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1、基因治疗教学设计海南省乐东县黄流中学 陈兴军一、教学目标1.说出基因治疗的基本含义、两种途径、基本步骤、优点及其前景。2.掌握ADA基因缺陷症基因治疗机理。3.体验科学技术的发展促进人类健康方面的积极作用，认同每一项新技术的发展都有逐步完善的过程、都有可能带来相关的社会问题。二、教学重点和难点1.教学重点基因治疗的基本步骤及其优点。2.教学难点基因治疗的基本步骤。ADA基因缺陷症基因治疗机理。三、教学策略本节课的学习内容是比较前沿的诊治技术，不论是设计原理还是实施步骤都相当复杂。根据这一特点，对本节课的教学我主要采用以下对策。1.结合现实中的问题，尽量让学生感受到这些新技术在解决健康问题方面的
2、突出作用。比如，如何对遗传病“ADA基因缺陷症”进行“治本”的治疗，这样既引发学生的学习兴趣，又突出“生物科学与健康”的主题。因为这些新技术的出现都是帮助人类更好地解决健康难题，从而突出学习本节的意义。在教学中采用学生阅读课文，然后提出问题，由老师或学生来回答，既可以培养学生发现问题，也为学生提供回答问题的机会，能提高学生的学习能力，培养学生的学习兴趣。2.关于基因治疗的原理的教学，可以结合必修中的遗传学原理进行。因为基因治疗是较复杂的科学技术，所以对于每一项技术的讲解不宜过多、过深，有大致的了解即可。比如，在基因治疗中最核心的问题则是对细胞中的缺陷基因进行修正或补充。3.有关基因治疗等新技术
3、的积极作用，是本节教学的主要目标，除此之外，还应该注意启发学生思考每种技术所存在的问题，比如，基因诊断的准确程度如何、如何面对诊断的结果、基因治疗的技术障碍，以及是否可能带来的社会伦理问题等，以此引发学生对这些问题的继续关注，自觉地把学习延伸到课下。四、教学媒体设计利用CAI课件进行多媒体教学，主要向学生展示相关的图片、资料，给学生一个较为形象、具体的认识，便于理解所学的内容。五、教学过程教学程序知 识 内 容教师活动学生活动设计意图创设问题情景，导入新课利用资料引入：提供资料：东方网消息 2002年6月22日，上海第九人民医院研究人员发现，疤痕的产生是由于伤口内细胞产生过多的生长因子（TGF
4、-），若阻断TGF-的信号转导则可抑制疤痕的产生。他们采用腺病毒介导的基因转染技术，将治疗基因直接注射到大白鼠伤口的皮肤内，有效阻断了TGF-在皮肤成纤维细胞内的信号转导，从而抑制伤口内TGF-的合成，使伤口疤痕量下降70。疤痕不仅影响外形美观，严重者可导致功能障碍。以往治疗疤痕采用药物、蜡疗、超声波及手术切除等方法，效果均不尽如人意。中国科学家利用基因治疗手段，成功抑制动物伤口疤痕，使疤痕治疗这一世界性难题获得重要突破。问题：基因治疗是什么，它与传统的疾病治疗方式有何区别？引导学生分析资料思考、分析，归纳，回答由社会的前沿科技信息，激发学生的学习兴趣，使其产生强烈的求知欲。基因治疗的概念利用
5、血友病乙患者治愈过程的资料总结基因治疗的概念：血友病乙（缺乏凝血因子）患者的基因治疗是采用逆转录病毒携带凝血因子基因引入受体肝脏细胞（再生能力较强）而得到表达，使该细胞不断分泌凝血因子。引导学生通过治疗实例，分析并总结基因治疗的概念。小组讨论得出结论培养学生分析、对比、归纳和总结的能力。教学程序知 识 内 容教师活动学生活动设计意图基因治疗：是指利用遗传工程的原理和方法，引入目的基因来矫正人体内出现的异常基因，以达到预防、治疗、最终治愈疾病的新型方法。基因治疗的途径及基因治疗的步骤媒体展示：基因治疗的两种途径提出问题：1基因治疗的两种途径之间的差异。2总结基因治疗的步骤。（回答：1.两种途径都
6、是为了把目的基因导入到患者的体内。体外途径是取受体细胞，在体外进行培养，然后将治疗基因导入，再将重组的受体细胞重新输回患者体内；而体内途径则是直接的将治疗基因导入患者体内。2.基因治疗的步骤：选择治疗基因 选择运输治疗基因的载体 将治疗基因转入患者体内 治疗基因的表达）设疑，引导，总结结论。讨论，分析，比较，总结，交流，得出结论。通过两种不同途径的比较，使学生理解并掌握知识，归纳出基因治疗的的步骤。ADA基因缺陷症基因治疗机理媒体展示：ADA基因缺陷症基因治疗机理采用学生阅读课文，并提出疑难问题，由老师或学生来分析，解释。学生可能提出的问题：1载体、受体细胞分别是什么？2受体细胞不是T淋巴细胞
7、而是其它细胞行吗？3逆转录病毒作为载体，会不会感染人体细胞，应该如何操作才能保证人体的安全？4为什么重组受体细胞要导入到骨髓，若不是导入骨髓而是导入到别的部位，行吗？5ADA基因缺陷病治疗机理是基因治疗的哪一条途径？指导学生阅读课文，引导他们提出问题，培养他们发现问题的能力。学生积极思考，提出问题，回答问题。激发学生学习兴趣，调动其学习科学知识的主动性，也培养学生处理问题的能力。教学程序知 识 内 容教师活动学生活动设计意图6这个患者痊愈后，她的后代会不会遗传ADA基因缺陷病的致病基因？7为什么要用携带人正常ADA基因的细菌，而不直接的从正常人体中提取治疗基因？8为什么ADA基因会整合到T淋巴
8、细胞的染色体上，而不是细胞的其它部位？基因治疗的机理1基因置换：指用正常的目的基因替换导致疾病的基因，使致病基因得到永久的更正。2基因修正：指将致病基因的突变碱基序列加以纠正，保留基因的其他正常部分。3基因修饰：指将目的基因导入病变细胞或其他细胞，其表达产物可以补偿致病基因的功能，致病基因本身并未得到改变。4基因抑制：指导入能干扰、抑制基因表达的外源基因。5基因封闭：是指利用反义技术封闭某些特定基因的表达，以达到抑制有害基因表达的目的。引导，讲解，解释认识，了解通过基因治疗的机理的学习，使学生了解基因治疗的相关手段。基因治疗的应用基因治疗的应用：1用于癌症治疗。2遗传性疾病的基因治疗。讲解，分
9、析理解，掌握让学生了解基因治疗这种前沿的科学手段对人类社会的作用。基因治疗面临的问题基因治疗面临的问题：1改变人类卵细胞或精子遗传结构的问题。2提高人类的潜能，如通过遗传干涉改变引导学生分组讨论，回答讨论，分析，结合之前所学引发学生对可能带来的社会教学程序知 识 内 容教师活动学生活动设计意图人类记忆和智力。3基因操作过程中可能会引起病毒感染或DNA位置错误，导致癌症和其他损伤的产生。问题。知识，分析基因治疗所面临的难题。伦理等问题的继续关注。六、教学评价设计1.基因治疗是把健康的外源基因导入（ ）A.有基因缺陷的细胞中 B.有基因缺陷的染色体中C.有基因缺陷的细胞器中D.有基因缺陷的DNA分
10、子中2.与传统的药物治疗方法相比，基因治疗具有哪些优点？（提示：基因治疗是一种根本性的治疗，它可以通过取代突变的致病基因，也可以通过改变病变细胞的基因结构，或者通过导入能增强人体内免疫能力的 基因等方式，来达到治疗的目的。与传统的药物治疗相比，以上这些措施，都是从根本上对疾病进行控制。）七、课后反思本节课利用前沿科技引入，使学生产生强烈的学习欲望，使课堂进入较浓厚的学习氛围中。在教学过程中，主要设计疑难问题，通过讨论、思考、交流达到教学目的。学习“ADA基因缺陷症基因治疗机理”时，由学生阅读课文后，提出问题，由教师或学生来分析，解决这些问题。爱因斯坦说过“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。因为提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着真正的进步。在本课中，我充分的给学生提问题的机会，锻炼学生提问题的能力，起到促进学生学习能力的作用，激发了学生的学习兴趣，达到良好的教学效果。不足之处是由于本地资源不足以及条件有限，学生没办法获得更多更具体的有关知识，只是通过课本了解基因治疗技术的原理等方面的知识，这样获得的知识太抽象、太肤浅。
