收藏 分享(赏)

遗传与基因工程一章的教材分析.doc

上传人:dreamzhangning 文档编号:2311972 上传时间:2018-09-10 格式:DOC 页数:5 大小:36.50KB
下载 相关 举报
遗传与基因工程一章的教材分析.doc_第1页
第1页 / 共5页
遗传与基因工程一章的教材分析.doc_第2页
第2页 / 共5页
遗传与基因工程一章的教材分析.doc_第3页
第3页 / 共5页
遗传与基因工程一章的教材分析.doc_第4页
第4页 / 共5页
遗传与基因工程一章的教材分析.doc_第5页
第5页 / 共5页
亲,该文档总共5页,全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
资源描述

1、遗传与基因工程一章的教材分析 生物的遗传性状是由基因决定的。生物体内基因的表达是受基因表达调控系统控制的。从 20 世纪 70 年代开始,随着人们对基因、基因表达调控系统的深入了解,以及生物高新技术的发展,人们已经能够运用基因工程的方法,即 DNA 重组的方法,定向地改造生物的遗传性状,创造出符合人们需要的新的生物类型。在生物工程技术迅速发展的今天,让学生了解基因表达调控和基因工程的有关的知识,具有重要的意义。一、本章的教学目的和要求按照全日制普通高级中学生物教学大纲(供试验用) 的规定,通过本章教学,应当达到以下目的:理解细胞质遗传及其在育种中的应用;了解基因的基本结构和基因表达调控的知识;

2、了解基因工程的基础知识。 二、本章的主要内容和特点本章教材共包括四节:细胞质遗传 、 基因的结构 、 基因表达的调控和基因工程简介 。有关基因工程的内容在本章中占有重要地位。由于基因工程技术是四大生物工程(基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程)的核心技术,本章又是讲述四大生物工程内容的开篇,所以,无论是从其内容,还是从其所处的地位来看,本章教学内容对理解第四、五章教学内容具有重要的作用。本章题图是在 DNA 双螺旋结构的大画面之中配有三幅照片。其中,左上一幅示科技人员正在进行 DNA 测序,右下两幅示科技人员正在进行动物和植物基因工程的研究。整幅图的编排意在表现分子遗传学的原理是基因工程发展的

3、理论基础,并且通过此图展现出基因工程手段的先进性,以及在应用方面的广泛性。本章教材是学生在学习了高中生物必修课中有关遗传学基本知识的基础上进行讲述的。为了使本章教材与过去所学的遗传学知识相衔接,并使学生对基因工程在遗传学发展过程中的地位以及作用有较全面的了解,本章在引言部分概括了从分子遗传学到基因工程的发展历程,即 20 世纪 50 年代,奠定分子遗传学基础阶段;20 世纪 5070 年代,分子遗传学迅猛发展的阶段;20 世纪 70 年代以后,基因工程技术的诞生和发展阶段。第一节细胞质遗传是在高中生物必修课讲述了细胞核遗传的基础上进行讲述的。通过本节教学,使学生认识到生物的遗传物质是由核与质的

4、遗传物质两部分构成的,生物的许多性状都是核质遗传物质互作的结果。同时本节的学习,也为下面有关章节讲述细胞质中的遗传物质质粒埋下了伏笔。本节依次讲述了细胞质遗传的概念、细胞质遗传的特点、细胞质遗传的物质基础和细胞质遗传在实践中的应用等内容。关于细胞质遗传的概念,在讲述中运用了与细胞核遗传对比的方法,这样讲述可以使学生在比较中认识两者的区别,加深对细胞质遗传概念的理解。关于细胞质遗传的特点,教材以紫茉莉叶绿体的遗传为例,讲述了细胞质遗传的两个特点:第一,F1 总是表现出母本性状,第二,F1 的性状不会出现一定的分离比。在讲述方法上,按照从现象到本质,从感性到理性的叙述方法,在观察紫茉莉遗传现象的基

5、础上,总结出其遗传特点,进而分析产生这些特点的原因,最终得出结论。在分析细胞质遗传现象产生的原因时,学生应着重理解两点:第一,受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞;第二,细胞质内的遗传物质是随机地、不均等地分配到子细胞中的。关于细胞质遗传的物质基础,教材以实验为依据,说明了细胞质遗传的物质基础是DNA。并且指出细胞质中的 DNA 存在于叶绿体、线粒体等细胞器中。由于课时的限制,教材中没有用更多的笔墨介绍细胞质中其他颗粒(如草履虫中的卡已粒)的遗传现象,以及叶绿体与线粒体的第二遗传信息系统等内容。关于细胞质遗传在实践中的应用,根据大纲的要求,主要讲述了细胞质遗传在育种中的应用,由于这部分内容涉及到

6、核质互作的遗传原理,以及杂种优势、三系配套等一些专业性很强的与育种有关的知识,而这些知识又是学生过去很少接触的,所以学生会感到比较困难,因此,这部分教学内容是本节教材的难点。对于这部分内容的处理,教材采用了步步深入、层层推进的讲述方法。随着讲述的深入,比较自然地导出杂种优势、雄性不育、核质互作、三系配套等概念和有关知识。具体他说,是先从杂种优势的现象入手,讲述杂种优势的概念,然后,讲述雄性不育在配制杂交种时的重要作用。在此基础上,再讲述雄性不育核质互作的遗传原理,最后,运用这一原理讲述如何通过三系配套获得大田中使用的优势杂交种。这样讲述符合学生的认知过程,学生比较容易理解和接受。鉴于几年来人们

7、对线粒体中 DNA 作用的研究有了进一步发展,为了使学生更全面地了解线粒体 DNA 的作用,在本节的最后,又以小字形式介绍了线粒体 DNA 的最新研究成果。 本节正文后,安排了一个课外读希望的田野 ,介绍了我国著名水稻专家袁隆平院士在首创“三系杂交水稻”和进行“两系杂交水稻”研究中孜孜不倦的探索精神,以此来激发学生的爱国主义思想和民族自豪感。第二节基因的结构 ,主要讲述了原核细胞的基因结构和真核细胞的基因结构两部分内容。关于原核细胞的基因结构,是按照 DNA 碱基序列编码区(编码序列)和非编码区(调控序列)进行区分和讲述的。考虑到高中学生的知识基础和接受能力,在编写这部分内容时,尽可能贯彻少而

8、精的原则。如对非编码区中的几个具有不同调控特点的序列,教材只选取了启动子和终止子这两个最基本的调控序列。就是对于这两个调控序列,教材也没有一一介绍它们碱基排列的特点和具体的调控过程,只是简要地介绍了它们的调控功能。通过这部分内容的讲述,意在使学生建立起任何一种基因的结构都是为其功能服务的基本观点。关于真核细胞的基因结构,同样是按照编码区和非编码区两部分进行介绍的。对于在非编码区中,与原核生物具有相似功能的启动子、终止子,这里没有再进行讲述。只是着重讲述了真核细胞与原核细胞基因结构的最本质区别:真核细胞的编码区是由外显子和内含子两部分构成的。为了配合这部分内容的讲述,在旁栏设置了一个思考题,通过

9、让学生求解外显子的编码序列在整个基因中所占的比例,使学生理解:真核细胞中不同基因的编码序列,在各自的基因中所占的比例是不同的。真核细胞的编码序列在基因中所占的比例只是很少的一部分,基因的大部分是由具有调控作用的非编码序列组成的。这也从另一个意义上体现了基因表达调控的复杂性。为了使学生了解生物前沿科学中的有关知识,在本节正文之后,以课外读的形式介绍了当前世界上正在实施的一项伟大的生物工程计划“人类基因组计划” 。第三节基因表达的调控 ,主要讲述了原核生物基因表达的调控和真核生物基因表达的调控两部分内容。在上述两种基因表达调控中,本节着重讲述了原核生物基因表达的调控。这是因为原核生物的细胞结构比较

10、简单,人们对 于它的表达调控的机制已经有了比较统一的认识。 返回页首关于原核生物基因表达的调控,教材是以大肠杆菌的乳糖分解代谢过程为例进行讲述的。在讲述时,首先是从大肠杆菌在不同环境条件下,具有不同代谢调节作用这一现象人手提出问题,启发学生思考:“为什么乳糖能对半乳糖苷酶的基因表达起诱导作用?接着,剖析了各种调控基因的相互作用和调控的原理。这种从现象入手对事物进行分析的写法,便于学生抓住所要研究问题的主题,较好地理解比较抽象的内容。由于本节的名词概念较多,因此在乳糖分解代谢产生的三种酶中,只着重讲述了半乳糖苷酶。对于乳糖操纵子这一概念,也是以小字的形式进行表述的。真核生物的基因表达调控要比原核

11、生物复杂得多,许多方面是原核生物所没有的。但是,考虑到目前真核生物基因表达的机制尚不清楚,以及高中学生的知识基础,本节只着重从以下两方面进行了概括:一是真核生物基因转录后需要剪切和拼接等加工过程;二是真核生物基因在转录和翻译的过程具有时间和空间上的分隔。在此基础上,教材又着重指出了:多细胞生物的细胞分化是某些基因特异地在某种细胞中表达的结果,对这一观点的阐述也是本文所要表达的最主要的思想,即任何生物的生长发育都是生物体在内外环境的影响下,通过基因的表达调控来完成的。第四节“基因工程简介,包括二小节:基因工程的基本内容和基因工程的成果与发展前景 。在本节引言中,教材用微生物、植物、动物三个实例,

12、讲述了改造生物的基因、创造生物新品种的神奇作用,从而引出什么是基因工程,基因工程是怎样改变生物遗传特性的话题。这样引入,不仅提高了学生的学习兴趣,也体现了启发式教学的指导思想。第一小节基因工程的基本内容,教材首先讲述了基因工程的概念,接着讲述了基因工程的操作工具,在此基础上又讲述了基因操作的基本步骤。关于基因工程的概念,教材首先用科学的语言概述了它的主要内容,为了便于学生理解。又用通俗简明的语言对其进行了解释。接着,举例说明基因工程是非常精细的工作,进而很自然地过渡到基因操作工具的话题。关于基因操作的工具,主要讲述了限制性内切酶、DNA 连接酶和运载体等三种工具。将基因操作工具单独作为一部分进

13、行讲述,是因为在基因工程中涉及到许多专业性较强的技术手段,先讲述这方面的知识,可以为基因操作基本步骤的讲述扫清障碍。这部分内容在表述法上运用了比喻的手法,将限制酶、连接酶和运载体分别比喻为剪刀、针线和运输工具。目的是引发学生的学习兴趣,便于学生理解所学的内容。关于基因操作的基本步骤,主要讲述了基因操作的四个基本操作步骤:提取目的基因;目的基因与运载体结合;将目的基因导人受体细胞;目的基因的检测和表达。编写这部分的目的,意在使学生了解基因操作的基本过程和方法,所以教材中没有详尽他讲述基因操作的技术性细节。为了配合这部分内容的讲述,教材中配有一张较大的卡通彩图,通过这张图,学生可以清楚地了解基因操

14、作的全过程。第二小节是基因工程的成果与发展前景 。基因工程是 20 世纪 70 年代兴起的一门科学技术,经过 20 多年的发展,已取得了惊人的成绩。基因工程技术的发展不仅开辟了人类创造性地利用生物资源的新世纪,在实际应用领域也显示出不可估量的前景和巨大的发展潜力。考虑到基因工程的重要意义,本章将这部分内容单独安排了一小节。通过这一小节内容的学习,不仅可以使学生充分了解基因工程的最新进展,更重要的是以此激发学生为科学献身的志向。本小节从医药卫生、农牧业、食品工业、环境保扩几个方面阐述了基因工程的应用。由于基因工程在医药卫生和农牧业领域取得的成果显著,因此本小节教材对这几方面进行了重点阐述。关于基

15、因工程与医药卫生,主要是从基因工程在药品生产上的应用,以及基因诊断和基因治疗这两方面进行讲述的。在讲述中,注意介绍我国在这一领域中所取得的重要成果,如我国自己生产的白细胞介素-2、干扰素、乙肝疫苗等。关于基因工程与农牧业、食品工业,主要以实例介绍了用基因工程方法取得的重大成果。关于基因工程与环境保护,主要从环境监测和环境净化两方面讲述了基因工程的重要作用。为了扩展学生的知识面,本小节正文后以课外读形式介绍了第二代基因工程蛋白质工程。 返回页首三、关于本章教学的几点建议应把德育与个性品质的培养放在重要的位置上为了全面实施学科素质教育的目标,教师应当把德育与对学生进行个性品质的培养放在重要的位置上

16、。在教学中,应当注意结合本章的教学内容渗透这一教育。在本章的教学内容中有许多这样的实例。例如,在讲述细胞质遗传时,教师可以结合我国科学家利用三系配套法培育出了小麦、谷子、水稻等优势杂交种的实例,特别是结合被世界同行称誉为“杂交水稻之父”袁隆平院士首创三系杂交水稻的实例,对学生进行爱国主义教育,以此来激发学生的民族自豪感,并激励学生学习科学家孜孜不倦的探索精神。在讲述基因工程的成果和发展前景时,教师应让学生在了解世界基因工程最新进展的同时,充分了解我国在这方面所取得的重要成果,如我国自己生产的基因工程乙肝疫苗、抗虫棉等,以及我国在人类基因组计划中所取得的最新成果,以此来激发学生的创新欲望和为科学

17、而献身的志向。2应当注意讲清知识间的区别与联系本章教学内容是在学生具备了一些遗传学知识基础之上的更高层次的学习。因此,教师在讲述新知识时,应当注意讲清新旧知识之间的区别与联系,并有意识地培养学生正确的思维方法。例如,在讲述细胞质遗传一节时,教师应当联手细胞核遗传的知识,通过对细胞核遗传与细胞质遗传特点的比较,使学生深刻地理解两者之间的内在联系,最终使学生认识到生物的许多性状,都不是孤立地由核或质中的遗传物质决定的,而是核质互作的结果。在讲述基因表达的调控一节时,教师应当联系前面学习过的基因表达的有关知识、通过学习,既要让学生认识到基因表达和基因表达调控是两个不同的概念,又要让学生认识到基因的表

18、达是在基因表达调控系统的作用下进行的。最终使学生理解生物的许多特性,即生长发育(包括细胞的分化、组织器官的形成等) 、新陈代谢、遗传变异等都是在基因表达调控系统的作用下完成的。此外,教师在讲述真核细胞的基因结构内容时,应与原核细胞的基因结构相联系;在讲述真核生物的基因表达调控内容时,应与原核生物的基因表达调控相联系。这样进行讲述,不仅能使学生比较系统地掌握知识,而且能使学生学会一些分析问题的方法,如抓住事物的本质与寻找事物之间联系的方法。3、应当重视现代化教学手段的运用教师在教学中应当重视投影片、电子计算机、录像等现代化教学手段的运用。由于本章的教学内容理论性较强,比较抽象,所讲述的知识大多是微观的,因此,使用上述教学手段,尤显重要。例如,在讲述“基因操作的基本步骤”时,如果将课文中的静态卡通图,制成由计算机操作控制的动态图像,在课堂上按步骤进行演示,一定能激发学生的学习兴趣,学生也很容易理解和接受。最近看到了一部由北京科普教育摄制单位摄制的关于基因工程的录像片。此录像片形象生动地将抗虫棉的基因剪切拼接过程表现了出来,并将科学家用现代科学仪器进行操作的画面展示了出来,学生看后会达到意想不到的教学效果。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 高等教育 > 大学课件

本站链接:文库   一言   我酷   合作


客服QQ:2549714901微博号:道客多多官方知乎号:道客多多

经营许可证编号: 粤ICP备2021046453号世界地图

道客多多©版权所有2020-2025营业执照举报