4.3神奇的基因工程 教案
教学目标
(一)知识与技能
1.知道基因是控制遗传特征的物质。
2.初步了解基因工程技术的利用情况。
(二)过程与方法
1.能查找资料了解人类在哪些领域利用了基因工程技术。
2.能进行关于转基因食品的调查并制成资料卡。
3.能设想基因技术新产品。
(三)情感、态度、价值观
1.关心日常生活中的科技新产品、新事物。
2.感受科技进步给人们生活带来的方便,并激起创新的意识。
学情分析
学生通过“从种瓜得瓜说起”了解了什么是遗传和变异现象;”找规律,育良种“知道了遗传是有规律的,本课是在前两课的习得认知上引领学生了解遗传规律被揭示后的应用以及对于改善生活有什么用。
重点难点
1.教学重点:
引领学生从高新技术(基因工程)的角度来进一步了解遗传规律的应用
2.教学难点:
能初步应用“基因”、“基因工程”、“基因重组”、“转基因食品”等科学名词正确描述相对应的事物。
教学过程
活动1【导入】你能让西红柿能有牛肉牛的味道吗
1.同学们,孟德尔假说中的‘遗传因子’是什么?人们现在是否已经证明它的存在?
2.学生回答。
3.老师告诉学生:遗传特征是靠遗传物质控制的,经过很多科学家的研究,终于找到了控制遗传特征的物质——基因。
4.西红柿的味道是怎样的?牛肉的味道呢?能不能让西红柿有牛肉味道呢?假如你是一位基因工程学家,你有什么办法吗?
活动2【活动】基因工程的利用
(二)阅读:基因工程技术的利用
1.你知道“基因工程”、“基因重组”这样的科学名词是什么意思吗?若学生不知道的话,老师予以讲解。
2.学生自由阅读书上P60页的资料。
3.通过阅读,你都知道了些什么?你是怎样理解基因工程技术的?
4.补充资料: (以电子幻灯的形式以图文结合的方式讲解) 基因工程技术。
基因工程又叫重组DNA技术,重组是指在体外将分离到的或合成的目的基因(object gene),通过与质粒、病毒等载体(vector)重组连接,然后将其导入不含该基因的受体细胞(host cell),使受体细胞产生新的基因产物或获得新的遗传特性。
基因工程的应用基因工程再种植养殖医疗保健和环境保护方面有广泛得应用,首先再农业方面我国得转基因植物是借助863计划迅速发展起来得,主要集中再品种得改良如抗虫抗逆等等,目前以上市得转基因农作物有抗除草剂基因大豆、抗虫基因玉米、抗病毒基因油菜、抗病毒土豆、还有我们刚才讲到的转抗虫基因棉花,目前种植面积最大的是转基因大豆和棉花最为多见。转基因动物得研究也是如火如荼,首先是再小鼠中获得成功,现在研究集中在家禽家畜的品种改良方面,以期获得快速生长、品质优良得家禽和家畜,还可以利用转基因动物来生产药物和观赏,首个成功得转基因动物,小鼠转入了大鼠得生长激素基因,结果个头比一般得要大一倍多,转基因瘦肉型猪和高产得奶牛快速生长得鱼也已进入实用阶段,除了品种改良以外,转基因动物也可以用来代替发酵罐生产珍贵的蛋白质,原理就是使外源基因在乳腺细胞中表达,再从乳汁中提取所需要的蛋白质,例如一头绵羊一年可相当于一个一吨得发酵罐,还不需要水、电和一仪器起设备等等。基因工程再医疗方面得贡献主要是生产基因工程药物和基因治疗,基因工程药物是利用基因工程技术生产的药物,很多种珍贵得药物都是用这种办法生产的,这里只是列出了一小部分,其中胰岛素是最早应用得基因工程药物,转基因疫苗是目前应用最广泛。可以说基因工程制药现在还是方兴未艾,将来必将是大有前途可为现在科学研究发现除了一些常见遗传病以外,其他的如肿瘤、糖尿病、心脑血管疾病和老年痴呆肥胖等疾病也是和基因的错误表达或错误调控有关的。要想根治这些疾病还是要从基因水平上进行治疗。也就是基因治疗,基因治疗是用正常的基因纠正错误的基因或者补偿缺失的基因从而治愈疾病的方法。基因治疗将会再医学方面开辟崭新的领域,尤其是随着人类基因组计划的完成和功能基因组计划的开展,很多现在尚无有效治疗手段的疾病渴望通过基因治疗的方法治愈。工程菌在环境工程中应用。利用基因工程技术可以将繁殖速度快和具有和超强分解能力的两种细菌进行重组,从而生产出能快速分解污染物的超级菌,来治理环境。例如美国GE公司构造成功具有巨大分解能力的工程菌,用于清除石油污染,并获专利。
5.人们还在那些领域运用了基因工程技术呢?请同学们课外查阅资料了解。
活动3【活动】关于转基因食品的调查
(三)阅读:关于转基因食品的调查
1.介绍:什么是转基因食品。
什么是转基因食品 转基因食品就是利用现代分子生物技术,将某些生物的基因转移到其他物种中去,改造生物的遗传物质,使其在性状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。转基因生物直接食用,或者作为加工原料生产的食品,统称为“转基因食品”。 也就是说,通过基因工程手段将一种或几种外源性基因转移至某种生物体(动、植物和微生物等),并使其具有效表达出相应的产物(多肽或蛋白质),这样的生物体作为食品或以其为原料加工生产的食品。其实,转基因的基本原理也不难了解,它与常规杂交育种有相似之处。杂交是将整条的基因链(染色体)转移,而基因转移是选取最有用的一小段基因转移。因此,转基因比杂交具有更高的选择性。转基因食品的种类 为了提高农产品营养价值,更快、更高效地生产食品,科学家们应用转基因的方法,改变生物的遗传信息,拼组新基因,使今后的农作物具有高营养、耐贮藏、抗病虫和抗除草剂的能力,不断生产新的转基因食品。
第一类,植物性转基因食品。
植物性转基因食品很多。例如,面包生产需要高蛋白质含量的小麦,而目前的小麦品种含蛋白质较低,将高效表达的蛋白基因转入小麦,将会使做成的面包具有更好的焙烤性能。
番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬,但它不耐贮藏。为了解决番茄这类果实的贮藏问题,研究者发现,控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因,是导致植物衰老的重要基因,如果能够利用基因工程的方法抑制这个基因的表达,那么衰老激素乙烯的生物合成就会得到控制,番茄也就不会容易变软和腐烂了。美国、中国等国家的多位科学家经过努力,已培育出了这样的番茄新品种。这种番茄抗衰老,抗软化,耐贮藏,能长途运输,可减少加工生产及运输中的浪费。
第二类,动物性转基因食品 动物性转基因食品也有很多种类。比如,牛体内转入了人的基因,牛长大后产生的牛乳中含有基因药物,提取后可用于人类病症的治疗。在猪的基因组中转入人的生长素基因,猪的生长速度增加了一倍,猪肉质量大大提高,现在这样的猪肉已在澳大利亚被请上了餐桌。
第三类,转基因微生物食品 微生物是转基因最常用的转化材料,所以,转基因微生物比较容易培育,应用也最广泛。例如,生产奶酪的凝乳酶,以往只能从杀死的小牛的胃中才能取出,现在利用转基因微生物已能够使凝乳酶在体外大量产生,避免了小牛的无辜死亡,也降低了生产成本。第四类,转基因特殊食品 科学家利用生物遗传工程,将普通的蔬菜、水果、粮食等农作物,变成能预防疾病的神奇的“疫苗食品”。
科学家培育出了一种能预防霍乱的苜蓿植物。用这种苜蓿来喂小白鼠,能使小白鼠的抗病能力大大增强。而且这种霍乱抗原,能经受胃酸的腐蚀而不被破坏,并能激发人体对霍乱的免疫能力。于是,越来越多的抗病基因正在被转入植物,使人们在品尝鲜果美味的同时,达到防病的目的。
2.关于转基因食品的头脑风暴。
3.学生讨论发表观点。
活动4【活动】我的奇思妙想
(三)我的奇思妙想
如果你是小小基因工程学家,请大家课后思考你希望有什么样的新物种出现呢?
同学们,这节课你们收获了什么呢?
课件26张PPT。3 神奇的基因工程板块：教学课件第 4 单元 遗传和变异控制遗传特征的物质——基因我们注射的乙肝疫苗
就是基因工程的产品。抗虫棉不需要打药就能控制住
棉铃虫，也是利用现代基因工
程技术的产品。能否让热带鱼也发光？能发光的水母不能发光的热带鱼
