3.3 基因工程的应用（教学设计）-【上好课】高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修3）

第3章 基因工程 第3节 基因工程的应用 年级 高二年级 授课时间 1课时 课题 第3节 基因工程的应用 教材分析 重组人胰岛素是世界上第一个基因工程药物，它的使用已经造福了亿万糖尿病患者。本节"从社会中来"以此为情境素材引入，充分彰显了基因工程的应用价值。 本节内容选取了与学生的生活和健康联系十分紧密的几个方面（农牧业、医药卫生领域和食品工业）来展示基因工程的应用，从而让学生认同基因工程的产品日益丰富，它们融入了人类生活的方方面面。关于基因工程在农牧业方面的应用，教材首先给出了近年来全世界转基因作物的种植面积及其产生的社会效益和经济效益的数据，用"数据说话"，使学生真切感受到基因工程在农牧业中的应用发展。然后，教材介绍了国内外转基因作物的种植情况，以增进学生的了解。接着，教材再从改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等方面选取了一些基因工程应用的实例来进行阐述。对于这些实例，教材不是简单罗列，而是从为什么要做、怎样做、取得的成果几个方面进行了详细介绍，思路清晰，学生很容易理解和掌握。 关于基因工程在医药卫生领域的应用，由于学生在学习发酵工程一章时已经了解了相关内容，因此教材在这里仅列举了多种基因工程药物，对具体的原理和操作细节不再叙述。紧接着，教材在"小资料"中介绍了我国科学家取得的重大研究成果——我国第一个基因工程药物的研制和生产，这可以激发学生的爱国情感。乳腺生物反应器和利用基因工程技术解决移植器官短缺问题的内容，对学生而言是全新的，教材主要对有关原理进行了阐述，引导学生了解这方面技术创新给医药卫生领域带来的变化。 在介绍基因工程在食品工业方面的应用时，教材选取了最贴近学生生活经验的例子，如生产凝乳酶、淀粉酶等，不仅介绍了相关基因工程产品是如何生产的，还讲述了与传统生产方法相比，用基因工程方法生产的优越性，从而让学生进一步体会到科学技术是不断发展的。 教学目标 1．举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。 2．认同基因工程的应用价值。 3．关注基因工程的进展。 教学重难点 1．教学重点 （二）教学重点和难点 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。 2．教学难点 乳腺生物反应器。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 胰岛素是治疗糖尿病的特效药物。传统生产胰岛素的方法是从猪、牛等动物的胰腺中提取，曾经生产供一位糖尿病病人使用一年的胰岛素，需要上千头牛，生产的成本非常高。1978年，科学家将编码人胰岛素的基因导入大肠杆菌细胞中，使大肠杆菌表达重组人胰岛素；我国拥有自主知识产权的基因工程药物——重组人胰岛素已经研制成功并得到广泛应用。 除了生产胰岛素，基因工程还有哪些应用呢？ 可以让学生结合学过的知识和自己的生活经历，如使用过用转基因技术生产的产品来进行分类说明。 创设生活情景，糖尿病病人会使用胰岛素这种特效药物，引出我国生产的重组人胰岛素是基因工程药品，引发同学们思考基因工程还有那些应用。 一、基因工程在农牧业方面的应用 【布置任务】 任务一：学生自主阅读课本，完成下列问题。 （一）阅读课本87、88和89页，了解基因工程在农牧业方面应用的规模，明确基因工程在农牧业上的具体应用有哪些？ ⊙ 美国是转基因作物种植面积最大的国家，转基因棉花、大豆、玉米的种植面积占相关作物种植面积的比例超过90%。 ⊙ 2017年，我国转基因作物的种植面积位居世界第八位，商业化种植的转基因作物有棉花和番木瓜。 ⊙ 2015年11月，第一种用于食用的转基因动物——大西洋鲑（俗称“三文鱼”）在美国获得批准上市。 PPT展示相关的转基因作物并进行简介。 转基因抗虫植物（水稻） 从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因，将它导入作物中培育出具有抗虫性的作物，我国已批准的商业化品种有转基因抗虫棉（水稻未获审批）。 转基因抗病毒植物（番木瓜） 将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物，培育出转基因抗病毒植物，我国已批准的商业化品种有转基因抗病毒番木瓜、辣椒。 转基因抗除草剂植物（玉米） 将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的品种。我国的抗除草剂大豆品种已于2019年打开了阿根廷市场。 改良植物的品质 转基因玉米、水稻（提高赖氨酸等必需氨基酸的含量）。变色矮牵牛，科学家最早希望通过转入花青素基因获得花色更深的矮牵牛，却因为RNA干扰，获得了许多变色矮牵牛。 提高动物的生长速率 科学家将生长素基因导入动物体内，以提高动物的生长速率，如朱作言等育成了转基因鲤鱼（冠鲤）。但冠鲤至今并未获得审批。 改良畜产品的品质 内蒙古农业大学育成了世界上第一例转基因低乳糖牛，其所产牛奶中乳糖含量低，是众多乳糖不耐受患者的福音。 通过分析转基因作物