資源簡介

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生物冀少八下6.4 現代生物技術 教學設計
課題 6.4 現代生物技術 單元 六 學科 生物 年級 八
教材分析 本節內容共包括兩大部分，即轉基因技術和克隆技術。要求學生能舉例說出轉基因技術和克隆技術的應用；關注生物技術的發展對人類未來的影響。教材選用中國自主研究的轉基因番茄和克隆牛，讓學生了解我國現代生物技術的研究進展，增強愛國主義情感
學習 目標 探究實踐：概述現代生物技術的概念。舉例說出轉基因技術的應用。舉例說出克隆技術的應用。 科學思維：通過分析科學家培育克隆牛的原理、交流克隆技術的應用、討論克隆人帶來的倫理問題等活動，學會觀察、傾聽、思考，提高表達能力。 態度責任：關注我國自行研制的基因工程實例，增強愛國主義情感。關注生物技術的發展對人類未來的影響。 生命觀念：引導學生關注和評價現代生物技術的發展對人類未來的影響
重點 1.克隆技術和轉基因技術的原理 2.現代生物技術引發的社會問題
難點 1.克隆技術和轉基因技術的原理 2.現代生物技術引發的社會問題
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 視頻：美國科學家培育出首批轉基因嬰兒 翻開報紙、打開電視、上網檢索時常常會看到關于“轉基因食品”、“人類基因組計劃”、“克隆羊”、“克隆?！钡痊F代生物技術的報道。什么是轉基因技術和克隆技術？轉基因產物有什么特點？ 分析問題 導入新課，引發探究興趣
講授新課 一、轉基因技術 1.轉基因抗凍番茄的培育過程 閱讀下面轉基因番茄的資料，分析說明育成轉基因番茄的基本原理。 1997年，我國科學家首次成功地培育出了轉基因抗凍番茄。它是把生活在寒溫帶的一種名叫“美洲擬蝴蝶魚”的抗凍基因提取出來，移植到番茄細胞的DNA上而育成的。番茄所帶的抗凍基因和它的優良性狀可以代代相傳。 這種番茄可在-6℃環境中生存幾個小時，成功地避開了北方晚秋凌晨低溫的傷害，使北才人在冬天也能吃到當地大田里自然生長的新鮮番茄。 2.轉基因技術的概念 轉基因技術，就是按照人們的愿望設計出生物藍圖，然后把所需要的基因從一種生物的細胞中提取出來，再導入另一種生物的細胞中，從而有目的地改造生物的遺傳特性，創造出符合人類需要的新品種。 3.轉基因技術的一般步驟 獲得目的基因 目的基因與載體分子連接形成重組DNA分子 具有目的基因的受體細胞的篩選 重組DNA分子導入宿主細胞 目的基因的表達 注意 生物的性狀是由基因控制的，生物遺傳下來的不是性狀，而是控制性狀的基因。這是轉基因技術的理論基礎。 4.轉基因技術的常見產品 如轉基因番茄、轉基因魚、轉基因羊、轉基因抗蟲棉、抗病毒煙草和抗除草劑大豆等。轉基因生物的優勢是產量高、營養豐富、抗病能力強。 視頻：轉基因生物 5.用轉基因技術改良動植物品種的最突出優點 能打破常規育種難以突破的物種之間的界限。基因工程使原核生物與真核生物之間、動物與植物之間，甚至人與其他生物之間的遺傳物質相互重組和轉移成為可能，在農、林、牧、漁和環保等產業中的應用前景十分廣闊。 6.轉基因技術的應用 (1)轉基因與可持續發展 在解決全球性的資源和生態環境問題，實現經濟和社會的可持續發展過程中，轉基因技術有著重要的作用。如利用轉基因工程菌進行秸稈發酵生產燃料酒精；利用轉基因微生物工程菌處理污水能力更強，且能回收重金屬，有的還能降解農藥DDT；轉基因固氮植物可減少氮肥的使用等。 (2)轉基因作物 利用轉基因技術進行植物品種改良、新品種的培育，可提高作物產量、品質和抗耐性。如已培育出抗蟲、抗旱、抗澇、抗寒、抗鹽堿、抗倒伏、抗枯萎病和抗除草劑的轉基因作物。在棉花、大豆、玉米等主要農作物上也得到了很好的應用，這對全球農業產生了一定的影響。 (3)轉基因與制藥 視頻：基因工程與醫學 利用轉基因生物可以生產藥物、疫苗、抗體等。優點是：投資少、成本低、效益高、無公害；生產的藥物品種多、產量高、質量好。如利用大腸桿菌能在短時間內生產大量人胰島素；利用煙草生產出多種有用的動物蛋白；利用轉基因羊的乳汁生產人凝血因子；利用胡蘿卜、番茄培育含有抗乙肝病毒的抗體等 二、克隆技術 1.克隆奶牛的培育過程 見教材 克隆的基本過程是先提取供體細胞的細胞核，移植到去除了細胞核的卵細胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一，然后促使這一新細胞分裂、分化發育成胚胎。當胚胎發育到一定程度后再植入雌性動物子宮中發育，最終便可產下與提供細胞核者性狀基本相同的動物。在此過程中，如果對供體細胞進行基因改造，那么這種無性繁殖的動物后代基因就會發生相應的變化。 2.克隆概述 “克隆”指生物體通過無性繁殖形成與親代基因型完全相同的后代的過程，包括克隆植物和克隆動物。 視頻：克隆人體器官 (1)克隆植物技術：如植物扦插、細胞和組織培養、馬鈴薯塊莖繁殖等。 (2)克隆動物：如克隆羊、克隆牛、克隆豬、克隆猴等?？寺游锛夹g一般包括細胞培養、細胞融合、體細胞核移植、胚胎移植等。 克隆動物技術的成功，不僅證明已分化的動物細胞的細胞核仍具有指導完整發育過程的“全能性”，對人類進一步揭示生命現象的奧秘具有重大的理論意義，而且對物種的保存、挽救珍稀瀕危動物提供了有效途徑。此外，為繁殖優良品種提供了良好方法，在器官移植方面也具有廣闊的應用前景。 提示 克隆是一種人工誘導的無性繁殖方式。 點撥 克隆動物能保持原有動物的優良性狀，但克隆動物也有缺點，如早衰現象。 (3)克隆的一般步驟 ①植物克隆的一般步驟 植物組織培養的全過程證明了分化的植物細胞仍具有形成完整植株所需的全部基因。 ②動物克隆的一般步驟 以克隆羊為例，其培育過程如圖所示。 注意 “克隆”的廣義理解就是無性繁殖。 三、現代生物技術 1.范疇 現代生物技術除包括以轉基因技術為核心的基因工程、以克隆技術為核心的細胞工程外，還有發酵工程、蛋白質工程和酶工程。 2.具體應用 現代生物技術已經成為人類認識和改造自然界，克服自身所面臨的一系列重大問題的有效手段和工具。其中，轉基因技術在農業生產中的應用非常廣泛。 3.積極意義 現代生物技術發展迅猛，廣泛應用于農業、食品、醫藥衛生、化工、環保、資源、能源和海洋開發等各個領域，給人們的生活帶來了很多便利，已經顯現出巨大的社會效益和經濟效益，正在越來越多地影響人類的生活和社會發展。 警示 轉基因技術可以彌補和改善原有基因中的不足，通過這一技術生產出具有人類所需特征的生物，或是將眾多優勢基因集中在某一個體的基因組中，使其同時具有同種或異種生物的眾多優點，從而為人類所用。轉基因技術也有其弊端：一方面由于進行過基因改良，其在被人類使用或食用后可能成為新的抗原，對人體產生威脅，具有潛在的危險性；另一方面，就植物面言，如果改良后的植物在種植過程中，花粉被傳播到試驗田以外的地方，就有可能造成基因污染，從而對生態環境產生不可預計的后果。 4.帶來的問題 (1)轉基因技術的安全性 ①轉基因作物的環境安全性，即轉基因植物是否會對環境構成威脅。 ②轉基因食品的安全性，即轉入的外源基因或基因產物是否對人畜有毒。 視頻：轉基因食物是天使還是魔鬼？ (2)倫理問題 ①基因歧視問題。 指隨著科學技術的發展，人們有可能從基因的角度對人類全體的遺傳傾向進行預測，這些遺傳信息的揭示和公開，將對攜帶某些“不利基因”或“缺陷基因”者的升學、就業、婚姻等社會活動產生不利的影響 ②克隆人的人倫問題 克隆出的個體和親代是親子關系還是兄弟姐妹關系？這會造成人倫關系模糊。另外，從生物進化角度看，克隆是單性復制，會導致遺傳上的退化。 了解轉基因抗凍番茄的培育過程，分析說明育成轉基因番茄的基本原理。 知道轉基因技術的概念 歸納轉基因技術的一般步驟 了解轉基因技術的常見產品 知道用轉基因技術改良動植物品種的最突出優點 知道轉基因與可持續發展 知道轉基因作物 知道轉基因與制藥 知道克隆奶牛的培育過程 分析克隆奶牛的過程 知道克隆 了解動植物的克隆技術 知道克隆的重要用途 歸納克隆的一般步驟 知道現代生物技術范疇、具體應用和積極意義 知道轉基因技術優點與弊端 知道轉基因技術的安全性問題 知道轉基因技術的倫理問題 引導觀察轉基因抗凍番茄的培育過程，引導分析說明育成轉基因番茄的基本原理。 介紹轉基因技術的概念 引導歸納轉基因技術的一般步驟 介紹轉基因技術的常見產品 介紹用轉基因技術改良動植物品種的最突出優點 介紹轉基因與可持續發展 介紹轉基因作物 介紹轉基因與制藥 引導觀察和分析克隆奶牛的培育過程 介紹克隆 介紹動植物的克隆技術 介紹克隆的重要用途 引導歸納克隆的一般步驟 介紹現代生物技術范疇、具體應用和積極意義 介紹轉基因技術優點與弊端 介紹轉基因技術的安全性問題 介紹轉基因技術的倫理問題
課堂練習 1.(2020 湖南湘西)把甲牛乳腺細胞的細胞核注入乙牛的去核卵細胞中，培養發育成胚胎，再植入丙牛的子宮內，生出小牛。這項技術是( A ) A.克隆技術 B.轉基因技術 C.組織培養技術 D.發酵技術 2.(內蒙古赤峰)下列科技成果中，應用轉基因技術的是( A ) A.將大鼠生長激素基因注入普通鼠(核未融合)的受精卵中，培育出超級鼠 B.利用野生水稻與普通水稻培育出超級水稻 C.利用返回式衛星搭載種子培育太空椒 D.利用細胞克隆培育出克隆羊 3.(2021 四川涼山)科學家將魚的抗凍蛋白基因轉入番茄中，使番茄的耐寒能力得到提高，在這一過程中采用的生物技術是( B ) A.發酵技術 B.轉基因技術 C.克隆技術 D.胚胎移植技術 4.(2020 山東濟寧)糖尿病被稱為“溫柔而甜蜜的殺手”，能引起多種并發癥，對人的危害僅次于癌癥，患者可以通過注射胰島素治療糖尿病。下列利用大腸桿菌生產胰島素的方法，合理的是( D ) A.從自然界篩選出能分泌胰島素的大腸桿菌，進行大規模培養 B.將胰島素注入大腸桿菌體內，進行大規模培養 C.將糖尿病患者體內的大腸桿菌提取出來，進行大規模培養 D.將控制合成胰島素的基因轉入大腸桿菌體內，進行大規模培養 5.(2020 山東煙臺)克隆羊“多莉”培育實驗中不會出現的過程是( B ) A.細胞融合 B.精卵結合 C.細胞分裂 D.細胞分化 6.(2020 沈陽)克隆羊“多莉”的誕生、將控制殺蟲蛋白合成的基因導入棉花細胞中、利用植物的莖尖或根尖培育出大量無病毒植株，應用的生物技術依次是( A ) A.克隆技術、轉基因技術、植物組織培養技術 B.克隆技術、植物組織培養技術、轉基因技術 C.轉基因技術、克隆技術、植物組織培養技術 D.轉基因技術、植物組織培養技術、克隆技術 進行本節相關習題訓練 鞏固應用本節所學知識
課堂小結 1.轉基因技術就是按照人們的愿望設計出生物藍圖，然后把所需要的基因從一種生物的細胞中提取出來，再導入另一種生物的細胞中，從而有目的地改造生物的遺傳特性，創造出符合人類需要的新品種。 2.克隆是指生物體通過無性繁殖形成與親代基因型完全相同的后代的過程。 3.現代生物技術除包括以轉基因技術為核心的基因工程、以克隆技術為核心的細胞工程外，還有發酵工程、蛋白質工程和酶工程。 談本節學習到的主要知識內容 歸納總結本節知識
板書
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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