【新课标】生物冀少八下6.4 现代生物技术 教案

中小学教育资源及组卷应用平台
生物冀少八下6.4 现代生物技术 教学设计
课题 6.4 现代生物技术 单元 六 学科 生物 年级 八
教材分析 本节内容共包括两大部分，即转基因技术和克隆技术。要求学生能举例说出转基因技术和克隆技术的应用；关注生物技术的发展对人类未来的影响。教材选用中国自主研究的转基因番茄和克隆牛，让学生了解我国现代生物技术的研究进展，增强爱国主义情感
学习 目标 探究实践：概述现代生物技术的概念。举例说出转基因技术的应用。举例说出克隆技术的应用。 科学思维：通过分析科学家培育克隆牛的原理、交流克隆技术的应用、讨论克隆人带来的伦理问题等活动，学会观察、倾听、思考，提高表达能力。 态度责任：关注我国自行研制的基因工程实例，增强爱国主义情感。关注生物技术的发展对人类未来的影响。 生命观念：引导学生关注和评价现代生物技术的发展对人类未来的影响
重点 1.克隆技术和转基因技术的原理 2.现代生物技术引发的社会问题
难点 1.克隆技术和转基因技术的原理 2.现代生物技术引发的社会问题
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 视频：美国科学家培育出首批转基因婴儿 翻开报纸、打开电视、上网检索时常常会看到关于“转基因食品”、“人类基因组计划”、“克隆羊”、“克隆牛”等现代生物技术的报道。什么是转基因技术和克隆技术？转基因产物有什么特点？ 分析问题 导入新课，引发探究兴趣
讲授新课 一、转基因技术 1.转基因抗冻番茄的培育过程 阅读下面转基因番茄的资料，分析说明育成转基因番茄的基本原理。 1997年，我国科学家首次成功地培育出了转基因抗冻番茄。它是把生活在寒温带的一种名叫“美洲拟蝴蝶鱼”的抗冻基因提取出来，移植到番茄细胞的DNA上而育成的。番茄所带的抗冻基因和它的优良性状可以代代相传。 这种番茄可在-6℃环境中生存几个小时，成功地避开了北方晚秋凌晨低温的伤害，使北才人在冬天也能吃到当地大田里自然生长的新鲜番茄。 2.转基因技术的概念 转基因技术，就是按照人们的愿望设计出生物蓝图，然后把所需要的基因从一种生物的细胞中提取出来，再导入另一种生物的细胞中，从而有目的地改造生物的遗传特性，创造出符合人类需要的新品种。 3.转基因技术的一般步骤 获得目的基因 目的基因与载体分子连接形成重组DNA分子 具有目的基因的受体细胞的筛选 重组DNA分子导入宿主细胞 目的基因的表达 注意 生物的性状是由基因控制的，生物遗传下来的不是性状，而是控制性状的基因。这是转基因技术的理论基础。 4.转基因技术的常见产品 如转基因番茄、转基因鱼、转基因羊、转基因抗虫棉、抗病毒烟草和抗除草剂大豆等。转基因生物的优势是产量高、营养丰富、抗病能力强。 视频：转基因生物 5.用转基因技术改良动植物品种的最突出优点 能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。基因工程使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间，甚至人与其他生物之间的遗传物质相互重组和转移成为可能，在农、林、牧、渔和环保等产业中的应用前景十分广阔。 6.转基因技术的应用 (1)转基因与可持续发展 在解决全球性的资源和生态环境问题，实现经济和社会的可持续发展过程中，转基因技术有着重要的作用。如利用转基因工程菌进行秸秆发酵生产燃料酒精；利用转基因微生物工程菌处理污水能力更强，且能回收重金属，有的还能降解农药DDT；转基因固氮植物可减少氮肥的使用等。 (2)转基因作物 利用转基因技术进行植物品种改良、新品种的培育，可提高作物产量、品质和抗耐性。如已培育出抗虫、抗旱、抗涝、抗寒、抗盐碱、抗倒伏、抗枯萎病和抗除草剂的转基因作物。在棉花、大豆、玉米等主要农作物上也得到了很好的应用，这对全球农业产生了一定的影响。 (3)转基因与制药 视频：基因工程与医学 利用转基因生物可以生产药物、疫苗、抗体等。优点是：投资少、成本低、效益高、无公害；生产的药物品种多、产量高、质量好。如利用大肠杆菌能在短时间内生产大量人胰岛素；利用烟草生产出多种有用的动物蛋白；利用转基因羊的乳汁生产人凝血因子；利用胡萝卜、番茄培育含有抗乙肝病毒的抗体等 二、克隆技术 1.克隆奶牛的培育过程 见教材 克隆的基本过程是先提取供体细胞的细胞核，移植到去除了细胞核的卵细胞中，利用微电流刺激等使两者融合为一，然后促使这一新细胞分裂、分化发育成胚胎。当胚胎发育到一定程度后再植入雌性动物子宫中发育，最终便可产下与提供细胞核者性状基本相同的动物。在此过程中，如果对供体细胞进行基因改造，那么这种无性繁殖的动物后代基因就会发生相应的变化。 2.克隆概述 “克隆”指生物体通过无性繁殖形成与亲代基因型完全相同的后代的过程，包括克隆植物和克隆动物。 视频：克隆人体器官 (1)克隆植物技术：如植物扦插、细胞和组织培养、马铃薯块茎繁殖等。 (2)克隆动物：如克隆羊、克隆牛、克隆猪、克隆猴等。克隆动物技术一般包括细胞培养、细胞融合、体细胞核移植、胚胎移植等。 克隆动物技术的成功，不仅证明已分化的动物细胞的细胞核仍具有指导完整发育过程的“全能性”，对人类进一步揭示生命现象的奥秘具有重大的理论意义，而且对物种的保存、挽救珍稀濒危动物提供了有效途径。此外，为繁殖优良品种提供了良好方法，在器官移植方面也具有广阔的应用前景。 提示 克隆是一种人工诱导的无性繁殖方式。 点拨 克隆动物能保持原有动物的优良性状，但克隆动物也有缺点，如早衰现象。 (3)克隆的一般步骤 ①植物克隆的一般步骤 植物组织培养的全过程证明了分化的植物细胞仍具有形成完整植株所需的全部基因。 ②动物克隆的一般步骤 以克隆羊为例，其培育过程如图所示。 注意 “克隆”的广义理解就是无性繁殖。 三、现代生物技术 1.范畴 现代生物技术除包括以转基因技术为核心的基因工程、以克隆技术为核心的细胞工程外，还有发酵工程、蛋白质工程和酶工程。 2.具体应用 现代生物技术已经成为人类认识和改造自然界，克服自身所面临的一系列重大问题的有效手段和工具。其中，转基因技术在农业生产中的应用非常广泛。 3.积极意义 现代生物技术发展迅猛，广泛应用于农业、食品、医药卫生、化工、环保、资源、能源和海洋开发等各个领域，给人们的生活带来了很多便利，已经显现出巨大的社会效益和经济效益，正在越来越多地影响人类的生活和社会发展。 警示 转基因技术可以弥补和改善原有基因中的不足，通过这一技术生产出具有人类所需特征的生物，或是将众多优势基因集中在某一个体的基因组中，使其同时具有同种或异种生物的众多优点，从而为人类所用。转基因技术也有其弊端：一方面由于进行过基因改良，其在被人类使用或食用后可能成为新的抗原，对人体产生威胁，具有潜在的危险性；另一方面，就植物面言，如果改良后的植物在种植过程中，花粉被传播到试验田以外的地方，就有可能造成基因污染，从而对生态环境产生不可预计的后果。 4.带来的问题 (1)转基因技术的安全性 ①转基因作物的环境安全性，即转基因植物是否会对环境构成威胁。 ②转基因食品的安全性，即转入的外源基因或基因产物是否对人畜有毒。 视频：转基因食物是天使还是魔鬼？ (2)伦理问题 ①基因歧视问题。 指随着科学技术的发展，人们有可能从基因的角度对人类全体的遗传倾向进行预测，这些遗传信息的揭示和公开，将对携带某些“不利基因”或“缺陷基因”者的升学、就业、婚姻等社会活动产生不利的影响 ②克隆人的人伦问题 克隆出的个体和亲代是亲子关系还是兄弟姐妹关系？这会造成人伦关系模糊。另外，从生物进化角度看，克隆是单性复制，会导致遗传上的退化。 了解转基因抗冻番茄的培育过程，分析说明育成转基因番茄的基本原理。 知道转基因技术的概念 归纳转基因技术的一般步骤 了解转基因技术的常见产品 知道用转基因技术改良动植物品种的最突出优点 知道转基因与可持续发展 知道转基因作物 知道转基因与制药 知道克隆奶牛的培育过程 分析克隆奶牛的过程 知道克隆 了解动植物的克隆技术 知道克隆的重要用途 归纳克隆的一般步骤 知道现代生物技术范畴、具体应用和积极意义 知道转基因技术优点与弊端 知道转基因技术的安全性问题 知道转基因技术的伦理问题 引导观察转基因抗冻番茄的培育过程，引导分析说明育成转基因番茄的基本原理。 介绍转基因技术的概念 引导归纳转基因技术的一般步骤 介绍转基因技术的常见产品 介绍用转基因技术改良动植物品种的最突出优点 介绍转基因与可持续发展 介绍转基因作物 介绍转基因与制药 引导观察和分析克隆奶牛的培育过程 介绍克隆 介绍动植物的克隆技术 介绍克隆的重要用途 引导归纳克隆的一般步骤 介绍现代生物技术范畴、具体应用和积极意义 介绍转基因技术优点与弊端 介绍转基因技术的安全性问题 介绍转基因技术的伦理问题
课堂练习 1.(2020 湖南湘西)把甲牛乳腺细胞的细胞核注入乙牛的去核卵细胞中，培养发育成胚胎，再植入丙牛的子宫内，生出小牛。这项技术是( A ) A.克隆技术 B.转基因技术 C.组织培养技术 D.发酵技术 2.(内蒙古赤峰)下列科技成果中，应用转基因技术的是( A ) A.将大鼠生长激素基因注入普通鼠(核未融合)的受精卵中，培育出超级鼠 B.利用野生水稻与普通水稻培育出超级水稻 C.利用返回式卫星搭载种子培育太空椒 D.利用细胞克隆培育出克隆羊 3.(2021 四川凉山)科学家将鱼的抗冻蛋白基因转入番茄中，使番茄的耐寒能力得到提高，在这一过程中采用的生物技术是( B ) A.发酵技术 B.转基因技术 C.克隆技术 D.胚胎移植技术 4.(2020 山东济宁)糖尿病被称为“温柔而甜蜜的杀手”，能引起多种并发症，对人的危害仅次于癌症，患者可以通过注射胰岛素治疗糖尿病。下列利用大肠杆菌生产胰岛素的方法，合理的是( D ) A.从自然界筛选出能分泌胰岛素的大肠杆菌，进行大规模培养 B.将胰岛素注入大肠杆菌体内，进行大规模培养 C.将糖尿病患者体内的大肠杆菌提取出来，进行大规模培养 D.将控制合成胰岛素的基因转入大肠杆菌体内，进行大规模培养 5.(2020 山东烟台)克隆羊“多莉”培育实验中不会出现的过程是( B ) A.细胞融合 B.精卵结合 C.细胞分裂 D.细胞分化 6.(2020 沈阳)克隆羊“多莉”的诞生、将控制杀虫蛋白合成的基因导入棉花细胞中、利用植物的茎尖或根尖培育出大量无病毒植株，应用的生物技术依次是( A ) A.克隆技术、转基因技术、植物组织培养技术 B.克隆技术、植物组织培养技术、转基因技术 C.转基因技术、克隆技术、植物组织培养技术 D.转基因技术、植物组织培养技术、克隆技术 进行本节相关习题训练 巩固应用本节所学知识
课堂小结 1.转基因技术就是按照人们的愿望设计出生物蓝图，然后把所需要的基因从一种生物的细胞中提取出来，再导入另一种生物的细胞中，从而有目的地改造生物的遗传特性，创造出符合人类需要的新品种。 2.克隆是指生物体通过无性繁殖形成与亲代基因型完全相同的后代的过程。 3.现代生物技术除包括以转基因技术为核心的基因工程、以克隆技术为核心的细胞工程外，还有发酵工程、蛋白质工程和酶工程。 谈本节学习到的主要知识内容 归纳总结本节知识
板书
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)