生物工程与人类健康的专题复习

容形象化，复杂内容简明化，从而增强学生的学习兴趣，提高学习效率。

例如，在“绿色植物通过光合作用制造有机物”一节教学中，除了让学生完成课本要求的实验，我还播放了一个视频———“光合作用”，这个视频内容是一对父子在实验和对话中完成光合作用的探究，真实可信、清晰明了、生动形象，学生感到很亲切，看得非常入神，心领神会，问题自然就迎刃而解了。

４后发制人
“后发制人”，该谋略重在曲终人散之际，抛出一
个强音，绕梁三日。

课堂教学的时间是非常有限的，在一节课快上完之际可用此谋略去紧抓学生的兴趣点，拓展学生的兴趣时空。

如在“细胞核是遗传信息库”一节的教学快结束时，我抛出了话题：这节课我们观看
了克隆羊“多莉”的诞生的动画，随着“多莉”的问世，很多动物被克隆出来了，例如克隆猪、克隆牛等等，那么，有些科学家就想克隆人，你支持吗？问题抛出后，学生主要分成两派：支持派和反对派。

两派进行了激烈的辩论，但是谁也没能说服谁，于是我就让学生课后去查找资料，找出更多的有利于自己的观点的证据，下节课再来一场精辟的短时间辩论。

学生的积极性非常高，收获很大。

爱因斯坦曾说，兴趣是最好的老师，学生的兴趣之火一旦点燃，可成燎原之势。

教师若能将我国谋略文化的精髓融于兴趣教学中，实现二者完美的结合，定能打开兴趣的大门，取得良好的教学效果，拓展教学的时空！
第２３卷第８期２００７年中学生物学
ＭｉｄｄｌｅＳｃｈｏｏｌＢｉｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．２３Ｎｏ．８２００７
文件编号：１００３－７５８６（２００７）０８－００１４－０３
生物工程与人类健康的专题复习
陈
靓（浙江省温州市第二中学黄龙校区
３２５０００）
１
设计意图及设想解决办法
为了有效缓解复习中学生对课堂形式的单调而造成课堂思维疲惫的状况，教师在设计教学案例时可充分体现联系生活、解释现象、学以致用的原则。

任务是学生学习的直接动力，是问题提出的外在表现。

从一个实际问题或某一个生活中实际现象出发提出学习任务，进而引发学生的认知冲突，激发学生的学习兴趣，产生学习的内驱力。

因此，在专题复习中教师可根据学生的学习水平、教学目标，将复习的知识分成许多块，巧妙地隐含在一个个能引起学生兴趣的任务之中，以激发学生探求知识的积极性。

本节课以解决一个生活中真实的病例为主线，让学生用所学的知识积极地为一个患病幼儿小强找到解决问题的办法，巧妙而又自然地把高考考纲要求的知识点和能力要求贯穿其中，注重情境和问题的设置。

该节课重点在基因诊断的概念、方法、基因治疗的问题解决上，而对单克隆抗体的制备、植物组织培养、发酵工程相对简略些，为学生形成一个完整的知识网络服务。

２设计复习模式（图１）
３
案例回放
课前屏幕展示：
生命是美丽的，对它的欣赏使我们产生接近它的强烈欲望；生命是复杂的，对它的探索可以满足我们与生俱来的好奇心。

也许今天，我们赞颂生命，是因为它的千姿百态与奇妙无比；而明天，我们会发现生命是最有规律的，也是最为简洁、明快的；而将来，我们迎来的将是一个更为理智、和谐、美妙的生命世界！（杨焕明）
通过这样一段话，把学生的思维拉到接近课堂内容上来。

３．１情景一
小强出生２３个月就出现皮疹、便血等病状，在各
地医院治疗后都没有明显好转。

昆明儿童医院给小强做过免疫功能检查后，怀疑他患上了罕见的遗传病———先天性免疫缺陷病。

如果是，则可能是由于基因突变导致的。

医生建议用基因诊断的方法进行确诊……
３．１．１
任务设置
基因诊断内容指什么？（学生回忆叙述。

）基因诊断是用放射性同位（３２Ｐ）、荧光分子等标记
的ＤＮＡ分子做探针，利用ＤＮＡ分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。

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呈现案
例情景
再现提取知识，快速解
决问题（准确表达知识）
完善知识网络体系
反思总结
图１复习模式示意图
１４
教师简述基因诊断的方法步骤（同时屏幕示图片）：
（１）制作基因探针；
（２）将待测基因加热成单链；
（３）两者混合杂交。

这说明基因探针有２种情况：正常基因作探针；异常基因作探针。

３．１．２知识段落运用
【例１】鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白、红细胞能合成β－珠蛋白、胰岛细胞能合成胰岛素，用编码上述蛋白质的基因分别做探针，对３种细胞中提取的总ＤＮＡ的限制酶切片片段进行杂交实验；用同样的３种基因片段做探针，对上述３种细胞中提取的总ＲＮＡ进行杂交实验，上述实验结果如表１。

“＋”表示杂交过程中有杂合双链，“－”表示杂交过程有游离的单链，根据上述事实，下列叙述正确的是
（）Ａ．胰岛细胞中只有胰岛素基因
Ｂ．上述三种细胞的分化是由于细胞在发育过程中某些基因被丢失所致
Ｃ．在红细胞成熟过程中有选择性地表达了β—珠蛋白基因
Ｄ．在输卵管细胞中无β—珠蛋白基因和胰岛素基因
总结：个体发育的过程。

３．２情景二
小强的ＤＮＡ被儿童医院的杨锡强教授送往香港大学医学院的刘宇隆教授处。

经香港大学玛丽医院作ＤＮＡ序列分析，证实了小强的ＷＡＳ蛋白（ＷＡＳＰ）基因的１３８８位核苷酸由Ｇ突变为Ｔ，使编码谷氨酸（ＷＡＳＰ的第４５２位氨基酸）的密码ＧＡＧ突变为终止密码ＴＡＧ，原本由５０２个氨基酸组成的ＷＡＳ蛋白突变为只有４５１个氨基酸的无功能的ＷＡＳ蛋白，导致患儿血小板减少，淋巴细胞形态和功能异常。

最后的诊断结果为：伴血小板减少、湿疹的免疫缺陷病，他们的希望破灭了。

他们该怎么办？（学生激烈的讨论后回答。

）
这样使学生进一步复习基因治疗的原理：基因治疗——
—向有功能缺陷的细胞补充相应功能基因，以纠正或补偿其基因缺陷，从而达到治疗的目的。

３．２．１任务设置
将正常（ＷＡＳ蛋白）基因通过哪些步骤才能导入患者体细胞（生殖细胞）？
３．２．２知识段落运用
【例２】如图２所示，将人的生长激素基因导入细菌Ａ细胞内生产“工程菌”，所用运载体为质粒Ｂ。

已知细菌Ａ内不含质粒Ｂ，也不含质粒Ｂ上的基因，质粒Ｂ导入细菌Ａ后，其上的基因能得到表达。

请回答下列问题：
（１）基因操作的基本步骤是：；
；；。

（２）图中目的基因是通过的方法来获取，此方法是以ＲＮＡ为模板，先形成，再进一步合成。

如果你已经知道了生长激素的多肽链的氨基酸序列，你能否确定其基因编码区的ＤＮＡ序列？为什么？（写出一点）。

（３）质粒的化学本质是。

把质粒Ｂ断开时所使用的工具是，通过酶可以把目的基因与断开的质粒Ｂ连接在一起，实际上这就实现了不同来源的ＤＮＡ重新组合的过程。

从概念上分析，这种基因重组与孟德尔基因自由组合所产生的基因重组有何不同？（写出一点）：。

（４）如果要检测细菌Ａ是否已经成功地导入了重组质粒，需要用选择性培养基来培养，那么选择性培养基中应该加入。

最终可以作为工程菌，目的基因成功导入的标志应该是能够。

（５）导入重组质粒的细菌放在四环素的培养基上培养能正常生长？原因是：。

【例３】如果科学家通过转基因工程，成功地把
细胞总ＤＮＡ细胞总ＲＮＡ
输卵管
细胞
红细胞胰岛
细胞
输卵管
细胞
红细胞
胰岛
细胞
卵清蛋白基因＋＋＋
卵清蛋
白基因
＋－－
β－珠蛋白基因＋＋＋
β－珠蛋
白基因
－＋－
胰岛素基因＋＋＋
胰岛素
基因
－－＋
表１实验结果
图２实验操作步骤示意图
１５
一位女性血友病患者的造血细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常。

那么，她后来所生的儿子中（
）
Ａ．全部正常Ｂ．一半正常Ｃ．全部有病
Ｄ．不能确定
教师进一步总结：
（１）步骤：获———合———导———测，目的基因导入人体细胞往往用注射法；
（２）转基因工程对于动物体的受体细胞为受精卵；（３）基因的表达一定要保证基因的完整性。

３．３情景三（过渡）
基因治疗对于小强目前的状况虽然是最根本的
办法，但并不是最好最直接的办法。

３．３．１任务设置
怎样才能生产出小强所需的药物？需要哪些工
具？如何操作？
３．３．２教师总结
教师进一步引导学生复习基因工程药物治疗：用
人工方法，把生物的遗传物质ＤＮＡ（ＷＡＳ基因）分离出来，在体外进行切割、拼接和重组，然后将重组的
ＤＮＡ导入适当的宿主细胞或个体，从而改变它们的
遗传性质，或者使新的遗传信息在新的细胞或个体中大量表达，以获得基因产物（蛋白质、多肽、酶）。

学生表述具体过程。

３．４情景四
小强的血样表明各种抗体的水平较正常儿童低
一些。

３．４．１任务设置
除了基因治疗和基因工程药物治疗外，还有什么
方法可以提高小强的免疫力，以应对春季的流感？（学生讨论得出：补充相应的抗体。

）
３．４．２制备单克隆抗体
【
例４】图３是某个同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产某流感病毒抗体的实验方案。

（１）Ａ是从鼠脾脏中取的
细胞，该细胞能
够产生。

（２）图中的Ｂ是
过程，常用
作为诱导剂，该细胞继承了双亲的遗传特性，既能
又能。

（３）这里用到了哪些细胞工程的技术？。

３．５
情景五
小强由于免疫缺陷，导致他的抵抗力差，经常出现消化不良，某医生建议服用：合生元儿童益生菌冲剂。

任务设置：生产合生元儿童益生菌冲剂应包括哪些过程？
３．６情景六
能否考虑用中药来改善小强的体质？
早在唐代开元年间的《道藏》把石斛、天山雪莲、
三两重的人参、百二十年的首乌、花甲之茯苓、苁蓉、深山灵芝、海底珍珠、冬虫夏草并称为“中华九大仙草”。

“
中华九大仙草”大都是高度濒危植物。

３．６．１任务设置
为了保护它们的多样性及加以应用，可建议有关
部门该怎么办？
３．６．２复习植物组织培养知识
学生板书植物组织培养过程过程。

教师总结：本节课我们用６种方法为小强的健康
出谋划策。

愿小强能健康成长！
４案例反思
在本节课中，学生通过关心并解决他人的健康而
展开学习，理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。

学生更有了一份责任感和使命感，使课堂积极性提高的同时也注重了培养学生的科学素质。

本节课在设计上能较好体现“
教育即生活”的教育思想。

本节设置一系列的情境引导学生将学到的知识运用到实践中去，充分发挥了学生的主观能动作用，让学生从不同角度去解决同个问题，培养了学生对事物利弊的分辨能力，学会选择性的运用知识，体现了以学生的发展为中心的教学思想。

本次课的复习能较好体现专题复习的特点，能阐述所学知识的要点，使学生把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构，会鉴别、选择给出的相关生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。

不过，本次课堂容量偏大，基础差的同学反映跟不上。

课后对效果调查统计表明每个班只有２５％的学生认为效果好，有７５％的学生认为形式是好，但节奏太快了。

所以暴露的问题是：专题复习中应当如何解
决课堂容量和课堂效率的矛盾，关注学生整体和个体的矛盾。

图３
某流感病毒抗体产生方案
１６。