初中生物济南版八年级下册第一节 基因工程优质课教案设计

教学环节及时间安排

教师活动

学生活动

设计意图

创设情景

导入新课

2分钟

首例接受基因治疗的患者。

图中女孩由于某个基因异常，免疫力严重低下，只能生活在无菌病房。此病是一种遗传病。想一想什么是遗传病？

过去遗传病都是无法治疗的，现在随着科技的发展，采用基因治疗的方法让这位女孩已经基本康复了。

教师讲解介绍治疗过程：医生从患者身上提取T淋巴细胞，借助运载体把正常的基因植入T淋巴细胞中，然后刺激其增殖，筛选出转入了正常基因的T淋巴细胞通过静脉输回患者体内。通过这种方法病人就具有了免疫能力。

这是基因工程在医疗行业的运用的例子。

【板书课题】第一节 基因工程

那么基因工程的原理是怎样的呢？

回答：遗传病是

由于基因或染色体异常而导致的疾病。

认真听教师的讲解。

充分利用教材中的实例，引导学生回忆旧知识，为新课的学习打下基础。

自主学习

合作探究

15分钟

知识点一：基因工程的原理

学习基因工程首先要知道什么是“基因”，请同学们回忆八年级上册曾经学习过的相关知识，回答下面几个问题。（多媒体课件呈现）

1. 人的遗传物质是什么？其结构是怎样的？
2. 什么是基因？
3. 基因和染色体是什么关系？
4. 基因与生物的性状有何关系？
5. 细菌的遗传物质有什么特点？
6. 细菌和人类以及动植物的DNA在组成方式上是否相同？

【过渡】正因为不同生物的DNA在组成方式上是相同的，而DNA上储存了遗传信息，而且这些遗传信息在不同生物上表达需要的遗传密码是通用的，这就为基因工程的实现提供了原理。

阅读教材第92至93页,仔细分析图7.2-2，然后回答以下问题：（多媒体课件呈现）

1. 基因工程的原理是什么？

2. “工程菌”培育过程中科学家设计的蓝图是什么？

3.科学家想要转移的基因是什么基因？

4.环状DNA起到了什么作用？

5.为什么要把基因转移到大肠杆菌体内？

6.人的生长激素基因在细菌内得到了成功表达，说明了什么问题？

7.小组合作尝试用流程图表示出基因工程的概念。

教师根据学生的回答情况进行点拨讲解。

★    为什么要用到环状DNA？

同学们都看过动画片蜘蛛侠，一个人被蜘蛛咬了一口，就被转入了蜘蛛的基因，变成了蜘蛛侠，事实会不会这样呢？要想把基因转入另一种生物体内必须要借助一定的运载工具，在“工程菌”的培育过程中用到是环状DNA。

★    基因工程概念流程图：（多媒体课件呈

【及时总结】：现在请你尝试用自己的语言说出基因工程的概念。

【学以致用】请你模仿“工程菌”生产人的生长激素的过程，谈谈如何利用大肠杆菌生产用于治疗糖尿病的胰岛素。

【过渡】科学家利用基因工程的可以让大肠杆菌生产人的生长激素、胰岛素以及人干扰素等各种药物，大大降低了生产成本、提高了生产效率，大肠杆菌就像一个制造药物的工厂一样，因此我们把这些转基因的大肠杆菌称作“工程菌”。利用“工程菌”生产药物是基因工程领域非常成功的应用。那么除了生产药物还有那些应用呢？

回忆后回答：

1.DNA，两条长链盘旋而成的规则的双螺旋结构。

2.储存遗传信息的DNA片段称作基因。

3.基因在染色体上，每条染色体上有许多基因。每种生物的染色体数目相对稳定。

4.基因控制生物性状。

5.细菌没有成形的细胞核，只有裸露的DNA，没有染色体。

6.各类生物的DNA的组成方式是相同的。

自主学习问题：

1.不同生物的DNA的组成方式相同；基因控制生物性状的表达

2.让大肠杆菌产生人的生长激素。

3.人的生长激素基因。

4.将目的基因转移到大肠杆菌内。

5.繁殖速度快，易于培养。

6.人和大肠杆菌的DNA组成方式相同、遗传密码通用。

学生：回答基因工程的概念：按照预先设计的蓝图，把一种生物的基因分离出来，在体外拼接组合，然后转入另一种生物的体内，从而改造其某些性状，获得我们需要的新品种。

回顾旧知识，为新知的学习做好铺垫。

“温故而知新”

经过复习回顾为学生的自主学习基本扫除了障碍。

关于“运载体”的知识对学生来说是一个理解的难点需要教师讲解。

学生也绘制了各种式样的流程图，但是不够科学规范，在此需要教师进行总结归纳。

【及时总结】能让学生结合实例来记忆基因工程的概念。【学以致用】环节起到了承上启下的作用。

组织交流

点拨建构

15分钟

知识点二：基因工程的应用

课前老师安排生物小组的同学们进行了一个调查活动：调查基因工程产品在生活中的应用。

下面请把你们的调查结果展示给全班同学。

第一小组代表-学生A：

调查地点：超市。

第二小组代表-学生B：

调查地点：农贸市场。

第三小组代表-学生C：

调查地点：药店。

第四小组代表-学生D

网络资料收集。

【过渡】好，非常感谢兴趣小组的同学们，他们课下非常认真和辛苦的工作给我们带来了这么多有用的信息。

通过以上同学的调查报告我们可以得出结论基因工程都在哪些领域进行了应用呢？

生：改良农作物和家畜品种；生产转基因药物。

【设疑点拨】刚才我们已经详细学习了利用“工程菌”生产转基因药物的过程，那么（1）培育转基因农作物一般是转入什么样的基因呢？

（2）培育转基因植物和转基因动物的过程和培育“工程菌”一样吗？

【拓展讲解】

（1）一般转入抗旱、抗寒、耐盐碱、抗虫等基因。

（2）因为植物的体细胞就能进行组织培养长成完整的植株，所以把基因转入植物的体细胞或者受精卵中都可以。比如转基因抗冻番茄，就是把美洲拟蝴蝶鱼的抗冻基因转入番茄细胞中，再通过组织培养使其长成完整植株就可以了。但是培育转基因动物的时候通常是采用显微注射技术把目的基因转入受精卵中，待受精卵发育成胚胎后再植物代孕母体的子宫内进行胚胎发育然后分娩产生的。

【即时训练】（多媒体课件呈现）

假定科学家已经在大豆上找到了一种基因，它能利用根瘤菌生产氮肥，又找到了一种水稻的抗干旱基因，如果要创造一个既能自己制造氮肥、又能抗干旱的大豆新品种，你认为怎样利用基因工程的方法来实现呢？

【过渡】有关资料标明，随着转基因技术的广泛应用，2001年全球转基因作物的种植面积达到了5000公顷，我国餐桌上有50%以上的大豆色拉油属于转基因食品。（多媒体课件呈现）

如果让你到超市来采购食用油，你会买转基因油还是非转基因油呢？请说出你的观点。

知识点三：转基因生物的安全性

下面请同学们阅读教材113页，说出你对转基因生物安全性的看法？

正方：

1、  转基因技术生产的药物给广大患者带来了希望，是安全的。

2、  基因治疗给遗传病患者带来了希望。

3、  国家相关法律保证了转基因生物的安全性。

4、  既然国家已经批准了相关食品的生产就说明他们是安全的。

反方：

1. 抗虫棉既然能杀死棉铃虫肯定也会杀死与棉铃虫结构相似的昆虫，这给生态安全带来了隐患。
2. 如果把抗虫基因用于种植食用的农作物难免对人的身体健康产生危害，也许现在还没有发现，但是谁也无法保证以后会不会有问题。
3. 抗草等基因的转入可能导致这些基因转入杂草内形成超级杂草，给农业带来危害。

A：调查发现超市中有部分食用油和酱油标注原料为转基因大豆，也有个别品牌的食用油原材料标注为非转基因。

B：农贸市场的多数商贩不知道转基因农产品，即使个别知道的也会说自己卖的不是转基因的。

C：在药店找到3种，它们是：重组人干扰素、重组人胰岛素、重组链激素。

D：收集到的资料非常多，总共打印了好几页。多数是对转基因产品安全性的文章。

认真听讲。

回答：

把水稻的抗干旱基因与运载体结合后转入含有产生根瘤菌的大豆细胞体内，然后进行组织培养，长出的植株既能产生氮肥又能抗旱。

学生看书，讨论后提出自己的观点。

正方：认为有相关法律的约束支持转基因生物是安全的。

反方：举出国际上转基因生物危害的相关事例，认为转基因生物尤其是相关食品的安全性还不确定，不应该端上人们的餐桌。

通过调查活动培养兴趣小组同学的搜集信息能力和语言表达能力。

【拓展讲解】环节可以让学生全面了解基因工程的操作方法，为学生下一步的高中学习打下基础。

【即时训练】既是对拓展内容的训练也为接下来的转基因生物的安全做了铺垫。起到了承上启下的作用。

迁移应用归纳总结

3分钟

好，同学的争论非常有意义。

老师谈一谈自己的看法：

首先所有利用转基因生物生产的商品都应该有明显的标识，最好能够详细写出转的是什么基因，比如有的同学认为抗冻番茄能够接受，但是抗虫的番茄就不愿意 买了。这叫保证消费者的知情权。

其次，转基因技术本身是中立的，关键是我们用这种技术来制造出什么样的生物，我比较支持转基因药物和基因治疗的研究，对于转基因农作物我支持转入对人类和其他生物都不会产生危害的基因，这样来减少对生态系统平衡的影响。

结束语： 我们应该认识到基因工程在给人类带来巨大利益和希望的同时，也可能对人类和环境产生危害，我们应该支持基因工程的科研工作，力争让它为人类所用，取其利避其害。

归纳总结：这节课你学到了什么？还有什么疑问？

学生认真听讲。

学生总结本节课的知识框架和重点内容

巩固本堂课所学知识，加强记忆。

教师进行适时的总结亮明自己的观点有助于学生形成正确的价值观和伦理观

当堂检测

5分钟

A类：

基因工程是在__________上进行的遗传操作。按照预先设计好的蓝图，把一种生物的__________分离出来，在体外巧妙的进行__________，然后转入另一种__________体内，从而改造其某些__________，最终获得我们所需要的新品种。这种含有__________的生物被称为__________。

B类：

1.抗虫烟草是用下列哪项生物技术培育出来的（  ）

A.发酵技术     B.克隆技术  

C.转基因技术   D.嫁接技术

2.科学家利用基因技术，在下列哪种细菌体内大规模培养出胰岛素（  ）

A.大肠杆菌    B.醋酸杆菌  

C.枯草杆菌    D.苏云金杆菌

3.在培养转基因生物过程中，被转入的基因应该转入下列哪一种细胞内？（  ）

A.体细胞     B.生殖细胞     

C.胚胎细胞   D.受精卵

C类：

1.1982年，英国的《自然》杂志发表了一篇文章：有两个美国实验小组共同研制出转基因超级鼠，也就是把小鼠变成大鼠。转基因鼠比与它同胎所生的小鼠生长速度快2～3倍，体积大一倍。下图就是实验的过程图。

显微注射获得遗传基因超级鼠示意图

(1)在这项研究中，被研究的性状是_______，控制这个性状的基因是 _______。

(2)在将受精卵注入输卵管的过程中，每次注射的受精卵既有注射了大鼠生长激素基因的受精卵又有未注射的受精卵，这样做的目的是为了_______。

(3)转基因超级鼠的获得，说明性状和基因之间的关系是_______；不同生物之间的遗传密码是___________。

(4)由此推论，在生物传种接代的过程中，传下去的是_______。

学生积极思考，踊跃回答。

A类：

分子水平，基因，

拼接组合，生物，遗传性状，非自身基因，转基因

B类：

1. C
2. A
3. D

C类：

（1）老鼠的大小

生长激素基因

（2）对照

（3）基因控制性状   通用的

（4）基因

通过练习，检测学生的掌握情况，落实目标。