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      DNA重組技術(shù)的操作工具教案

      時(shí)間:2019-05-12 17:06:58下載本文作者:會(huì)員上傳
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      第一篇:DNA重組技術(shù)的操作工具教案

      公開(kāi)課教案

      課題:班級(jí):高二教師:柏桂生單位:廬江中學(xué)時(shí)間:

      DNA重組技術(shù)的基本工具 7班

      2015年12月17日 1

      1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具

      一、教學(xué)目標(biāo)

      1.知識(shí)與技能:

      (1)了解基因工程的基本概念。

      (2).清楚基因操作的工具。

      2.過(guò)程與方法: 通過(guò)多媒體課件對(duì)基本概念、基本原理的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生獲取新知識(shí)的能力、探究和解決問(wèn)題的能力及交流與合作的能力。

      3.情感態(tài)度和價(jià)值觀:(1)通過(guò)學(xué)習(xí)基因工程的概念,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究需要技術(shù)的支持,激發(fā)學(xué)生對(duì)生物最新前沿技術(shù)的好奇心。

      (2)通過(guò)對(duì)基因工程操作工具的學(xué)習(xí),一方面使學(xué)生體會(huì)到自然界生物多樣性(酶和目的基因)的價(jià)值;另一方面使學(xué)生體會(huì)到生物技術(shù)的發(fā)展對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化的影響和貢獻(xiàn)。

      二、教學(xué)重難點(diǎn)

      教學(xué)重點(diǎn):DNA重組技術(shù)所需要的三種基本工具的作用 教學(xué)難點(diǎn):限制酶的特性及作為基因工程的載體所具備的條件。

      三、課時(shí)安排

      1課時(shí)

      四、教具: 多媒體課件

      五、教學(xué)設(shè)計(jì)及過(guò)程 設(shè)計(jì)思路:

      通過(guò)材料導(dǎo)入吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,回顧舊知識(shí)來(lái)連接新內(nèi)容,以自主學(xué)習(xí)、教師點(diǎn)撥、合作探究和動(dòng)手試試四個(gè)模塊來(lái)完成教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)過(guò)程:

      導(dǎo)入:首先回顧介紹由抗蟲(chóng)棉與正常棉花在面臨棉鈴蟲(chóng)侵害時(shí)的表現(xiàn),解釋差異的原因分析及抗蟲(chóng)基因的來(lái)源,進(jìn)一步介紹“藍(lán)色妖姬”玫瑰的來(lái)源是通過(guò)基因工程將其他物種的特殊藍(lán)色素基因?qū)肫胀倒宥a(chǎn)生,引起學(xué)生興趣并進(jìn)入基因工程概念的復(fù)習(xí)。

      回顧基因工程的概念及歸納

      一、基因工程概念(板書(shū))

      基因工程的別名 操作環(huán)境 操作對(duì)象 操作水平基本過(guò)程 結(jié)果 基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù) 生物體外 基因 DNA分子水平剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá) 人類需要的基因產(chǎn)物

      復(fù)習(xí)必修課所了解的基因工程操作的基本步驟,講解讓學(xué)生連接舊知識(shí),重點(diǎn)提到供體細(xì)胞和目的基因。

      如何將目的基因從供體細(xì)胞的DNA上剪切下來(lái)?

      二、限制性核酸內(nèi)切酶-----“分子手術(shù)刀”(板書(shū))

      自主學(xué)習(xí):學(xué)生閱讀課本4-5頁(yè)“限制性核酸內(nèi)切酶——分子手術(shù)刀”的相關(guān)內(nèi)容,在教師的指引下思考并完成表格。

      教師點(diǎn)撥:限制酶剪切的對(duì)象使DNA,講解DNA的組成單位-脫氧核苷酸分子結(jié)構(gòu),強(qiáng)調(diào)其中磷酸基團(tuán)連接的特點(diǎn)及限制酶剪切后使3’,5’-磷酸二酯鍵斷裂。

      通過(guò)以EcoRI限制酶為例介紹限制酶對(duì)DNA雙鏈的剪切過(guò)程。以四種常見(jiàn)的酶切圖讓學(xué)生思考仔細(xì)觀察總結(jié)各限制酶識(shí)別的特定序列有何特 3 點(diǎn)?

      通過(guò)分析后說(shuō)明限制酶所識(shí)別的序列的特點(diǎn)是:呈現(xiàn)堿基互補(bǔ)對(duì)稱, 都可以找到一條中心軸線, 中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的,稱為回文序列。

      分別以EcoRI和SamI來(lái)介紹兩種不同的切割DNA的方式及特點(diǎn)。(重點(diǎn)概念:黏性末端、平末端)。

      合作探究:1.推測(cè)限制酶在原核生物中的作用嗎?

      2.限制酶會(huì)不會(huì)剪切細(xì)菌本身的DNA?

      3.從一段DNA中剪切下目的基因需要限制酶至少剪切幾次? 動(dòng)手試試:

      5'-AATCGGAATTCGAAGGAATTCCG-3'的雙鏈DNA被EcoRI限制酶剪切后有哪些部分?

      回顧基因工程操作過(guò)程,以“如何將目的基因?qū)爰?xì)胞中?”導(dǎo)入。

      三、載體——“ 分子運(yùn)輸車”(板書(shū))

      自主學(xué)習(xí):閱讀課本第6頁(yè)“分子運(yùn)輸車”——運(yùn)載體的相關(guān)內(nèi)容,思考完成表格內(nèi)容。

      教師點(diǎn)撥::質(zhì)?!懵兜?、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體(即擬核DNA)之外,并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。

      以課本圖像為例分析可作為基因工程運(yùn)載體的質(zhì)粒需要的關(guān)鍵組成部分。

      合作探究:1.同一種限制酶剪切后的質(zhì)粒和目的基因有什么特點(diǎn)?

      2.上圖中的受體細(xì)胞的培養(yǎng)基需添加什么菌素?

      3.標(biāo)記基因類型有哪些?一個(gè)質(zhì)粒只能有含有一個(gè)標(biāo)記基因嗎?

      動(dòng)手試試:如果含2個(gè)不同的標(biāo)記基因標(biāo)記的質(zhì)粒如何來(lái)判斷受體細(xì)胞是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒?

      由“如何將目的基因與載體結(jié)合?”導(dǎo)入

      四、DNA連接酶——“分子縫合針”(板書(shū))

      自主學(xué)習(xí):閱讀課本第5頁(yè)“分子縫合針”——DNA連接酶的相關(guān)內(nèi)容,思考完成表格。

      教師點(diǎn)撥:講解DNA連接酶的連接過(guò)程。(強(qiáng)調(diào)種類和形成新的3’,5’-磷酸二酯鍵化學(xué)鍵)

      由均形成新的3’,5’-磷酸二酯鍵,那么“DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?”來(lái)回顧并表格比較DNA連接酶與DNA聚合酶。

      合作探究:1.DNA連接酶能連接2個(gè)DNA單鏈么?

      2.DNA連接酶有沒(méi)有專一性?

      3.DNA連接酶可以連接任意兩個(gè)DNA片段么?

      動(dòng)手試試:請(qǐng)嘗試思考目的基因和質(zhì)粒均由一種相同的限制酶剪切下來(lái)的和均由相同的兩種酶剪切的差別?

      課堂小結(jié)并反饋鞏固:完成課本P7的思考與探究

      六、板書(shū)設(shè)計(jì)

      見(jiàn)教學(xué)過(guò)程中的(板書(shū))備注

      第二篇:《DNA重組技術(shù)的基本工具》說(shuō)課稿

      《DNA重組技術(shù)的基本工具》說(shuō)課稿

      華清中學(xué)

      劉新娟

      各位領(lǐng)導(dǎo)、老師們,你們好!今天我要進(jìn)行說(shuō)課的內(nèi)容是DNA重組技術(shù)的基本工具。首先,我將對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行以下分析

      一、說(shuō)

      課程理念

      1.提高生物科學(xué)素養(yǎng)(核心)2.面向全體學(xué)生3.倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)4.注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系

      二、說(shuō)

      教材

      這節(jié)內(nèi)容是生物選修3第一個(gè)專題《基因工程》的第一節(jié)內(nèi)容,它主要涉及基因工程所需要的三種基本工具的作用。既是必修2中遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)、基因工程基本原理和應(yīng)用的延續(xù)和拓展,又是本章其他內(nèi)容的前提,和基因工程的基本步驟構(gòu)成了本專題的核心。

      三、說(shuō)

      學(xué)情及課時(shí)

      對(duì)于基因工程,學(xué)生接觸的少,教材文字描述也較抽象。但由于通過(guò)必修2第六章《從雜交育種到基因工程》第二節(jié)《基因工程及其應(yīng)用》的學(xué)習(xí),學(xué)生已形成了學(xué)習(xí)本專題所必需的核心概念,也基本了解有關(guān)基因工程的操作步驟和工具,因此結(jié)合簡(jiǎn)約形象的插圖、動(dòng)畫(huà)以及通過(guò)動(dòng)手模擬操作,學(xué)生能夠基本把握三種工具的作用,建立知識(shí)結(jié)構(gòu)模型,并從中領(lǐng)悟到成功的樂(lè)趣。因此,可以縮短為一課時(shí)。

      四、說(shuō)

      教學(xué)目標(biāo)

      1、知識(shí)目標(biāo)

      簡(jiǎn)述DNA重組技術(shù)所需三種工具的作用。

      2、能力目標(biāo)

      (1)通過(guò)模型制作培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及自主學(xué)習(xí)能力。(2)培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力。

      3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

      讓學(xué)生切實(shí)感受到所學(xué)知識(shí)的價(jià)值和學(xué)習(xí)的意義,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣和熱情,產(chǎn)生熱愛(ài)科學(xué)的情感和動(dòng)力。

      五、說(shuō)

      教學(xué)重、難點(diǎn)

      1、教學(xué)重點(diǎn)

      DNA重組技術(shù)所需三種工具的作用。

      2、教學(xué)難點(diǎn)

      基因工程載體需要具備的條件。

      六、說(shuō)

      教、學(xué)方法

      1.教法

      講授、啟發(fā)式引導(dǎo)、模型建構(gòu)

      2.學(xué)法

      自主探究法、合作交流法、成果展示法

      七、說(shuō)

      教、學(xué)準(zhǔn)備

      1.學(xué)生準(zhǔn)備

      內(nèi)容復(fù)習(xí)與預(yù)習(xí)及模具的準(zhǔn)備

      2.教師準(zhǔn)備

      課件、模具準(zhǔn)備及問(wèn)題的預(yù)設(shè)及生成預(yù)測(cè)

      八、說(shuō)

      教學(xué)過(guò)程

      教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖

      展示基因工程應(yīng)用實(shí)例,激發(fā)學(xué)生興趣(導(dǎo))

      引入基因工程概念,回憶步驟,引入基本工具(讀)

      限制酶的作用(點(diǎn)、練)

      動(dòng)手操作1:模擬限制酶對(duì)DNA的剪切(練)

      DNA連接酶的作用(點(diǎn)、讀)

      動(dòng)手操作2:模擬DNA連接酶連接DNA片段(練)

      載體質(zhì)粒的特點(diǎn)(點(diǎn)、讀)

      動(dòng)手操作3:目的基因與質(zhì)粒的拼接(練)

      創(chuàng)設(shè)情境,突破難點(diǎn)(議、點(diǎn))

      學(xué)生質(zhì)疑(議、點(diǎn))

      ↓ 鞏固練習(xí)(練)

      1、聯(lián)系生活,導(dǎo)入課程

      本節(jié)內(nèi)容屬于基因工程的第一節(jié)內(nèi)容,可以用基因工程的應(yīng)用來(lái)創(chuàng)設(shè)情景,導(dǎo)入主題。多媒體展示學(xué)生課前收集到的日常生活中的基因工程的應(yīng)用實(shí)例,列舉幾種生物的不同性狀并由此提出假設(shè)——能不能使本身沒(méi)有某個(gè)性狀的生物具有某個(gè)性狀呢?如讓煙草能發(fā)出熒光,讓微生物生產(chǎn)胰島素。答案是肯定的,那就是能定向改造生物的基因工程。

      在此基礎(chǔ)上,利用多媒體組織學(xué)生回憶必修2中的基因工程的基本步驟,并指出:工欲善其事,必先利其器。從而引出三種工具:手術(shù)刀——限制酶、縫合針——DNA連接酶、運(yùn)輸車——載體。

      2、模型建構(gòu),精講點(diǎn)撥

      對(duì)三種工具逐個(gè)進(jìn)行講解,并以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。

      (1)利用課前準(zhǔn)備的材料,模擬限制酶EcoRI對(duì)DNA進(jìn)行切割(2)用同一種限制酶對(duì)兩個(gè)DNA片斷模型進(jìn)行切割,并縫合。(3)進(jìn)行目的基因、環(huán)狀DNA的切割及兩者的拼接。

      建構(gòu)活動(dòng)中教師進(jìn)行必要且適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

      3、創(chuàng)設(shè)情景,突破難點(diǎn)

      本節(jié)難點(diǎn)是對(duì)載體必須具備條件的分析。要解決這個(gè)問(wèn)題,直接講述可能達(dá)不到效果??梢圆捎脛?chuàng)設(shè)問(wèn)題情景的方法來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論總結(jié)。

      (1)如果要把某目的基因?qū)氲絼?dòng)物細(xì)胞中,在以下可提供載體的生物中,你應(yīng)該選擇哪種?

      A、麻風(fēng)桿菌

      B、大腸桿菌

      C、結(jié)核桿菌

      D、艾滋病病毒

      ——對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害

      (2)給出目的基因片段以及兩種供選擇的質(zhì)粒,其中一種有與目的基因相對(duì)應(yīng)的限制酶切點(diǎn)?

      ——有切割位點(diǎn)

      (3)把含有人的胰島素基因重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌后,經(jīng)過(guò)增殖產(chǎn)生了大量細(xì)菌。怎樣才能保證這些個(gè)體都含有目的基因?

      ——重組質(zhì)粒能自我復(fù)制

      (4)肉眼能觀察到受體細(xì)胞中的重組DNA嗎?實(shí)際操作中怎么檢測(cè)目的基因是否進(jìn)入了受體細(xì)胞?

      ——有遺傳標(biāo)記基因

      4、引導(dǎo)思考,鼓勵(lì)質(zhì)疑

      安排一個(gè)學(xué)生質(zhì)疑的活動(dòng),讓他們提出問(wèn)題,教師給予適當(dāng)?shù)慕獯?。學(xué)生的主要疑問(wèn):

      (1)限制酶和連接酶連接的都是酯鍵,氫鍵是怎樣切割和連接的?(2)連接酶和聚合酶的區(qū)別是什么?(3)限制酶所識(shí)別的序列有什么特點(diǎn)?

      5、鞏固訓(xùn)練,強(qiáng)化認(rèn)知(略)

      九、說(shuō)

      教學(xué)反思

      亮點(diǎn):本節(jié)生物教學(xué)結(jié)合“啟發(fā)引導(dǎo)”和“模型建構(gòu)”兩種教學(xué)模式,充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)思想,收到了良好的教學(xué)效果。較為成功的方面有以下幾點(diǎn):通過(guò)模型構(gòu)建,鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力和動(dòng)手能力;通過(guò)質(zhì)疑,培養(yǎng)了表達(dá)能力,加深了理解;通過(guò)情境啟發(fā)引導(dǎo)和歸納,培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力。主要思考和不足有以下幾點(diǎn):

      1、選修教材應(yīng)該認(rèn)真研究課標(biāo),把握好難度.2、課堂導(dǎo)入不可信馬由韁,做到收放自如。

      3、在時(shí)間控制上,有些前松后緊。

      4、教具的制備方面,不夠靈活適用,需進(jìn)一步改進(jìn)。

      各位領(lǐng)導(dǎo)、老師們,本節(jié)課我根據(jù)高二年級(jí)學(xué)生的心理特征及其認(rèn)知規(guī)律,采用直觀教學(xué)和模型建構(gòu)的教學(xué)方法,以“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”,教師的“導(dǎo)”立足于學(xué)生的“學(xué)”,以學(xué)法為重心,放手讓學(xué)生自主探索的學(xué)習(xí),主動(dòng)地參與到知識(shí)形成的整個(gè)思維過(guò)程,力求使學(xué)生在積極、愉快的課堂氛圍中提高自己的認(rèn)識(shí)水平,從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

      板書(shū)設(shè)計(jì)及PPT使用 1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具

      一.限制性核酸內(nèi)切酶 1.來(lái)源:主要從微生物中分離 2.特點(diǎn):特異性

      3.結(jié)果:產(chǎn)生黏性末端、平末端 二.DNA連接酶 1.種類 2.作用

      3.DNA連接酶與DNA聚合酶的區(qū)別 三.載體 1.質(zhì)粒的結(jié)構(gòu) 2.載體的條件

      第三篇:《DNA重組技術(shù)的基本工具》教學(xué)設(shè)計(jì)

      《DNA重組技術(shù)的基本工具》教學(xué)設(shè)計(jì)

      教學(xué)目標(biāo)

      1. 簡(jiǎn)述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。

      2.認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開(kāi)理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。教學(xué)重難點(diǎn)

      .教學(xué)重點(diǎn) DNA重組技術(shù)所需的三種基本工具的作用。教學(xué)難點(diǎn) 基因工程載體需要具備的條件 教學(xué)工具 多媒體 教學(xué)過(guò)程

      引入:胰島素是唯一能降低血糖的激素??茖W(xué)家將人胰島素基因?qū)说酱竽c桿菌細(xì)胞內(nèi),使大腸桿菌生產(chǎn)人類的胰島素,為糖尿病治療提供有效而廉價(jià)的藥物;人們還可以將細(xì)菌內(nèi)抗蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)移到普通棉花細(xì)胞內(nèi),培育出了自身就可以抵御害蟲(chóng)的新品種抗蟲(chóng)棉。

      (1)獲得上述科研成果,運(yùn)用的生物技術(shù)是什么?

      (2)獲得上述科研成果的操作步驟是什么?

      (3)上述操作過(guò)程中所運(yùn)用到的工具有哪些?

      我們?cè)诒匦薇局袑W(xué)習(xí)了有關(guān)遺傳的知識(shí),知道了遺傳學(xué)的基本理論,如DNA是遺傳物質(zhì)的證明,DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則等,在本專題中我們將應(yīng)用遺傳學(xué)的知識(shí)來(lái)學(xué)習(xí)基因工程的相關(guān)內(nèi)容。

      首先了解一下基因工程的誕生和發(fā)展。(閱讀課本:科技發(fā)展之路)(板書(shū))一。基因工程的誕生和發(fā)展 那什么叫基因工程呢?(板書(shū))二?;蚬こ痰母拍?理解定義:完成表格

      師:我們知道基因工程是在分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的,由于DNA分子太小,因此必須借助什么才能完成DNA分子的 剪切、拼接和導(dǎo)入等。中國(guó)有句俗語(yǔ)叫“沒(méi)有金剛鉆兒,不攬瓷器活兒”??茖W(xué)家們?cè)趯?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(lái)學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。

      二?;蚬こ痰幕竟ぞ?/p>

      我們首先來(lái)研究一下準(zhǔn)確切割DNA的工具,“分子手術(shù)刀”──限制酶 1.限制性核酸內(nèi)切酶----“分子手術(shù)刀”

      師:在進(jìn)入對(duì)限制酶的學(xué)習(xí)時(shí),你們可能最關(guān)心的是這種工具酶到哪里去尋找。我們不妨先思考下面幾個(gè)問(wèn)題

      思考:⒈自然界是否存在一種生物的DNA進(jìn)入另一生物的情況?(噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn))

      ⒉動(dòng)物容易讓外來(lái)DNA侵入自身而得以遺傳嗎?為什么?植物呢?

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

      ⒊作為單細(xì)胞的生物來(lái)講,沒(méi)有那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng),它如何來(lái)抵抗入侵的外源DNA,保 2 護(hù)自身呢

      (只有讓外來(lái)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?yàn)樵诒匦拚n本中學(xué)過(guò)。

      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(lái)的DNA,而對(duì)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(méi)有認(rèn)識(shí)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。

      閱讀課本“分子手術(shù)刀”完成下面問(wèn)題:(1)主要來(lái)源:從原核生物中分離出來(lái)的.(2)特點(diǎn):識(shí)別DNA特定的核苷酸序列,切斷兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵,即酶的專一性。

      (師:以上這句話,說(shuō)出了兩層意思。一是識(shí)別特定核苷酸序列。請(qǐng)同學(xué)們看圖,EcoRI只能識(shí)別GAATTC的核苷酸序列,SmaI只識(shí)別CCCGGG的核苷酸序列。第二層意思是從特定部位的兩個(gè)核苷酸之間切開(kāi)。請(qǐng)同學(xué)們看圖,EcoRI就從G和A之間切開(kāi),SmaI就從C和G之間切開(kāi)。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(shí)別的特定核苷酸序列也不同。)

      (3)作用機(jī)理:只催化磷酸二酯鍵斷裂,不作用于連接堿基對(duì)的氫鍵。(4)作用方式:可分為錯(cuò)位切和平位切。

      (5)作用結(jié)果:兩種形式一種形成黏性末端,一種形成平末端

      (師:那么這兩種末端是如何形成的呢?請(qǐng)從書(shū)中找到答案。

      生:限制酶在它識(shí)別序列的中心位置兩側(cè)將DNA兩條單鏈分割開(kāi),就形成黏性末端,而從識(shí)別序列的中心位置切開(kāi)就產(chǎn)生平末端。)師:要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口?可產(chǎn)生幾個(gè)黏性末端? 生:要切兩個(gè)切口,產(chǎn)生四個(gè)黏性末端。

      思考:以中軸線雙側(cè)的DNA上堿基呈反向?qū)ΨQ,重復(fù)排列。2.DNA連接酶----“分子縫合針”

      引入:將切下來(lái)的DNA片段拼接成性的DNA分子,是靠DNA連接酶來(lái)完成的。下面我們來(lái)研究DNA片段的連接工具,“分子縫合針”──DNA連接酶。

      師:開(kāi)始時(shí),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(shū)中求得真知,自己解答這個(gè)問(wèn)題。閱讀課本 DNA連接酶----“分子縫合針” 完成下面問(wèn)題:

      生:應(yīng)該有所選擇。因?yàn)镋·coli DNA連接酶只能將雙鏈DNA片段黏性末端之間連接起來(lái),不能將雙鏈DNA片段平末端之間連接起來(lái)。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。(1)作用:將雙鏈DNA,恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的______.(2)連接的部位:磷酸和脫氧核糖之間的鍵:磷酸二酯鍵(梯子的扶手)(3)種類: ①E.coli DNA連接酶:只能縫合DNA的_____ ②T4 DNA連接酶:既可縫合DNA的_____,又可縫合雙鏈DNA的_______.(4)DNA連接酶和DNA聚合酶的區(qū)別 課后小結(jié)

      本節(jié)課充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,很好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。但是不能兼顧到一小部分動(dòng)手能力不是很強(qiáng)的學(xué)生,使得他們一直處于學(xué)習(xí)被動(dòng)之中。

      第四篇:DNA重組技術(shù)的基本工具教學(xué)設(shè)計(jì)

      DNA重組技術(shù)的基本工具教學(xué)設(shè)計(jì)

      一、設(shè)計(jì)思想

      一個(gè)充滿思維的課堂才是真正高效的課堂。新課程的設(shè)計(jì)提出了四個(gè)理念,提高生物科學(xué)素養(yǎng),面向全體學(xué)生,倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí),注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。在教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn),學(xué)生普遍存在這樣的問(wèn)題:

      1、記不住,2、想不起來(lái),3、不會(huì)用。積極開(kāi)展探究式教學(xué)對(duì)解決這些問(wèn)題有著非常重要的作用,為此我設(shè)計(jì)了一種注重探究,強(qiáng)調(diào)應(yīng)用的教學(xué)模式,有效地提高了課堂教學(xué)的效率。

      二、教材分析

      1、教材地位

      本節(jié)課是人教版新課標(biāo)高中生物選修3《現(xiàn)代生物科技專題》專題1基因工程中第一節(jié)的內(nèi)容。本專題是在必修2第6章《從雜交育種到基因工程》基礎(chǔ)上的深入和提升,與必修2模塊中學(xué)過(guò)的許多知識(shí)也都有聯(lián)系。屬于基礎(chǔ)擴(kuò)展內(nèi)容。

      2、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)

      (1)、簡(jiǎn)單描述基因工程的概念及目的。

      (2)、說(shuō)出DNA重組技術(shù)的三個(gè)工具及各工具的特點(diǎn)和用途。能力目標(biāo):

      培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手制作模型的能力 情感目標(biāo):

      ? 認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開(kāi)理論研究和技術(shù)創(chuàng)新

      3、教學(xué)重點(diǎn)

      (1)DNA 重組技術(shù)所需要的三種基本工具的作用;

      2、教學(xué)難點(diǎn):

      (1)DNA 重組技術(shù)所需要的三種基本工具的作用;(2)基因工程載體需要具備的條件

      三、教學(xué)方法

      DNA重組技術(shù)的三種基本工具及其作用內(nèi)容復(fù)雜、抽象。如果采用直白、平淡的方式講解介紹,學(xué)生會(huì)感到抽象和乏味,不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也不利于科學(xué)素養(yǎng)的全面提高。如果通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境,設(shè)置問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)行自主探究,誘導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng),學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性就會(huì)被充分調(diào)動(dòng)起來(lái),從而開(kāi)啟他們思想的閘門(mén)。因此本節(jié)課是以老師講解、啟發(fā)與學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式開(kāi)展教學(xué)的。運(yùn)用這樣的教學(xué)方法,既把課堂交給了學(xué)生,體現(xiàn)學(xué)生的主體作用,也突出了教師在學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中的指導(dǎo)者、參與者、合作者的作用。

      四、教學(xué)過(guò)程:

      (一)、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課。在這一環(huán)節(jié)中我首先提出幾個(gè)設(shè)想 能否讓植物也發(fā)出螢火蟲(chóng)般美麗的螢光? 能否讓豬體內(nèi)生產(chǎn)出人血蛋白?

      能否讓細(xì)菌產(chǎn)生出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物?

      創(chuàng)造一種令人心神向往的意境。然后指出把這樣的奇思妙想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的是20世紀(jì)70年代興起的高新科技——基因工程。那么基因工程這個(gè)凝聚著眾多科學(xué)家心血的技術(shù)到底是怎么進(jìn)行的呢?從今天開(kāi)始我們就來(lái)揭開(kāi)這一技術(shù)的神秘的面紗。從而引入新課的學(xué)習(xí)。

      (二)、步步設(shè)問(wèn),探究學(xué)習(xí)

      在這一環(huán)節(jié)中,我先介紹了我國(guó)科學(xué)家培育抗蟲(chóng)棉的材料,然后發(fā)給每個(gè)學(xué)生兩個(gè)寫(xiě)有堿基序列的紙條,指出:假若一個(gè)是含有某種藥物蛋白基因的DNA,另一個(gè)是棉花的DNA。要進(jìn)行基因工程的操作實(shí)現(xiàn)體外基因的重組然后導(dǎo)入受體細(xì)胞,需要準(zhǔn)備一些什么樣的工具呢?然后讓學(xué)生閱讀課本找到答案。

      實(shí)現(xiàn)這一操作過(guò)程至少需要三種工具:一是限制酶;二是DNA連接酶;三是運(yùn)載體。那么這幾種工具各有什么樣的作用呢?接著開(kāi)始進(jìn)入第一部分的教學(xué)。1.“分子手術(shù)刀”──限制酶。(板書(shū))

      這部分內(nèi)容的教學(xué)中,我通過(guò)設(shè)置學(xué)生關(guān)心的問(wèn)題“限制酶從哪里尋找”,誘導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想從前學(xué)過(guò)的內(nèi)容──噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),進(jìn)而認(rèn)識(shí)到細(xì)菌等單細(xì)胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。進(jìn)一步提出問(wèn)題:這類原核生物之所以能長(zhǎng)期生存而不絕滅,會(huì)有什么保護(hù)機(jī)制呢?誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生“可能是有什么酶來(lái)切割外源DNA,而使之失效,達(dá)到保護(hù)自身的目的”。這樣就將書(shū)中直白的“這類酶主要是從原核生物中分離純化出來(lái)”的寫(xiě)法,變成了一個(gè)自主探索的思想活動(dòng)。有效地讓思維充滿課堂,讓學(xué)習(xí)成為一個(gè)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。下面是引導(dǎo)探究的過(guò)程:

      師:關(guān)于限制酶人們最關(guān)心的可能是這種工具酶到哪里去尋找。我們不妨從以往學(xué)過(guò)的知識(shí)談起,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。對(duì)于這種可能性,同學(xué)們可用什么實(shí)例來(lái)說(shuō)明? 生:噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。

      師:那么現(xiàn)存的生物為什么沒(méi)有在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中被外源DNA的入侵而絕滅,仍能保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)呢?

      生:生物體都有各自的保護(hù)機(jī)制,如動(dòng)物有免疫系統(tǒng),植物有具有保護(hù)作用的組織、器官。師:那么作為單細(xì)胞的生物來(lái)講,沒(méi)有那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng),它如何來(lái)抵抗入侵的外源DNA,保護(hù)自身呢?

      生:只有讓外來(lái)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?yàn)樵诒匦拚n本中學(xué)過(guò)。

      師:用DNA酶,那么生物自身的DNA不也要失效了嗎?

      生:可能有一種特殊的酶,能切割外來(lái)的DNA,而對(duì)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(méi)有認(rèn)識(shí)的酶。那么我們應(yīng)該從哪里尋找這種酶呢? 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(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中,使其必須有處理外源DNA的酶??茖W(xué)家們經(jīng)過(guò)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。然后讓學(xué)生看書(shū),并通過(guò)討論得出限制酶的作用。

      它們能夠識(shí)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(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)。

      通過(guò)討論讓學(xué)生體會(huì)限制酶能識(shí)別的序列有什么特點(diǎn)。它是如何對(duì)DNA進(jìn)行切割的,切割的位置是哪里,切口有什么特點(diǎn),并進(jìn)一步思考與討論下列問(wèn)題:

      1、要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口?可產(chǎn)生幾個(gè)黏性末端?

      2、如果把兩種來(lái)源不同的DNA用同一種限制酶來(lái)切割,結(jié)果會(huì)怎樣呢?

      討論后接著提出新的問(wèn)題:切割下來(lái)的DNA片斷還需要接到運(yùn)載體上去,還要靠另一種工具DNA連接酶來(lái)實(shí)現(xiàn),那么DNA連接酶又是怎么把DNA連接起來(lái)的呢?由此引入對(duì)DNA連接酶的學(xué)習(xí)。

      2.“分子縫合針”──DNA連接酶。(板書(shū))

      這一環(huán)節(jié)中我先讓學(xué)生閱讀課本,并討論下面的幾個(gè)問(wèn)題,之后提出連接酶與聚合酶有什么區(qū)別與聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)以前的知識(shí),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到DNA連接酶是將雙鏈的DNA片段連接起來(lái),而DNA聚合酶則是將一個(gè)個(gè)脫氧核苷酸連接起來(lái)。從而加強(qiáng)了前后知識(shí)的聯(lián)系,加深了學(xué)生對(duì)酶的專一性的認(rèn)識(shí)

      簡(jiǎn)單小結(jié)上述問(wèn)題后我進(jìn)一步提出問(wèn)題:?jiǎn)渭兊腄NA片段是很難導(dǎo)入受體細(xì)胞的,所以切割下來(lái)的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞就需要有一個(gè)“分子運(yùn)輸車”幫助。那么這個(gè)運(yùn)輸車應(yīng)該具備什么樣的特點(diǎn)呢?

      3.“分子運(yùn)輸車”──基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。(板書(shū))

      在這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中我通過(guò)提出以下幾問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生探究作為運(yùn)輸工具必須具備的條件。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(méi)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(jué)?

      4.如果載體對(duì)受體細(xì)胞有害將怎樣? 通過(guò)分組討論使學(xué)生認(rèn)識(shí)到

      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(méi)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(guò)標(biāo)記基因的表達(dá)來(lái)檢測(cè)。

      4.載體對(duì)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(wú)立足之地。最后得出作為運(yùn)輸工具必須具備的條件有以下幾個(gè)。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(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。

      然后展示圖片和學(xué)生一起認(rèn)識(shí)最常見(jiàn)的運(yùn)載體----細(xì)菌質(zhì)粒 找出剛才歸納的幾個(gè)條件的具體體現(xiàn)。

      找到“復(fù)制原點(diǎn)”──說(shuō)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(shuō)明質(zhì)粒有切割位點(diǎn)。

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

      (三)、模擬操作,鞏固升華

      知識(shí)學(xué)習(xí)結(jié)束后我發(fā)給學(xué)生剪刀和膠帶讓學(xué)生模擬操作DNA的剪切與拼接并思考相關(guān)問(wèn)題加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。

      (四)、強(qiáng)化訓(xùn)練,注重應(yīng)用

      最后我通過(guò)精選習(xí)題,讓學(xué)生進(jìn)行課上及課下的訓(xùn)練,及時(shí)鞏固本節(jié)課的重難點(diǎn)知識(shí)。然后總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容結(jié)束學(xué)習(xí)。

      五、教后反思

      本節(jié)內(nèi)容主要是介紹DNA重組技術(shù)的三種基本工具及其作用,內(nèi)容復(fù)雜、抽象不好理解。通過(guò)設(shè)置問(wèn)題情境讓學(xué)生進(jìn)行自主探究,引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng),尤其是模擬操作的引入使得學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性被充分調(diào)動(dòng)起來(lái),從而開(kāi)啟了他們思想的閘門(mén),收到了良好的教學(xué)效果。

      第五篇:DNA重組技術(shù)的危害

      自從DNA重組技術(shù)誕生以來(lái),危機(jī)事件還真是此起彼伏,像英國(guó)Pusztai事件、美國(guó)帝王蝶事件,加拿大“超級(jí)雜草事件”事件、墨西哥玉米事件、中國(guó)Bt抗蟲(chóng)棉事件、巴西堅(jiān)果過(guò)敏事件、美國(guó)轉(zhuǎn)基因長(zhǎng)粒米污染事件等等。1.加拿大“超級(jí)雜草事件”事件

      1995年,加拿大首次商業(yè)化種植了通過(guò)基因工程改造的轉(zhuǎn)基因油菜。但在種植后的幾年里,其農(nóng)田便出現(xiàn)了對(duì)多種除草劑具有耐抗性的野草化的油菜植株,即超級(jí)雜草。因?yàn)橐恍┺D(zhuǎn)基因油菜籽在收獲時(shí)掉落,留在了泥土中,來(lái)年它們又重新萌發(fā)。那么萌發(fā)出來(lái)的油菜就變成了一種不受歡迎的野菜,而且這種能夠同時(shí)抵御三種除草劑的野草化的油菜不但很難鏟除,而且還會(huì)通過(guò)交叉?zhèn)鞣鄣确绞?,污染同類物種,使種質(zhì)資源遭到破壞。其原因就是基因漂流。

      2.美國(guó)帝王蝶事件

      1999年,康奈爾大學(xué)的一個(gè)研究組在《Nature》雜志上發(fā)表文章,稱用帶有轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)玉米花粉的馬利筋(一種雜草)葉片飼喂美國(guó)大斑蝶,導(dǎo)致44%的幼蟲(chóng)死亡,由此引發(fā)GMO環(huán)境安全性的爭(zhēng)論。

      事實(shí)上,這一實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室完成的,并不反映田間情況,因而缺乏說(shuō)服力,且沒(méi)有提供花粉量的數(shù)據(jù),現(xiàn)在這個(gè)事件已有了科學(xué)的結(jié)論:第二,2000年開(kāi)始在美國(guó)3個(gè)州和加拿大進(jìn)行的田間試驗(yàn)證明,抗蟲(chóng)玉米花粉對(duì)斑蝶并不構(gòu)成威脅,實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中用l0倍于田間的花粉量來(lái)喂大斑蝶的幼蟲(chóng),也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育有影響。

      3.英國(guó)Pusztai事件

      1998英國(guó)某個(gè)博士用轉(zhuǎn)雪花蓮凝集素基因的馬鈴薯喂大鼠,稱大鼠食用后“體重和器官重量減輕.免疫系統(tǒng)受到破壞”。此事首次引起國(guó)際轟動(dòng),綠色和平組織、地球之友等反生物技術(shù)組織把這種馬鈴薯說(shuō)成是“殺手”,策劃了焚燒破壞轉(zhuǎn)基因作物試驗(yàn)地、阻止GMO產(chǎn)品進(jìn)出口、示威游行等。英國(guó)皇家學(xué)會(huì)對(duì)此非常重視,組織了同行評(píng)審.并于1999年5月發(fā)表評(píng)論,指出Pusztai普茲泰的實(shí)驗(yàn)有6方面的錯(cuò)誤,即:很少統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理,未作雙盲測(cè)定;統(tǒng)計(jì)方法不當(dāng);實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)一致性等。

      4.墨西哥玉米事件

      2001年,美國(guó)加州大學(xué)伯克萊分校的兩位研究人員在《Nature》上發(fā)表文章,聲稱在墨西哥南部Oaxaca地區(qū)采集的6個(gè)玉米地方品種樣本中,發(fā)現(xiàn)有CaMV35S啟動(dòng)子和抗蟲(chóng)玉米中的抗蟲(chóng)基因相似序列。

      綠色和平組織借此大肆渲染,說(shuō)墨西哥玉米已經(jīng)受到了“基因污染”,甚至指責(zé)墨西哥小麥玉米改良中心的基因庫(kù)也可能受到了“基因污染”。

      文章發(fā)表后受到很多科學(xué)家的批評(píng),指出其在方法學(xué)上有許多錯(cuò)誤。所謂測(cè)出的35S啟動(dòng)子,經(jīng)復(fù)查證明是假陽(yáng)性。所稱Bt玉米中的adhl基因已經(jīng)轉(zhuǎn)到了墨西哥玉米的地方品種,則是“張冠李戴”。因?yàn)檗D(zhuǎn)入Bt玉米中的基因序列是adhl-S基因,而作者測(cè)出的是玉米中本來(lái)就存在的adhl-F基因,兩者的基因序列完全不同,是兩碼事。顯然作者沒(méi)有比較這兩個(gè)序列,審稿人和《Nature》編輯部也沒(méi)有核實(shí)。對(duì)此,《Nature》編輯部發(fā)表聲明,稱“這篇論文證據(jù)不足,不足以證明其結(jié)論”。墨西哥小麥玉米改良中心也發(fā)表聲明指出,經(jīng)對(duì)種質(zhì)資源庫(kù)和從田間收集的152份材料的檢測(cè),在墨西哥任何地區(qū)都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)35S啟動(dòng)子。5.美國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米事件

      2005年5月22日,英國(guó)《獨(dú)立報(bào)》披露了轉(zhuǎn)基因研發(fā)巨頭孟山都公司的一份秘密報(bào)告。據(jù)報(bào)告顯示,吃了轉(zhuǎn)基因玉米的老鼠,血液和腎臟中會(huì)出現(xiàn)異常。最后迫于壓力,應(yīng)歐盟要求,公布了完整的1139頁(yè)的試驗(yàn)報(bào)告。歐盟對(duì)安全評(píng)價(jià)的材料及補(bǔ)充試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行分析后,認(rèn)為將“Mon863”投放市場(chǎng)不會(huì)對(duì)人和動(dòng)物健康造成負(fù)面影響,于2005年8月8日決定授權(quán)進(jìn)口該玉米用于動(dòng)物飼料,但不允許用于人類食用和田間種植。

      6.美國(guó)轉(zhuǎn)基因長(zhǎng)粒米污染事件

      2006年8月,拜耳公司對(duì)外公布未經(jīng)批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因水稻LLRice601少量混入商品稻米中,立即引起日本和歐盟采取緊急措施限制進(jìn)口美國(guó)大米。8月21日本厚生勞動(dòng)省馬上宣布停止進(jìn)口美國(guó)長(zhǎng)粒米。

      由這些事件總結(jié)一下DNA重組技術(shù)潛在的危害。

      一、對(duì)人類健康的影響

      1.轉(zhuǎn)基因食品中潛在的過(guò)敏原

      1994年美國(guó)先鋒(Pioneer)種子公司的科研人員將巴西堅(jiān)果中編碼(2Salbumin)蛋白的基因轉(zhuǎn)入大豆中,之后,發(fā)現(xiàn)有人會(huì)對(duì)這種大豆過(guò)敏,含硫氨基酸蛋白質(zhì)2Salbumin可能正是巴西堅(jiān)果中的主要過(guò)敏原(研究結(jié)果發(fā)表于《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》

      TheNewEnglandJournalofMedicine,1996,334:688-692)。因此,先鋒種子公司立即終止了這項(xiàng)研究計(jì)劃,此事后來(lái)一度被說(shuō)成是“轉(zhuǎn)基因大豆引起食物過(guò)敏”,作為反對(duì)轉(zhuǎn)基因的一個(gè)主要事例,但實(shí)際上“巴西堅(jiān)果事件”也是所發(fā)現(xiàn)的因過(guò)敏未被商業(yè)化的轉(zhuǎn)基因案例。恰恰說(shuō)明對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的安全管理和生物技術(shù)育種技術(shù)體系具有自我檢查和自我調(diào)控的能力,能有效地防止轉(zhuǎn)基因食品成為過(guò)敏原。事實(shí)上,巴西堅(jiān)果被認(rèn)為是人類天然的食物,它本身就含有這種過(guò)敏原,因此,天然食物也并非對(duì)所有人都是安全的。

      2.轉(zhuǎn)基因食品可能具有毒性

      轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的目的基因表達(dá)時(shí),可能會(huì)促使一些天然毒素的表達(dá)率提高,如豆科蛋白酶抑制劑、馬鈴薯的茄堿等。殘留的抗昆蟲(chóng)內(nèi)毒素;大量使用除草劑,除草劑在食品中殘留 3.基因改造微生物如果致病力強(qiáng),從試驗(yàn)室逸出并擴(kuò)散,由于人類對(duì)這些新的微生物無(wú)免疫力,可能會(huì)造成疾病流行。

      4.轉(zhuǎn)基因食品中存在一些具有抗生素抗性的標(biāo)記基因,有可能在動(dòng)物腸道中轉(zhuǎn)移給微生物,從而影響抗生素治療的效果

      食用轉(zhuǎn)基因作物飼料的家禽、牲畜、魚(yú)類等水生動(dòng)物體內(nèi),有可能累積抗生素抗性。有人認(rèn)為,食用這些肉類產(chǎn)品可能會(huì)使人體具有抗生素抗性

      5導(dǎo)致了食品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)下降

      轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的目的基因可能帶來(lái)了一些有利性狀,如高產(chǎn)、抗逆性好等,但也可能引起食品的營(yíng)養(yǎng)成分或品質(zhì)發(fā)生改變,甚至產(chǎn)生一些抗?fàn)I養(yǎng)因子。導(dǎo)致了食品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)下降,二.對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響 1.基因漂移

      轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中的基因可能由于植物花粉飛揚(yáng)轉(zhuǎn)移到雜革和其它作物中,如果抗除草劑基因轉(zhuǎn)移到雜革中,2.超級(jí)雜草

      轉(zhuǎn)基因作物可能演變?yōu)檗r(nóng)田雜草超級(jí)雜草,由于基因漂流,在加拿大的油菜地里發(fā)現(xiàn)了個(gè)別油菜植株可以抗一種、兩種或三種除草劑

      3.對(duì)非目標(biāo)生物產(chǎn)生危害

      中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所研究發(fā)現(xiàn):在種植轉(zhuǎn)Bt基因棉花的農(nóng)田中,由于Bt毒蛋白對(duì)棉鈴蟲(chóng)的殺滅作用,導(dǎo)致棉鈴蟲(chóng)的寄生性天敵的數(shù)量明顯減少。

      蘇云金桿菌晶體蛋白可不加區(qū)分地殺死許多種昆蟲(chóng)的劫蟲(chóng),不僅對(duì)害蟲(chóng)有致死作用,對(duì)其它昆蟲(chóng),包括有益昆蟲(chóng)也會(huì)致死。

      4.對(duì)土壤微生態(tài)的影響

      轉(zhuǎn)Bt基因作物的殘茬和根部滲出物中含有Bt毒蛋白。

      Bt毒素不易被生物降解,在土壤環(huán)境中可長(zhǎng)時(shí)間保持殺蟲(chóng)活性,殺死土壤中的生物。

      5.對(duì)環(huán)境的污染

      目前,抗除草劑的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植面積不斷增加。隨之而來(lái)的是除草劑使用量的持續(xù)增長(zhǎng)。除草劑隨雨水、水土流失等轉(zhuǎn)移到其它地方,造成連續(xù)的土壤、水質(zhì)和環(huán)境污染。

      三、對(duì)倫理道德的影響

      1科學(xué)家預(yù)言,憑借破譯全盤(pán)基因密碼,人類將可活上1200歲。到時(shí)人滿為患地球壓力巨大

      2.基因研究的這一重大突破對(duì)個(gè)人的基因隱私權(quán)帶來(lái)挑戰(zhàn)。

      3豬基因轉(zhuǎn)到羊身上,動(dòng)物基因轉(zhuǎn)到植物里面,必將引起宗教團(tuán)體,素食主義者的反對(duì)

      四、對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響

      基因工程作物種子往往價(jià)格昂貴,并且有專利保護(hù),使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高投

      入、高產(chǎn)出的趨勢(shì)更明顯,發(fā)展中國(guó)家和貧窮國(guó)家由于資金不足,防礙轉(zhuǎn)基因作物的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,隨著轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品數(shù)量增加,對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的依賴程度也會(huì)增加??赡苁关毟徊罹嗤螅鹦碌陌l(fā)展不平衡。

      如何避免不利影響基因工程對(duì)未來(lái)科技、經(jīng)濟(jì)、牡會(huì)的影響是不容低估的,許多國(guó)家都不會(huì)錯(cuò)過(guò)基因工程所帶來(lái)的發(fā)展機(jī)遇,積極開(kāi)展研究與應(yīng)用工作。然而,進(jìn)行基因工程的研究與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)在當(dāng)今世界已成為一個(gè)敏感話題,隨時(shí)都可能召來(lái)一些反對(duì)的聲音。針對(duì)基因工程可能帶來(lái)的對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害,一些國(guó)家和國(guó)際組織制定1一系列的安全管理措施。在基因工程的安全性管理上,美國(guó)的政策較為寬松,歐盟的政策比較嚴(yán)格,其它國(guó)家夼于兩者之問(wèn),我國(guó)在1993年12月頒布了<基因工程安全管理法),我國(guó)在1993年頒布了<基因工程安全管理法),1996年農(nóng)業(yè)部頒布了(農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法).并成立農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理辦會(huì)室和農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理委員會(huì)。

      1.我國(guó)的農(nóng)業(yè)基因工程管理辦法主要對(duì)基因工程體在試驗(yàn)階段、中問(wèn)試驗(yàn)、環(huán)境釋放和商品化生產(chǎn)幾十過(guò)程進(jìn)行安全性評(píng)價(jià),基因工程體包括植物、動(dòng)物、植物用微生物、獸用微生物和水生動(dòng)植物。操作步驟是:(1)根據(jù)受體生物的生物學(xué)特殊性、演變歷史、異化作用等,評(píng)價(jià)其對(duì)人類和生態(tài)環(huán)境的潛在危害。(2)確定基因操作對(duì)受體生物安全等級(jí)的影響類型和影響程度。(3)確定遺傳工程及其產(chǎn)品的安全等鲺。

      2.FAO和WHO共同于1990年、1996年分別在日內(nèi)瓦和羅馬召開(kāi)會(huì)議,討論基因工程食品的安全性評(píng)價(jià)問(wèn)題。提出了一些基因工程食品安全性評(píng)價(jià)的原則。首先闡明其分子、生物學(xué)和化學(xué)特性,了解基因改造所采用的方法。對(duì)基因改造后的產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)分析,對(duì)與傳統(tǒng)食品不相同的基因工程食品要進(jìn)行廣泛的毒理學(xué)試驗(yàn),必要時(shí)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)與致敏試驗(yàn)。對(duì)基因改造的動(dòng)物性食品,哺乳動(dòng)物本身的健康可作為安全性評(píng)價(jià)的標(biāo)志。魚(yú)類和無(wú)脊推動(dòng)物本身可產(chǎn)生毒素,需進(jìn)一步進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。對(duì)基因改造的微生物食品,如分子、生物、和化學(xué)分析與傳統(tǒng)食品一致,則主要對(duì)其雜質(zhì)和加工過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。

      3.基因工程藥品一般是蛋白質(zhì)或多膚,這些蛋白質(zhì)或多膚的氨基酸組成,順序,修飾作用都會(huì)影響藥品的生理、藥理或毒理作用。歐盟將這類藥品分為三個(gè)組,一組是與人體內(nèi)蛋白質(zhì)或多膚的氨基酸組成完全樣同,這類藥品不需進(jìn)行安全性試驗(yàn);=組是與人體內(nèi) 蛋白質(zhì)或多肽的氨基酸組成相似,僅個(gè)別氨基酸有差異.或存在翻譯后修飾;三組是與人體內(nèi)蛋白質(zhì)或多肽的氨基酸組成完全不同。根據(jù)這種分組,進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)時(shí)也區(qū)別對(duì)待。對(duì)基因工程藥品進(jìn)行毒理學(xué)研究是安全性評(píng)價(jià)的一個(gè)主要方法,其內(nèi)容包括惠性毒性試驗(yàn)、重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)、生殖毒性試驗(yàn)、免疫毒性試驗(yàn)、致室變和致癌試驗(yàn)。

      4.就在兩會(huì)召開(kāi)前的3月1日,我國(guó)120多名專家學(xué)者聯(lián)名簽發(fā)了一份建議,郵寄給全國(guó)人大常委會(huì),建議人大立即撤銷轉(zhuǎn)基因水稻的安全認(rèn)證。其中有學(xué)者尖銳指出:轉(zhuǎn)基因主糧是否推廣,應(yīng)該聽(tīng)取民眾意見(jiàn),不能任由少數(shù)專家和少數(shù)官員“悄悄”作決定。轉(zhuǎn)基因問(wèn)題不只是科學(xué)問(wèn)題,轉(zhuǎn)基因主糧作物的研究及種植涉及政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)家戰(zhàn)略以及科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)關(guān)系等諸多問(wèn)題。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的健康發(fā)展需要公眾和社會(huì)參與。必須將民主監(jiān)督、審查和控制的原則應(yīng)用到技術(shù)的研發(fā)。

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