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第6章从杂交育种到基因工程
第2节基因工作及其应用
一、知识结构
二、教学目标
1、简述基因工程的基本原理。
2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。
3、关注转基因生物和转基因食品的安全性。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]
⑴基因工程的基本原理。
⑵基因工程的安全性问题。
[解决方法]
⑴以具体事例讲述，学生制作模型，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。
⑵搜集资料，采用思考、分析、想像、推断和辩论等方法，讨论转基因食品和转基因生物的安全性问题。
2、教学难点及解决方法
[教学难点]
⑴基因工程的基本原理。
⑵转基因生物与转基因食品的安全性。
[解决方法]
⑴以ECORI为例，构建重组DNA分子模型，体会基因的剪切、拼接和缝合的过程。
⑵把学生分组分别站在两种观点的立场上讨论并分析安全性问题。
四、课时安排
2课时
五、教学方法
直观教学法、讨论法
六、教具准备
实物、资料、课件
七、学生活动
1、学生观察，分组讨论、汇报、交流、回答相关问题。
2、指导学生阅读教材，找出需了解的知识点。
八、教学程序
（一）明确目标
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
第1课时
教师通过图片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等，引入课题。
教师利用“问题探讨”，提出问题，组织学生讨论、交流看法。
为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？
推测这种“嫁接”怎样才能实现？
这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？
教师小结：从杂交育种的局限性切入，人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。说明本节教学目标。
教师肯定学生合理的想法，引发思考。
“你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？”
教师用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具：剪刀、针线、运载体等。并用问题启发学生：“你能想像这种‘剪刀加浆糊’式的‘嫁接’工作在分子水平的操作，其难度会有多大吗？”
以ECORI 为例，构建重组DNA分子模型，体会基因的剪切、拼接、缝合的道理。
教师交代清楚ECORI 是已发现的500多种限制性内切酶中的一种，它是一种从细菌中发现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分子内部“下剪刀”，专门识别DNA分子中含有的“GAATTC”这样的序列，一旦找到就从G和A之间剪断（参考教科书插图6—3）
用同一种限制性内切酶切割后的DNA片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书6—4）。这样“剪刀拼接”就可以形成重组的DNA分子。
将学生分成4个人一组，发给所需材料，可将构建模型的文字指导，复印后发给各组。
教师提出问题：
1、在制作模型时用到的工具（剪刀和不干胶）各代表什么？比较剪切后的DNA片断的末端切片，你发现有什么特点呢？
2、回顾在模型构建过程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的“产品”，你对重组DNA的操作有什么新的理解？
教师启发学生思考重组后的DNA分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。
教师用图片或课件动画展示质粒的结构及特点。（教科书图6—5）
细胞拟核之外的小的环状DNA分子。
借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响。
能够自主复制。
可以容易地从细胞中取出或放入。
这些特点使它能够胜任运载体的工作，携带目的基因进入细胞。
教师用多媒体课件或与教科书插图6—6类似的示意图，简要归纳基因工程操作的基本步骤和大致过程。
启发学生思考：想像科学家在分子水平上进行这一操作的精确性。
（三）总结
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基因工程的别名
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基因拼接技术或DNA重组技术
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操作环境
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生物体外
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操作对象
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基因
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操作水平
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DNA分子水平
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操作工具
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基因的剪刀、针线、运载体
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基本过程
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剪刀→拼接→导入→表达
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结果
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人类需要的基因产物
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（四）作业布置
1、搜集基因工程应用的事例及其价值的资料，搜集有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等的资料。
2、材P106练习基础题1、2、3，拓展题1。
（五）板书设计
第2节基因工程及其应用
第2课时
复习基因工程操作的基本步骤和重要工具。
检查课前收集到的有关基因工程应用的资料。
导入新课：基因工程的应用。
指定几名学生汇报，其他人补充。
学生阅读教科书P104的内容。
教师总结，并从具体事例引入关于转基因生物和转基因食品安全性的争议，启发学生对其安全问题进行讨论。
学生分组讨论，教师强调支持某一观点的论据要充分，要注意科学性、客观性和逻辑性。
在学生讨论的基础上，与学生协商或按小组指派某个角色，安排角色扮演活动。
教师可将角色扮演的程序、规则和具体要求以及评价标准事先复印好，分发给各组，引导学生以小组为单位讨论并形成陈述报告要点。
模拟听证会
议题：近来，一些市民和媒体纷纷向市政府反映了他们对转基因农产品或转基因食品安全性的担忧，呼吁市政府制定条例对转基因生物及转基因食品的生产和销售加以控制。请你作为A—F中的任一角色参加听证会，就是否应当对转基因生物与转基因食品加以限制发表你的看法。
要求：观点正确，论据充分，注意科学性，客观性和逻辑性。
听证会程序：
1、决策部门的主管陈述听证会议题及议程（规则）；
2、控辩双方分别陈述各自的主张；
3、辩论阶段；
4、法律专家代表陈述我国和世界各主要国家和地区的有关法律法规；
5、表决有关条例决议案。
（三）总结
师生共同总结，对活动过程和结果做出合理评价。
一、基因工程的应用
1、农业上的应用
⑴获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。
⑵培育出具有各种抗逆性的作物新品种。
2、畜牧业上的应用
⑴培育各种具有优良品质的动物。
⑵利用动物乳腺细胞获得人类所需要的各种物质。
3、食品工业上的应用。
为人类开辟新的食物来源。
4、基因工程与医药卫生
⑴生产基因工程药品。
⑵用于基因诊断与基因治疗。
基因诊断：用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子作探针，利用DNA分子杂交的原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。
基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
5、基因工程与环境保护
⑴用于环境检测。
⑵用于被污染环境的净化。
二、关注转基因生物和转基因食品的安全性
（五）板书设计
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