1、專題 1 基因工程本專題教材分析一、 教學(xué)目的要求知識(shí)方面1. 簡述基礎(chǔ)理論研究和技術(shù)進(jìn)步催生了基因工程。2. 簡述基因工程的原理及技術(shù)。3. 舉例說出基因工程的應(yīng)用。4. 簡述蛋白質(zhì)工程。情感態(tài)度與價(jià)值觀方面1. 關(guān)注基因工程的發(fā)展。2. 認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)生產(chǎn)力的提高。能力方面1. 運(yùn)用所學(xué) DNA 重組技術(shù)的知識(shí)，模擬制作重組 DNA 模型。2. 嘗試運(yùn)用基因工程原理，提出解決某一實(shí)際問題的方案。3. 通過討論、進(jìn)展追蹤等活動(dòng)，提高收集資料、處理資料、撰寫專題綜述報(bào)告的能力。基因工程屬于生物科技前沿的內(nèi)容， 這一專題的教學(xué)， 首先要考慮基礎(chǔ)性。 高中階段的 教學(xué)不是培養(yǎng)專家， 而是要

2、全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)， 因此， 著力點(diǎn)應(yīng)瞄準(zhǔn)對(duì)學(xué)生的發(fā)展起 根本作用的知識(shí)、能力、思想情感上。忽視了這一點(diǎn)，而一味追求知識(shí)的深和透，就會(huì)本末 倒置，影響學(xué)生的全面發(fā)展。本專題教學(xué)的另一個(gè)重要原則就是要在學(xué)生原有的知識(shí)、 經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上提升。 違背了漸進(jìn) 性，易使學(xué)生認(rèn)為“基因工程難學(xué)”而產(chǎn)生“危乎高哉”的想法，望而卻步。緊密聯(lián)系學(xué)生 已有的經(jīng)驗(yàn)、 生活閱歷， 盡量緊密聯(lián)系必修課中的基礎(chǔ)知識(shí)， 一步步引領(lǐng)學(xué)生登上這一科技 前沿的舞臺(tái)，學(xué)生們才會(huì)心馳神往地投入到學(xué)習(xí)中來。在學(xué)習(xí)本專題內(nèi)容時(shí)， 不能忽視知識(shí)與能力、 情感態(tài)度與價(jià)值觀的有機(jī)結(jié)合。 情感態(tài)度 與價(jià)值觀是學(xué)習(xí)的動(dòng)力， 要利用國際上重大科技成

3、果的素材， 開闊學(xué)生的視野， 增強(qiáng)他們奮 發(fā)圖強(qiáng)的緊迫感； 利用國內(nèi)重大科技成果的素材， 培養(yǎng)他們自強(qiáng)不息的民族精神， 從而喚起 他們學(xué)習(xí)的積極性。二、 教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)（一）教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)本專題的內(nèi)容由題圖、 科技探索之路和四節(jié)內(nèi)容構(gòu)成。 題圖為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)了一個(gè)意境。 沃森和克里克對(duì) DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的重大發(fā)現(xiàn)和隨后的 技術(shù)創(chuàng)新孕育了基因工程。 在復(fù)制的 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)上展示的轉(zhuǎn)基因工程菌、 牛、羊、魚、 番茄、甜椒、牽牛等，代表了基因工程在三個(gè)重要方面的研究成果：轉(zhuǎn)基因微生物、轉(zhuǎn)基因 動(dòng)物和轉(zhuǎn)基因植物。在上述畫面的基礎(chǔ)上，點(diǎn)出基因工程的主題： “基因工程是按照人們的 愿望，進(jìn)行嚴(yán)

4、格的設(shè)計(jì)，通過體外 DNA 重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng) 造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。 ”此題圖不僅寓意深刻，且十分生動(dòng)?？萍继剿髦坊A(chǔ)理論和技術(shù)的發(fā)展催生了基因工程是正文的前奏曲。 沒有基礎(chǔ)理論的研究成果，沒有技術(shù)方面的創(chuàng)新發(fā)明，基因工程不可能誕生，也不可能迅速崛起。 其內(nèi)容分兩部分： 一部分介紹基礎(chǔ)理論研究成果， 一部分介紹在技術(shù)層面上發(fā)明的各種操作 手段。 編者精選這些最重要的成果， 其目的是使學(xué)生從科技史實(shí)中， 感悟創(chuàng)新是科學(xué)技術(shù)發(fā) 展的不竭動(dòng)力。專題 1基因工程本專題參考學(xué)時(shí)為 7課時(shí)， 其中第一節(jié) DNA 重組技術(shù)的基本工具 2 課時(shí)；第二節(jié)基因工

5、程的基本操作程序 2 課時(shí)；第三節(jié)基因工程的應(yīng)用 2課時(shí)；第 四節(jié)蛋白質(zhì)工程的崛起 1 課時(shí)。對(duì)本專題的特點(diǎn)分析如下。1. 縱觀全章內(nèi)容 折射創(chuàng)新與發(fā)展的光輝縱觀本章科技探索之路和四節(jié)內(nèi)容， 鮮明揭示出理論創(chuàng)新、 技術(shù)進(jìn)步是促進(jìn)基因工程問 世和迅猛發(fā)展的主導(dǎo)因素。例如，在科技探索之路中，有關(guān)基礎(chǔ)理論研究，相關(guān)操作工 具的發(fā)現(xiàn)，催生了基因工程。在基因工程的基本操作程序中，PCR 基因擴(kuò)增技術(shù)的發(fā)明，又將基因工程提升到一個(gè)新階段。 由于基因?qū)敕椒ǖ牟粩鄤?chuàng)新和完善， 使基因工程技 術(shù)在微生物、植物、動(dòng)物領(lǐng)域碩果累累。在基因工程的應(yīng)用中，不僅可以看到轉(zhuǎn)基因技 術(shù)在微生物、植物、 動(dòng)物中的應(yīng)用， 而且

6、看到這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到基因工程藥物治療、 基因 治療等醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域。在蛋白質(zhì)工程的崛起中，描述基因工程雖然碩果累累，但仍滿足 不了日益發(fā)展的生活、 生產(chǎn)的更多要求，從而崛起了第二代基因工程蛋白質(zhì)工程?；蚬こ虖恼Q生到現(xiàn)在， 時(shí)間雖短， 但包括的內(nèi)容已折射出人類不斷開拓創(chuàng)新、 不斷尋求發(fā)展的 精神光輝。2. 透視字里行間一一體現(xiàn)“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)（STS）”教育思想在科技探索之路一一 基礎(chǔ)理論和技術(shù)的發(fā)展催生了基因工程中，以精選的史實(shí)，說 明了科學(xué)和技術(shù)的關(guān)系。在 DNA 重組技術(shù)的基本工具中， “工欲善其事，必先利其器”又一次說明科學(xué)和技術(shù)是一對(duì)孿生兄弟。 在基因工程的基本操作程序中，目的基因

7、獲取 等一系列步驟，把社會(huì)需求、基礎(chǔ)理論和先進(jìn)技術(shù)融合在一起。在基因工程的應(yīng)用中， 社會(huì)的需求推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展； 基因工程的迅猛發(fā)展， 促進(jìn)了社會(huì)的不斷進(jìn)步。 而 蛋白質(zhì)工程的崛起一節(jié)說明，社會(huì)的更高需求召喚著科學(xué)、技術(shù)的再創(chuàng)新一一第二代基 因工程的崛起。3. 感悟呈現(xiàn)方式一一體現(xiàn)“簡約、形象、誘思”原則 由于基因工程內(nèi)容上的“高”與“新” ，處理不好，會(huì)提高學(xué)習(xí)難度，令學(xué)生視高科技 為畏途，致使教學(xué)流于形式，為此，教材的編寫采用簡化手法，化復(fù)雜為簡約。在科技探索 之路中，摘其基礎(chǔ)理論和技術(shù)創(chuàng)新中主要內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生，在DNA重組技術(shù)的基本工具中摘其基本工具介紹給學(xué)生。在基因工程的基本操

8、作程序和基因工程的應(yīng)用中，呈 現(xiàn)主干，割舍枝杈，將非主干內(nèi)容以資料卡、拓展視野等方法呈現(xiàn)，做到有主有次。對(duì)于基因工程， 學(xué)生接觸得少， 為此，教學(xué)內(nèi)容的另一種呈現(xiàn)方式是形象化。在文字描 述感到抽象時(shí)，課文中都配以插圖，力爭圖文并茂。對(duì)課文中難以理解的名詞、概念，通過 打比方，使其“形象化” 。例如，基因文庫中把基因組文庫比作國家圖書館，而把 cDNA 文 庫比作某市圖書館，這樣便于學(xué)生理解和掌握?！昂喖s”和“形象”不是為了降低學(xué)生智力參與的力度，恰恰相反，“簡約”給學(xué)生留有了思維的時(shí)間和空間。 “形象”為學(xué)生左右腦協(xié)同思考創(chuàng)設(shè)了情境。為此，在本章教學(xué)內(nèi) 容中，結(jié)合圖文，都提出了一些相應(yīng)的問題，

9、誘導(dǎo)學(xué)生思考，從而把學(xué)習(xí)的注意力，從簡單 的死記硬背引導(dǎo)到分析、 批判、 創(chuàng)新等有利于學(xué)生終身發(fā)展的能力上來。例如，在模擬制作 中，通過提出問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考特定限制酶的功能、DNA 連接酶的作用位點(diǎn)。又如，在學(xué)習(xí)限制酶時(shí)，提出“限制酶在原核生物中的作用”的問題，是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)問題 情境，從而為深入理解限制酶在生物體中的作用打開思路。（二）教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)科技探索之路一一基礎(chǔ)理論和技術(shù)的發(fā)展催生了基因工程堆審匸出嚴(yán)源I®制性按族向切醉"作用【結(jié)來分英佯用DNAfS接騰常用栽休，師盡因進(jìn)人受體細(xì)煦的戟體玻猿的詼件【其他載休 f圣國細(xì)父摩d)NA文暉從幫因文庠中猶恥的基囚

10、的就跟彳人工合成睜理 利用技村戒大僉過程椅建冃的 構(gòu)建常拌及其作用r ,"十» f J農(nóng)桿曲轉(zhuǎn)化醫(yī) 辱人粗物細(xì)電方法!他方法導(dǎo)人勸物細(xì)施方?。猴@橄注射屣術(shù) G人徽唆翎細(xì)胞方法，仆子水平的検伺F1的啊的臨強(qiáng)叭你牛瞬時(shí)晚定 領(lǐng)蟲轉(zhuǎn)菇因棟物 抜病轉(zhuǎn)JEPU#勒 抗逆 k裁良撾物品質(zhì)從離訥樹生長速度改薦齋產(chǎn)品戍粧 生產(chǎn)垮物 SSSSff移植供休G岡治療孫白質(zhì)1：程的8盤供白質(zhì)工程的華本原理輩因表達(dá)栽諱的構(gòu)理業(yè)本操作程序丿日的爆憫諭人受祥厠昶轉(zhuǎn)忒戻動(dòng)物"!世白噴工程與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系報(bào)刊、雜志、廣播、電視等媒體都有基因工程技術(shù)的介紹。高中學(xué)生已經(jīng)或多或少了解一些基因工程的內(nèi)容

11、， 知道人的生長激素基因可在鯉魚中表達(dá)， 使鯉魚生長迅速； 知道寒冷 水域中魚的抗寒基因可在植物中表達(dá)，從而培育出抗寒性能高的植物由于基因工程的誕生，實(shí)現(xiàn)了在微生物、動(dòng)物、植物之間的基因交流，人類以前不能實(shí)現(xiàn)的種種奇思妙想將變 為現(xiàn)實(shí)。 在現(xiàn)實(shí)生活中， 轉(zhuǎn)基因生物也來到了人們的身邊： 超市中擺放著轉(zhuǎn)基因大豆榨出的 油；大田里種植了轉(zhuǎn)基因的抗蟲棉；藥品商店出售著轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)的胰島素可以說， 以上內(nèi)容都是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)可聯(lián)系的經(jīng)驗(yàn)。還有一些必修課中學(xué)習(xí)過的知識(shí)可作為學(xué)習(xí)新知識(shí)的鋪墊。在學(xué)習(xí)限制酶與 DNA 連接酶時(shí)，可與必修本中有關(guān) DNA 結(jié)構(gòu)的知識(shí)緊密聯(lián)系。有了 DNA 結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)，才

12、能較好地理解這兩種酶的功能。在學(xué)習(xí)目的基因檢測(cè)時(shí)，可與必修本中 DNA 指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程聯(lián)系。這樣學(xué)生才 能理解， 為什么要在三個(gè)層次上檢測(cè)： 檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物是否插入了目的基因； 檢測(cè)目的 基因是否轉(zhuǎn)錄出 mRNA :檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)。在學(xué)習(xí)基因組文庫時(shí)， 可聯(lián)系必修本中人類基因組計(jì)劃的內(nèi)容， 從而獲得一些感性認(rèn)識(shí)。 而在學(xué)習(xí) cDNA 文庫時(shí)，聯(lián)系 DNA 轉(zhuǎn)錄的有關(guān)知識(shí)：獲得 mRNA 后，以它為模板，反轉(zhuǎn) 錄則可獲一條 DNA 單鏈，再以單鏈為模板合成雙鏈 DNA。在學(xué)習(xí) PCR 擴(kuò)增技術(shù)時(shí)，可聯(lián)系必修本中的 DNA 復(fù)制的內(nèi)容。 在學(xué)習(xí)基因工程的應(yīng)用一節(jié)時(shí)， 應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生

13、主動(dòng)聯(lián)系當(dāng)?shù)厣a(chǎn)、 生活中的具體事例， 引 導(dǎo)學(xué)生思考用基因工程的方法解決實(shí)際問題。四、 與其他專題的聯(lián)系本專題多數(shù)內(nèi)容都與其他專題有緊密的聯(lián)系。 關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物， 在學(xué)習(xí)技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ) 上應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)生物技術(shù)的安全性和倫理問題專題。胚胎工程中有關(guān)胚胎移植技術(shù)的內(nèi)容，可使學(xué)生對(duì)培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物有更加透徹的理解。細(xì)胞工程中介紹植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，是目的基因?qū)胫参锛?xì)胞、 培育轉(zhuǎn)基因植物的重要環(huán)節(jié)。 另外，學(xué)習(xí)本專題內(nèi) 容時(shí)，密切關(guān)注生態(tài)工程專題中呈現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境問題，思考利用基因工程的方法，解決 生態(tài)環(huán)境問題中常規(guī)技術(shù)難以解決的問題。1.1 DNA 重組技術(shù)的基本工具教學(xué)目標(biāo)1. 簡述DNA重組

14、技術(shù)所需三種基本工具的作用。2. 認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1. 教學(xué)重點(diǎn)DNA重組技術(shù)所需的三種基本工具的作用。2. 教學(xué)難點(diǎn)基因工程載體需要具備的條件。三、教學(xué)過程1. 設(shè)置問題情境，引導(dǎo)學(xué)生在思索中學(xué)習(xí)新知識(shí)。本節(jié)內(nèi)容主要是介紹 DNA1組技術(shù)的三種基本工具及其作用。 如果我們采用直白、平淡 的方式介紹， 不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性， 也不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面提高。 應(yīng)當(dāng)通過 創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，誘導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)，開啟他們思想的閘門。限制酶一一“分子手術(shù)刀”，主要是介紹限制酶的作用，切割后產(chǎn)生的結(jié)果?？稍谶M(jìn)入 這部分內(nèi)容學(xué)習(xí)時(shí)， 設(shè)置學(xué)

15、生關(guān)心的問題 “限制酶從哪里尋找”， 誘導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想從前學(xué)過的 內(nèi)容一一噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)， 進(jìn)而認(rèn)識(shí)細(xì)菌等單細(xì)胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。那么這類原核生物之所以長期進(jìn)化而不絕滅， 有何保護(hù)機(jī)制？進(jìn)而誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生 “可能 是有什么酶來切割外源 DNA而使之失效，達(dá)到保護(hù)自身的目的”。這樣就將書中直白的“這 類酶主要是從原核生物中分離純化出來”的寫法，變成了一個(gè)自主探索的思想活動(dòng)。DNA連接酶一一 DNA片段的“分子縫合針”，寫得比較簡潔。我們可以從原有的知識(shí)出 發(fā)，誘發(fā)學(xué)生思考，達(dá)到辨析、明理的作用。要想連接被切割開的DNA學(xué)生根據(jù)從前學(xué)過的知識(shí)，第一反應(yīng)就想到“ DNA聚合酶”。學(xué)

16、生這種想法的產(chǎn)生是很自然的。但實(shí)際上并不 能用這種酶進(jìn)行 DNA片段的連接。應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生分析 DNA聚合酶與DNA連接酶的不同作用， 從 而達(dá)到更深層次認(rèn)識(shí) DNA連接酶的目的?；蜻M(jìn)入受體細(xì)胞的載體一一 “分子運(yùn)輸車” 的學(xué)習(xí)內(nèi)容， 提到作為載體必需的四個(gè)條 件。教學(xué)不能僅僅著眼于讓學(xué)生記住這幾個(gè)條件， 而應(yīng)該通過誘導(dǎo)思索， 明確為什么要有這 四個(gè)條件才能充當(dāng)載體。2. 讓抽象的語言在直觀的插圖中找到注釋，在實(shí)際動(dòng)手中形成正確認(rèn)識(shí)。語言文字具有抽象、概括的特點(diǎn)；插圖等信息媒體，具有形象、直觀的特點(diǎn)，容易被感知和理解， 但抽象、 概括功能差。要想真正理解本節(jié)語言文字中的含義，必須將抽象的語言 文

17、字與形象的插圖等非語言信息媒體有機(jī)地結(jié)合起來， 做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。 這樣學(xué)生一時(shí)琢磨不 透的抽象語言，就能在具體、直觀的插圖中找到注解。抽象的黏性末端、 平末端的敘述以及磷酸二酯鍵的部位， 與直觀的插圖協(xié)同運(yùn)用， 可使 學(xué)生準(zhǔn)確地理解切割或連接部位，理解“黏性”的內(nèi)涵。DNA連接酶是“縫合”磷酸二酯鍵的，在重組DNA過程中到底體現(xiàn)在何處， 結(jié)合插圖會(huì)易于理解。緊密結(jié)合質(zhì)粒載體結(jié)構(gòu)的模 式圖教學(xué)，也將使學(xué)生對(duì)構(gòu)建載體條件的有關(guān)內(nèi)容變得容易理解。在模擬制作DNA重組模型時(shí)，單純動(dòng)手剪紙板只能算是手工勞動(dòng)，而模擬制作是富含科學(xué)內(nèi)涵的動(dòng)手過程。當(dāng)拿來剪刀時(shí)，首先意識(shí)到這是一把 EcoRI的特異剪刀，應(yīng)去尋

18、找G A A T T C的堿基序列，然后從 G和A之間剪開。當(dāng)拿來不干膠時(shí)，意識(shí)到只能黏連磷 酸二酯鍵處，而不能去黏連堿基對(duì)處。當(dāng)出現(xiàn)模擬制作失誤時(shí)，也要想想，這在真實(shí)情況下可能是什么原因所致。3. 引導(dǎo)學(xué)生從基因工程的整體思考問題，解決本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)。本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)載體必須具備條件的分析。 要想解決這個(gè)問題， 就事論事的做法不能奏 效。只有將這局部的內(nèi)容整合到整個(gè)基因工程的設(shè)計(jì)過程中才能理解。例如， 我們選用從霍亂弧菌中的質(zhì)粒來做載體， 結(jié)合基因工程的實(shí)際目的來想： 誰敢用它來做受體細(xì)胞的載體？ 顯然人們對(duì)分離出的基因產(chǎn)物運(yùn)用后果有顧慮， 從而認(rèn)清載體必須對(duì)細(xì)胞無害。 當(dāng)然這里主 要考慮載體不

19、能有害于受體細(xì)胞，影響其生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。又如， 載體上沒有標(biāo)記基因， 我們用肉眼又看不到載體是否真正進(jìn)入， 那么如何鑒定？ 因此只有真正想到實(shí)際工作中這方面的困難， 才會(huì)明白預(yù)先為什么要選具備標(biāo)記基因的載體。再如，沒有一個(gè)和多個(gè)切割位點(diǎn)，就不能進(jìn)行DNA的重組。重組DNA不能復(fù)制，就可能丟失。 所以要引導(dǎo)學(xué)生， 將一個(gè)個(gè)的問題置于整體過程中考慮， 這樣才能理解局部的做法是 為了實(shí)現(xiàn)整體的目標(biāo)。1.2 基因工程的基本操作程序教學(xué)目標(biāo)1.簡述基因工程原理及基本操作程序。2.嘗試設(shè)計(jì)某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過程。二、 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟。2.教學(xué)難點(diǎn)（ 1）從基

20、因文庫中獲取目的基因。（ 2）利用 PCR 技術(shù)擴(kuò)增目的基因。三、 教學(xué)過程本節(jié)是基因工程專題的核心，上承 DNA 重組技術(shù)的基本工具一節(jié)，下接基 因工程的應(yīng)用 。本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)多，學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的困難，因此采取化整為零、各個(gè)擊破 的教學(xué)過程。1.加強(qiáng)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，先解決為什么要分四個(gè)步驟的問題，然后解決每一步驟的技術(shù)方法問 題。為了突破難點(diǎn)及培養(yǎng)自學(xué)能力， 在上節(jié)課結(jié)束時(shí)， 可布置學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。 在上新課 時(shí)，首先解決基因工程的基本操作程序?yàn)槭裁匆炙膫€(gè)步驟，即分析每一步驟的必要性。為什么要有 “目的基因的獲取” 這一步？引導(dǎo)學(xué)生看本專題題圖中基因工程的概念： “基 因工程是指按照人們的愿望，

21、進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過體外 DNA 重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予 生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。 ”可以說這既是 概念，也是原理。這里所說的“更符合人們需要” ，就是目的，那么更符合人們需要的那個(gè) 基因就是目的基因了。有了目的基因，我們才能賦予一種生物以另一種生物的遺傳特性。為什么要有“表達(dá)載體的構(gòu)建”這一步？單獨(dú)的DNA片段目的基因是不能穩(wěn)定遺傳的。課文中談到構(gòu)建表達(dá)載體的目的是為了使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能表達(dá)和發(fā)揮作用。為什么要有“目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞” 這一步？教材指出含有目的基因的表達(dá)載體只有 進(jìn)入受體細(xì)胞，并

22、且維持穩(wěn)定和表達(dá)，才能實(shí)現(xiàn)一種生物的基因在另一種生物中的轉(zhuǎn)化。為什么要有“目的基因的檢測(cè)與鑒定” 這一步？這是因?yàn)槟康幕蚴欠裾嬲迦胧荏w細(xì) 胞的 DNA 中，是否能夠在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳和正確表達(dá)， 只有通過檢測(cè)、 鑒定才能得知。進(jìn)入每一程序的有關(guān)技術(shù)和在解決上述為什么基因工程操作程序分四個(gè)步驟的基礎(chǔ)上，方法的學(xué)習(xí)。2.加強(qiáng)教學(xué)媒體的運(yùn)用，解決每一程序中的技術(shù)難點(diǎn)。在各個(gè)操作程序中都有一些技術(shù)和方法層面上的難點(diǎn)不好理解， 成為學(xué)生學(xué)習(xí)過程的攔 路虎。 形象化是解決這一難題的好辦法。 例如，在目的基因獲取的常用方法中有“從基因文 庫中獲得目的基因” 的說法。盡管課文中運(yùn)用了比喻的方法， 但語言

23、文字仍顯抽象。應(yīng)盡可 能在教學(xué)中編制軟件、繪制投影片或利用掛圖來解決這一難點(diǎn)。讓學(xué)生了解有了基因文庫， 就可隨時(shí)從中提取所需要的目的基因，引入受體細(xì)胞使之表達(dá)。而有關(guān) PCR 擴(kuò)增技術(shù)，則 可結(jié)合書中插圖，明示出文字中概括出的變性、退火、延伸、多次重復(fù)等四個(gè)過程。又如，在學(xué)習(xí)基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法時(shí)，可結(jié)合插圖，說明插入必要的元件目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因的位置及其作用。再如，學(xué)習(xí)目的基因?qū)敕椒〞r(shí)， 可借用目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 法以及相關(guān)的圖，講清具體方法。攻破一點(diǎn)后，再擴(kuò)展到其他導(dǎo)入方法。3. 通過設(shè)計(jì)某一轉(zhuǎn)基因生物，將基因工程的操作程序有機(jī)地串聯(lián)起來。本節(jié)學(xué)習(xí)的基

24、因工程的基本操作程序和方法是對(duì)轉(zhuǎn)基因植物、動(dòng)物、 微生物的概括。 如果在本課將要結(jié)束時(shí)， 做個(gè)練習(xí)， 帶領(lǐng)學(xué)生結(jié)合設(shè)計(jì)某一轉(zhuǎn)基因生物的具體過程， 可將基因 工程操作程序有機(jī)地串起來， 從而加深對(duì)這一程序的認(rèn)識(shí)。 例如，煙草是人類健康的 “殺手”。 如果讓它生產(chǎn)出人類需要的藥物蛋白， 應(yīng)如何操作？通過這一實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合目的基因從 何而來，表達(dá)載體如何構(gòu)建，如何導(dǎo)入煙草，如何檢測(cè)藥物蛋白產(chǎn)生與否等問題加以設(shè)計(jì)。 可加深學(xué)生對(duì)基因工程原理的理解。 不同學(xué)生會(huì)有不同的方法， 讓學(xué)生通過相互比較， 相互 借鑒，達(dá)到相互學(xué)習(xí)的目的。學(xué)生在課下還可查閱科學(xué)雜志等參考讀物，了解科學(xué)家成 功的做法。1.3 基

25、因工程的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)1舉例說出基因工程應(yīng)用及取得的豐碩成果。2關(guān)注基因工程的進(jìn)展。3認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)生產(chǎn)力的提高。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1教學(xué)重點(diǎn)基因工程在農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等方面的應(yīng)用。2教學(xué)難點(diǎn)基因治療。三、教學(xué)過程1加強(qiáng)收集信息和處理信息環(huán)節(jié)的指導(dǎo)?；蚬こ痰膽?yīng)用是基因工程基本操作程序的一個(gè)必然結(jié)果。如果本節(jié)只作為成果的學(xué)習(xí)，那么就顯得思維力度不足了。 為此，加強(qiáng)指導(dǎo)學(xué)生收集和處理信息這一環(huán)節(jié)。具體做法如下：無論是學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)基因植物方面的應(yīng)用，還是學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面的應(yīng)用，乃至轉(zhuǎn)基因工程菌生產(chǎn)藥物方面的應(yīng)用， 首先必須尋找目的基因。 可利用下表，指導(dǎo)學(xué)生整理課本中提供的信息，填寫此表。這樣做既可以

26、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也增強(qiáng)了他們分析和處理信息的能力。表 轉(zhuǎn)基因生物與目的基因的關(guān)系轉(zhuǎn)基因生物目的基因目的基因從何來抗蟲棉Bt毒蛋白基因蘇云金芽孢桿菌抗真菌立枯絲核菌的煙早幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因抗鹽堿和干旱作物調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因耐寒的番茄抗凍蛋白基因魚抗除草劑大豆抗除草劑基因增強(qiáng)甜味的水果降低乳糖的奶牛甜味基因腸乳糖酶基因生產(chǎn)胰島素的工程菌人胰島素基因人指導(dǎo)學(xué)生提高處理信息的能力，還可以體現(xiàn)在對(duì)教材內(nèi)容的重組上。例如，我們可以解決當(dāng)前世界上存在的重大問題作為主題，如以解決“糧食”、“環(huán)境污染”、“能源危機(jī)”、“攻 克不治之癥” 等問題作為主題， 讓學(xué)生將課文中的知識(shí)或?qū)W生知道的課外的基因工程應(yīng)用方 面的知識(shí)