資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
濟南版八年生物下冊 7.2.1 基因工程 教學設計
課題 7.2.1 基因工程 單元 七 學科 生物 年級 八
教材分析 《基因工程》本節(jié)內容在整個生物教材中起到承上啟下的作用。在習總書記的講話中，他就曾指出“占領轉基因技術的制高點！”可見，對于現(xiàn)代中學生而言，本節(jié)課的學習很有必要。
學習 目標 探究實踐：舉例說出基因工程的應用。通過調查基因工程產品在生活中的應用，關注轉基因生物及其產品的安全性。 科學思維：收集和交流有關轉基因生物的資料。通過調查活動和動畫演示等方法探究基因工程在生產生活中的應用，提高信息整合能力。 態(tài)度責任：舉例說出基因工程在工農業(yè)生產和醫(yī)療方面的應用。通過學習基因工程及產品安全性對人類的影響，培養(yǎng)學生辯證看待生物技術的態(tài)度。 生命觀念：能正確認識轉基因生物的安全性。
重點 1.舉例說出基因工程的原理，并說明“工程菌”的培育過程 2.基因工程的應用
難點 1.例說出基因工程的原理，并說明“工程菌”的培育過程 2.轉基因技術和產品的安全性
教學過程
教學環(huán)節(jié) 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 你對轉基因技術有哪些了解？ 觀看視頻，分析問題 導入新課，引發(fā)興趣
講授新課 在美國馬里蘭州有個小女孩，她體內的某個基因與正常人不同，導致其免疫功能嚴重低下，只能生活在無菌的隔離帳內。1990年，當小女孩4歲時，醫(yī)生們用基因治療的方法使她的病情大為緩解，由此她成為世界上接受基因治療的第一人。基因治療是基因工程研究的一個重要方面，雖然目前還處于試驗階段，但它已經為我們展現(xiàn)了生物工程的美好前景。 一、基因工程的原理 1.原理 (1)各種生物的DNA在組成方式上是相同的。 (2)基因蘊含的遺傳信息在動物、植物和微生物之間是相通的。 (3)基因控制生物的性狀，一種生物的基因在另一種生物體內同樣可以得到表達。 注意 現(xiàn)存生物都是由共同的原始祖先進化而來的，它們共用一套遺傳密碼。 2.“工程菌”的培育過程 生長激素具有促進人體生長的作用，在臨床上可以用來治療侏儒癥。科學家把人的生長激素基因導入細菌，從而形成了能夠生產人的生長激素的“工程菌”，其培育過程如圖所示。 (1)過程：獲得目的基因→目的基因與運載體結合→目的基因導入受體細胞→目的基因的檢測與鑒定→大量培養(yǎng)。 (2)優(yōu)點：“工程菌”繁殖速度快，產量高，成本低。 第110頁“觀察思考” 1.人類的DNA和細菌的DNA在組成方式上是相同的。 2.細菌成功合成了人的生長激素。 3.基因工程 (1)概念：基因工程是在分子水平上進行的遺傳操作。按照預先設計好的藍圖，把一種生物的基因分離出來，在體外巧妙地進行拼接組裝，然后轉入另一種生物的體內，從而改造其某些遺傳性狀，最終獲得我們所需要的新品種。 視頻：基因工程與醫(yī)學 (2)操作步驟：A生物→分離出目的基因→和B生物的DNA在體外拼接組裝→植入B生物體內→產生帶有A生物基因的新型生物→B生物產生A生物基因控制的性狀→獲得新品種。 (3)舉例：把美洲擬蝴蝶魚的抗凍基因轉入番茄細胞中，再通過組織培養(yǎng)使其長成完整植株，就可以獲得轉基因抗凍番茄。 拓展 質粒 有些細菌除核區(qū)固有的遺傳物質以外，其細胞質中還存在一種相對獨立的環(huán)狀DNA分子，我們稱之為質粒。一種細菌的質粒可以“友好”地“借居”在另一種細菌的體內，并能通過復制穩(wěn)定地傳遞給后代。在基因工程中，常用質粒作為將外源基因導入生物體內的運載工具。 注意 轉基因技術是將一種生物的基因轉入另一種生物的體內，即把不屬于某個物種的基因導入該物種的生物個體體內；雜交育種是在同種生物之間進行的，是將本物種的多種優(yōu)良基因集中在同一個體上，并使其同時表達出來。 4.轉基因生物 利用轉基因技術產生的含有非自身基因的生物被稱為轉基因生物。 視頻：轉基因生物 二、基因工程的應用 基因工程對生物的改造可以使生物像工廠一樣為人類生產特殊產品，也可以使現(xiàn)有的動植物更符合人類的要求。 1.調查基因工程產品在生活中的應用 (1)目的要求： ①認識基因工程產品在農業(yè)、醫(yī)學、環(huán)保等領域的應用和發(fā)展前景。 ②了解我國轉基因技術的現(xiàn)狀和成就。 (2)方法步驟： ①各小組確定調查課題(如轉基因植物、基因工程藥物等)，制訂調查方案。 ②利用課余時間到農村、工廠、醫(yī)院等地方進行調查，了解基因工程產品的應用情況。 ③整理、分析資料，撰寫調查報告。 (3)表達交流： ①小組之間交流調查報告。 ②轉基因生物的優(yōu)點：產量極高，適應性好，能抗病等。 ③轉基因生物可能帶來的影響：危害生態(tài)平衡；基因污染及糧食安全；產生新的致病菌等。 2.利用轉基因技術，人們可以定向改良動植物品種 轉基因技術可以提高作物的抗病蟲害能力，也可以用于改變作物的營養(yǎng)成分。目前，已經有許多轉基因植物進入大田生產，并產生了可觀的效益。 3.基因工程在藥物研制方面展現(xiàn)出巨大的應用價值 如科學家已經將人干擾素基因整合到大腸桿菌的DNA中，成功得到了能生產人干擾素的“工程菌”。 提示 ①轉基因技術是現(xiàn)代生物技術的核心，它是在分子水平上進行的遺傳操作。人們常說的“遺傳工程”“基因工程”“DNA拼接技術”均為轉基因技術的同義詞。 ②根據基因工程的概念可知，人們完全可以不受生物種類的限制，按照自己的意愿，從一個生物的基因組中提取有用的基因片段，植入另一個生物體內，從而使該生物獲得某些新的遺傳性狀。運用基因工程可以加快生物的變異，并使生物的變異朝著有益于人類的方向發(fā)展。 三、轉基因生物的安全性 1.基因工程的優(yōu)點 基因工程徹底打破了物種間的遺傳壁壘，使遠緣生物間也能進行基因交流，定向改造生物的性狀，創(chuàng)造了許多生命奇跡 注意 不要認為已經應用的轉基因食品就是安全的，因為轉基因食品存在某些不確定因素、非預期效果和未知的長期效應。 視頻：轉基因食物是天使還是魔鬼？ 2.轉基因生物的安全性問題 (1)食物安全問題：滯后效應、過敏源、營養(yǎng)成分改變等。 (2)生物安全問題(對生物多樣性的影響) ①轉基因植物擴散到種植區(qū)外變成野生種或雜草。 ②轉基因植物競爭能力強，可能成為“入侵的外來物種”。 ③轉基因植物的外源基因與細菌或病毒雜交，重組出有害的病原體。 ④可能使雜草成為有抗除草劑基因的“超級雜草”。 (3)環(huán)境安全問題(對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響) ①轉基因植物打破自然物種的原有界限，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ②重組微生物產生的中間產物可能造成二次污染。 ③重組DNA與微生物雜交是否會產生有害病原微生物。 ④轉基因植物花粉中的有毒蛋白可能通過食物鏈進入生物體內。 點撥 轉基因生物對人類和環(huán)境的影響是長期的，而且是既有利又有弊。 3.如何應對基因工程的負面影響 為了控制基因工程潛在的負面影響，許多國家和國際組織制定了一些生物技術安全方面的法規(guī)和條例。2001年1月，包括我國在內的113個國家(地區(qū))在加拿大簽署聯(lián)合國《生物安全議定書》，明確規(guī)定消費者有對轉基因食品的知情權。我國先后頒布的《基因工程安全管理辦法》《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》等法規(guī)，均闡述了生物技術安全問題。世界各國針對轉基因技術制定的政策和法規(guī)，都是為了最大限度地保證轉基因技術和產品的安全性。 了解基因治療 知道基因工程的原理 觀看圖片分析“工程菌”的培育過程 完成觀察思考 知道什么是基因工程 歸納基因工程的操作步驟 拓展了解質粒 參與調查基因工程產品在生活中的應用 設計調查步驟 知道利用轉基因技術，人們可以定向改良動植物品種 知道基因工程在藥物研制方面展現(xiàn)出巨大的應用價值 知道轉基因技術是現(xiàn)代生物技術的核心 知道轉基因技術應用 知道基因工程的優(yōu)點 了解轉基因生物的食物安全問題 了解轉基因生物的環(huán)境安全問題 知道如何應對基因工程的負面影響 介紹首例基因治療 介紹基因工程的原理 指導觀看圖片分析“工程菌”的培育過程 指導完成觀察思考 介紹什么是基因工程 引導歸納基因工程的操作步驟 拓展介紹質粒 指導調查基因工程產品在生活中的應用 指導設計調查步驟 介紹利用轉基因技術，人們可以定向改良動植物品種 介紹基因工程在藥物研制方面展現(xiàn)出巨大的應用價值 介紹轉基因技術是現(xiàn)代生物技術的核心 介紹轉基因技術應用 介紹基因工程的優(yōu)點 介紹轉基因生物的食物安全問題 介紹基因生物的環(huán)境安全問題 介紹如何應對基因工程的負面影響
課堂練習 1.(2020 福建)將抗蟲基因轉移到某種植物上，使該植物獲得抗蟲性狀。這種技術是( A ) A.轉基因技術 B.克隆技術 C.發(fā)酵技術 D.扦插技術 2.人們之所以對轉基因食品持謹慎態(tài)度，是因為( A ) A.人們懷疑轉基因食品的安全性 B.轉基因食品有某些毒性作用 C.轉基因食品營養(yǎng)價值不太高 D.轉基因食品會帶來社會倫理問題 3.“轉基因鼠”是指( D ) A.提供基因的鼠 B.能表現(xiàn)出生物性狀的鼠 C.能表達基因信息的鼠 D.基因組中轉入了另一種生物的基因后培育出的鼠 4.(2019 山東棗莊)下列有關基因工程的說法，錯誤的是( C ) A.基因工程是在分子水平上進行的遺傳操作 B.含有非自身基因的生物稱為轉基因生物 C.基因工程在體內進行基因的拼接組裝 D.基因工程可以定向改良動植物品種 5.下列關于轉基因技術的敘述中，錯誤的是( B ) A.可應用于不同生物種類之間 B.只能應用于同種生物之間 C.可有效提高產品的產量 D.可廣泛應用于醫(yī)藥、農業(yè)、環(huán)境保護等各個領域 6.下列與轉基因技術無關的是( B ) A.利用大腸桿菌生產人胰島素 B.高產抗倒伏小麥的培育 C.奶牛分泌帶有人乳鐵蛋白的乳汁 D.玉米產生某細菌的抗蟲蛋白 進行本節(jié)相關習題訓練 鞏固應用本節(jié)所學知識
課堂小結 1.各種生物的DNA在組成方式上是相同，基因蘊含的遺傳信息在動物、植物和微生物之間也是相通的，一種生物的基因在另一種生物體內同樣可以得到表達。 2.基因工程是在分子水平上進行的遺傳操作。它是把一種生物的基因分離出來，在體外巧妙地進行拼接組裝，然后轉入另一種生物的體內，從而改造其某些遺傳性狀，最終獲得我們所需要的新品種。 3.基因工程可以定向地改良動植物新品種，在藥物研制方面也展現(xiàn)出巨大的應用價值。 談本節(jié)學習到的主要知識內容 歸納總結本節(jié)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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