基因控制生物的性状第二课时教学目标知识目标举例说出生物的性状是由基因控制的联系生活叙述转基因食物对人类的影响能力目标通过资料分析培养能够迅速获取资料与信息的能力培养他们的语言表达组织能力情感目标通过学习掌握基因控制生物的性状明白保护生物种类的多样性的重要意义通过了解生物的尖端技术使学生认识到人们在适应环境的同时也在改变周围的环境也在改变我们自身相信人有主观能动性教学重点举例说出基因控制生物的性状教学难点理解基因控制生物的性状教学方法启发引导法演示法谈话法教具准备教师准备投影片有关基因控制生物性状的图片及相关的资料以及与转基因技术有关的资料或图片学生准备从网上下载关于转基因技术成果方面的资料课时安排课时教学过程复习旧课导入新课教师首先我们回顾一下上节课我们学习的主要内容回想一下什么是生物的性状你能举例说明一下吗学生生物的性状指生物体所有特征的总和有的是形态结构特征有的是生理特性有的是行为方式等比如咱们食用的西红柿的颜色就是它的一种性状学生还有我们的性别还有人的血型都是我们人自身的性状教师看来大家对上节课所学的知识掌握得很扎实接下来思考生物的性状可以遗传吗学生可以教师那么遗传指的是什么并举例学生遗传指亲子间的相似性例如子女或多或少都有父亲或母亲身上的一些特征这就是遗传教师和遗传相对应的是变异那么变异指的是什么并举例说明学生变异指亲代与子代的差异例如白色的母猫生出黑色的小猫或花色的小猫这就是变异教师遗传和变异都是通过何种方式来实现的呢学生生殖和发育的方式教师遗传和变异都是通过性状表现出来那么我们所说的相对性状指的是什么学生相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现形式教师请举出一对相对性状的例子学生例如红葡萄和青葡萄它们颜色上的不同就是一对相对性状教师刚才这位同学举出了一对关于生物形态特征的例子哪位同学能够举出生理特性或行为方式方面的例子学生像高等动植物的雌花雄花就属于生理特性方面的一对相对性状关于行为方式上的比如习惯用左手写字的人与习惯用右手写字的人注对前几位同学的精彩作答给予鼓励性的评价并给予高度的赞扬教师我们知道性状的表现形式多种多样父母的许多性状为什么会在我们身上出现呢性状的遗传或变异是通过生殖和发育来实现的生殖的过程中的核心物质是受精卵而受精卵的产生又依靠精子和卵细胞的结合来完成但是精子和卵细胞上都没有携带任何性状那么父母究竟是把什么东西传给了后代才使子女像父母呢接下来大家观看年英国的自然杂志发表的一篇文章中的内容及图片注打开多媒体关于转基因鼠的资料与图片转基因鼠的启示年英国的自然杂志发表了一篇文章有两个美国实验组共同研制出转基因超级鼠也就是把小鼠变成了大鼠转基因鼠比与它同胎所生的小鼠生长速度快倍这项研究被誉为分子生物学技术发展的里程碑注一边播放下图一边插入解释可以是教师口述也可以用多媒体播放第一步在雌雄小鼠交配以后过一段时间从雌鼠输卵管内取出精核与卵核尚未融合的受精卵为什么要是核未融合的受精卵呢因为只有精子进入卵细胞后在精子核和卵细胞核尚未融合前这种受精卵才更适宜转入大鼠生长激素基因第二步操作难度较大也是此实验的关键如果设备达不到就无法完成这一步首先需要一个固定细胞的吸管还需要一个尖端极细足以刺入细胞核且相通的仪器直径为用于注射另一种遗传物质或称为基因的玻璃针有了这两种主要仪器外还需要在无菌超级显微镜下完成其过程是将事先备好的大鼠生长激素基因吸入显微注射皿中在显微镜下将大鼠生长激素基因注入小鼠核尚未融合的受精卵内的卵细胞核或精子核中注射之后小鼠受精卵的精子核和卵细胞核将融合成一个细胞核其中携带着转入的基因第三步找出抽取输卵管中核未融合的受精卵的母鼠因为此时在它体内的输卵管中已存在一种或多种正常的受精卵然后再借用专用注射器将注有大鼠生长激素基因的受精卵注射到此鼠的输卵管内这样小鼠的输卵管中就有了两种受精卵一种是导入了大鼠生长激素基因的受精卵另一种是输卵管中原有的未转基因的受精卵第四步通过雌鼠的妊娠之后便会产下两只或多只小鼠但发现有一只鼠生长发育速度远比其他鼠快一倍这就是转基因超级鼠教师看完了这段资料之后请大家思考这么几个问题注打开幻灯机投影片在这项研究中被研究的性状是什么请根据所给资料分析生物受基因控制的性状通过转基因超级鼠的获得说明性状和基因之间是什么关系由此推论在生物传种接代的过程中传下去的是性状还是控制性状的基因你还能举出一些通过转基因技术产生的新食品或品种吗注给同学们一定的讨论时间教师首先我们来看第一个问题请同学们试着表述自己的观点学生我认为被研究的性状是小白鼠个体的大小通过母鼠的哺乳注有大鼠生长激素基因的白鼠它的个体比同龄的其他小鼠的个体大一倍所以我认为小白鼠的个体大小是被研究的性状学生转基因超级鼠与其他正常小鼠的差别主要是个体发育上的差异而在它们从受精卵转化为小鼠的个体的过程中仅仅是给转基因小鼠的卵核或精核中注入了大鼠生长激素基因结合它与其他小鼠在性状上的差异我认为是生长激素基因控制着小鼠个体的性状注对刚才两位同学精彩的发言给予表扬从语言组织表达逻辑思维语言的准确性上作出鼓励性的评价教师通过刚才两位同学的回答大家一起思考一下第二题性状与基因之间是什么关系学生基因控制生物的性状教师大家一鼓作气思考一下第三题学生在生物传种接代的过程中传下去的是控制生物性状的基因教师你能结合咱们引言部分的例子给大家分析一下吗学生父母身上的性状遗传给我们是通过生殖和发育来实现的而生殖时产生的受精卵没有父母的性状但随着受精卵的分裂分化逐渐发育为个体后性状才得以表现可见父母在遗传时是将控制性状的基因传给了后代注对此同学作出客观的鼓励性的评价教师请大家思考并回答第四个问题学生转基因草莓杏葡萄籼稻教师我们知道了基因控制生物的性状也知道我们生活中转基因食品越来越多但是你对转基因技术了解多少呢接下来请大家一起观看多媒体展示一转基因技术的定义将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中由于导入基因的表达引起生物体性状的可遗传性的修饰这一技术称之为转基因技术人们常说的遗传工程基因工程遗传转化均为转基因的同义词二常用的植物转基因方法遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养再生植株可分为两大类第一类需要通过组织培养再生植株常用的方法有农杆菌介导转化法基因枪法另一种方法不需要通过组织培养目前比较成熟的主要有花粉管通道法农杆菌介导转化法农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位并诱导产生冠瘿瘤或发状根根癌农杆菌和发根农杆菌的细胞中有一段农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后可将插入到植物基因中因此农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系人们将目的基因插入到经过改造的区借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移和整合然后通过细胞和组织培养技术再生出转基因植株农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中近几年来农杆菌的介导转化在一些单子叶植物尤其是水稻中也得到了广泛应用基因枪介导转化法利用火药爆炸或高压气体这一加速设备被称为基因枪将包裹了带目的基因的溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中然后通过细胞和组织培养技术再生出植株选出其中转基因阳性植株即为转基因植株与农杆菌转化相比基因枪法转化的一个主要优点是不受受体植物范围的限制其载体质粒的构建也相对简单因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法花粉管通道法在授粉后向子房注射含目的基因的溶液利用植物在开花受精过程中形成的花粉管通道将外源导入受精卵细胞并进一步地被整合到受体细胞的基因组中随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体该方法于世纪年代初期由我国学者周光宇提出我国目前推广面积最广的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株技术简单不需装备精良的实验室常规育种工作者易于掌握三常用的动物转基因方法显微注射法在显微镜下用一根极细的玻璃针直径为直接将注射到胚胎的细胞核内再把注射过的的胚胎移植到动物体内使之发育成正常的幼仔用这种方法生产的动物约有是整合外源基因的转基因动物体细胞核移植法先在体外培养的体细胞中进行基因导入筛选获得带转基因的细胞然后将带转基因的体细胞移植到去掉细胞核的卵细胞中生产重构胚胎重构胚胎经移植到母体中产生的仔畜百分之百是转基因动物教师看了刚才的资料大家想想转基因超级鼠应用的是哪一种转基因方法学生显微注射法教师很好随着转基因食品动物步入人们的生活越来越被人们重视起来在转基因食品的安全性上以及转基因生物的克隆上产生了较强的社会争议请大家发表一下自己的看法学生我认为转基因食品在安全上没有保障因为在转基因过程中或许把一些致癌的基因也转入进来尽管近期看不出有什么表现但最终会危害我们自身所以我们应拒绝转基因食品学生转基因食品是依赖先进的转基因技术产生的它作为一种新生事物具有广阔的前景在没有找到任何对人类的危害之前不应拒绝它们而应去探索探究克服一切艰难险阻不断向前学生转基因生物的研究可能会被一些恐怖分子利用制造出危害全人类的动物威胁我们的生活所以转基因技术不可取应杜绝这种技术的应用尤其是在动物身上或细菌病毒方面课堂小结这节课我们通过转基因超级鼠的产生过程了解了一些先进的转基因技术并明白了基因控制着生物的性状