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2019-2020年高中生物 6.2《基因工程及其應(yīng)用》教案（3） 新人教版必修2 教學(xué)目標(biāo) （一）知識目標(biāo) 1．簡述基因工程的基本原理。 2．舉例說明基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。 （二）能力目標(biāo) 進(jìn)行轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的資料收集和分析。 （三）情感目標(biāo) 關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。 教學(xué)重點(diǎn) （1）搜集基因工程在育種上應(yīng)用的事例。 （2）基因工程的安全性問題。 教學(xué)難點(diǎn) （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。 教學(xué)過程 引入新課: 展示下列資料和相關(guān)圖片： 資料一：蛛絲是自然界最奇特的物質(zhì)之一，它具有極強(qiáng)的韌度，其韌度是同樣直徑鋼材的好幾倍。但與家蠶不同，蜘蛛不能家養(yǎng)，因為它們會互相吞食，所以不可能建立人工飼養(yǎng)蜘蛛的農(nóng)場。30多年來，科學(xué)家們一直試圖找到利用其他生物體來制造蛛絲的辦法。 資料二：目前，全球的氮肥生產(chǎn)耗費(fèi)世界總電力的3%-4%，且農(nóng)作物只能吸收氮肥的1/10,造成了大面積土壤和水質(zhì)的污染。 教師設(shè)問：請發(fā)揮你們的想象力，提出解決上述問題的設(shè)想。 教師在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上 提出設(shè)想： （1）能否讓細(xì)菌“吐出”蛛絲？ （2）能否讓禾本科的植物也能夠固定空氣中的氮？ 德國科學(xué)家宣稱，他們利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌成功制造出了優(yōu)質(zhì)“蛛絲”，將來能利用這種絲紡織出精美布料或者輕巧而結(jié)實(shí)的繩索。 蜘蛛的吐絲織網(wǎng)技能要受到挑戰(zhàn)了。 教師利用“問題探討”，進(jìn)一步提出問題，組織學(xué)生討論、交流看法。 （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”怎樣才能實(shí)現(xiàn)？ （3）這種“嫁接”對品種的改良有什么意義？ 教師進(jìn)一步提問： 生物體還可以通過什么途徑得到基因？能否打破雜交育種的局限？舉例說明。 教師小結(jié)：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。 通過上述的學(xué)習(xí)和分析，請歸納出基因工程的概念。 請學(xué)生閱讀教材P102頁和P103頁第一段，并思考回答下列問題： （1）基因工程是在什么水平上操作的？ （2）基因工程的最基本的工具是什么？ （3）基因“剪刀”的全稱和簡稱是什么？ （4）限制酶的功能特點(diǎn)中指出了兩個“特定”，這兩個“特定”是指什么？舉例說明。 （5）基因的“針線”——DNA連接酶連接的是脫氧核糖與磷酸，還是連接互補(bǔ)的堿基對？ （6）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？可以產(chǎn)生幾個黏性末端？ （7）除了課本的知識，對于限制酶和DNA連接酶你想知道什么或者你還知道什么？ 閱讀后，師生進(jìn)行交流，教師根據(jù)學(xué)生自學(xué)中存在的問題進(jìn)行引導(dǎo)、講解。教師最好能制作課件，用圖片和動畫幫助學(xué)生理解。 教師小結(jié)：通過討論，我們知道了如何獲得外源基因，如何把來源不同的兩個基因連接起來。但是，要將外源基因送入受體細(xì)胞，還需要專門的運(yùn)輸工具：運(yùn)載體?？梢宰鳛檫\(yùn)載體的有：質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒等。 教師用圖片或課件動畫展示質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（教材插圖6－5） 細(xì)胞染色體外的很小的環(huán)狀DNA分子。 存在于細(xì)菌、酵母菌等生物的細(xì)胞中，對細(xì)胞的正常生活幾乎沒有影響。 能自主復(fù)制 質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體。 最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒。 質(zhì)粒的復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。 可以容易地從細(xì)胞中取出或放入 這些特點(diǎn)使質(zhì)粒能夠勝任運(yùn)載體的工作，攜帶目的基因進(jìn)入細(xì)胞。 教師用多媒體課件或與教材插圖6－6類似的示意圖，簡要?dú)w納基因工程操作的基本步驟和大致過程。 1.要求學(xué)生以畫概念圖的形式，畫出基因工程操作的常規(guī)方法流程圖。 教師組織學(xué)生對黑板上的概念圖進(jìn)行評價，教師適當(dāng)點(diǎn)撥。 2．運(yùn)用列表的方式對雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種的處理方法、育種原理、育種方法的優(yōu)缺點(diǎn)、實(shí)例等進(jìn)行比較。 教師指導(dǎo)、點(diǎn)撥和歸納。 基因工程的應(yīng)用 1.植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。 2.動物基因工程：提高動物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物。 3.基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。 轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品或轉(zhuǎn)基因食品安全性 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)基因生物和轉(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(diǎn)正確，論據(jù)充分，注意科學(xué)性，客觀性和邏輯性。 角色扮演包括： A．基因工程研發(fā)人員 B．轉(zhuǎn)基因生物農(nóng)場主、轉(zhuǎn)基因食品生產(chǎn)商 C．環(huán)保志愿者 D．消費(fèi)者代表 E．食品與藥品檢測監(jiān)督部門的代表 F．決策部門主管 G．法律專家 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)果作出合理評價。