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　　1.3　基因工程的应用　教学设计
　　山东省沾化县第一中学　韩振勇
　　1 教材分析
　　《基因工程的应用》是人教版选修3专题1基因工程中第3节内容，是前一节基因工程基本操作程序的一个必然结果，有助于学生增加对基因工程的了解，增强学习生物的兴趣。
　　对于基因工程的应用，除了可以从教材中获得相关资料，还可以要求学生搜集基因工程应用成果的资料，在课堂上加以展示。
　　2 学情分析
　　学生已经掌握了基因工程的基本工具及其基本操作程序，要记牢须兴趣先行，理论联系生活，应用为最高境界。首先，布置学生预习，搜集基因工程应用成果的资料，并用PPT展示出来。这样做的目的一方面锻炼了学生搜集整合信息的能力，还给了学生一个展现自己的机会。接下来，指导学生整理课本中提供的信息，寻找转基因植物、动物等过程中用到的目的基因。这样做，既可以调动学生学习的积极性，也增强了他们分析和处理信息的能力。
　　3 教学目标
　　3.1 知识目标
　　⑴举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
　　⑵关注 基因工程的进展。
　　⑶认同基因工程的应用促进生产力的提高。
　　3.2 能力目标
　　通过引导上探究，引导学生主动参与，培养收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
　　3.3 情感态度与价值观
　　⑴培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。
　　⑵关注科学与社会。
　　4 教学重点与难点
　　4.1 教学重点 基因工 程在农业和医疗等方面的应用
　　4.2 教学难点 基因治疗
　　5 教学过程
　　教学过程 教学内容 教学手段与方法 预期目标
　　1、创设情境，引入学习
　　2、学生展示收集到的资料
　　3、归纳转基因成果
　　⑴植物基因工程
　　⑵动物基因工程。
　　⑶基因工程药物
　　⑷基因治疗
　　4、布置作业
　　师：PPT展示几张动物的合成图
　　同学们再看这几张图片感到好奇的同时可能会有疑问，这是不是真的？老师是不是骗我们的呢？的确，这是电脑的合成图，只是人们想象的产物而已。但是，在几十年前貌似只是想想而已的梦而今却实现了。比如说鱼的基因会跑到番茄里，牛奶中可以生产药物??所以，至于某天是不是真能出现图片中的生物我们拭目以待。但话说回来，到底是什么使我们曾经的梦想得以实现？
　　生：基因工程
　　师：对，基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的
　　30年间，得到飞速的发展，目前已经成为生物科学的核心技术。基因工程在实际应用领域—农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面，也展现出美好的前景。我们今天就一起来展示和分享一下它的成果吧！
　　师：基因工程的成就突出。
　　下面就请同学们来展示一下你们搜集的相关成果。
　　生：以PPT展示搜集的基因工程的成果。
　　师：从同学们搜集的资料看，植物基因工程可谓是硕果累累，那都分别体现在了哪些方面呢？
　　生：抗虫的、抗病毒的、抗逆的和改善品质的。
　　师：非常好，而课本上也是从这几个方面来展开的。接下来，我们基于课本参照手中的导学案一起来归纳一下。
　　师：语文课经常讲主线，那我们也借鉴一下。我们接下来呢，就以目的基因——成果这条主线来一起归纳。首先成果的第一个方面是？
　　生：抗虫转基因植物
　　师：谁能告诉我为什么要进行转基因抗虫植物的研究？它有什么优点？
　　生：减少对环境的污染，降低生产成本。
　　师：谁又能告诉我课本上涉及到了那些抗虫基因？成果又有哪些？
　　生：-----------------
　　师：好，接下来看转基因植物另一个方面的应用，是？
　　抗病转基因植物！
　　植物也会生病，凡是能引起植物生病的微生物称为病原微生物，主要包括哪些？
　　生：----------------
　　师：同样的，哪个同学来说说这里的目的基因和成果？
　　生：-----------------
　　师：因为干旱、低温等不良环境会不利于植物的生长，
　　所以抗逆转基因植物便应运而生。
　　最后一个方面，转基因改良植物品质。
　　叫一名学生找出相应的目的基因和成果。
　　植物基因工程的成果我们就分享到这。轻松一下，分享一张图片。转入萤火虫萤光酶的转基因烟草，畅想未来。
　　让学生展开想象。
　　师：植物基因工程取得巨大成绩，那在动物基因工程中又有哪些成果？再请两个小组来展示一下他们的成果。
　　生：展示搜集的动物基因工程的成果。
　　师：从这些资料可知动物基因工程的发展也是很迅速的，那它又在哪些方面显示了广阔的前景呢？在动物基因工程领域所用的基因分别是什么呢？有哪些成果？
　　生：归纳总结并填表
　　归纳：
　　1、用于提高动物生长速度
　　2、改善畜产品品质
　　3、用转基因动物生产药物
　　4、用转基因动物作器官移植的供体
　　填表：
　　生长激素基因——转基因绵羊、转基因鲤鱼
　　肠乳糖酶基因——降低乳糖的奶牛
　　药用蛋白基因——乳腺生物反应器
　　抑制抗原决定基因表达的调节因子——转基因克隆猪器官
　　师：同学们可能对乳汁中能提取药物而感到好奇，那么
　　1、什么是乳腺生物反应器呢？
　　2、用动物乳腺作反应器，生产高价值的蛋白质（如：血清白蛋白、抗凝血酶等）比传统的工厂化生产优越之处有哪些？
　　3、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？
　　（提示：1、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程相同。2、为了将目标产品在乳汁中形成，需要使用只在乳腺组织中特异表达的启动子，要在编码目的蛋白质的基因序列前加上此启动子来构建表达载体。）
　　生：分小组讨论并回答。
　　师：评价总结
　　1、动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品。
　　2、①产量高②质量好③成本低④易提取
　　3、获取目的基因（例如血清白蛋白基因）→构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。
　　师：我们知道人类遗传病是很难用一般药物治疗的，好消息是基因工程带来了基因治疗的曙光。
　　关于基因治疗，结合课文中的具体实例，采用引导学习的方法归纳出大致治疗过程。
　　1．概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效手段。
　　2．种类：体外基因治疗和体内基因治疗。
　　3．原理：遗传病患者一般缺少正常基因，所以导入正常基因后，使其表达，即可对病情起到缓解作用。
　　4.方法：体外基因治疗和体内基因治疗
　　体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内，这种方法叫做体外基因治疗。
　　体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法叫做体内基因治疗
　　师：今天，我们为我们的成果而感到骄傲，但别忘了当前世界上仍存在很多重大问题，如：粮食、环境污染、能源危机、攻克不治之症等，任选其一作为主题，对课内外知识进行重组，尝试用基因工程的方法解决，写一篇科技小论文或是有根据的科幻小论文。 课件展示
　　学生讨论
　　赞扬也是教育的一种方式。
　　课件展示
　　学生自主学习
　　学生思考讨论
　　这部分知识较新，学生了解的较少，一教师讲述为主。
　　引起学生的兴趣
　　学生共享收集到的资料，了解转基因产品的发展及其对社会的贡献，培养学生归纳整理的能力
　　进一步激发学生学习本节内容的兴趣。
　　通过比较，掌握知识
　　学习对一个复杂问题进行分析时，首先加以归类的分析方法
　　锻炼学生的想象力