第一篇：6.2基因工程及其應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計案例

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？

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工具運載到受體細(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。（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。

這些特點使它能夠勝任運載體的工作，攜帶目的基因進入細(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。

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行討論。

學(xué)生分組討論，教師強調(diào)支持某一觀點的論據(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。

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。

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)粒的特點及其運載體功能。

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進行思考、討論，找出支持某一觀點的有力論據(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，明白為什么質(zhì)粒能被用來作為基因運載體。

只要歸納其大致過程即可，不必加深擴展。

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、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，強化sts教育。

第二篇：基因工程及其應(yīng)用—教學(xué)設(shè)計2

《基因工程及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計 求是高級中學(xué) 趙文俊

一、教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)課內(nèi)容是人教版生物必修二第六章第二節(jié)內(nèi)容。包括以下三方面內(nèi)容：基因工程原理、基因工程的應(yīng)用、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性。

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)合實例介紹了基因工程在作物育種、藥物研制、環(huán)境保護等方面的應(yīng)用，最后，將重點放在對轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的討論上。

二、學(xué)生情況分析

學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)掌握了不少培養(yǎng)生物新品種的方法，雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種等方法都局限于同一物種進行的操作。能否跨越物種的界限呢？通過身邊的實際可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引入基因工程的概念。學(xué)生之前在已經(jīng)學(xué)習(xí)了主要遺傳物質(zhì)DNA的結(jié)構(gòu)、基因的概念和功能、基因重組，對于理解基因工程中的“剪切連接”有一個物質(zhì)基礎(chǔ)。

三、教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重難點

（一）教學(xué)目標(biāo) 1．知識與技能目標(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。2．過程與方法目標(biāo)：

（1）培養(yǎng)學(xué)生信息解讀和知識遷移轉(zhuǎn)化的能力。（3．情感態(tài)度價值觀目標(biāo)：

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

（2）通過辯論，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。

（二）教學(xué)重難點：

1．教學(xué)重點

（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

（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。

五、教學(xué)過程

1．導(dǎo)入：思考：棉花無抗棉鈴蟲性狀（細(xì)胞中無抗蟲基因及其等位基因），但蘇云金芽孢桿菌的細(xì)胞中有抗棉鈴蟲基因，我們怎樣才能獲得抗蟲棉呢？能用雜交育種嗎？能用誘變育種嗎？

2.基因工程的概念：基因工程，又叫做 技術(shù)或。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一

種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，地改造生物的。（以抗蟲棉為例，對概念進行說明，便于學(xué)生理解）3.以抗蟲棉為例，和學(xué)生一起探討基因工程的一般步驟，在一般步驟的學(xué)習(xí)過程中，掌握基因操作的工具。4.用一個語音視頻對基因工程的一般步驟加以鞏固。5.學(xué)生自主學(xué)習(xí)基因工程的運用

6.用一段新聞幫助學(xué)生正確認(rèn)識轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題。

六、板書設(shè)計：

第二節(jié)基因工程及應(yīng)用

（一）基因工程 1.概念 2.原理 3.步驟

（1）提取目的基因（限制酶）

（2）目的基因與運載體結(jié)合（連接酶 運載體）（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（4）目的基因的檢測和鑒定

（二）基因工程的應(yīng)用

（三）轉(zhuǎn)基因生物和食品的安全性

七、教學(xué)反思

八、課后檢測：

1.基因工程的正確操作步驟是: ①使目的基因與運載體結(jié)合 ②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

③檢測目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求 ④提取目的基因

A ③ ② ④ ① B ② ④ ① ③ C ④ ① ② ③ D ③ ④ ① ②

2.要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是()

①限制酶 ②連接酶 ③解旋酶 ④還原酶

Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③ 3.下列關(guān)于基因工程的敘述中,正確的是 A.限制酶只用于提取目的基因 B.細(xì)菌體內(nèi)的環(huán)狀DNA均可作運載體 C.DNA連接酶可用于目的基因和運載體的連接 D.重組DNA分子一旦進入受體細(xì)胞,基因工程則完成 4.以下說法正確的是: A.目的基因是指重組DNA B.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列 C.DNA重組所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體

D.只要受體細(xì)胞中含有目的基因，目的基因就一定能夠成功表達(dá)

5.2006年.四川）用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌合成人的蛋白質(zhì)。下列說法不正確的是

A.常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的 基因和質(zhì)粒 B.DNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶 C.可用抗生素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒 D.導(dǎo)入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達(dá).

第三篇：2 基因工程及其應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計 教案

教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)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.教學(xué)重點/難點

1.教學(xué)重點：

（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：

（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。

3.教學(xué)用具

教學(xué)課件

4.標(biāo)簽

教學(xué)過程

一、導(dǎo)入

多媒體展示一組圖片，能發(fā)光的水母、不能發(fā)光的熱帶斑馬魚、超級小鼠超級魚等圖片，然后介紹，圖片中這些生物的出現(xiàn)是基因“嫁接”的結(jié)果，提出問題，二、問題討論

1.為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上？ 2.推測這種“嫁接”怎樣能實現(xiàn)？ 3.這種“嫁接”對品種的改良有什么意義？

我們今天就來學(xué)習(xí)這方面的知識，基因工程及其應(yīng)用。1973年美國科學(xué)家科恩創(chuàng)立了定向改造生物的新技術(shù)-----基因工程。

引導(dǎo)學(xué)生進行探究：從糖尿病治療實例入手，共同研究基因工程及有關(guān)的技術(shù)。組織學(xué)生討論分析：治療糖尿病的藥物是什么？用什么方法獲得胰島素才能滿足社會需要呢？

大多同學(xué)想到從動物胰臟中提取，這確實是獲得胰島素的一種方法?？茖W(xué)家運用這種方法提取胰島素，結(jié)果每100Kg胰臟只能提取4--5g胰島素，不僅需要消耗大量的動物肝臟，而且提取過程復(fù)雜，必然是產(chǎn)量低、價格昂貴，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了社會的需要。還有沒有其他更好的方法？

學(xué)生各敘己見，教師歸納引出基因工程的方法。目前成功的做法是：把胰島素基因從人的DNA分子上剪下，與大腸桿菌的DNA分子拼接成新的DNA，再把新的DNA導(dǎo)入大腸桿菌，用大腸桿菌來生產(chǎn)人的胰島素！

問題探究：為什么想到用大腸桿菌來生產(chǎn)胰島素呢？易培養(yǎng)，繁殖速度快。

三、假設(shè)模型

（一）基因工程的原理

組織學(xué)生討論分析：DNA分子的直徑只有2.0nm,粗細(xì)只有頭發(fā)絲的十萬分之一，長度也是極其短小的，一般以μm為單位，如大腸桿菌的DNA長度為1.36μm.在如此微小的DNA分子上進行剪切和拼接，是一項非常精細(xì)的工作，這些工作的完成需要一些特殊的工具。

問題探究：

組織學(xué)生討論分析：用什么方法才能把胰島素基因切下來呢？ 有的同學(xué)想法很好，用酶?？茖W(xué)家把這樣的酶叫作：

1、限制性核酸內(nèi)切酶，形象的比喻為“基因的剪刀”。

組織學(xué)生討論分析：限制性核酸內(nèi)切酶為什么能切割DNA，這與它的特點有關(guān)，限制性核酸內(nèi)切酶的特點是什么？ 得出：每種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別特定的核苷酸序列，并在其中特定的位點上切割DNA分子。

組織學(xué)生討論分析：用限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后，其切口處露出什么結(jié)構(gòu)？ 生：黏性末端。

師：用限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后，露出幾個黏性末端？ 生：二個。

師：這兩個黏性末端有什么特點？ 生：其上的堿基可以互補配對。

師：黏性末端的出現(xiàn)對DNA的拼接有意義嗎？為什么？

生：有意義，用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割兩種來源不同的DNA，可以得到互補配對的黏性末端，把兩者的黏性末端連起來，就能把一個DNA中的基因剪下并拼接到另一個DNA分子上。

師：很好。

2.基因針線：DNA連接酶

師：現(xiàn)在我們接著上面討論，如何將胰島素基因切下并與大腸桿菌的DNA拼接？ 生：用同一種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割胰島素基因和大腸桿菌DNA，可以得到互補配對的黏性末端，把兩者的黏性末端連起來，就可以把胰島素基因拼接到大腸桿菌DNA分子上。

師：通過上述技術(shù)能將兩個DNA完全拼接成一個新的DNA嗎？ 生：不能。

師：為什么？還需要怎么辦？ 生：還需要用DNA連接酶連接。師：DNA連接酶的作用是什么？

生：把DNA這把“梯子”的扶手?jǐn)嗫谔庍B接起來。3.基因的運輸工具：載體

師：下面還要請大家思考：切下的人的胰島素基因與大腸桿菌的什么結(jié)構(gòu)相拼接才能順利導(dǎo)入大腸桿菌呢？

生：質(zhì)粒。

師：質(zhì)粒的作用、本質(zhì)及對受體細(xì)胞的影響如何？

生：質(zhì)粒的作用是運輸工具，質(zhì)粒的本質(zhì)是環(huán)狀DNA，對細(xì)胞沒有不良影響。師：常用的載體有哪些？最常用的載體是什么？

生：常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體及一些動植物病毒，最常用的載體是質(zhì)粒。師：有了上述工具我們就可把把胰島素基因拼接到大腸桿菌DNA分子上去，再請同學(xué)總結(jié)一下：把胰島素基因從人的DNA分子上剪下，與大腸桿菌的DNA分子拼接成新的DNA，用到的工具有哪些？這些工具的作用是什么？

生：基因的剪刀：限制性核酸內(nèi)切酶；基因針線：DNA連接酶；基因的運輸工具：載體。

師：下面向大家展示人的胰島素基因從人的DNA分子上切下，再拼接到大腸桿菌的質(zhì)粒DNA上去以及大腸桿菌生產(chǎn)胰島素的全過程。

（過程展示）

（二）、基因工程的有關(guān)概念 師：什么是目的基因？

生：人們所需要的特定基因叫目的基因。師：什么是受體細(xì)胞？

生：人們所需要的特定基因?qū)氲募?xì)胞稱為受體細(xì)胞。師：什么是重組DNA？

生；來源不同的DNA在體外，經(jīng)過一定人工“剪切”和“拼接”形成新的DNA叫重組DNA。師：什么是基因工程？

生：基因工程又叫重組DNA技術(shù)，是指在體外通過人工“剪切”和“拼接”等方法，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞進行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生人類需要的基因產(chǎn)物。

師：重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞后還需什么重要步驟才能完成大腸桿菌生產(chǎn)胰島素的全過程？

生：還有重組DNA的擴增，目的基因的產(chǎn)物表達(dá)等。師：擴增是指目的基因進入受體細(xì)胞后隨受體細(xì)胞的繁殖而

復(fù)制，獲得大量目的基因的過程；目的基因的產(chǎn)物表達(dá)是指目的基因進入受體細(xì)胞后能產(chǎn)生特定的產(chǎn)物的過程。這兩步的完成才能說明基因工程的全過程的完成。

（三）、基因工程的步驟

師：基因工程的一般過程包括哪些基本步驟？

生：基因工程的基本步驟包括獲取目的基因，目的基因與運載體結(jié)合，形成重組DNA，重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞并進行擴增，目的基因的產(chǎn)物表達(dá)等。

(課件展示)師：下面請各學(xué)習(xí)小組代表上臺，交流學(xué)習(xí)成果。

（四）、基因工程的應(yīng)用

1.用基因工程的方法設(shè)計抗軟化番茄的培育過程。

2.用基因工程的方法設(shè)計能生產(chǎn)人的干擾素的大腸桿菌的培育過程。3.用基因工程的方法設(shè)計能生產(chǎn)雞蛋白的大腸桿菌的培育過程。4.用基因工程的方法設(shè)計能吐出蠶絲的大腸桿菌的培育過程。5.我國在基因工程方面的成就有哪些？

（五）、轉(zhuǎn)基因食品的安全性討論 結(jié)束語 師：同學(xué)們今天我們共同探索了基因工程及有關(guān)的技術(shù)，在課上很多同學(xué)表現(xiàn)出了聰明和才智。

基因工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的尖端學(xué)科，基因工程還有很多需要探索的課題，隨著基因工程技術(shù)的不斷完善和成熟，基因工程將造福人類，基因工程專業(yè)正成為大學(xué)最熱門的專業(yè)，相信不遠(yuǎn)的將來，在座的同學(xué)中一定有世界級基因工程專家！

課堂小結(jié)

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。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。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)。

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。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軟件開發(fā)能力，教師與學(xué)生都要具備一定的計算機操作使用基礎(chǔ)，才能上好本課。

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)擴充延伸知識的同時，不要忽視本課知識點的掌握。

板書

第6章 從雜交育種到基因工程 第2節(jié) 基因工程及應(yīng)用

第四篇：《基因工程的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計

《基因工程的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計

教學(xué)目標(biāo)

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(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進生產(chǎn)力的提高。教學(xué)重難點 1.教學(xué)重點

基因工程在農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等方面的應(yīng)用。2.教學(xué)難點 基因治療。教學(xué)工具 多媒體 教學(xué)過程

（一）上一節(jié)課我們介紹了基因工程，先復(fù)習(xí)一下什么是基因工程？

基因工程就是按照人類的要求，把基因從生物體內(nèi)提取出來在體外進行操作和加工，然后再把它導(dǎo)入一個新生物體；使其遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生我們所需要的新品種。

這種生物我們可以稱為轉(zhuǎn)基因生物。世界上第一種轉(zhuǎn)基因植物是1983年品質(zhì)培植成功的，具有抗生素藥物的煙草；那么第一種轉(zhuǎn)基因動物是什么呢？ 師：〈投影片轉(zhuǎn)基因鼠〉

這兩只小老鼠大家是否熟悉，請看一下教科書的封面。這就是世界上第一只轉(zhuǎn)基因動物。

是1982年誕生的！美國科學(xué)家把一種大鼠的生長激素基因轉(zhuǎn)移到一種小鼠的受精卵 中，然后培植成功了一種轉(zhuǎn)基因鼠、它的生長速度要比一般老鼠快50%，大1.8倍，這種基因現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)移給它的下一代了。隨著基因技術(shù)的發(fā)展，我們說轉(zhuǎn)基因生物現(xiàn) 在已經(jīng)到各處都有了，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。下面每個學(xué)習(xí)小組把查找到 的相關(guān)資料給大家介紹一下，有關(guān)圖片已存入電腦由我來控制，放映到哪張圖片，請 這一組的同學(xué)解答。師：（放投影片）

下面我們看一下屏幕上的這只牛。

大家現(xiàn)在所看到的這頭不是一般的牛，它有兩個地方比較特殊：一個是它來之不易，芬蘭科學(xué)家通過1~3次實驗才把它培育出來的。這頭牛所擠出的奶牛含有促紅細(xì)胞素，也就是它能幫助人生成紅細(xì)胞，而這種藥品在世界上是比較昂貴的所以說有了這頭牛，只要喝它的牛奶就能治療某些缺少紅細(xì)胞的疾病，所以這頭牛也由此成了世界上最昂貴的牛。

第一個上市轉(zhuǎn)基因工程產(chǎn)品——不腐爛的番茄，在果實的成熟過程中它是直接受控于呼吸作用。那么我們可以根據(jù)呼吸作用發(fā)展的趁勢，分為兩類：一類是越變形果實；一類是非越變形果實。我們知道越變形果實在成熟過程中，會出現(xiàn)明顯的呼吸高峰。而非越變形果實則沒有這樣的高峰，于是就產(chǎn)生了一個問題。越變形果實它在成熟中因為它的呼吸作用往往是突然的又無法控制。所以常常造成巨大的經(jīng)濟摸失。傳統(tǒng)的技術(shù)往往是通過乙烯催熟在還沒有成熟時就把它采摘下來，然后在出售時用乙烯催熟，雖然這樣有它的好處，但實際上不能真正起到保鮮作用。所以我們需要找到一條更好的方法來對果實進行保鮮?？茖W(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)了這樣一個過程。

S—腺苷酰絲氨酸（ACC合成酶）1—氨基環(huán)丙烷—1—羧酸（乙烯合成酶）乙烯

我在黑板上寫出來的就是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的乙烯（ACC）合成過程，從這個過程上我們可以看到ACL是乙烯合成的直接前體，而ACL又直接受控于ACL合成酶，那么我們知道ACL合成酶是通過植物體內(nèi)的RNA轉(zhuǎn)譯形成的產(chǎn)物，那么我們就可以通過降低RNA的含量來間接地降低乙烯的含量?？茖W(xué)家的進一步研究發(fā)現(xiàn)這樣的方法是可行的。那就是反義RNA技術(shù)，反義RNA技術(shù)就是通過向細(xì)胞內(nèi)補充與mRNA互補的RNA，然后使它與mRNA形成雙鏈達(dá)到很不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。從而容易降解，通過這樣的方法，科學(xué)家就對番茄進行了實驗。那么也就是說我們找到了一條比較可行而且經(jīng)濟的途徑來真正對水果進行保鮮，也許在不久的將來大家的餐桌上會出現(xiàn)這樣一些轉(zhuǎn)基因番茄。我們有理由堅信，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在將來有進一步的發(fā)展 所謂轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是把外源基因轉(zhuǎn)移到動、植物基因組中去。1997年經(jīng)各組織的統(tǒng)計結(jié)果顯示：在申請環(huán)境釋放的實驗報告中，98.25%為轉(zhuǎn)基因

植物，而在這些轉(zhuǎn)基因植物中80%左右都是抗病蟲和抗除草劑的作物。如1996年以來美國研究人員一直種植一種轉(zhuǎn)基因改良棉花，這種棉花含有一種從細(xì)菌中提取的對棉鈴蟲有致命作用的基因。目前科學(xué)家還在創(chuàng)造含天然殺蟲劑基因的玉米和馬鈴薯。而在中國，在科技部國家生物工程研究開發(fā)中心863項目支持下，中國農(nóng)科院生物技術(shù)研究中心，根據(jù)植物偏愛的密碼子成功合成了B2B，并轉(zhuǎn)入了適合我國生態(tài)條件的棉花品種獲得了高抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因植物，成為了美國之后世界上第二個擁有轉(zhuǎn)gene抗蟲棉的國家，現(xiàn)已獲得農(nóng)業(yè)生物gene工程安全生產(chǎn)委員會批準(zhǔn)商品化生產(chǎn)。1998年在安徽、陜西、湖南等地試種15萬畝，估計 在2000年可達(dá)到500萬畝左右。

由于基因工程在農(nóng)業(yè)上具有極大的經(jīng)濟價值，各國政府都非常重視。美國的一些基因工程公司特別重視基因工程作物的種植。1999年，全球有了200萬公頃的基因工程作物，其中美國大約占了2000萬公頃。在美國的超市里60%的加工食品里含有轉(zhuǎn)基因成分，但在歐洲好像不是這種情況。大家看一下這張照片。世界綠色和平組織在希臘雅典的一個加工轉(zhuǎn)基因食品的工廠外面，懸掛標(biāo)語牌：gene危險。課后小結(jié)

第一，可能表現(xiàn)在一些轉(zhuǎn)基因食品有毒，一些科學(xué)家認(rèn)為對 基因進行人工提取時，當(dāng)人們達(dá)到了某些目的后，同時也增加了其微量的毒素，而這 些微量毒素的累計也可能對人體有害，第二，過敏性問題，一些人本來對某些食品過 敏，但是他吃了轉(zhuǎn)基因食品之后，對本來不過敏的食品，也過敏了，其原因就是食品 中的蛋白質(zhì)發(fā)生了轉(zhuǎn)移，比如科學(xué)家將玉米的基因轉(zhuǎn)入小麥中，那么對玉米過敏的人 吃了這種小麥后也會過敏。課后習(xí)題

1、切取某動物合成生長激素的基因，用某種方法將此基因轉(zhuǎn)移到鲇魚的受精卵中，從而鲇魚比同類個體大3～4倍，此項研究遵循的原理是()A．基因突變，DNA→RNA→蛋白質(zhì) B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白質(zhì) C．細(xì)胞工程，DNA→RNA→蛋白質(zhì) D．基因重組，DNA→RNA→蛋白質(zhì)

2、上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶人白蛋白基因的轉(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)基因動物乳汁中的白蛋白提高了30多倍，這標(biāo)志著我國轉(zhuǎn)基因研究向產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)邁進了一步。那么“轉(zhuǎn)基因動物”是指()A．提供基因的動物 B．基因組成中轉(zhuǎn)人了外源基因的動物 C．能產(chǎn)生白蛋白的動物 D．能表達(dá)基因遺傳信息的動物 3．下列各項不屬于基因工程在實際中的應(yīng)用的是()A．轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育成功 B．利用DNA探針檢測飲用水中有無病毒

C．培育工程菌使之能產(chǎn)生胰島素 D．將C4植物細(xì)胞內(nèi)的葉綠體移入C3植物細(xì)胞內(nèi) 4．有關(guān)基因工程的成果及應(yīng)用的說法正確的是()A．用基因工程方法培育的抗蟲植物也能抗病毒

B．基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的主要目的是培養(yǎng)體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動物

C．基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作物 D．目前，在發(fā)達(dá)國家，基因治療已用于臨床實踐

5、運用現(xiàn)代生物技術(shù)的育種方法，將抗菜青蟲的Bt基因轉(zhuǎn)移到優(yōu)質(zhì)油菜中，培育出轉(zhuǎn)基因抗蟲的油菜品種，這一品種在生長過程中能產(chǎn)生特異的殺蟲蛋白，對菜青蟲有顯著抗性，能大大減輕菜青蟲對油菜的危害，提高油菜產(chǎn)量，減少農(nóng)藥使用，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。根據(jù)以上信息，下列敘述正確的是（）

A、Bt基因的化學(xué)成分是蛋白質(zhì) B、Bt基因中有菜青蟲的遺傳物質(zhì) C、轉(zhuǎn)基因抗蟲油菜能產(chǎn)生殺蟲蛋白是由于具有Bt基因 D、轉(zhuǎn)基因抗蟲油菜產(chǎn)生的殺蟲蛋白是無機物 參考答案：DBDCC 板書 3.1基因工程的應(yīng)用

一、基因工程的應(yīng)用

二、轉(zhuǎn)基因蚊子

三、轉(zhuǎn)基因番茄

四、S—腺苷酰絲氨酸（ACC合成酶）1—氨基環(huán)丙烷—1—羧酸（乙烯合成酶）

五、轉(zhuǎn)基因技術(shù)

乙烯

第五篇：基因工程的概念歸納法的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計

一、教材分析

基因工程是現(xiàn)代四大生物工程之一?！痘蚬こ痰母拍睢肥侨私贪娓咧猩锉匦?第6章第二節(jié)的第一個知識點。基因工程是在分子水平上進行的生物工程，在高中階段不可能直接讓學(xué)生進行相關(guān)實驗和操作，知識的理論性強抽象難懂，所以基因工程的概念的學(xué)習(xí)是學(xué)生認(rèn)識基因工程的第一步，為學(xué)生之后具體到學(xué)習(xí)基因工程的基本工具，操作步驟以及基因工程的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

歸納法是一種從個別事實，概況出一般原理的思維方法和推理形式。從紛繁蕪雜的生命現(xiàn)象中認(rèn)識和研究生命運動規(guī)律的歷程中，歸納法這種科學(xué)思維方式有著不可或缺的重要作用。而高中生物教學(xué)中，教師和學(xué)生常常重演繹而輕歸納，利用歸納法獲取概念，有助于使學(xué)生在掌握科學(xué)知識的同時，掌握科學(xué)的思維方法，促進學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展，提升學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。

二、教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo) 利用歸納法獲取基因工程的概念能力目標(biāo) 掌握科學(xué)的推理方法——歸納法，并在學(xué)習(xí)中靈活運用。與此同時，促進學(xué)生分析問題的能力和邏輯思維能力的發(fā)展，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。情感態(tài)度與價值觀目標(biāo) 通過基因工程的簡介，鼓勵學(xué)生積極探索新知和科學(xué)創(chuàng)新。

三、教學(xué)重難點

利用歸納法獲取基因工程的概念

四、教學(xué)過程創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

幾千年前，人們就知道龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞，生物的性狀世代相傳，但是這樣充滿想象力的動物，你見過嗎？展示一些電腦合成的照片：狐雀，犬鴿，羚兔，蜥牛，營造視覺沖擊。也許大家覺得不可思議，但是我們不只是在想象，科學(xué)家根據(jù)人類需求，突破種間的鴻溝，把不同物種的優(yōu)秀性狀集中在一個物種上體現(xiàn)，把夢想照進了現(xiàn)實。培育出來了藍(lán)色的玫瑰又稱“藍(lán)色妖姬”，滿足人們對美的需求。普通的玫瑰花并沒有產(chǎn)生藍(lán)色色素的基因，世界上第一支真正的藍(lán)玫瑰，出現(xiàn)在2007年，由日本一家生物公司用三色堇的藍(lán)色色素基因培育出了藍(lán)玫瑰?？茖W(xué)家還利用螢火蟲的熒光基因培育出了會發(fā)光的樹木，該技術(shù)若成熟推廣，屆時路邊種植發(fā)光樹木，就可以節(jié)約大量的路燈電力，電影《阿凡達(dá)》里奇幻的發(fā)光世界便不再是科幻電影的離奇想象了！

2問題驅(qū)動，引入入勝

通過傳統(tǒng)的雜交育種可能實現(xiàn)我們的夢想嗎？如果不可以，那用什么樣的方法可以實現(xiàn)吶？基因工程，那究竟什么是基因工程？科學(xué)思維，歸納推理

介紹邏輯學(xué)中的科學(xué)推理方法——歸納法。歸納法是一種從個別事實，概況出一般原理的思維方法和推理形式。那我們就可以從大家所熟悉的基因工程的個別實例去尋找它們的共性和本質(zhì)，然后歸納出基因工程的概念。

3.1 羅列個別實例

引出學(xué)生熟知的基因工程的實例：轉(zhuǎn)基因食品，抗蟲棉，藍(lán)玫瑰，發(fā)光樹。利用PPT展示圖片，羅列在一起，藍(lán)玫瑰是科學(xué)家利用三色堇藍(lán)色色素基因培育出，發(fā)光樹利用的是熒光蛋白編碼基因，抗蟲棉則是利用蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因培育出的，用人的胰島素編碼基因嫁接到大腸桿菌中，獲得可以產(chǎn)生胰島素的大腸桿菌。引導(dǎo)學(xué)生從這些實例中尋找共性和規(guī)律，用自己的語言給基因工程下定義。

3.2 歸納推理

基因工程作為一種嶄新的育種技術(shù)，它的概念應(yīng)該包括操作對象，操作過程，操作結(jié)果。引導(dǎo)學(xué)生從這幾個方面來給基因工程下定義。

基因工程的操作對象：基因，操作過程：首先把這些基因從其所在的生物體內(nèi)提取出來，基因是有遺傳相應(yīng)的DNA的片段，所以操作水平是DNA分子水平，然后把該基因放到另外一個生物體內(nèi)，操作的結(jié)果，我們是后者獲得了這種本不屬于自己的優(yōu)秀性狀。不難得到這樣的結(jié)論：基因工程是指把一種生物體內(nèi)的優(yōu)秀基因取出來，然后把它放到另外一種生物體內(nèi)，結(jié)果使另一種生物體現(xiàn)出該優(yōu)秀的性狀。

3.3 對比思考

對比課本中基因工程的概念和學(xué)生歸納的概念思路不謀而合，說明歸納法的科學(xué)性。但課本中措辭更加嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確，我們總結(jié)的概念與課本給出的概念在操作過程中出現(xiàn)一個漏洞，基因工程的操作過程是把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物細(xì)胞中。為什么目的基因要加以修飾改造才能放入受體細(xì)胞中吶？其實科學(xué)家在最初實驗時也沒有修飾，但是發(fā)現(xiàn)若把裸露不加任何就是的外來基因放到受體細(xì)胞中，它很快就會被分解到，所以科學(xué)家才開始尋找分子運載工具對目的基因加以修飾改造。我們通過歸納法總結(jié)的概念出現(xiàn)這樣的漏洞，主要在于我們沒有實踐過，科學(xué)除了理論外還有實踐，理論來源于實踐，但由于高中條件有限，對于這樣分子水平的實驗不可能讓學(xué)生實操的。

3.4 歸納法在生物學(xué)上的廣泛應(yīng)用

教師通過列舉生物學(xué)上眾多概念都可以通過歸納法獲得，比如：氨基酸、酶、生態(tài)系統(tǒng)、細(xì)胞學(xué)說、生物群落等，使學(xué)生認(rèn)識到歸納法在生物這一學(xué)科的學(xué)習(xí)中的廣泛性和重要性。

五、教學(xué)反思

歸納法在高中生物學(xué)中（其實不只是生物學(xué)）它的重要意義在于它的工具性，通過歸納對生命活動的現(xiàn)象的初步認(rèn)識，提出科學(xué)概念或理論，歸納法的重要性不言而喻。但我們在日常教學(xué)中常常忽略這一科學(xué)方法，因為它耗時又不能立即體現(xiàn)成卷面上的分?jǐn)?shù)，很多教師會選擇讓學(xué)生直接閱讀課本中準(zhǔn)確概念，在演繹出一些常考題型題點供學(xué)生利用現(xiàn)有概念進行分析，而忽略概念獲得的過程，這樣就容易讓學(xué)生缺乏科學(xué)思維的鍛煉，而且對概念的內(nèi)涵以及外延的認(rèn)識也會相對刻板和片面。所以我通過本節(jié)微課，提出這一問題，但是因微課短、精，在深度上，我把握的不是十分準(zhǔn)確，希望和學(xué)生在課下通過郵件往來有更多互動。