/16 aabb 

        2/16   aabb   2/16 aabb   4/16 aabb

        表現(xiàn)型   9/16高產(chǎn)不抗   3/16低產(chǎn)不抗

        3/16高產(chǎn)抗病    1/16 低產(chǎn)抗病

        【學(xué)情預(yù)設(shè)】:根據(jù)自由組合定律,在

        f2 中高產(chǎn)抗。ㄒ伙@一隱)品種占總數(shù)的3/16。

        思考:(1)我們得到的這種具有雜種優(yōu)勢的品種可以代代遺傳嗎?

        (2)如何能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種?

        (3)我們選育出的純合子新品種aabb,在f2 所有的后代中的概率是1/16。哪么它在f2的高產(chǎn)抗病后代中的概率又是多少?

        教師引導(dǎo),總結(jié)教材p99頁的雜交育種的概念。

        請舉出我國在雜交育種方面成就。

        【學(xué)情預(yù)設(shè)】:與選擇育種比較,雜交育種有什么優(yōu)點(diǎn)?

        【思考與討論】:綜上所述雜交育種的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的,但是在實(shí)際操作中,會遇到不少困難。請從雜交后代可能出現(xiàn)的類型,以及育種時間等方面,分析雜交育種方法的不足。有沒有更好的育種方法來彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)呢?

        二、誘變育種

        教師引導(dǎo)學(xué)生回憶基因突變的內(nèi)容。

        利用基因突變的原理應(yīng)用在育種中,就發(fā)展為一種新的方法——誘變育種。

        教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材p100頁,教材列舉了哪些誘變育種的實(shí)例?

        教師通過大量的圖片資料介紹了誘變育種的實(shí)例 

        教師總結(jié):誘變育種的概念指什么?

        教師引導(dǎo),組織開展生生、師生的討論

        與雜交育種相比,誘變育種有什么優(yōu)點(diǎn)?聯(lián)系基因突變的特點(diǎn),談?wù)務(wù)T變育種的局限性。要想克服這些局限性,可以采取什么辦法?

        教師小結(jié):

        兩種育種方法都為我們創(chuàng)造許多優(yōu)良的品種,育種技術(shù)的發(fā)展為我們的社會經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了許多價值,我國作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個國家之一,在作物空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

        在上一章我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了多倍體育種、單倍體育種的方法,現(xiàn)在請同學(xué)們列表比較:雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種在方法、原理、優(yōu)缺點(diǎn)的異同點(diǎn)。

        出示部分學(xué)生的遺傳圖解

        學(xué)生疑問:

       。1)雜交育種蘊(yùn)含著哪些遺傳學(xué)規(guī)律?

       。2)培育出的一個新品種,如何判斷它是否符合預(yù)期的要求呢?

        (3)有沒有更簡潔的遺傳圖解呢?

        學(xué)生每人都在作業(yè)本上嘗試書寫,請兩位同學(xué)在黑板上書寫。 

       。1)不可以,因為其中有2/16的植株是雜合體,它的下一代會出現(xiàn)性狀分離。

       。2)要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種,就必須對在f2  中所得到表現(xiàn)型為高產(chǎn)抗病(一顯一隱)的植株連續(xù)自交和育種,逐步淘汰不符合要求的植株,直到不再發(fā)生性狀分離,就是我們要選育的能夠穩(wěn)定遺傳的純合子新品種――aabb。

        (3)1/3。 

        雜交育種就是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起,再經(jīng)過選擇和培育,就得到新品種的方法。

        袁隆平的雜交水稻,中國荷斯坦牛等 

        能將兩個不同品種的優(yōu)良性狀集中在一起,產(chǎn)生新的性狀組合的新品種;育種的目的性較強(qiáng)。

        雜交育種只能利用已有基因的重組,按需選擇,并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象,育種進(jìn)程緩縵(一般需5至7年),過程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。

        學(xué)生回憶學(xué)過的知識,并交流和討論:

        基因突變:誘發(fā)基因突變的因素(物理因素、化學(xué)因素和生物因素) 

        如黑農(nóng)五號;衛(wèi)星“87-2”青椒、“航育1號”水稻、“豫麥13號小麥”等;青霉菌高產(chǎn)菌株等。

        誘變育種就是利用物理因素(如x射線、r射線、紫外線、激光等)或化學(xué)因素(亞硝酸、硫酸二乙脂等)來處理生物,使生物發(fā)生基因突變。

        誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高突變率,在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握,突變體難以集中多個理想性狀。要想克服這些局限性,可以擴(kuò)大誘變后代的群體,增加選擇的機(jī)會。

        結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗,引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)的育種方法。

        充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,讓學(xué)生積極參與討論。

        運(yùn)用自由組合定律的知識和書寫遺傳圖解的技能解釋雜交育種中的基因重組的現(xiàn)象。

        培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,給予學(xué)生發(fā)散思維、啟動已有知識的空間。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識和技能解決實(shí)際問題的能力。

        理解雜交育種在產(chǎn)生f1代后,還需要經(jīng)過選擇和培育形成能穩(wěn)定遺傳個體的過程。

        培養(yǎng)學(xué)生提煉和歸納能力。 

        突出雜交育種的局限為后續(xù)學(xué)習(xí)埋下伏筆。

        師生共同解決疑惑的問題,強(qiáng)化對概念的學(xué)習(xí)。 

        掌握基本概念 

        培養(yǎng)自學(xué)能力,使學(xué)生在反饋、思考中進(jìn)一步突破難點(diǎn)。

        四種育種方法的比較

        雜交育種

        誘變育種

        多倍體育種

        單倍體育種

        處理

        雜交

        用物理、化學(xué)因素處理生物,

        用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗

        花藥離體培養(yǎng)

        原理

        通過基因重組,把兩個親本的優(yōu)良性狀的組合在同一個后代中,從而產(chǎn)生符合要求的新類型。

        用人工方法誘發(fā)基因?qū)嵶,產(chǎn)生新性狀,創(chuàng)造新品種或新類型。

        抑制細(xì)胞分裂中紡錘體的形成。使染色體的數(shù)目加倍后不能形成兩個細(xì)胞。

        誘導(dǎo)精子直接發(fā)育成植株,再用秋水仙素加倍成純合子。

        優(yōu)缺點(diǎn)

        方法簡單,容易操作。

        不能創(chuàng)造新的基因,育種進(jìn)程緩縵,過程繁瑣。

        能提高變異的頻率,大幅改良某些性狀,變異性狀較穩(wěn)定,可加速育種進(jìn)程。

        有利變異少,需大量處理供試材料,誘發(fā)突變的方向難以掌握,突變體難以集中多個理想性狀。

        器官較大,營養(yǎng)物質(zhì)含量高。

        發(fā)育延遲,結(jié)實(shí)率底。

        自交后代不發(fā)生性狀分離,可縮短育種年限(2年)。

        方法復(fù)雜,成活率低。

        實(shí)例

        小麥高莖(易倒伏)、抗銹病的純種與矮莖(抗倒伏)易染病的純種進(jìn)行雜交,培育出矮莖抗銹病小麥品種。

        青霉菌經(jīng)x射線、紫外線照射以及綜合處理,培育出青霉素產(chǎn)量很高的菌株

        三倍體無籽西瓜、八倍體小黑麥。

        抗病植株的育成。

        【知識鏈接】

        1、雜種優(yōu)勢與雜交育種的區(qū)別

        雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的現(xiàn)象。它是指基因型不同的親本個體相互雜交產(chǎn)生的雜種第一代,在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等一種或多種性狀上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢具有以下特點(diǎn):雜種優(yōu)勢不是某一兩個性狀單獨(dú)表現(xiàn)突出,而是許多性狀綜合表現(xiàn)突出;雜種優(yōu)勢的大小,取決于雙親的遺傳差異和互補(bǔ)程度;親本基因型的純合程度不同,雜種優(yōu)勢的強(qiáng)弱也不同;雜種優(yōu)勢在f1代表現(xiàn)最明顯,f2代以后逐漸減弱。雜種優(yōu)勢在性狀上表現(xiàn)為不同類型,如營養(yǎng)體發(fā)育較旺的營養(yǎng)型、生殖器官發(fā)育較旺的生殖型和對外界不良環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)的適應(yīng)型。育種實(shí)踐上,人們常利用雜種優(yōu)勢獲得較好的經(jīng)濟(jì)性狀。

        早在多年前,我國勞動人民就用馬和驢交配而獲得體力強(qiáng)大、耐力好的雜種──騾,首創(chuàng)了利用雜種優(yōu)勢的先例。雜種優(yōu)勢在植物中更是非常普遍的現(xiàn)象。為什么雜交種f1會有優(yōu)勢呢?這是一個比較復(fù)雜的問題,人們從多個方面對其機(jī)理進(jìn)行了研究。一種比較通俗的解釋是:一般來說,多數(shù)顯性基因有利于個體的生長發(fā)育,而相對的隱性基因不利于生長和發(fā)育。通過雜交,親本雙方帶入子代雜合子中的顯性(有利)基因掩蓋了隱性(有害)基因,因而表現(xiàn)出有利于生長發(fā)育的雜種優(yōu)勢。

        雜交育種通常是指把不同遺傳類型的動物或植物進(jìn)行交配,使優(yōu)良性狀結(jié)合于雜種后代中,通過培育和選擇,創(chuàng)造出新品種的方法。它是動植物育種工作的基本方法之一。在雜交育種中應(yīng)用最為普遍的是品種間雜交(兩個或多個品種間的雜交),其次是遠(yuǎn)緣雜交(種間以上的雜交)。

        生產(chǎn)上,常常把用雜交方法培育優(yōu)良品種或利用雜種優(yōu)勢都稱為雜交育種,事實(shí)上,兩者之間是有區(qū)別的。雜交育種過程就是要在雜交后代眾多類型中選留符合育種目標(biāo)的個體進(jìn)一步培育,直至獲得優(yōu)良性狀穩(wěn)定的新品種。雜交育種不僅要求性狀整齊,而且要求培育的品種在遺傳上比較穩(wěn)定。品種一旦育成,其優(yōu)良性狀即可相對穩(wěn)定地遺傳下去。雜種優(yōu)勢則主要是利用雜種f1代的優(yōu)良性狀,而并不要求遺傳上的穩(wěn)定。作物育種上就常常在尋找某種雜交組合,通過年年配制f1代雜交種用于生產(chǎn)的辦法,取得經(jīng)濟(jì)性狀,而并不要求其后代還能夠保持遺傳上的穩(wěn)定性。

        2、太空育種簡介

        太空育種主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球所能達(dá)到的空間環(huán)境,通過強(qiáng)輻射、微重力和高真空等條件誘發(fā)植物種子的基因發(fā)生變異的作物育種新技術(shù)。經(jīng)歷過太空遨游的農(nóng)作物種子返回地面后再進(jìn)行種植,不僅植株明顯增高增粗,果型增大,而且品質(zhì)也得到提高。

        我國從1987年開始太空育種。1987年8月5日我國發(fā)射的第9顆返回式衛(wèi)星首次搭載了青椒、小麥、水稻等一批種子,開始了我國太空育種的嘗試。至今,我國已先后8次進(jìn)行了太空育種試驗。經(jīng)過太空育種的青椒、番茄、黃瓜、水稻等作物,高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病性強(qiáng)。美國曾進(jìn)行過玫瑰的太空育種,希望獲得玫瑰油產(chǎn)量高的突變體;俄羅斯曾經(jīng)進(jìn)行過圣誕樹的太空育種,現(xiàn)在大面積種植在西伯利亞和哈薩克斯坦地區(qū),從太空回來的圣誕樹長得非常高大。 

        【板書設(shè)計】第6章     從雜交育種到基因工程

        第1節(jié)   雜交育種和誘變育種

        一、選擇育種:利用自然條件下的生物變異,汰劣留良,長期選擇,培育優(yōu)良品種。

        二、雜交育種

        三、誘變育種

        【設(shè)計思路】

        教學(xué)反思

        由于很多內(nèi)容學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過如基因的自由組合定律、基因突變以前都學(xué)過,所以我采用采用溫故知新—雜交育種的技術(shù)方法—誘變育種的技術(shù)方法—知識擴(kuò)展—總結(jié)的方法來講授新知識。本節(jié)課的設(shè)計也能把理論與實(shí)踐充分地結(jié)合在一起,例如在雜交育種技術(shù)的學(xué)習(xí)中,教師舉例:利用高抗和矮感的小麥來設(shè)計如何出矮抗的小麥。通過學(xué)生的動手操作,使知識更能貼近生活,學(xué)以致用。課程改革的目標(biāo)要求教師應(yīng)具備對知識體系熟練,應(yīng)對課堂教學(xué)要自如,教學(xué)中注重學(xué)生的差異性。在教學(xué)中教師能注重學(xué)生的差異性,例如在雜交育種的設(shè)計實(shí)驗中,大部分同學(xué)不太理解最后得到矮抗的比例,教師能放慢教學(xué)一步步解釋。同時,該教師教態(tài)自然、隨和,給學(xué)生以親近的感覺。

        本節(jié)課有很多相似、相關(guān)知識點(diǎn),學(xué)生易混淆。我提出問題引導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行比較。如 “四種育種方式的區(qū)別”。

        本節(jié)課失誤也很多,在學(xué)習(xí)這兩種育種方法時應(yīng)注意承上啟下,每一種育種方法有它的優(yōu)點(diǎn)同時也存在不足,從而引出另一種育種方法;提問太多導(dǎo)致浪費(fèi)很多時間;板書不細(xì)致;時間安排不太合理,前松后緊;學(xué)生看書時間太多;課改思想體現(xiàn)的不多等。

      基因工程 篇4

        基因工程在高中生物知識里面算比較難的,必修2里面涉及到的內(nèi)容教簡單,而選修三里面涉及到的內(nèi)容較復(fù)雜且更細(xì)致,本節(jié)課根據(jù)必修2來進(jìn)行備課和教學(xué)。在實(shí)際教學(xué)中,出現(xiàn)了一下幾點(diǎn)問題:

        1、課堂時間沒有用完(只上了22分鐘);

        2、課堂不夠活躍,沒有多的地方讓學(xué)生思考;

        3、學(xué)生學(xué)習(xí)得不踏實(shí)。出現(xiàn)這些問題是因為我重點(diǎn)該講的知識沒有詳講,而是一句帶過,該強(qiáng)調(diào)的地方?jīng)]有強(qiáng)調(diào),導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)得不踏實(shí)。而且在內(nèi)容安排上有問題,講解完基因工程的定義后,在學(xué)生沒有了解到基因工程的步驟時就開講基因的工具,使學(xué)生不能理解這些抽象的東西,腦內(nèi)沒有將工具和作用相聯(lián)系,導(dǎo)致學(xué)不懂。

        感謝我的指導(dǎo)老師龔老師認(rèn)真的地為我分析,叫我如何設(shè)計和教學(xué)這堂課,也安慰我(其實(shí)我還是挺沮喪的)。老師的建議是,用產(chǎn)胰島素的大腸桿菌作為導(dǎo)入很 OK,然后在講基因的工具之前應(yīng)該把基因工程的過程先簡單的講一下,讓他們對步驟和工具該作用于哪個地方有一個簡單的認(rèn)識,然后在開展基因工具的教學(xué),最后講基因工程的步驟。在教學(xué)過程中,應(yīng)該把新的知識和已學(xué)的知識聯(lián)系起來,而不是憑空的給出。比如說在講基因工程的原理是基因重組的時候,就可以跟雜交育種相聯(lián)系起來。

        沒有板書到而又是重點(diǎn)的知識點(diǎn),可以提醒同學(xué)們將它們勾出來。在本節(jié)課,我用到了基因工程的視頻,老師建議如果我要邊放視頻邊講述過程的話,應(yīng)該使視頻停在要講的位置,講完之后再放,這樣不容易分散學(xué)生的注意,也能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

        講完這堂課,我除了在思考自己的教學(xué)外,我還在想,“如果沒有犯錯誤,你怎么能知道該在哪里進(jìn)步”。在作為一個人民教師,在我的從教道路上,一切都還很漫長,我需要總結(jié)每一次教學(xué),收獲自己的思路和方法。加油!!

      基因工程 篇5

        學(xué)習(xí)導(dǎo)航

        1.學(xué)習(xí)目標(biāo)

       。1)簡述基因工程的基本原理。

       。2)舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。

       。3)關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。

        2.學(xué)習(xí)建議

        (1)本節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是基因工程的基本原理和大致過程。在理解基因工程的基本原理的基礎(chǔ)上,記住限制酶和質(zhì)粒的特點(diǎn)以及基因工程的操作過程:用“工具”對目的基因進(jìn)行“提、剪、拼、接、導(dǎo)、檢”。從而進(jìn)一步明確基因工程就是按照人們的意愿,把一種生物的基因提取出來,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)對幾種常用育種方法進(jìn)行列表比較,總結(jié)從雜交育種到基因工程發(fā)展的歷程(見下表)。 

        育種方法

        處理方法

        原理

        優(yōu)缺點(diǎn)

        實(shí)例

        雜交育種

        通過雜交使親本優(yōu)良性狀組合或互換后連鎖在同一品種上

        基因重組

        優(yōu)點(diǎn):可獲優(yōu)良性狀新品種

        缺點(diǎn):育種年限長小麥矮稈、抗病新品種的培育

        誘變育種

        物理(射線照射、激光處理)或化學(xué)(用秋水仙素、硫酸乙二酯)方法處理動植物、微生物

        基因突變

        優(yōu)點(diǎn):加快育種進(jìn)程,大幅度改變某些性狀。缺點(diǎn):有利個體不多,需大量處理供試材料青霉菌高產(chǎn)菌株的培育

        單倍體育種

        花藥離體培養(yǎng)后用秋水仙素處理

        染色體變異

        明顯縮短育種年限,可獲純優(yōu)良品種普通小麥花藥離體培養(yǎng)

        多倍體育種

        親本(幼苗或種子)體細(xì)胞染色體數(shù)目加倍、染色體數(shù)加倍的配子、多倍體

        染色體變異

        優(yōu)點(diǎn):植株莖稈粗壯,果實(shí)、種子大,營養(yǎng)物質(zhì)含量高。缺點(diǎn):發(fā)育延遲、結(jié)實(shí)率低無子西瓜、含糖量高的甜菜

        基因工程育種

        將一種生物特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物細(xì)胞內(nèi)

        基因重組

        優(yōu)點(diǎn):定向地改造生物的遺傳性狀抗蟲棉

       。3)在了解基因工程各種應(yīng)用的基礎(chǔ)上,理解基因工程應(yīng)用的利與弊。并搜集有關(guān)資料,進(jìn)行思考,以分析、想像、推斷和辯論相結(jié)合的方法,圍繞基因工程的利與弊,分析討論是否需要關(guān)注轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因生物。

        自我測評

        一、選擇題

        1.下列有關(guān)基因工程的敘述中,正確的是( )。

        a.基因工程常以抗菌素抗性基因為目的基因

        b.細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體

        c.通常用一種限制性內(nèi)切酶處理含目的基因的dna,用另一種限制性內(nèi)切酶處理運(yùn)載體dna

        d.為育成抗除草劑的作物新品種,導(dǎo)入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體

        2.下列有關(guān)質(zhì)粒的敘述中,正確的是( )。

        a.質(zhì)粒是廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的一種顆粒狀細(xì)胞器

        b.質(zhì)粒是僅存于細(xì)菌細(xì)胞中能自我復(fù)制的小型環(huán)狀dna分子

        c.質(zhì)粒只有在侵入宿主細(xì)胞后才能復(fù)制

        d.質(zhì)粒的復(fù)制過程一定是在宿主細(xì)胞外獨(dú)立地進(jìn)行

        3.科學(xué)家們經(jīng)過多年的努力,創(chuàng)立了一種新興的生物技術(shù)——基因工程,實(shí)施該工程的最終目的是( )。

        a.定向提取生物體dna分子   b.定向?qū)na分子進(jìn)行人工“剪切”

        c.定向改造生物的遺傳性狀   d.在生物體外對dna分子進(jìn)行改造

        4.采用基因工程的方法培育抗蟲棉,下列導(dǎo)入目的基因的做法中,正確的是( )。

       、賹⒍舅氐鞍鬃⑸涞矫奘芫阎小、趯⒕幋a毒素蛋白的dna序列注射到棉受精卵中

        ③將編碼毒素蛋白的dna序列,與質(zhì)粒重組,導(dǎo)入細(xì)菌,用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞,再進(jìn)行組織培養(yǎng)、軐⒕幋a毒素蛋白的dna序列,與細(xì)菌質(zhì)粒重組,注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵

        a.①② b.②③ c.③④ d.①④

        5.1976年,人類首次獲得轉(zhuǎn)基因生物,即將人的生長抑制素因子的基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌,并獲得表達(dá)。這里的表達(dá)是指該基因在大腸桿菌內(nèi)( )。

        a.能進(jìn)行dna復(fù)制      b.能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯

        c.能合成生長抑制素因子  d.能合成人的生長激素

        6.要將目的基因與運(yùn)載體連接起來,在基因操作中應(yīng)選用( )。

        a.只需dna連接酶  b.同一種限制酶和dna連接酶

        c.只需限制酶   d.不同的限制酶和dna連接酶

        7.我國科學(xué)工作者培育成的抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉,其抗蟲基因來源于( )。

        a.普通棉的突變基因       b.棉鈴蟲變異形成的致死基因

        c.寄生在棉鈴蟲體內(nèi)的線蟲基因  d.蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因

        8.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)分離出來,這要利用限制性內(nèi)切酶。從大腸桿菌中提取的一種限制性內(nèi)切酶ecori,能識別dna分子中的gaattc序列,切點(diǎn)在g與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

        9.基因工程中常采用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞,原因是( )。

        a.結(jié)構(gòu)簡單,操作方便  b.繁殖速度快

        c.遺傳物質(zhì)含量少    d.性狀穩(wěn)定,變異少

        10.下列各項中,說明目的基因完成了表達(dá)的是( )。

        a.棉株中含有殺蟲蛋白基因  b.大腸桿菌中具有胰島素基因

        c.酵母菌中產(chǎn)生了干擾素   d.抗病毒基因?qū)胪炼辜?xì)胞中

        11.下列黏性末端屬于同一種限制酶切割而成的是( )。

        a.①②  b.①③  c.①④  d.②③

        12.上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛,他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法,使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍!稗D(zhuǎn)基因動物”是指( )。

        a.提供基因的動物    b.基因組中增加外源基因的動物

        c.能產(chǎn)生白蛋白的動物  d.能表達(dá)基因信息的動物

        13.下列關(guān)于限制酶的說法中,不正確的是( )。

        a.限制酶廣泛存在于各種生物中,微生物中很少分布

        b.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列

        c.不同的限制酶切割dna的切點(diǎn)不同

        d.限制酶的作用是用來提取目的基因

        14.下列各項中,與基因工程無關(guān)的是( )。

        a.選擇“工程菌”來生產(chǎn)胰島素b.培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉

        c.人工誘導(dǎo)多倍體d.利用dna探針檢測飲用水是否含有病毒

        15.基因工程是在dna分子水平上進(jìn)行設(shè)計施工的,在基因操作的基本步驟中,不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對的步驟是( )。

        a.人工合成目的基因     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.目的基因的檢測和表達(dá)

        二、非選擇題

        16.下圖為表示從蘇云金桿菌分離出來的殺蟲晶體蛋白基因(簡稱bt基因)及形成轉(zhuǎn)基因抗蟲植物的圖解。請根據(jù)圖回答下面的問題。

       。1)在下列含有atp、有關(guān)的酶的試管中,大量而快捷獲取bt基因最佳方案是( )。

        (2)寫出b過程的表達(dá)式:                 。

        (3)由于不同的bt菌株產(chǎn)生的晶體蛋白質(zhì)不同,其根本原因是由于組成不同菌株dna的( )。

        a.脫氧核苷酸種類不同     b.空間結(jié)構(gòu)不同

        c.脫氧核苷酸排列順序不同   d.合成方式不同

       。4)活化的毒性物質(zhì)應(yīng)是一種   分子,活化的毒性物質(zhì)全部或部分嵌合于昆蟲的細(xì)胞膜上,使細(xì)胞膜產(chǎn)生孔道,導(dǎo)致細(xì)胞由于        平衡的破壞而破裂。

       。5)任何科學(xué)技術(shù)都是雙刃劍,談?wù)勣D(zhuǎn)基因技術(shù)的利與弊:

        17.右圖是將人的生長激素基因?qū)爰?xì)菌d細(xì)胞內(nèi),產(chǎn)生“工程菌”的示意圖。所用的基因運(yùn)載體為質(zhì)粒a。若已知細(xì)菌d細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒a,也不含質(zhì)粒a上的基因,質(zhì)粒a導(dǎo)入細(xì)菌后能正常表達(dá)。

        (1)圖中利用a和b產(chǎn)生的c稱        ,它通常在體外完成,完成此過程使用的工具酶有        。

        (2)目前將c導(dǎo)入細(xì)菌的效率不高,在導(dǎo)入前一般要用        處理細(xì)菌,以增大細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性。

        (3)在導(dǎo)入完成后得到的細(xì)菌,實(shí)際上有的根本沒有導(dǎo)入質(zhì)粒,有的導(dǎo)入了普通質(zhì)粒,只有少數(shù)導(dǎo)入的是c。所以在基因工程的操作步驟中必須要有        步驟。根據(jù)目的基因在質(zhì)粒中插入的位置,完成此步驟的最好方法是        。

        (4)若將c導(dǎo)入細(xì)菌d后,目的基因在“工程菌”中表達(dá)成功的標(biāo)志是            。

        (5)通過基因工程獲得的工程菌d表現(xiàn)出一定的變異性,這種變異屬于        ,試談?wù)劵蚬こ痰膬?yōu)點(diǎn):

        。

        參考答案

        一、選擇題

        1.b 2.c 3.c 4.c 5.c 6.b 7.d 8.b 9.b 10.c 11.b 12.b 13.a  14.c 15.c

        二、非選擇題

        16.(1)d

       。2)

       。3)c(4)多肽 滲透(5)此題為開放型,答案合理即可。提示:利:通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)造抗病、抗蟲、抗旱、抗除草劑、抗污染的植物新品種;轉(zhuǎn)基因動物為人類器官移植提供廣闊的前景。弊:制造超級雜草、超級細(xì)菌,轉(zhuǎn)基因動物、轉(zhuǎn)基因植物的出現(xiàn)引發(fā)物種入侵,有可能破壞原有的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

        17.(1)重組質(zhì)粒(重組dna)dna限制性內(nèi)切酶、dna連接酶(2)cacl2

        (3)目的基因的檢測和表達(dá)選擇對氨芐青霉素敏感的細(xì)菌(4)“工程菌”能合成生長激素(5)基因重組 基因工程實(shí)現(xiàn)了生物定向變異,克服了不同物種之間遠(yuǎn)緣雜交不親和性

      基因工程 篇6

        在實(shí)際教學(xué)中,我的教學(xué)目標(biāo)從學(xué)生反映結(jié)果來看,并沒有達(dá)到。原因其一是自身對于知識點(diǎn)的把握不夠,其二是自己的教學(xué)技能不夠,其三是基因工程這一章節(jié)的內(nèi)容在高中生物課堂中較難;蚬こ踢@一概念學(xué)生們在實(shí)際生活中很少接觸,對于其操作步驟生澀。

        我在講解過程中,雖然是從基因工程的操作工具的作用來誘發(fā)學(xué)生思考其操作步驟的,但是教學(xué)經(jīng)驗有限,想法是美好的,但是引發(fā)學(xué)生的思維過程是困難的。在教學(xué)過程中語言邏輯性不夠,導(dǎo)致學(xué)生沒有跟上我的思維。還有就是提問的方式和一個知識點(diǎn)與知識點(diǎn)的銜接話語沒有把握到位。一個引發(fā)思考銜接話語,一個有效的提問方式,這些都是在今后的教學(xué)中值得我去摸索的。

        生物課堂是有趣味的,但是基因工程對于學(xué)生較為生澀,我應(yīng)該如何才能讓學(xué)生對于這么生澀的話題產(chǎn)生興趣呢?雖然最開始我的引入是用新舊知識點(diǎn)的沖突引發(fā)學(xué)生趣味,但是很明顯在實(shí)際教學(xué)中沒有達(dá)到這個目的?赡芨业慕虘B(tài)有關(guān)系。我的聲調(diào)平一,或者面無表情?也許應(yīng)該在課堂里加入一些詼諧的語言或者夸張的手勢。

      基因工程 篇7

        我們剛復(fù)習(xí)完基因工程,主要復(fù)習(xí)基因工程的基本操作工具和基因工程的基本步驟。本節(jié)內(nèi)容比較抽象,學(xué)生不易理解和掌握。教學(xué)節(jié)奏要放慢。本節(jié)課是基因工程中的重點(diǎn)內(nèi)容,也是考試中的重點(diǎn),所以務(wù)必要落實(shí)好這節(jié)課的知識點(diǎn)。這節(jié)課中,由于課堂內(nèi)容多,所以上課的講課速度稍快,有些學(xué)生跟不上思路,特別是一些基礎(chǔ)差的學(xué)生。有些知識是需要記的,有些學(xué)生只知道記而忽視了聽課,上課前要做好提醒,并在課堂上給學(xué)生留出做筆記的時間。在教學(xué)中要利用圖片引入,激發(fā)學(xué)生的興趣。加強(qiáng)小組討論交流,讓學(xué)生成為課堂的主人。學(xué)生能充分利用自己查找和老師提供的教學(xué)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)探究,效果較好。下節(jié)課應(yīng)重新啟發(fā)學(xué)生復(fù)習(xí)有關(guān)知識,并且在復(fù)習(xí)應(yīng)用的時候還需要用一些圖片吸引學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的認(rèn)知能力。

      基因工程 篇8

        第六章第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用

        一、教材分析

        本節(jié)簡要介紹了基因工程的原理,使學(xué)生對基因工程有一個基本的認(rèn)識。為了避免與選修3中基因工程的內(nèi)容重復(fù),教材沒有過多地展開介紹。教材結(jié)合實(shí)例介紹了基因工程在作物育種、藥物研制、環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用,最后,將重點(diǎn)放在對轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的討論上。

        二、教學(xué)目標(biāo)

        1. 知識目標(biāo)

        (1)簡述基因工程的基本原理。

       。2)舉例說出基因工程在農(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)通過對書中插圖、照片等的觀察,學(xué)會科學(xué)的觀察方法,培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力。

        2.能力目標(biāo)

        (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)現(xiàn)的問題,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

       。2) 通過制作模型的活動來模擬基因工程的操作過程,使學(xué)生在理解步驟的同時,切身體會基因工程的主要過程。   

       。3)通過模擬聽證會的活動,引導(dǎo)學(xué)生主動參與,樂于辯論、積極進(jìn)行交流與合作,從而培養(yǎng)學(xué)生對團(tuán)結(jié)、互助和協(xié)調(diào)的合作精神,訓(xùn)練學(xué)生思維的敏捷性、邏輯性、廣闊性及創(chuàng)造性,開闊學(xué)生的視野,提高學(xué)生的自學(xué)能力和良好的語言表達(dá)能力。

        3. 情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)

        (1) 關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。

        (2)  進(jìn)行角色扮演,使學(xué)生體驗參與社會問題的討論和決策的方法。

        (3)通過學(xué)習(xí)了解我國基因工程的發(fā)展前景及成果,激發(fā)學(xué)生對于生物知識的興趣,開闊學(xué)生的思路,養(yǎng)成學(xué)生的愛國主義熱情,樹立在學(xué)習(xí)上努力刻苦的決心。

        三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

        1.教學(xué)重點(diǎn)

        (1)基因工程的基本原理。

        (2)基因工程的安全性問題。

        2.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。

        四、學(xué)情分析

        基因操作的工具和基本步驟,學(xué)生掌握不好,甚至理解錯誤。該課的應(yīng)用題較多,且難度較大不易掌握。

        五、教學(xué)方法

        1.講解歸納,討論交流

        2.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。

        3.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)

        六、課前準(zhǔn)備

        1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:(1)完成預(yù)習(xí)學(xué)案,初步把握基因工程的原理和方法步驟。

       。2)搜集到的有關(guān)基因工程應(yīng)用的事例資料。

        2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。七、課時安排:1課時

        八、教學(xué)過程

        (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

        檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對性。

       。ǘ┣榫皩(dǎo)入、展示目標(biāo)。

        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?dú)狻?/p>

        (3)人的胰島素細(xì)胞能分泌胰島素調(diào)節(jié)血糖的濃度。

        〖講述〗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?能不能使本身沒有某個性狀的生物具有某個特定性狀呢?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)出人的胰島素、干擾素等藥物。這樣既節(jié)省了人力,又簡化了生產(chǎn),同時還不會對環(huán)境造成污染。這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎?回答是可以的。通過科學(xué)家們的不斷努力,在20世紀(jì)70年代終于創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。

        (三)合作探究、精講點(diǎn)撥。

        探究一:基因工程的原理

        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?

        【問1】雜交育種有哪些局限性?人類是否可以按照自己的意愿直接定向改變生物。

        “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?”

        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?”下面以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ecor i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。

        教師用圖片或課件動畫展示質(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。

        教師用多媒體課件或與教科書插圖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。

        多媒體展示探究思考題。

        1.基因工程育種與雜交育種、誘變育種相比,主要優(yōu)點(diǎn)是什么?其原理是什么?

        2.限制酶有什么特點(diǎn)?

        3.如果用同一種限制酶切割不同的dna,產(chǎn)生的黏性末端的堿基之間有什么關(guān)系?

        4.目的基因能否直接導(dǎo)入受體細(xì)胞?

        5.切割運(yùn)載體和目的基因往往是用同一種限制酶還是兩種?為什么?

        6.受體細(xì)胞有哪些?

        7.基因工程的操作步驟?

        探究二:基因工程的應(yīng)用

        教師: 首先請各小組匯報課前收集到的有關(guān)基因工程應(yīng)用的事例資料。

        學(xué)生分組匯報并交流課前收集資料的情況。

        學(xué)生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、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xx年的短短五年,全球轉(zhuǎn)基因作物從170×104hm2發(fā)展到4420×104hm2,其推廣速度使前所未有的……。

        學(xué)生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)用也具有廣闊的前景,科學(xué)家將某種特定基因與病毒dna構(gòu)成重組dna,然后,通過感染或顯微注射技術(shù)將重組dna轉(zhuǎn)移到動物受精卵中,并由這種受精卵發(fā)育成新個體,這就是我們在前面提到的轉(zhuǎn)基因動物。通過轉(zhuǎn)基因動物人們可以獲得所需要的各種優(yōu)良品質(zhì)。

        1982年,美國科學(xué)家將人的生長基因和牛的生長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,出現(xiàn)了前所未有的"超級鼠",這是世界上第一只轉(zhuǎn)基因動物。人們還用同樣的方法,陸續(xù)獲得自然界中從來就不曾有過的"超級綿羊"和"超級魚"等動物。例如:轉(zhuǎn)基因綿羊,比一般綿羊生長快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個月后可達(dá) 90 kg,生長速度比普通家豬提高100%。

        學(xué)生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方面:

       。1) 用于生產(chǎn)基因工程藥品

        所謂基因工程藥物就是先確定對某種疾病有預(yù)防和治療作用的蛋白質(zhì),然后將控制該蛋白質(zhì)合成過程的基因取出來,經(jīng)過一系列基因操作,最后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、動物或動物細(xì)胞、植物或植物細(xì)胞,在受體細(xì)胞不斷繁殖過程中,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

        ①基因診斷  (展示dna分子雜交過程的動畫效果)

        基因診斷:運(yùn)用基因分析對疾病作出診斷的方法,是遺傳病最準(zhǔn)確的診斷手段,也是一種威力強(qiáng)大的高新技術(shù)。傳統(tǒng)診斷方法是通過表現(xiàn)型來推測基因型,而基因診斷是從基因著手來推斷表現(xiàn)型,即繞過基因產(chǎn)物,通過直接探查基因進(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水平分析檢測某一基因,從而對特定的疾病進(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,鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息,達(dá)到檢測疾病的目的。

        癌細(xì)胞的病變過程,主要是由于基因調(diào)節(jié)控制失靈,通過基因診斷,將發(fā)生紊亂的基因加以修復(fù),有希望根治癌癥。半乳糖血癥是一種先天性糖代謝缺陷癥,通過基因診斷,發(fā)現(xiàn)病人缺少一個合成半乳糖轉(zhuǎn)移酶的基因。若把半乳糖轉(zhuǎn)移酶的基因轉(zhuǎn)入缺乏這種基因的人體中,治療這種先天性疾病將成為可能;蛟\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。

       、诨蛑委 

        基因治療,顧名思義,是指在基因水平上對人類疾病進(jìn)行治療。具體地說,它是利用基因轉(zhuǎn)移或基因調(diào)控的手段,將正;蜣D(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;蛘呤峭ㄟ^基因調(diào)控的手段,有目的地抑制異常基因表達(dá)或重新開啟已關(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。

        學(xué)生4:基因工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用

        隨著人類社會的發(fā)展,糧食危機(jī)越來越威脅著人類的生存與發(fā)展,利用基因工程可以為人類開辟新的食物來源。如雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表達(dá)成功,表明人們有希望從發(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,人們還可以從微生物中獲得人們所需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)。

        學(xué)生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。據(jù)報道,用dna探針可以檢測飲用水病毒的含量。具體方法:用一個特定的dna片段制成探針,與被測的病毒dna雜交,從而把病毒檢測出來。與傳統(tǒng)方法相比具有快速、靈敏的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的檢測一次,需幾天或幾個星期的時間,精確度不高,而用dna探針只需一天。據(jù)報道,能從1t水中檢測出 10個病毒來,精確度大大提高。

        基因工程還可用于凈化環(huán)境。隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展,石油這種含有多種烴類的物質(zhì)對環(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),創(chuàng)造出了能同時分解四種烴類的"超級細(xì)菌"。

        學(xué)生6:展望21世紀(jì),將是基因工程迅速發(fā)展和日臻完善的世紀(jì),它將為人類帶來巨大的效益,人們不光在基因工程的技術(shù)上取得突破,還將加速其產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程;蚬こ虒⒃谌祟惿畹姆椒矫婷姘l(fā)揮它舉足輕重的作用。

        (四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測。

        教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。

        設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的反饋糾正。(見學(xué)案)

        (五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。

        九、板書設(shè)計

        基因工程的概念

        基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶

        基因操作的工具   基因的針線——dna連接酶

        一,基因工程                   基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體

        的基本內(nèi)容                  提取目的基因

        基因操作的    目的基因與運(yùn)載體結(jié)合

        基本步驟      將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

        目的基因的表達(dá)與檢測

        二.基因工程的應(yīng)用

        1,基因工程與作物育種

        2,基因工程與藥物研制

        3,基因工程與環(huán)境保護(hù)

        十、教學(xué)反思

        1、 巧妙布置預(yù)習(xí)作業(yè),化“復(fù)雜”為“簡約”。由于基因工程內(nèi)容上的“高”與“新”,處理不好,會提高學(xué)習(xí)難度,令學(xué)生視高科技為畏途,致使教學(xué)流于形式。所以在課前以學(xué)生較為熟悉的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育過程案例為預(yù)習(xí)作業(yè),使學(xué)生首先從整體上了解基因工的四個步驟,起到了突破難點(diǎn)及培養(yǎng)自學(xué)能力的目的。

        2、巧妙運(yùn)用構(gòu)建模型及多媒體技術(shù),化“抽象”為“形象”。對于基因工程,學(xué)生接觸得少,只運(yùn)用文字來教學(xué)會感到很抽象。如在講授如何構(gòu)建基因文庫時,教師會提供一幅非常形象的插圖,結(jié)合圖文提出相應(yīng)問題,誘導(dǎo)學(xué)生思考,從而把學(xué)習(xí)的注意力從簡單的死記硬背引導(dǎo)到分析、批判、創(chuàng)新等有利于學(xué)生終身發(fā)展的能力上來。

      基因工程 篇9

        疏導(dǎo)引導(dǎo)

        1.植物基因工程的成果

        植物基因工程的成果都是由兩方面組成:一是外源基因來源;二是外源基因的表達(dá)成果。雖然教材內(nèi)容繁多,雜亂無章,但是我們在掌握時只要抓住植物基因工程的外源基因是什么,該基因是通過基因工程技術(shù)導(dǎo)入植物細(xì)胞,使其表達(dá),產(chǎn)生人們所需要的產(chǎn)品,如抗蟲轉(zhuǎn)基因植物的外源基因是殺蟲基因。外源基因還有bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等。成果是抗蟲棉等。

        2.動物基因工程的成果

        動物基因工程的成果也是由兩方面組成:一是外源基因,如生長激素基因、腸乳糖酶基因、藥用蛋白基因、抗原決定基因等;二是外源基因在動物體內(nèi)的表達(dá)成果,如動物生長速率加快、轉(zhuǎn)基因鯉魚、乳房生物反應(yīng)器、沒有免疫反應(yīng)的克隆豬器官。

        3.基因工程藥品

        利用基因工程培育“工程菌”來生產(chǎn)藥品,是基因工程的低成本高效益的工程產(chǎn)業(yè),可以通過轉(zhuǎn)基因培育的工程菌生產(chǎn)人胰島素、細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素、白細(xì)胞介素、干擾素等。

        4.利用微生物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性

        所謂利用微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物,是將人們需要的某種蛋白質(zhì)的編碼基因構(gòu)建成表達(dá)載體后導(dǎo)入微生物,然后利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物。與傳統(tǒng)的制藥相比,它有以下優(yōu)越性:

        (1)利用活細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng),表達(dá)效率高,無需大型裝置和大面積廠房就可以生產(chǎn)出大量藥品。

        (2)可以解決傳統(tǒng)制藥中原料來源的不足。例如,胰島素是治療糖尿病患者的藥物,一名糖尿病患者每年所需的胰島素需要從40頭;50頭豬的胰臟中才能提取到。1978年科學(xué)家用2 000 l大腸桿菌發(fā)酵液得到了100 g胰島素,相當(dāng)于從1 000 kg豬胰臟中提取的量。又如,生長激素是治療侏儒癥患者的藥物,治療一名侏儒癥患者每年需要從80具尸體的腦下垂體中提取生長激素。利用基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)就不需要從動物或人體上獲取原料。

        (3)降低生產(chǎn)成本,減少生產(chǎn)人員和管理人員。

        活學(xué)巧用

        【例1】 用現(xiàn)代生物技術(shù)培育生物新品種,其優(yōu)越性在于 …( 。┆

        a.克隆技術(shù)可以快速繁育優(yōu)良性狀的家畜

        b.現(xiàn)代轉(zhuǎn)基因技術(shù)可迅速改變生物的基因組成

        c.現(xiàn)代生物技術(shù)迅速使新品種形成群落

        d.現(xiàn)代生物技術(shù)可克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙

        解題提示:群落是在一定自然區(qū)域內(nèi),相互之間具有直接和間接關(guān)系的各種生物的總和。解決該類題目的規(guī)律:基因工程是在兩個物種之間轉(zhuǎn)移基因,克服兩物種之間由于生殖隔離不能進(jìn)行基因交流的障礙。

        答案:abd

        【例2】 下列實(shí)例中,涉及基因重組的是( 。┆

        a.我國著名育種專家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級水稻品種

        b.英國科學(xué)家利用細(xì)胞核移植技術(shù)克隆出小綿羊

        c.荷蘭科學(xué)家將人乳高鐵蛋白基因移植到牛體內(nèi)并獲得成功

        d.乘宇宙飛船上過太空的辣椒種子結(jié)出的果實(shí)較平常的大一倍以上

        解題提示:袁隆平培育出的超級水稻品種是利用雜交技術(shù),根據(jù)基因重組原理培育成功的,故a對。c項為基因工程的產(chǎn)物,基因工程也是利用基因重組原理,把一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi),定向地改造生物的遺傳性狀,即把不同種生物的基因組合在一起,并得以表達(dá)的過程,故c對。b項克隆小綿羊的產(chǎn)生是無性生殖的過程,無基因重組現(xiàn)象。太空育種是利用基因突變原理,故b、d錯。解決該類題目的規(guī)律:基因重組有兩種類型:一是有性生殖過程中非等位基因的重新組合;二是dna拼接技術(shù)即基因工程。

        答案:ac

      基因工程 篇10

        選修本

        第12課時 ——基因工程簡介

        知識精華

        1、基因工程的概念:又叫________技術(shù)或dna重組技術(shù)。它是按照人們意愿,把一種生物的基因?qū)氲搅硪环N生物的細(xì)胞中,定向的改變生物性狀。

        2、基因操作的工具

        (1)基因的__________――――限制性內(nèi)切酶。

        (2)基因的__________――――dna連接酶。

        (3)基因的__________――運(yùn)載體。

        3、基因操作的基本步驟

        (1)提取____________________――直接分離基因和人工合成基因。

        (2)目的基因與__________結(jié)合――使目的基因載入到運(yùn)載體中,形成重組dna。

       。3)將目的基因?qū)隷_____細(xì)胞――常采用顯微注射技術(shù)和感染法

        (4)目的基因的________與表達(dá)――據(jù)運(yùn)載體上的標(biāo)記基因判斷導(dǎo)入與否,據(jù)受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀,判斷目的基因表達(dá)與否。

        4、基因工程的成果與發(fā)展前景

        (1)醫(yī)藥衛(wèi)生:生產(chǎn)基因工程藥品;基因診斷(dna探針);基因治療。

       。2)農(nóng)牧業(yè)及食品工業(yè):農(nóng)業(yè)上獲得具抗性能力的新品種;畜牧養(yǎng)殖業(yè)培養(yǎng)優(yōu)良品種的轉(zhuǎn)基因動物;食品業(yè)為人類開辟新的食物來源。

        (3)環(huán)境保護(hù):環(huán)境監(jiān)測;環(huán)境的凈化

        例題領(lǐng)悟

        例1、下列關(guān)于質(zhì)粒的敘述,正確的是          ( 。

        a、質(zhì)粒是廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞中的一種顆粒狀細(xì)胞器

        b、質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀dna分子

        c、質(zhì)粒只有在導(dǎo)入宿主細(xì)胞后才能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制

        d、細(xì)菌質(zhì)粒的復(fù)制過程一定是在宿主細(xì)胞外獨(dú)立進(jìn)行的

        解析:從兩個方面分析,(1)質(zhì)粒是一個小型環(huán)狀dna分子,它可以進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞,存在于細(xì)胞內(nèi),但它不是宿主細(xì)胞的細(xì)胞器;(2)質(zhì)粒是一個重要的運(yùn)載體,通常利用質(zhì)粒與目的基因結(jié)合,形成重組質(zhì)粒。答案:b

        例2、下列不屬于獲得目的基因的方法是         ( 。

        a、“鳥槍法”      b、轉(zhuǎn)錄法

        c、反轉(zhuǎn)錄法       d、根據(jù)已知氨基酸序列合成法

        解析:從兩個方面分析,(1)獲取目的基因的途徑有兩條:一條是直接分離基因;另一條是人工合成基因。直接合成基因也就是“鳥槍法”;人工合成基因又有兩條途徑,一條是“逆轉(zhuǎn)錄法”,另一條是根據(jù)已知的氨基酸序列合成基因;(2)所謂轉(zhuǎn)錄是指以dna的一條鏈為模板,遵循堿基互補(bǔ)配對原則合成mrna的過程,此過程不能獲得dna(基因)。答案:b

        自我評價 

        一、選擇題

        1、從浩瀚的“基因海洋”中獲得特定的目的基因的方法有 。ā 。

       、購墓w細(xì)胞的dna中直接分離基因、趶氖荏w細(xì)胞的dna中直接分離基因 ③人工合成基因  ④復(fù)制

        a、①②    b、①③    c、③④    d、②④

        2、下列說法正確的是                 。ā 。

        a、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載工具  

        b、人工合成基因可以以rna為模板

        c、檢測到標(biāo)記基因所表達(dá)出來的性狀,則說明受體細(xì)胞中的目的基因已成功表達(dá)

        d、重組的dna分子必須含有抗藥性基因,即標(biāo)記基因。

        3、下列說法正確的是                  (  )

        a、基因治療主要是對缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)

        b、基因工程的產(chǎn)品是獲得大量的目的基因

        c、用苯丙氨酸羥化酶基因探針可以檢測出鐮刀型細(xì)胞貧血癥

        d、用dna探針檢測飲水中病毒的含量,可精確到10個病毒每噸水

        4、下列說法不正確的是                。ā 。

        a、基因的運(yùn)載體從本質(zhì)上來看是一種分子量較小的dna分子

        b、蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因可以通過基因工程在棉花細(xì)胞中表達(dá)

        c、基因工程的產(chǎn)品往往是一些蛋白質(zhì)類物質(zhì)

        d、“工程菌”是從自然界分離出來,可作為基因工程中的受體細(xì)胞

        5、基因工程中科學(xué)家常采用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞的原因是

        a、結(jié)構(gòu)簡單,操作方便        b、繁殖速度快    。ā 。

        c、遺傳物質(zhì)含量少,易操作    d、性狀穩(wěn)定,變異少

        二、簡答題

        6、中國科學(xué)家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因植入煙草的細(xì)胞中并“嫁接”到其dna分子上,使煙草獲得了抗病毒的能力。試分析回答:

       。1)人的抗病毒干擾素的化學(xué)本質(zhì)是_______。

       。2)在該實(shí)驗操作過程用到的工具酶有_______和______。

       。3)人的抗病毒干擾素基因之所以能“嫁接”到植物的dna分子上去,是因為____________________________。

       。4)煙草有了抗病毒的能力,這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了________。這個事實(shí)說明,人和植物共同有一套________,蛋白質(zhì)的合成方式________。

       。5)這個事實(shí)也說明,現(xiàn)代地球上的生物是由共同的原始祖先經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代進(jìn)化而來,它們之間有著或遠(yuǎn)或近的_______關(guān)系。

        自我評價答案

        一、1、b 2、b 3、d 4、d 5、b

        二、6、(1)蛋白質(zhì) 

       。2)限制性內(nèi)切酶 dna連接酶

        (3)人和植物的dna分子,具有相同的結(jié)構(gòu)(雙螺旋結(jié)構(gòu))和化學(xué)組成(基本組成單位)

       。4)人的干擾素基因 遺傳密碼 轉(zhuǎn)錄和翻譯

       。5)親緣

      基因工程 篇11

        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,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ecor i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ecor i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。

        教師用圖片或課件動畫展示質(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。

        教師用多媒體課件或與教科書插圖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)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)生觀看圖片或課件,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)用由學(xué)生自己列舉,教師總結(jié)歸納。

        通過討論,激發(fā)興趣,引起學(xué)生的關(guān)注。

        學(xué)生回憶并思考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)生觀看圖片或課件,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)用由學(xué)生自己列舉,教師總結(jié)歸納。

        通過討論,激發(fā)興趣,引起學(xué)生的關(guān)注。

      基因工程 篇12

        本章包括《雜交育種與誘變育種》和《基因工程及其應(yīng)用》兩節(jié)。本章從傳統(tǒng)的“選擇育種”開始,沿著育種的歷史發(fā)展進(jìn)程對“雜交育種”、“誘變育種”、“基因工程育種”的基本原理、方法、技術(shù)和應(yīng)用等知識進(jìn)行了介紹。本章是前面5章關(guān)于遺傳的理論知識在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用,也是學(xué)習(xí)第7章的基礎(chǔ)。

      基因工程 篇13

        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,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ecor i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ecor i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。

        教師用圖片或課件動畫展示質(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。

        教師用多媒體課件或與教科書插圖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)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)生觀看圖片或課件,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,教師總結(jié)歸納。

        通過討論,激發(fā)興趣,引起學(xué)生的關(guān)注。

        通過角色扮演活動,擺事實(shí)、講道理,培養(yǎng)學(xué)生的民主意識和應(yīng)用所學(xué)知識參與公共事務(wù)決策的公民意識。

        體驗科學(xué)、技術(shù)對社會的影響。達(dá)到激趣、引思、導(dǎo)辯、表達(dá)、交流、傾聽等效果。

        客觀公正的評價和總結(jié)有利于激發(fā)和調(diào)動學(xué)生參與課堂教學(xué)活動的積極性和主動性。

        教師幫助學(xué)生理出本章的主線,強(qiáng)化sts教育。

      基因工程 篇14

        二 基因工程的成果與發(fā)展前景

        一、課前準(zhǔn)備

        由于本課時的內(nèi)容是基因工程的成果與發(fā)展前景,屬于基因工程的實(shí)際應(yīng)用問題,所以教材中的大量內(nèi)容是基因工程發(fā)展近幾年的成果,相對其他章節(jié)來講該內(nèi)容比較新穎和超前,而且該內(nèi)容是一個動態(tài)的知識體系,其內(nèi)容不斷地更新、發(fā)展和變化。如果按照以往的教學(xué)手段,必然導(dǎo)致學(xué)生對知識的機(jī)械記憶,不利于開闊學(xué)生的思路、發(fā)展學(xué)生的思維和素質(zhì)能力的提高。因此本課打破原有的教學(xué)模式,嘗試?yán)镁W(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行信息化教學(xué)。這就需要教師和學(xué)生做充分的準(zhǔn)備。

        1.教師準(zhǔn)備:

        (1)教師設(shè)計并參與制作計算機(jī)教學(xué)課件,在校園網(wǎng)上制作網(wǎng)頁,查找大量資料,完善網(wǎng)頁內(nèi)容,建立內(nèi)容豐富的“基因工程知識資源庫”。

        (2)熟練計算機(jī)系統(tǒng)、課件等的操作,為教學(xué)做好準(zhǔn)備。

        2.學(xué)生準(zhǔn)備:

       。1)學(xué)生預(yù)習(xí)教材,對教材中的內(nèi)容做宏觀的了解。

        (2)利用課余時間,通過看書、看報及看電視,收集有關(guān)基因工程的成果與發(fā)展前景的資料或信息,也可以走訪有關(guān)的專家學(xué)者了解該內(nèi)容,有條件的學(xué)校可以請專家學(xué)者做有關(guān)基因工程知識的講座。

        (3)熟悉計算機(jī)的基本操作,為本課進(jìn)行做準(zhǔn)備。

        二、具體教學(xué)過程

        1.情境創(chuàng)設(shè):

       。1)教師活動:輔導(dǎo)學(xué)生操作計算機(jī)進(jìn)入校園網(wǎng)并找到相關(guān)的網(wǎng)頁,瀏覽本節(jié)課的有關(guān)內(nèi)容。

        (2)學(xué)生活動:進(jìn)入相關(guān)的網(wǎng)頁,按照自己的興趣愛好瀏覽有關(guān)的資料和信息,進(jìn)入學(xué)習(xí)情境。

        2.確定課題:

       。1)教師活動:教師幫助學(xué)生確立自主研究的子課題:

        ①在醫(yī)藥衛(wèi)生方面,基因工程有哪些應(yīng)用和前景?

        ②在農(nóng)吐業(yè)和食品工業(yè)方面,基因工程有哪些應(yīng)用和前景?

        ③在環(huán)境保護(hù)方面,基因工程有哪些應(yīng)用和前景?

       、苣阆胂裰形磥淼幕蚬こ虝性鯓拥陌l(fā)展趨勢?

        (2)學(xué)生活動:學(xué)生按照自己搜集的資料和興趣愛好在教師時協(xié)調(diào)下分成4個小組,每個小組分別確定一個子課題作為本組研究和討論的中心內(nèi)容,并且各小組研究的子課題內(nèi)容不能重復(fù)。

        3.自主探究:

       。1)教師活動:作為學(xué)生的指導(dǎo)者、幫助者、咨詢者和學(xué)習(xí)伙伴,在學(xué)生上網(wǎng)自主探究的過程中,給予必要的幫助和指導(dǎo):

       、僭谛畔⒓夹g(shù)上,指導(dǎo)學(xué)生如何上網(wǎng)、瀏覽、搜索和網(wǎng)上交流討論。

        ②在學(xué)生交流處理信息的過程中給予指導(dǎo)幫助。

       。2)學(xué)生活動:以小組為單位,按照子課題的內(nèi)容在網(wǎng)上搜索有關(guān)資料信息,同時可以將課前收集準(zhǔn)備的有關(guān)資料在組內(nèi)進(jìn)行信息交流和討論;在交流的過程中每個小組將信息歸納、整理,建構(gòu)自己的知識框架,將知識內(nèi)化;通過組內(nèi)的交流和討論,全組成員形成共識,將各子課題的研究成果進(jìn)行概括的歸納總結(jié),并可在網(wǎng)上公布。

        4.交流協(xié)作:

       。1)教師活動:

       、俳M織4個小組進(jìn)行組間交流,在參與交流的同時,對交流進(jìn)行點(diǎn)評、導(dǎo)撥,以確保交流的正確性和有效性。

       、谠诮涣髦薪處熃M織學(xué)生討論,可以打破組的界限使同學(xué)們各抒己見。

        ③在交流和討論中,教師可以將有代表性的學(xué)生網(wǎng)頁,在學(xué)生發(fā)言時進(jìn)行切換,供全體學(xué)生交流。

        (2)學(xué)生活動:各小組圍繞呈現(xiàn)不同側(cè)面的情境所獲得的認(rèn)識,展開小組討論、交流,形成分享式、合作式的學(xué)習(xí)方式,并學(xué)會利用網(wǎng)絡(luò)知識解決實(shí)際問題,將知識外顯化。在討論交流中,每個學(xué)生的觀點(diǎn)在和其他同學(xué)以及教師一起建立的協(xié)商環(huán)境中受到考察、評論,同時,每個學(xué)生也對別人的觀點(diǎn)、看法進(jìn)行思考并做出反應(yīng)。

        5.歸納總結(jié):

        (1)教師活動:將學(xué)生對基因工程成果與發(fā)展前景討論的結(jié)果進(jìn)行總結(jié),并將本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容總結(jié)成板書(屏顯),幫助學(xué)生理清知識體系。

        (2)學(xué)生活動:通過本課的學(xué)習(xí)增長了見識,開拓了思路,學(xué)到了方法,調(diào)動了對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)積極性。通過對本課知識體系的理解,對知識的掌握、技能的提高進(jìn)行自我評價。

        要點(diǎn)提示

        1.由于本節(jié)的內(nèi)容信息量大、專業(yè)術(shù)語較多,在教學(xué)中學(xué)生不易理解,所以在教學(xué)過程中教師要注意調(diào)動學(xué)生的積極性,通過不斷地質(zhì)疑引導(dǎo)學(xué)生的思維,將復(fù)雜的知識簡化,讓學(xué)生直觀地、自然地接受本節(jié)的知識。

        2.本節(jié)的內(nèi)容涉及的概念和名稱較多,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)知識中出現(xiàn)的概念,名稱進(jìn)行比較加以區(qū)別。例如,基因工程的概念、目的基因的概念、供體細(xì)胞與受體細(xì)胞的區(qū)別,重組質(zhì)粒與重組dna分子的區(qū)別,目的基因的檢測與表達(dá)的區(qū)別等。

        3.在教學(xué)中應(yīng)搞好組織工作,處理好各種媒體的使用,做到恰到好處,點(diǎn)到為止。處理好學(xué)生的討論,交流與操作的關(guān)系,掌握好教學(xué)過程中的時間分布,做到心中有數(shù)。

        4.在教學(xué)中要敢于放手,對于學(xué)生可以理解的內(nèi)容盡量讓學(xué)生獨(dú)立思考和解決,教師在其中只作為教學(xué)的指導(dǎo)者,這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力,也可以鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,同時也有利于學(xué)生的個性發(fā)展和認(rèn)知水平的提高。教學(xué)過程要體現(xiàn)主體性和科學(xué)性的現(xiàn)代教育理論和原則,使學(xué)生全員參與到教學(xué)過程的整個探究中,并在平衡——不平衡——平衡中不斷得到豐富、提高和發(fā)展。

        5.在知識內(nèi)容方面,由于本節(jié)的知識較抽象,有條件的學(xué)校最好制作多媒體課件或相關(guān)的網(wǎng)頁,這就需要教師具備一定的計算機(jī)軟件開發(fā)能力,教師與學(xué)生都要具備一定的計算機(jī)操作使用基礎(chǔ),才能上好本課。

        6.本節(jié)的內(nèi)容要求學(xué)生掌握的層次是了解水平,教師可以適當(dāng)?shù)膶⒄n本的知識延伸,既可以提高學(xué)生對生物學(xué)科的興趣,又可以鍛煉學(xué)生的觀察、思維、歸納、協(xié)作能力。但是教師在適當(dāng)擴(kuò)充延伸知識的同時,不要忽視本課知識點(diǎn)的掌握。

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        二 基因工程的成果與發(fā)展前景一、課前準(zhǔn)備由于本課時的內(nèi)容是基因工程的成果與發(fā)展前景,屬于基因工程的實(shí)際應(yīng)用問題,所以教材中的大量內(nèi)容是基因工程發(fā)展近幾年的成果,相對其他章節(jié)來講該內(nèi)容比較新穎和超前,而且該內(nèi)容是一個動態(tài)的知...

      • 第三節(jié) 基因工程與轉(zhuǎn)基因生物

        第三節(jié) 基因工程與轉(zhuǎn)基因生物一:學(xué)習(xí)目標(biāo)1.閱讀基因工程中抗蟲棉的獲取過程,理解基因工程的概念,感受科學(xué)實(shí)驗探究的過程,感悟科學(xué)家在實(shí)驗中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。2.理解基因工程的基本過程也就是四個基本操作步驟。...

      • 第6章(學(xué)案) 從雜交育種到基因工程 能力提升

        【例題解析】例1水稻的糯性,無子西瓜,黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆,這些變異的來源依次是()。a.環(huán)境改變、染色體變異、基因突變b.染色體變異、基因突變、基因重組c.基因突變、環(huán)境改變、基因重組d.基因突變、染色體變異、基因重組解...

      • 第6章(學(xué)案) 從雜交育種到基因工程 能力拓展

        一、選擇題1.在農(nóng)作物育種上,采用的方法有:誘變育種、雜交育種、多倍體育種、單倍體育種。它們的理論依據(jù)依次是()。①基因突變②基因連鎖③基因重組④染色體變異a.①③④④b.④③①②c.②④①③d.②①④③2.雜交育種中,雜交后代的性...

      • 第6章(學(xué)案) 從雜交育種到基因工程

        本章包括《雜交育種與誘變育種》和《基因工程及其應(yīng)用》兩節(jié)。本章從傳統(tǒng)的“選擇育種”開始,沿著育種的歷史發(fā)展進(jìn)程對“雜交育種”、“誘變育種”、“基因工程育種”的基本原理、方法、技術(shù)和應(yīng)用等知識進(jìn)行了介紹。...

      • 高中生物《基因工程及其應(yīng)用》教學(xué)反思

        教師反思的過程經(jīng)歷具體經(jīng)驗觀察分析抽象的重新概括積極的驗證四個過程。下面小編為大家推薦3篇關(guān)于高中生物《基因工程及其應(yīng)用》教學(xué)反思的范文,希望大家喜歡!高中生物《基因工程及其應(yīng)用》教學(xué)反思一基因工程在高中生物知識里面算比較...

      • 第2節(jié)(學(xué)案) 基因工程及其應(yīng)用

        學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.學(xué)習(xí)目標(biāo)(1)簡述基因工程的基本原理。(2)舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。(3)關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。2.學(xué)習(xí)建議(1)本節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是基因工程的基本原理和大致過程。...

      • 高二生物教案