第一篇:基因工程的應(yīng)用[范文]
石榴石榴高級中學(xué)教學(xué)設(shè)計 高二生物 選修三 NO:04 時間:3月26日
第一章 基因工程 1.3 基因工程的應(yīng)用
編制人: 審核人:
【教學(xué)目標】
1、舉例說出基因工程應(yīng)用及取得的豐碩成果。
2、關(guān)注基因工程的進展。
3、認同基因工程的應(yīng)用促進生產(chǎn)力的提高。
【重點難點】基因工程在農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等方面的應(yīng)用原理、實例;基因工程在農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等方面的應(yīng)用
【教學(xué)方法】自學(xué) 討論 探究 【教學(xué)過程】 ※【問題導(dǎo)學(xué)】
問題導(dǎo)學(xué)活動
一、植物基因工程碩果累累:
學(xué)生閱讀教材P17相關(guān)內(nèi)容,思考并討論:
1、植物基因工程的概況(1)、進入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段的四種轉(zhuǎn)基因作物
(2)、植物基因工程技術(shù)主要應(yīng)用方面
(一)抗蟲轉(zhuǎn)基因植物:學(xué)生閱讀教材P17——18相關(guān)內(nèi)容,思考并討論:
1、用于培育轉(zhuǎn)基因抗蟲植物的殺蟲基因主要有哪些?
2、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是轉(zhuǎn)入何種抗蟲基因?來自哪種生物體內(nèi)?
3、抗蟲棉的抗蟲原理是什么?為什么對人體無毒害作用?
4、抗蟲轉(zhuǎn)基因植物有何意義?
(二)抗病轉(zhuǎn)基因植物:閱讀教材P18相關(guān)內(nèi)容,思考并討論:
1、引起植物生病的病原微生物主要有哪些?
2、抗病轉(zhuǎn)基因植物所含有的基因有哪些?
(三)抗逆轉(zhuǎn)基因植物:學(xué)生閱讀教材P18——19內(nèi)容
1、提高農(nóng)作物的抗鹽堿和抗干旱的能力的基因,通常是什么基因?
2、例舉說出抗逆轉(zhuǎn)基因植物的實例:
(四)利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì):學(xué)生閱讀教材P19相關(guān)內(nèi)容,思考并討論:
1、如何獲得富含賴氨酸的轉(zhuǎn)基因玉米?
2、怎樣獲取轉(zhuǎn)基因延熟的番茄?
3、怎樣獲得原本沒有的花色變異的轉(zhuǎn)基因牽牛?
問題導(dǎo)學(xué)活動
二、動物基因工程前景廣闊:學(xué)生閱讀教材P20—21相關(guān)內(nèi)容 石榴石榴高級中學(xué)教學(xué)設(shè)計 高二生物 選修三 NO:04 時間:3月26日
1、動物基因工程在哪些方面顯示了廣闊的應(yīng)用前景?
2、動物基因工程應(yīng)用有哪些方面的表現(xiàn)?舉例說明。
3、如何利用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物?
問題導(dǎo)學(xué)活動
三、基因工程藥物異軍突起:學(xué)生閱讀教材P21——23相關(guān)內(nèi)容,思考并討論:
1、基因工程藥物主要有哪些類型?
2、什么是“工程菌”?引導(dǎo)學(xué)生思考為什么在基因工程藥物生產(chǎn)中常以單細胞菌類作為受體細胞?
2、我國自行生產(chǎn)的基因工程藥物主要有哪些?
問題導(dǎo)學(xué)活動
四、基因治療曙光初照
1、什么是基因治療?基因治療能否改變患者的基因型?
2、基因治療分為哪兩種途徑?
3、學(xué)生思考:基因治療是否可治療所有疾?。繉嵤┗蛑委?,就是用健康基因取代患病基因,對嗎?
※【合作探究】
探究活動一:根據(jù)所學(xué)內(nèi)容,試概括寫出基因工程解決了哪些生活和生產(chǎn)中難以解決的問題。
※【歸納總結(jié)】
※【教學(xué)反思】
第二篇:基因工程及其應(yīng)用說課稿
《基因工程及其應(yīng)用》說課稿
一、說教材
1.教材的地位和作用
《基因工程及其應(yīng)用》是人教版生物必修2第六章第二節(jié)內(nèi)容。本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是在學(xué)生對基因有一定的理解的基礎(chǔ)上,引入基因工程,讓學(xué)生了解基因工程在生活中的運用,激發(fā)學(xué)生的求知欲。在教學(xué)內(nèi)容的組織上體現(xiàn)了學(xué)科內(nèi)在邏輯性與學(xué)生認識規(guī)律的統(tǒng)一。這一節(jié)主要講述了基因工程的原理、基因工程 的應(yīng)用以及轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性三個 方面的內(nèi)容?;蚬こ痰脑砑仁菍W(xué)生進入高中以來第一次接 觸到的生物工程方面的內(nèi)容。為了避免與《現(xiàn)代生物科 技專題》模塊中基因工程的內(nèi)容重復(fù),教材沒有過 多地展開介紹。其地位更是由《課程標準》上的了解層次上升為 《考試說明》上的理解層次,其重要性顯而易見。
2.教學(xué)目標
根據(jù)本教材結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析,結(jié)合著學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)及其心理特征,我制定了以下的教學(xué)目標:
(1)、知識目標:掌握基因工程的概念、原理及安全性問題;基因操作的工具及其操作過程。
(2)、能力目標:培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
(3)、情感目標:培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法;培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
3.說教學(xué)的重、難點
本著高二新課程標準和考試大綱,在吃透教材基礎(chǔ)上,我確定了以下教學(xué)重點和難點(1)、教學(xué)重點
基因工程的基本原理及安全性問題、基因操作的工具,基本步驟及其應(yīng)用。(2)、教學(xué)難點
基因工程的基本原理,基因工程的應(yīng)用及其安全性。
4.課程資源的開發(fā)及有機整合:本節(jié)課安排2課時,應(yīng)當充分利用學(xué)生已有的知識經(jīng)驗和網(wǎng)絡(luò)條件學(xué)習(xí)本課知識。
二、說學(xué)法:本節(jié)課的授課對象是高二的學(xué)生,此年齡段的學(xué)生求知欲望強,因為本節(jié)知識難度不是很大,學(xué)生將通過多種途徑,如:觀察、閱讀、思考、分析、討論、實踐等等,來開展學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí),形成以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。
三、說教法
圍繞本節(jié)課的教學(xué)目標、教學(xué)重點和學(xué)生情況的分析,采用了觀察法、演示法、討論法、實踐法等多種教學(xué)方法,積極創(chuàng)設(shè)一個可以讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中,去主動探求知識的過程。在教學(xué)過程中,開展師生互動、生生互動,體現(xiàn)出以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的主動探究式教學(xué)理念。
四、說教學(xué)過程
在這節(jié)課的教學(xué)過程中,我注重突出重點,條理清晰,緊湊合理。各項活動的安排也注重互動、交流,最大限度的調(diào)動學(xué)生參與課堂的積極性、主動性。
1、導(dǎo)入新課: 提問:各種生物間的性狀千差萬別這是為什么呢?
引導(dǎo):生物體的不同性狀是通過基因特異性表達而形成的。
列舉:幾種生物的不同性狀:蠶吐出絲;豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮氣;青霉菌能產(chǎn)生對人類有用的抗生素——青霉素。
提問:人類能不能改造性狀?能不能使本身沒有某個性狀的生物具有某個特定性狀呢? 引導(dǎo):讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮氣;能否讓細菌“吐出”蠶絲;讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物。(這種設(shè)想能實現(xiàn)嗎?)定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。
2、講授新課:(1)基因工程的原理
指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P102頁第二段,通過提問的方式指導(dǎo)學(xué)生找出概念中的關(guān)鍵詞語,并讓學(xué)生理解基因工程概念,引導(dǎo)學(xué)生獨立完成。最后歸納列表,便于學(xué)生的記憶。概念:在生物體外,通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”,對生物的基因進行改造和重新組合,然后導(dǎo)入受體細胞進行無性繁殖,使重組基因在受體細胞內(nèi)表達,產(chǎn)生出所需要的基因產(chǎn)物。(2)基因操作的工具
利用多媒體課件演示抗蟲棉培育過程示意圖,同時提出討論問題,進行分組討論,最后交流討論結(jié)果,教師進行歸納總結(jié)。
思考:在以上的基因工程培育的過程中,關(guān)鍵步驟或難點是什么?
引導(dǎo):關(guān)鍵步驟的完成過程中都要用到基因操作工具,并使學(xué)生形象地記憶“工具”的作用。A基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶(簡稱限制酶)。
要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口?可產(chǎn)生幾個黏性未端 B基因的針線——DNA連接酶
用DNA連接酶連接兩個相同的黏性未端要連接幾個磷酸二酯鍵?
限制酶切一個特定基因要切斷幾個磷酸二酯鍵? C基困的運輸工具——運載體
大家一起思考下這些工具到底怎樣操作才能完成基因工程的過程呢? 思考題: 簡要歸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)家在分子水平上進行這一操作的精確性。
(3)基因工程的應(yīng)用。
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行討論。
3、課堂小結(jié),強化認識。
復(fù)習(xí)基因工程操作的基本步驟和重要工具,完成課后習(xí)題
4、板書設(shè)計 基因工程操作的基本步驟: 剪切→拼接→導(dǎo)入→表達
結(jié)束語:
本節(jié)課設(shè)置了一系列問題情境,層層設(shè)問,在學(xué)生答問、質(zhì)疑、討論過程中讓學(xué)生建構(gòu)新概念和新的知識體系,并通過教師及時掌握反饋信息,適時點撥、調(diào)節(jié),讓學(xué)生在推理判斷中培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和對知識的遷移能力,而且通過留出一定的時間讓學(xué)生提問,體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的思想。我的說課完畢,謝謝大家。
第三篇:淺談現(xiàn)代基因工程及其應(yīng)用
淺談現(xiàn)代基因工程及其應(yīng)用
目錄
摘要..................................................................................................................................................1
一、基因工程的含義.......................................................................................................................2
二、現(xiàn)代基因工程的應(yīng)用及對現(xiàn)代生活所產(chǎn)生的影響...............................................................2
1、在工業(yè)中的應(yīng)用.................................................................................................................3
2、在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用.................................................................................................................3
3、在醫(yī)藥衛(wèi)生中的應(yīng)用.........................................................................................................3
4、在環(huán)境保護中的應(yīng)用.........................................................................................................4
三、基因工程引發(fā)的爭議及解決對策...........................................................................................4
四、結(jié)語...........................................................................................................................................5 參考文獻...........................................................................................................................................5
摘要
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,基因工程應(yīng)用在各個領(lǐng)域,顯示著不可估量的發(fā)展前景。任何科學(xué)技術(shù)都是一把“雙刃劍”,基因工程也不例外,如何趨利避害,成為了社會各界爭議和討論的熱點。
關(guān)鍵詞:基因工程; 應(yīng)用; 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品; 法律制度;
Abstract With the rapid development of science and technology, gene engineering application in various fields, show the immeasurable development prospects.Any science and technology is a “double-edged sword”, genetic engineering is not exceptional also, how to avoid disadvantages, became the focus of controversy and discussion from all walks of life.key words:genetic engineering;Application;Genetically modified products;The legal system;
一、基因工程的含義:“種瓜得瓜,種豆得豆;龍生龍,鳳生鳳,老鼠的兒子會打洞?!北娝苤蚴窃斐蛇@些遺傳規(guī)律的幕后功臣?;蚴荄NA分子上具有遺傳功能的片段,它控制生物的代謝和發(fā)育,并把遺傳信息傳遞給下一代?;蚬こ逃址Q基因操作、基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù),是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ),以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段,特別是運用DNA 重組技術(shù),將生物基因組的結(jié)構(gòu)或組成在體內(nèi)或者體外進行人為修飾、改造或重新組合,然后通過載體把新的DNA分子轉(zhuǎn)入另一種生物的細胞中,以改變生物原有的遺傳特性,從而獲得目的基因產(chǎn)物或新的生物種類?;蚬こ檀蚱瞥R?guī),把不同種類生物的基因組合到一起,形成新的生物類型,實現(xiàn)了人類長期以來渴望定向改變生物性狀,培育新物種的愿望。
二、現(xiàn)代基因工程的應(yīng)用及對現(xiàn)代生活所產(chǎn)生的影響:基因工程自20世紀70年代初誕生以來,發(fā)展突飛猛進。它可以按照人們的主觀愿望直接控制基因,打破了不同物種間在億萬年中形成的天然屏障。人們可以將一些不同種類生物的基因組合到一起,創(chuàng)造出自然界中并不存在的新生物類型?;蚬こ谈黜椉夹g(shù)的應(yīng)用,使生命科學(xué)的研究發(fā)生了前所未有的變化,在工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護等各方面都有著不可限量的發(fā)展前景。
[1]
1、在工業(yè)中的應(yīng)用:基因工程在工業(yè)上的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在醫(yī)藥工業(yè)和食品工業(yè)上?;蚬こ讨扑?開創(chuàng)了制藥工業(yè)的新紀元,解決了許多疾病問題,基因工程可以生產(chǎn)出大量廉價優(yōu)質(zhì)的新藥物、抗病毒疫苗和診斷試劑,基因工程生產(chǎn)出的藥物為治療各種疾病提供了有效的手段。在食品工業(yè)上,提高了人們對食品中微量元素的吸收和農(nóng)作物抗病蟲害的性能;生產(chǎn)食品酶試劑;改良了食品工業(yè)用菌數(shù)及其性能和食品加工性能;用來生產(chǎn)保健品和特殊食品?;蚬こ淌枪I(yè)發(fā)展進程中不可或缺的一部分,起著巨大的作用。
2、在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用:培育優(yōu)良品種是農(nóng)作物穩(wěn)定增產(chǎn)的重要因素,利用基因工程可以將帶有作物優(yōu)良性狀的基因“裁剪下來,拼接起來”,植入受體的細胞中,使受體作物具有優(yōu)良性狀,成為優(yōu)質(zhì)作物新品種。[2]基因工程培育出了能防蟲害和防腐爛的作物,提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。
[3]一些小麥和大豆通過轉(zhuǎn)基因,具有了抗化學(xué)除草劑的特性;給水稻添加基因,生產(chǎn)人體需要的β-胡蘿卜素;從耐鹽植物中成功克隆出耐鹽的基因,為鹽堿地利用和海水灌溉提供了依據(jù)?;蚬こ逃N有著目的性強、速度快、產(chǎn)量高、質(zhì)量優(yōu)和遺傳性穩(wěn)定等特點,它定向改造生物性狀,將引發(fā)一次新的農(nóng)業(yè)革命。
3、在醫(yī)藥衛(wèi)生中的應(yīng)用:利用基因工程技術(shù),我們可以生產(chǎn)自然界中難以得到的蛋白質(zhì)。1982年,首例基因工程產(chǎn)品-人胰島素投放市場,為人類的健康帶來了福音。之后,出現(xiàn)了更多的基因工程產(chǎn)品和蛋白質(zhì)藥物,如人生長激素、干擾素、白細胞介素-
2、乙肝疫苗等,令患者看到了生的希望。1999年,中國第一頭攜帶人血清蛋白基因的轉(zhuǎn)基因牛被培育出來。利用基因工程技術(shù),科學(xué)家還從轉(zhuǎn)基因羊奶中提取出了一種治療心臟病的藥物tPA。基因工程技術(shù)為人類的健康長壽做出了巨大貢獻。
4、在環(huán)境保護中的應(yīng)用:基因工程還被應(yīng)用到環(huán)境保護中,基因工程成為變廢為寶,除害興利的重要技術(shù)手段。利用轉(zhuǎn)基因微生物,可以吸收環(huán)境中的重金屬,降解有毒有害化合物,處理工業(yè)廢水;
[4]科學(xué)家把不同的降解基因轉(zhuǎn)移到同一菌株中,創(chuàng)造出具有多種降解能力的“超級微生物”-“超級細菌”,可以降解各種工業(yè)污染物;通過基因工程培育對貴重金屬具有親和力的菌株,可用來回收貴重金屬;培養(yǎng)具有浸礦能力的細菌來開采銅礦和鈾礦等不久也將成為現(xiàn)實。
三、基因工程引發(fā)的爭議及解決對策:自20世紀后半期,伴隨著基因工程出現(xiàn)的生物技術(shù),為解決人類面臨的疾病、災(zāi)害和饑餓等提供了有力的幫助。但生物技術(shù)的發(fā)展并非總是樂觀的,自身的潛在危險和不可預(yù)料的結(jié)局,引起了頗多的爭議。轉(zhuǎn)基因技術(shù)同其他科學(xué)技術(shù)一樣,閃爍著科技“雙刃劍”的光芒,在給人類社會帶來福利的同時,也引發(fā)了社會對其涉及的經(jīng)濟、政治、法律、環(huán)境、健康和倫理道德等問題的廣泛關(guān)注和爭議。人們目前已經(jīng)認識到轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的失控和濫用,可能會給人類賴以生存和發(fā)展的自然生態(tài)環(huán)境造成災(zāi)難性的后果。中國作為轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的生產(chǎn)大國之一,更應(yīng)趨利避害,廣泛借鑒國外先進的管理經(jīng)驗,既不能像有些國家那樣對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品拒不接受,又要使之在科學(xué)規(guī)范的軌道上得到有效的控制,有序的發(fā)展。因此,建立和完善中國轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品法律制度,具有深遠的歷史意義和現(xiàn)[5]實意義,對我國轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展起著重要的保障作用。解決基因工程所引發(fā)的問題,需要從以下幾個方面做到:完善轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品生物安全監(jiān)督的管理體制;完善轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的“標識制度”;完善轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品生物安全評價體系;完善進口轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全審批制度;
[6][7]完善我國轉(zhuǎn)基因的法律制度:1)完善我國轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品法律法規(guī)體系;2)建立轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品風(fēng)險評估技術(shù)體系的立法;3)立法改良安全性檢測的措施。
四、結(jié)語:從古至今,人們對于事物的爭議都是不可避免的。只要我們努力趨利避害,科學(xué)技術(shù)總會朝著人們期望的的方向繼續(xù)發(fā)展,我相信,在不久的將來,基因工程技術(shù)將幫助解決更多阻礙人類發(fā)展的食物、安全、健康、醫(yī)藥、能源、環(huán)境保護等問題,最終推動全世界人類的發(fā)展。
參考文獻
[1]劉金壽.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論.北京:高等教育出版社,2016
[2]陳晉瑩,姜友軍,劉洋.淺談農(nóng)業(yè)生物技術(shù)及轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物[J].糧油倉儲科技通訊.2016(04)[3]滕春紅,陶波.農(nóng)作物抗除草劑基因工程[A].中國化學(xué)除草50年回顧與展望[C].2004 [4]楊婷.微生物細胞表面的化學(xué)/基因改性調(diào)控用于重金屬分離及(形態(tài))分析[D].東北大學(xué) 2013 [5]尹航.論基因工程對現(xiàn)代生活的影響[A].第三屆世紀之星創(chuàng)新教育論壇論文集[C].2016 [6]郭高峰.多元主義視角下轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品國際法律規(guī)制研究[D].西南政法大學(xué) 2014 [7]錢賀利.轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品安全的立法規(guī)制研究[D].鄭州大學(xué) 2016
第四篇:基因工程及其應(yīng)用說課稿
《基因工程及其應(yīng)用》說課稿
樟村中學(xué)生物組 童長春 2012/12/26
一、說教材
《基因工程及其應(yīng)用》是人教版生物必修2第六章第二節(jié)內(nèi)容。學(xué)生們在幾章中已經(jīng)學(xué)習(xí)了基因的本質(zhì),基因的表達,對基因有一定的感性認識。為學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容做到鋪墊的作用。
本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是在學(xué)生對基因有一定的理解的基礎(chǔ)上,引入基因工程,讓學(xué)生了解基因工程在生活中的運用,激發(fā)學(xué)生的求知欲。在教學(xué)內(nèi)容的組織上體現(xiàn)了學(xué)科內(nèi)在邏輯性與學(xué)生認識規(guī)律的統(tǒng)一。
二、說教學(xué)目標
根據(jù)本教材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析,結(jié)合著學(xué)生他們的認知結(jié)構(gòu)及其心理特征,我制定了以下的教學(xué)目標:
1、知識目標:掌握基因工程的概念、原理;基因操作的工具及其操作過程。
2、能力目標:培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
3、情感目標:培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法;培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
三、說教學(xué)的重、難點
本著高二新課程標準,在吃透教材基礎(chǔ)上,我確定了以下的教學(xué)重點和難點
1、教學(xué)重點
基因工程的基本原理,基因操作的工具,基本步驟及其應(yīng)用。
2、教學(xué)難點
基因工程的基本原理,基因工程的應(yīng)用及其安全性。
四、說教法
圍繞本節(jié)課的教學(xué)目標和教學(xué)重點,采用了觀察法、演示法、討論法、實踐法等多種教學(xué)方法,積極創(chuàng)設(shè)一個可以讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中,去主動探求知識的過程。在教學(xué)過程中,開展師生互動、生生互動,體現(xiàn)出以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的主動探究式教學(xué)理念。
五、說學(xué)法
在本節(jié)課中,學(xué)生將通過多種途徑,如:觀察、閱讀、思考、分析、討論、實踐等等,來開展學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí),形成以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。
六、說教學(xué)過程
在這節(jié)課的教學(xué)過程中,我注重突出重點,條理清晰,緊湊合理。各項活動的安排也注重互動、交流,最大限度的調(diào)動學(xué)生參與課堂的積極性、主動性。
1、導(dǎo)入新課:
提問:各種生物間的性狀千差萬別這是為什么呢?
引導(dǎo):生物體的不同性狀是通過基因特異性表達而形成的。
列舉:幾種生物的不同性狀:夠吐出絲;豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮氣;青霉菌能產(chǎn)生對人類有用的抗生素——青霉素。
提問:人類能不能改造性狀?能不能使本身沒有某個性狀的生物具有某個特定性狀呢? 引導(dǎo):讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮氣;能否讓細菌“吐出”蠶絲;讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物。(這種設(shè)想能實現(xiàn)嗎?)定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。
2、講授新課:(1)基因工程的原理
指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P102頁第二段,通過提問的方式指導(dǎo)學(xué)生找出概念中的關(guān)鍵詞語,并讓學(xué)生理解基因工程概念,引導(dǎo)學(xué)生獨立完成。最后歸納列表,便于學(xué)生的記憶。概念:在生物體外,通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”,對生物的基因進行改造和重新組合,然后導(dǎo)入受體細胞進行無性繁殖,使重組基因在受體細胞內(nèi)表達,產(chǎn)生出所需要的基因產(chǎn)物。(2)基因操作的工具
利用多媒體課件演示抗蟲棉培育過程示意圖,同時提出討論問題,進行分組討論,最后交流討論結(jié)果,教師進行歸納總結(jié)。
思考:在以上的基因工程培育的過程中,關(guān)鍵步驟或難點是什么?
引導(dǎo):關(guān)鍵步驟的完成過程中都要用到基因操作工具,并使學(xué)生形象地記憶“工具”的作用。
A基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶(簡稱限制酶)。要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口?可產(chǎn)生幾個黏性未端 B基因的針線——DNA連接酶
用DNA連接酶連接兩個相同的黏性未端要連接幾個磷酸二酯鍵?
限制酶切一個特定基因要切斷幾個磷酸二酯鍵? C基困的運輸工具——運載體
大家一起思考下這些工具到底怎樣操作才能完成基因工程的過程呢? 思考題: 簡要歸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)家在分子水平上進行這一操作的精確性。(3)基因工程的應(yīng)用。
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行討論。
3、課堂小結(jié),強化認識。
復(fù)習(xí)基因工程操作的基本步驟和重要工具,完成課后習(xí)題
4、板書設(shè)計
基因工程的基本原理: 基因操作的工具: A基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶(簡稱限制酶)。
B基因的針線——DNA連接酶 C基困的運輸工具——運載體
基因工程操作的基本步驟: 剪切→拼接→導(dǎo)入→表達 基因工程的應(yīng)用 結(jié)束:
本節(jié)課設(shè)置了一系列問題情境,層層設(shè)問,在學(xué)生答問、質(zhì)疑、討論過程中讓學(xué)生建構(gòu)新概念和新的知識體系,并通過教師及時掌握反饋信息,適時點撥、調(diào)節(jié),讓學(xué)生在推理判斷中培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和對知識的遷移能力,而且通過留出一定的時間讓學(xué)生提問,體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的思想。我的說課完畢,謝謝大家。
第五篇:基因工程的應(yīng)用
基因工程技術(shù)的應(yīng)用和前景
【摘要】基因工程問世以來短短的二十年,顯示出了巨大的活力,今后基因工程將重點開展基因組學(xué)、基因工程藥物、動植物生物反應(yīng)器和環(huán)保等方面的研究,展望未來,基因工程的前景將是更加燦爛輝煌?;蚬こ萄芯亢蛻?yīng)用范圍涉及農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、能源、環(huán)保等許多領(lǐng)域?!娟P(guān)鍵詞】基因工程技術(shù)
前景
現(xiàn)狀
隨著基因工程技術(shù)的迅速發(fā)展,通過克隆或篩選出來的富基因,轉(zhuǎn)到作物中進行表達,已取得很大的進展。由于基因工程運用DNA分子重組技術(shù),能夠按照人們預(yù)先的設(shè)計創(chuàng)造出許多新的遺傳結(jié)合體,具有新奇遺傳性狀的新型產(chǎn)物,增強了人們改造動植物的主觀能動性、預(yù)見性。而且在人類疾病的診斷、治療等方面具有革命性的推動作用,對人口素質(zhì)、環(huán)境保護等作出具大貢獻。所以,各國政府及一些大公司都十分重視基因工程技術(shù)的研究與開發(fā)應(yīng)用,搶奪這一高科技制高點。其應(yīng)用前景十分廣闊。我國基因工程技術(shù)尚落后于發(fā)達國家,更應(yīng)當加速發(fā)展,切不可坐失良機。
但是,任何科學(xué)技術(shù)都是一把“雙刃劍”,在給人類帶來利益的同時,也會給人類帶來一定的災(zāi)難。比如基因藥物,它不僅能根治遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等,甚至人的智力、體魄、性格、外表等亦可隨意加以改造;還有,克隆技術(shù)如果不加限制,任其自由發(fā)展,最終有可能導(dǎo)致人類的毀滅。還有,盡管目前的轉(zhuǎn)基因動植物還未發(fā)現(xiàn)對人類有什么危害,但不等于說轉(zhuǎn)基因動植物就是十分安全的,畢竟這些東西還是新生事物,需要實踐慢慢地檢驗。轉(zhuǎn)基因生物和常規(guī)繁殖生長的品種一樣,是在原有品種的基礎(chǔ)上對其部分性狀進行修飾或增加新性狀,或消除原來的不利性狀,但常規(guī)育種是通過自然選擇,而且是近緣雜交,適者生存下來,不適者被淘汰掉。而轉(zhuǎn)基因生物遠遠超出了近緣的范圍,人們對可能出現(xiàn)的新組合、新性狀會不會影響人類健康和環(huán)境,還缺乏知識和經(jīng)驗,按目前的科學(xué)水平還不能完全精確地預(yù)測。所以,我們要在抓住機遇,大力
1、植物基因工程成果豐碩
自1983年首次獲得轉(zhuǎn)基因煙草、馬鈴薯以來,短短十余年間,植物基因工程的研究和開發(fā)進展十分迅速。國際上獲得轉(zhuǎn)基因植株的植物已達100種以上,包括水稻、玉米、馬鈴薯等作物;棉花、大豆、油菜、亞麻、向日葵等經(jīng)濟作物;番茄、黃瓜、芥菜、甘藍、花椰菜、胡蘿卜、茄子、生菜、芹菜等蔬菜作物;首楷、白三葉草等牧草;蘋果、核桃、李、木瓜、甜瓜、草荀等瓜果;短牽牛、菊花、香石竹、伽藍菜等花卉以及楊樹造林樹種。轉(zhuǎn)基因植物研究取得了令人鼓舞的突破性發(fā)展。十幾年來,轉(zhuǎn)基因植物這一技術(shù)日趨完善,在提高植物抗性、改良作物品質(zhì)以及作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)有用的化合物等方面發(fā)展迅速。用于植物轉(zhuǎn)基因的技術(shù)大體可分為三類:一是農(nóng)桿菌介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移;二是以原生質(zhì)體或細胞作為受體的直接基因轉(zhuǎn)移,如用聚乙二醇(PEG)、電激儀、基因槍、離子束等方法將基因?qū)思毎蛟|(zhì)體,進一步培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因植物;三是種質(zhì)系統(tǒng)的基因轉(zhuǎn)移,如利用子房注射,花粉管通導(dǎo)等方法導(dǎo)人外源基因。建立各種植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的同時,將一些具有實用價值的外源基因分別導(dǎo)人多種作物,獲得了一批轉(zhuǎn)基因植物。在抗病毒方面,將抗病毒基因?qū)藷煵?、黃瓜、首蓓和花生等作物后,植株都表現(xiàn)出不同程度的抗病能力。在抗細菌和真菌方面,已轉(zhuǎn)育成功了抗白粉病、赤霉病和黃矮病的小麥,及抗青枯病的馬鈴薯;在抗蟲方面,轉(zhuǎn)Bt基因的作物已有煙草、番茄、馬鈴薯、水稻和棉花等,均有較好的抗蟲效果,此外,在抗除草劑方面,抗早、抗寒、抗熱、抗鹽及在改善植物品質(zhì)方面,都獲得了相應(yīng)的轉(zhuǎn)基因植物。當然轉(zhuǎn)基因技術(shù)如何達到高效、快速、簡便、適應(yīng)性廣仍然是植物基因工程的一個重要限制因子。
2、基因工程在制藥方面的應(yīng)用
目前,以基因工程藥物為主導(dǎo)的基因工程應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為全球發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一,發(fā)展前景非常廣闊?;蚬こ趟幬镏饕毎蜃?、抗體、疫苗、激素和寡核甘酸藥物等。它們對預(yù)防人類的腫瘤、心血管疾病、遺傳病、糖尿病、包括艾滋病在內(nèi)的各種傳染病、類風(fēng)濕疾病等有重要作用。在很多領(lǐng)域特別是疑難病癥上,基因工程工程藥物起到了傳統(tǒng)化學(xué)藥物難以達到的作用。我們最為熟悉的干擾素(IFN)就是一類利用基因工程技術(shù)研制成的多功能細胞因子,在臨床上已用于治療白血病、乙肝、丙肝、多發(fā)性硬化癥和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等多種疾病。
目前,應(yīng)用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中試,并進入臨床驗證階段;專門用于治療腫瘤的“腫瘤基因?qū)棥币矊⒃诓痪猛瓿裳兄?,它可有目的地尋找并殺死腫瘤,將使癌癥的治愈成為可能。由中國、美國、德國三國科學(xué)家及中外六家研究機構(gòu)參與研制的專門用于治療乙肝、慢遷肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的體細胞基因生物注射劑,最終解決了從剪切、分離到吞食肝細胞內(nèi)肝炎病毒,修復(fù)、促進肝細胞再生的全過程。經(jīng)4年臨床試驗已在全國面向肝炎患者。此項基因?qū)W研究成果在國際治肝領(lǐng)域中,是繼干擾素等藥物之后的一項具有革命性轉(zhuǎn)變的重大醫(yī)學(xué)成果。
迄今為止,基因工程還沒有用于人體,但已在從細菌到家畜的幾乎所有非人生命物體上做了實驗,并取得了成功。事實上,所有用于治療糖尿病的胰島素都來自一種細菌,其DNA中被插入人類可產(chǎn)生胰島素的基因,細菌便可自行復(fù)制胰島素?;蚬こ碳夹g(shù)使得許多植物具有了抗病蟲害和抗除草劑的能力;在美國,大約有一半的大豆和四分之一的玉米都是轉(zhuǎn)基因的。目前,是否該在農(nóng)業(yè)中采用轉(zhuǎn)基因動植物已成為人們爭論的焦點:支持者認為,轉(zhuǎn)基因的農(nóng)產(chǎn)品更容易生長,也含有更多的營養(yǎng)(甚至藥物),有助于減緩世界范圍內(nèi)的饑荒和疾病;而反對者則認為,在農(nóng)產(chǎn)品中引入新的基因會產(chǎn)生副作用,尤其是會破壞環(huán)境。
誠然,仍有許多基因的功能及其協(xié)同工作的方式不為人類所知,但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鮭魚長得比自然界中的大幾倍、使寵物不再會引起過敏,許多人便希望也可以對人類基因做類似的修改。畢竟,胚胎遺傳病篩查、基因修復(fù)和基因工程等技術(shù)不僅可用于治療疾病,也為改變諸如眼睛的顏色、智力等其他人類特性提供了可能。目前我們還遠不能設(shè)計定做我們的后代,但已有借助胚胎遺傳病篩查技術(shù)培育人們需求的身體特性的例子。比如,運用此技術(shù),可使患兒的父母生一個和患兒骨髓匹配的孩子,然后再通過骨髓移植來治愈患兒。
3、基因工程在環(huán)保方面應(yīng)用
工業(yè)發(fā)展以及其它人為因素造成的環(huán)境污染已遠遠超出了自然界微生物的凈化能力,已成為人們十分關(guān)注的問題?;蚬こ碳夹g(shù)可提高微生物凈化環(huán)境的能力。美國利用DNA重組技術(shù)把降解芳烴、萜烴、多環(huán)芳烴、脂肪烴的4種菌體基因鏈接,轉(zhuǎn)移到某一菌體中構(gòu)建出可同時降解4種有機物的“超級細菌”,用之清除石油污染,在數(shù)小時內(nèi)可將水上浮油中的2/3烴類降解完,而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢桿菌、且表達成功。它能釘死蚊蟲與害蟲,而對人畜無害,不污染環(huán)境?,F(xiàn)已開發(fā)出的基因工程菌有凈化農(nóng)藥的DDT的細菌、降解水中的染料、環(huán)境中有機氯苯類和氯酚類、多氯聯(lián)苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸藥的工程菌及用于吸附無機有毒化合物(鉛、汞、鎘等)的基因工程菌及植物等。90年代后期問世的DNA改組技術(shù)可以創(chuàng)新基因,并賦予表達產(chǎn)物以新的功能,創(chuàng)造出全新的微生物,如可將降解某一污染物的不同細菌的基因通過PCR技術(shù)全部克隆出來,再利用基因重組技術(shù)在體外加工重組,最后導(dǎo)入合適的載體,就有可能產(chǎn)生一種或幾種具有非凡降解能力的超級菌株,從而大大地提高降解效率。
4、前景展望
由于基因工程運用DNA分子重組技術(shù),能夠按照人們預(yù)先的設(shè)計創(chuàng)造出許多新的遺傳結(jié)合體,具有新奇遺傳性狀的新型產(chǎn)物,增強了人們改造動植物的主觀能動性、預(yù)見性。而且在人類疾病的診斷、治療等方面具有革命性的推動作用,對人口素質(zhì)、環(huán)境保護等作出具大貢獻。所以,各國政府及一些大公司都十分重視基因工程技術(shù)的研究與開發(fā)應(yīng)用,搶奪這一高科技制高點。其應(yīng)用前景十分廣闊。我國基因工程技術(shù)尚落后于發(fā)達國家,更應(yīng)當加速發(fā)展,切不可坐失良機。但是,任何科學(xué)技術(shù)都是一把“雙刃劍”,在給人類帶來利益的同時,也會給人類帶來一定的災(zāi)難。比如基因藥物,它不僅能根治遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等,甚至人的智力、體魄、性格、外表等亦可隨意加以改造;還有,克隆技術(shù)如果不加限制,任其自由發(fā)展,最終有可能導(dǎo)致人類的毀滅。還有,盡管目前的轉(zhuǎn)基因動植物還未發(fā)現(xiàn)對人類有什么危害,但不等于說轉(zhuǎn)基因動植物就是十分安全的,畢竟這些東西還是新生事物,需要實踐慢慢地檢驗。轉(zhuǎn)基因生物和常規(guī)繁殖生長的品種一樣,是在原有品種的基礎(chǔ)上對其部分性狀進行修飾或增加新性狀,或消除原來的不利性狀,但常規(guī)育種是通過自然選擇,而且是近緣雜交,適者生存下來,不適者被淘汰掉。而轉(zhuǎn)基因生物遠遠超出了近緣的范圍,人們對可能出現(xiàn)的新組合、新性狀會不會影響人類健康和環(huán)境,還缺乏知識和經(jīng)驗,按目前的科學(xué)水平還不能完全精確地預(yù)測。所以,我們要在抓住機遇,大力發(fā)展基因工程技術(shù)的同時,需要嚴格管理,充分重視轉(zhuǎn)基因生物的安全性?;蚬こ虇柺酪詠矶潭痰亩?,顯示出了巨大的活力,今后基因工程將重點開展基因組學(xué)、基因工程藥物、動植物生物反應(yīng)器和環(huán)保等方面的研究,展望未來,基因工程的前景將是更加燦爛輝煌?!緟⒖嘉墨I】
[1]李慶軍,董艷桐,施冰.植物抗蟲基因的研究進展[J].林業(yè)科技,2002,27(2):22 26.[2]吳福彪.基因工程與植物的遺傳改良[J]生物學(xué)通報,2010,45(5);7-10.