2019-2020年高中生物4.1《转基因生物的安全性》教学设计新人教版选修3

1、2019-2020 年高中生物4.1 转基因生物的安全性教学设计新人教版选一、知识与技能目标关注转基因生物的安全性问题，对生物技术安全性问题讨论的必要性。二、过程与方法目标举例说明转基因生物安全性问题的不同观点和论据。三、情感与价值观目标形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。四、教学过程(一)转基因成果令人叹为观止1 1972 年国的第一次重组DNA获得成功。2转基因生物的重要成果(二)对转基因生物安全性的争论1 在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果。原因是：(1) ；(2) ；(3) 。2转基因生物引发人们在、和三个方面发生了激烈的争论。(见下表)(三)理性看待转基因

2、技术1 正确的做法，而不能2制定政策和法规，如我国制定的基因工程安全管理办法五、例题分析：1 下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患( )CA转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质B转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏源C 某些转基因生物可以合成干扰素，进人人体增强相应细胞的免疫力D 某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分的改变2下列哪项不是转基因成果( )BA清除石油污染的假单孢杆菌B高产青霉素菌株C转基因抗虫棉D巨型小鼠3 20 世纪 90 年代，乌干达木薯业遭到了病害的毁灭性打击。科学家究其原因发现，是一种新的病毒引发的疾病，

3、而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列哪一观点( )BA转基因生物有可能成为“入侵的外来物种"，威胁生态系统中其他生物的生存B导人转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体C转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为除不掉的“超级杂草”D抗虫棉能抵抗棉铃虫，但随着棉铃虫抗性的增强，抗虫棉有可能被淘汰4关于转基因生物引发的安全性问题的叙述，错误的是( )CA转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全B转基因生物引起安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组

4、的部位往往是随机的C转基因生物引发的安全性问题是无法弥补的D转基因生物有可能造成安全性问题，但不能一概而论5科学家发现栽种含有抗除草剂基因的农作物后，会使附近的、与其亲缘关系较近的野生植物也获得抗除草剂基因。下列说法错误的是( )BA野生植物通过自然杂交获得抗除草剂基因B野生植物发生了基因突变C基因工程会导致基因污染D转基因生物会危及生物圈的稳定6如今，从土豆、草莓到西红柿，各种各样的转基因产品已经潜入寻常百姓家，有资料显示，我国餐桌上有50以上的大豆色拉油属于转基因食品。然而近年来，有关转基因食品是否影响健康的争论不绝于耳。例如：1 999 年，美国康奈尔大学Iosey 等人将转Bt 基因(

5、 苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因) 玉米花粉撒在苦芭菜上，喂食黑脉金斑蝶4 天后死亡率达44，而对照组无一死亡，研究者认为该转基因玉米对非靶生物有毒。(1) 报道转基因作物大面积种植已达7年， 食用转基因食品的人群至少已有10 亿之多， 至今没有转基因食品不安全的任何实例。转基因食品是安全的，试分析原因。分析：转基因食物被煮熟之后，细胞就被破坏了，进入人肠胃系统后，基因被消化成小分子物质而失去遗传作用。我们所吃的非转基因改良谷物是长期人工选择的结果，人们食用后并未有不适和影响健康。转基因食品仅是农作物品种中加入一两个对人类无害的已知性状的基因等(2) 自 1983 年转基因作物在美国问世以来，用生

6、物技术改造农产品的研究与应用进展飞快。xx 年全球转基因作物的种植面积达到了5 000 万公顷。试问：转基因产品到底有什么优势?分析：可缩短育种时间；可定向改造生物的性状；可提高粮食产量，解决粮食问题(3) 有人认为转基因生物会造成基因污染，危害生态系统的稳定性。你是怎样理解的?分析： 转基因生物中所含的外源基因可能会通过杂交在环境中传递，可能会由此产生的超级杂草，超级害虫以及其他超级动物等，使得生物多样性受到破坏等。(只要合理即可)六、课堂巩固1 全球种植转基因农作物的国家已经有十几个，种植面积最大的国家分别是() CA美国、加拿大、巴西、印度B美国、加拿大、阿根廷、中国C美国、阿根廷、加拿

7、大、中国D美国、中国、印度、巴西2人们培育基因作物的主要目的是()CA提高物种的多样性B提高作物的适应能力C提高作物的产量和质量D 加快作物的进化过程3下列不是转基因生物与食品安全的反对者认为的是( )DA担心出现滞后效用B 担心出现新的过敏源C担心营养成分改变D只要某些重要成分没有发生改变，就可以认为与天然品种没有差别4我国在修建的公路和铁路路基下流出了许多动物通道，其目的不包括() CA保护动物的生存环境B防止地理隔离的形成C促进动物的进化过程D维护动物的迁移路线5所谓“实质性等同”是指( )CA转基因农作物中的成分完全没发生改变B转基因农作物中的部分成分没发生改变C转基因农作物中只要某些

8、重要成分没有发生改变，就可以认为与天然品种“没有差别”D “实质性等同”是对转基因农作物安全性的最终评价6面对转基因技术的利弊，正确的做法是()DA坚决抵制转基因生物B不加区分，全盘接受C应停止有关的实验D趋利避害，不能因噎废食7下列哪项不利于转基因生物安全性问题的解决( )DA1993 年，我国制定了基因工程安全管理办法Bxx 年，我国农业部颁布了农业转基因生物标识管理办法C加强对转基因生物的安全性检测D减少转基因农作物的种植面积8有人认为转基因生物势必会打破自然界物种的原有界限，改变生态系统中能量流动和物质循环，会对生态系统的稳定性造成破坏。下列哪项是对上述观点的完全反驳( )CA种植转基

9、因抗虫作物，可以减少农药的使用量B种植抗除草剂农作物可以保护农田土壤环境C转基因生物不会改变生物原有的分类地位，充其量只能说明是具有某种新特征的同一物种，不会破坏生态系统的稳定性D重组的微生物在降解某些化合物的过程中所产生的中间产物，可能会造成二次污染9下列哪些说法已得到了证实()CA一些转基因植物成为了“入侵的外来物种”，威胁着生态系统中其他生物的生存B转基因抗除草剂植物已使杂草成为了抗除草剂的“超级杂草”C转Bt 基因玉米的花粉可使某种斑蝶幼虫死亡D已发现因食用转基因食物而死亡的病例10关于转基因生物的标注，错误的是( )CA转基因动植物和微生物，应直接标注“转基因××

10、”B转基因农产品的直接加工品，标注为“转基因××加工品”C用农业转基因生物加工制成的产品，只要最终销售产品中不再含有或检测不出转基因成分的产品，不需标注D转基因农产品的直接加工品，标注为“加工原料为转基因××”11 下列哪一组生物是通过基因工程方法培育成功的() DA向日葵与无子西瓜B超级小鼠和克隆羊C超级绵羊和无子番茄D超级鱼与抗虫棉12 19 世纪 70 年代基因工程技术刚兴起的时候，都以微生物作为实验材料，且必须在“负压” ( 低于外界大气压) 的实验室里操作。这里“负压”的作用主要是( ) AA防止重组基因的生物进入人体或逃逸到外界，从而对环境造

11、成基因污染B提高微生物的基因突变频率C 加快微生物的繁殖速度D避免其他微生物对实验材料的污染13自1984 年第一例转基因鱼在我国诞生以来，对转基因鱼的研究取得了长期的进步。研究表明被转移基因可以整合、表达，并能遗传给后代。对转生长激素(GH)基因研究发现，转GH基因鱼生长速度快，饵料转化率高。转基因鲤鱼最大个体为对照的最大个体的2 倍，个别甚至可达对照的7 7 倍，转GH基因大马哈鱼个体可达对照的10倍 30 倍。转基因鱼摄人的食物能用于生长的部分高于非转基因鱼，也就是饵料利用率高。转基因鱼蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼，转基因鱼比对照鱼能更有效的利用饲料蛋白质，在投喂低蛋白质(20 )

12、 饲料时， 转基因鱼通过增加摄食量取得较高的特定生长率；投喂高蛋白质(40 )饲料时，转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率。转GH基因鱼体蛋白质含量增加。但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性是很值得研究的问题，需研究的是转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。只有解决了生态安全性问题，才能真正使转基因鱼广泛应用于渔业生产。在多倍体育种方面，我国自 20 世纪 70 年代中期开始，已在草、鲤、 鲢、鳙、水晶彩鲫和白鲫等近20 种鱼类中获得三倍体和四倍体试验鱼，从目前的研究来看，多倍体鱼类对控制过度繁殖、促进生长、延长寿命以及改进鱼肉品质等都是有效的。总的来说，我国鱼

13、类多倍体育种研究进展较快，且开始进入实用性阶段，如刘筠等最近培育成功的三倍体“湘云鲫”。请根据上述内容，完成下列各题。(1) 转基因鱼成功的物质基础是：。(2) 已知人的GH是一个含有191 个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是，并写出遗传信息传递和表达过程：(3) 转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以至其生长高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其原因是：。(4) 鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因：分析：遗传物质均匀DNA 1146复制DNA(基因)

14、RNA蛋白质转基因鱼合成了大量生长激素，生长激素能促进合成蛋白质转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他特种竞争，引起生态危机。14对番茄的研究中发现，害虫损伤番茄叶片后，叶上的细胞壁释放出一种类激素因子；这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶 有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟（ 一种玉米害虫） 。试分析

15、回答下列问题：（1） 番茄的蛋白酶抑制剂很可能是在茎叶细胞的处合成的。（2） 将番茄的蛋白酶抑制基因成功地导入玉米内，使玉米形成新的性状，这种变异属于。（3） 有人对食用的这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗?试以已学过的知识进行简要的分析说明。分析：核糖体基因重组有道理。这种转基因玉米的果实（种子）中也可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现病患。无必要。这种转基因玉米的蛋白酶抑制剂主要集中在茎、叶中，而人类食用的是果实（种子）加工而成的食品，因此不会影响人体对食物的消化。无必要。因为人与害虫消化酶的结构是存在差异的，玉米的蛋白酶抑

16、制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人很可能无影响无必要。人类食用的通常是煮熟的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温中已经被破坏，因此不会对人的消化造成不良影响（以上答案任选一种即可）2019-2020 年高中生物4.1 教学设计-细胞的增殖教学设计新人教版必修1【教学理念】情景模拟是需要概念思维和表象思维参与的过程。在中学生物教学中，合理进行情景模拟，能让许多复杂的问题简单化，抽象的问题具体化，进而降低问题的难度。渗透模拟思想，对于提高学生的学习效果以及教师的教学效果，都有积极的意义。本节课 以学生发展为本为设计理念，采用“情景模拟”来突破细胞增殖中的难点。该理念的运用有利于培养学生的科学素养、协

17、作精神，有利于培养学生的创新精神和实践能力，有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。它不仅重视知识的获取，而且更加重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力。课程标准强调要面向全体学生，是着眼于全体学生的发展。因为培养全体学生具有良好的科学素养是科学教育最根本的任务，培养具有高度科学文化素养和人文素养的人为最终教学目标。【学习任务分析】本节内容是普通高中课程标准实验教科书生物浙江科技出版社（必修）分子与细胞第四章（细胞的增殖与分化）的第一节内容：细胞的增殖（第1 课时） 。该节内容承上启下，上与第二章细胞的结构关系紧密，下为减数分裂、遗传和变异的基础，还与

18、选修中细胞工程也有一定的联系。内容较多且知识性很强，分三个课时，本设计是其中第一课时，【学习者分析】奥苏伯尔的认知同化学习理论提出：学生对新知识的学习必须以已有的认知结构为基础，学习的成效取决于学习者已有的认知结构；学习新知识的过程就是学习者积极主动地从自己已有的认知结构中提取与新知识最有联系的旧知识，并且加以“固定”或者“归属”的一种动态的过程。教师在教学中重点是让学生把新知识与头脑中已有的有关知识联系起来。只有把新的学习内容中的要素与已有认知结构中特别相关的部分联系起来，才能有意义地习得新内容。学生在学习了前面三章有关细胞的分子组成、细胞的结构和细胞的代谢之后，知道了动植物细胞结构的差异。

19、为了充分利用原有认知结构对新知识的固定作用，激活学生原有的知识体系，在旧知识与新知识之间搭建桥梁，引导学生利用自己原有的知识结构中的有关经验去同化和顺应当前学习到的新知识，达到对新知识的意义建构。学生在初中曾学过“细胞通过分裂产生新细胞”，但是在当时对细胞分裂的了解还是很浅，没有深入到细胞分裂过程的水平。因此，教学中可以充分利用学生已有的知识基础并遵循学生的认知规律，通过适当的教学策略，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，从而丰富和发展学生的知识体系。【教学目标】（ 1）知识目标：简述细胞周期，概述细胞有丝分裂的过程、区别各时期细胞分裂图。（ 2）能力目标：绘制各时期染色体简图和细胞图，

20、尝试通过模拟实验以进行科学研究, 体现学生的探究能力。（3）情感目标：形成结构与功能、局部与整体相统一的生物学思想，形成实事求是的科学态度和一丝不苟的科学精神。【教学重难点】1 教学重点细胞生长和增殖的周期性、有丝分裂的过程。2教学难点有丝分裂过程中，各个时期染色体行为和数目的变化，以及DNA数量的变化。【教学方法】自制的多媒体课件，创设形象生动的教学氛围，同时应用情景模拟法、讲述法、比较法、分组讨论，实物展示等，【 课时安排】本节内容3 课时，本节课为第1 课时教学准备】1 课前以毛线代表染色质制作染色体模型。2课件制作：制作细胞的增殖的幻灯片和植物细胞有丝分裂的FLASH课件、赤道板立体结

21、构演示FLASH。教学过程】教学步骤教师活动学生活动设计意图导入新课 视频 小壁虎借尾巴， 问题 小壁虎借到尾巴了吗？ 问题 小壁虎尾巴长出来主要是由于细胞体积增大还是细胞数目增 多？观看大屏幕随着视频中故事进展，思考故事展示的含义，回答问题从童年故事入手引导学生，引起学生的兴趣，激发起好奇心引出细胞 增殖（在学生观看视频后的基础上） 启发 由壁虎尾巴细胞数目的增多引出：生物体生长主要不是细胞体积增大，而是细胞数目增多。 讲述 介绍真核细胞的两种主要增殖方式强调有丝分裂过程中细胞核中遗传物质不改变。回忆第二章内 容。加深对已有知识的呼应分 析 观 看 受 精卵有丝分裂 产生的子细胞 形态与受精

22、卵 的区别使学生对有丝分裂过程有 一个初步的感性认识。 强调有丝分裂过程中细胞 核中遗传物质不改变是为 后面有丝分裂中染色质的 平均分配做铺垫细胞周期 的概念 过渡 从受精卵的反复多次分裂形成人体的2× 10 14细胞，暗示有丝分裂具有周期性，引出细胞周期。 问题 是不是每个活细胞都有细胞周期？ 演示 以七星瓢虫爬圈来演示细胞周期起点终点。 问题 请同学们指出细胞周期的起点和止点？讨 论 分 析 只 有连续分裂的 细胞才具有细 胞周期。思 考 回 答 观 察分析细胞周 期示意图和表 格，并回答所提 出的问题。使学生理解细胞周期的概念， 同时举例说明什么样的细胞具有细胞周期。细胞周期初

23、次接触难以理解， 因此以七星瓢虫爬圈来演示细胞周期，显得直观、有趣，容易接受。分裂间期 问题 一个细胞周期包含哪两个阶段？ 启发 分裂间期又包括G1 期、S 期和G2期 问题 1. 这两个阶段长短是否相同？说明了什么？ 问题 2. 染色质由哪些成分构成？因此染色体的复制包括什么？用细长的毛线表示丝状的染色质，展示染色质的情态引导学生分裂间期细胞核所发生的变化：染色体复制成了完全一样的两份分 析 回 答 回 忆七星瓢虫爬 圈演示实验指 出分裂间期和 分裂期的长短 差别观察细胞在间 期的变化。讨 论 分 析 间 期的变化特点。观察细长的毛 线：在脑中勾勒出染色质的形 态分裂间期看似平静，细胞形态上

24、没有出现变化，其内部却发生着复杂的内部变化，通过强调分裂间期主要工作是：染色质的复制成了完全一样的两份，目的是为分裂期来分配这些染色质埋伏笔。若这点没有理解透彻， 将会对后面的情景模拟活动造成理解障碍。因此需要重点强调。细长的毛线表示丝状的染色质，学生会形成感官认识， 并在脑中勾勒出染色质的形态。（ 情 景 模 拟 ）课堂活动 引导 染色体复制成了完全一样的两份 问题 分裂期要解决的核心问题是什么？ 问题 ：怎样将染色质平均分配到2 个子细胞中？ 展示 情景模拟材料：毛线（代表：染色质）目标：把杂乱缠绕在一起的毛线平均分配成两等份引导：染色质目前状态：复制后成对的细丝状。染色质目标状态：复制前

25、单个的细丝状。展示学生的设计流程并作适当点评 启发 1: 若将毛线剪断后，会导致毛线长度改变（染色体缺失）。2：若将毛线剪断后再拼接，极有可能导致拼接错误（易位）。3： 若将每一根毛线拉直，需要很狭长的空间，而细胞核中不存在这样的条件。 点拨 毛线的平均分配过程实际上就是细胞有丝分裂的四个时期的模拟。分 析 回 答 掌 握分裂期的核 心工作是：将染色质平均分配 到 2 个子细胞中 去。 分组讨论情景模拟活动 中设计活动流程学生设计方案染色质属于微观分子，学生没有见过，难以理解，以可观察的毛线代表难以捉摸的染色质，会大大降低学生的理解难度。通过设计平均分配散乱的毛线来模拟细胞中染色质的行为变化。

26、引导学生建立细胞分裂过程中染色体行为变化的大致过程，突破本节教学的核心问题难点和重点。使学生明确细胞分裂时主要以细胞内染色体的行为变化为依据。学生在设计平均分配毛线的过程可体会到有丝分裂的真谛（染色体均分成两份） 。植物细 胞有丝 分裂过 程 视频 植物细胞有丝分裂过程动画 引导 有丝分裂的分裂期是一个动态连续的过程，为了便于学习而人为划分成前期、中期、后期、末期。观看视频后比 较视频中染色 体的行为变化 与毛线的平均 分配过程通过动画演示将知识形象化、 直观化，使学生建立细胞有丝分裂的动态过程，进一步帮助理解分裂期中前期、 中期、后期、末期的主要特征。分裂期前期 展示 前期的模式图和光学显微镜下的拍摄图片；让学生交流比较自制