4.2基因工程及其延伸技术应用广泛-教学设计

教学设计
课程基本信息
学科 生物 年级 高二 学期 春季
课题 第四章 第二节 基因工程及其延伸技术应用广泛
教学目标
1.通过“新冠核酸检测”视频说明基因工程相关技术的应用，加深对科学、技术、社会相互关系的认识，培养社会责任； 2．借助电泳技术从蛋白质、多肽、基因三个层面对镰刀型细胞贫血症患者进行诊断，了解基因工程相关技术在疾病诊断方面的应用，培养科学思维； 3.运用基因工程技术原理，进行产前诊断、遗传咨询等，提出防治建议，培养生命观念； 4.探讨比较“镰刀型细胞贫血症”的不同治疗方案，选择最佳方案，培养社会责任和生命观念；
教学内容
教学重点： 1. 基因工程相关技术在疾病诊断、遗传咨询、疾病治疗、疾病研究等方面的应用
教学难点： 1. 基因工程相关技术在疾病诊断、遗传咨询、疾病治疗、疾病研究等方面的应用
教学过程
教学环节及设计意图教师活动学生活动导入 设计意图：回顾基因工程相关技术播放 “新冠核酸检测”视频 提问：结合所学知识，说说基因工程涉及的技术有哪些仔细观看视频 学生回答：PCR技术、核酸分子杂交技术、转基因技术、凝胶电泳技术等二、疾病诊断——镰刀型细胞贫血症 设计意图：利用电泳技术，从血红蛋白到多肽再到氨基酸，最后研究基因。从现象到本质，说明基因工程相关技术在疾病诊断方面的应用。 1.蛋白质层面 2.基因层面 设计意图：说明在疾病诊断过程中可能遇到的问题 设计意图：引导学生讨论说出检测方法，培养科学思维 对利用PCR和电泳技术进行镰刀型细胞贫血症的基因诊断过程进行详细的分析 3.基因工程相关技术在产前诊断和癌症诊断方面的应用 设计意图：关注科技前沿 展示史料1，引导学生回忆电泳的原理和过程 问题1：请结合电泳原理分析电泳结果说明镰刀型细胞贫血症与正常人在蛋白质水平上产生差异的原因 展示史料2 问题2：你觉得英格拉姆的实验策略是什么？讨论后尝试以流程图的形式将大概步骤呈现出来。 问题3：在书写基因序列的过程中遇到了哪些问题？ 问题4：如何从基因层面对镰刀型细胞贫血症患者进行检测？小组讨论并派代表说出你的方法 展示资料：MstⅡ是一种限制性核酸内切酶，识别序列是CCTGAGG，识别位点是A—G之间 展示例题1：产前诊断 如何用核酸分子杂交方法快速大量检测？ 展示基因芯片的原理、应用及前景 电泳：带电粒子在电场作用下，向与其携带电荷相反的电极迁移的过程。不同带电粒子因分子大小、形状、所带电荷等因素不同，迁移速率也会有所差异。 思考后回答：分子大小、形状、所带电荷，即氨基酸种类、数目、排序 水解血红蛋白→电泳水解产物 →测序差异片段→找出差异氨基酸 分析电泳结果，找出镰刀型细胞贫血症患者的氨基酸问题 密码子的简并性 小组讨论 学生代表展示讨论结果：检测方法及检测思路 分析检测过程及结果 思考、完成学案例题1 了解基因芯片的检测原理及应用疾病治疗——镰 刀型细胞贫血症的治疗方案 。 设计意图：培养合作、交流能力 探讨比较“镰刀型细胞贫血症”的不同治疗方案，了解不同方案各自的优缺点 引导学生展示课前资料搜集：镰刀型细胞贫血症的治疗方案 小结治疗方案，引导学生比较优缺点，选择最佳方案 播放视频，展示目前主流的一些治疗 “镰刀型细胞贫血症”的方法及效果 展示例题2：基因编辑技术 举例说明基因治疗，得出概念学生代表展示镰刀型细胞贫血症的治疗方案 列表、讨论、比较 观看视频 了解基因编辑和基因治疗四、转基因动物为研究疾病机理提供模型根据例题2过渡引出实例：“敲除小鼠肠碱性磷酸酶基因”，说明转基因动物可以为研究疾病机理提供模型 引导讨论：结合社会议题“减肥”引导学生畅谈想法思考，得出结论:肠碱性磷酸酶基因有“保持身材”的作用 讨论，发言五、小结基因工程在医疗方面的应用 引导学生做出课堂小结，基因工程在医疗方面的应用： 1.利用PCR、电泳、核酸分子杂交等技术进行基因诊断 2.导入或切除正常基因进行基因治疗 3.利用转基因技术生产药物 4.研究疾病机理提供模型 阅读书本，对基因工程为研究疾病提供模型有进一步的了解 小结基因工程相关技术在医疗方面的应用 课后搜集“转基因技术在生产药物方面的应用及局限性”相关资料