2019-2020年高二生物基因診斷和基因治療1.doc

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2019-2020年高二生物基因診斷和基因治療1 【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與能力方面： 1.簡(jiǎn)述基因診斷的基本含義和基本原理。 2.描述基因診斷在惡性腫瘤早期診斷中的重要作用。 3.舉例說(shuō)明基因治療的基本含義和基本原理、優(yōu)點(diǎn)及前景。 4.進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展促進(jìn)人類健康方面的重要作用。 過(guò)程與方法方面： 本節(jié)課主要采取學(xué)生通過(guò)小組合作探究的方法，并通過(guò)瀏覽網(wǎng)站資料來(lái)了解當(dāng)前在基因診斷與基因治療的科學(xué)進(jìn)展。能夠說(shuō)書(shū)基因診斷與基因治療的過(guò)程，在小組合作探究中理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生的合作探究精神，和自我學(xué)習(xí)、搜集信息和處理信息的能力。 情感態(tài)度、價(jià)值觀方面： 【教學(xué)重點(diǎn)】 1.簡(jiǎn)述基因診斷的基本含義和基本原理。 2.描述基因診斷在惡性腫瘤早期診斷中的重要作用。 3.舉例說(shuō)明基因治療的基本含義和基本原理、優(yōu)點(diǎn)及前景。 【教學(xué)難點(diǎn)】 基因診斷的原理，基因芯片的應(yīng)用。 【教學(xué)方法】 講授法和學(xué)生自主合作學(xué)習(xí)相結(jié)合 【教學(xué)課時(shí)】 2課時(shí)。 【教學(xué)過(guò)程】 （情景導(dǎo)入）師：教師用課件展示資料介紹xx年中國(guó)發(fā)生的SARS疫情，并提出問(wèn)題，“能否快速檢測(cè)出疑似患者送檢樣品中的SARS病毒？”激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師展示網(wǎng)絡(luò)資料。學(xué)生圍繞著這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)討論，然后小組匯報(bào)交流。 教師：如何利用基因診斷來(lái)確認(rèn)SARS病毒？哪些疾病可以基因診斷來(lái)檢測(cè)？ （學(xué)生活動(dòng)）學(xué)生閱讀教材解答問(wèn)題。 基因診斷適應(yīng)檢測(cè)疾?。? 1. 由入侵病原微生物基因的表達(dá)引起的疾病。 2. 自身遺傳物質(zhì)變異引起的。 教師：什么是基因診斷？基因診斷的原理？基因診斷的過(guò)程是？ DNA分子探針，DNA分子雜交原理， 學(xué)生分組探究學(xué)習(xí)結(jié)束后，進(jìn)行交流。圖示回答，并黑板展示： 1．基因診斷 （1）原理 DNA分子雜交原理 （2）過(guò)程 獲得目的基因 構(gòu)建基因探針 從被測(cè)生物中取樣 對(duì)單鏈DNA分子進(jìn)行PCR擴(kuò)增 將DNA轉(zhuǎn)到特定的尼龍膜上 將DNA探針與樣品進(jìn)行雜交 觀察雜交斑 （3）基因診斷現(xiàn)狀 基因診斷具有高度的敏感性和特異性，且簡(jiǎn)便、快捷，因此在病毒、細(xì)菌、支原體、衣原體、立克次體及寄生蟲(chóng)感染診斷中得到了廣泛應(yīng)用?；蛟\斷本身是在分子遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在遺傳病的診斷方面成績(jī)最為突出，也最有發(fā)展前途，對(duì)許多已明確致病基因及其突變類型的遺傳病診斷效果良好。即使不明確致病基因，也可利用遺傳標(biāo)志進(jìn)行連鎖分析來(lái)診斷某些遺傳病。腫瘤是一類多基因病，其發(fā)展過(guò)程復(fù)雜，臨床表現(xiàn)多樣，涉及到多個(gè)基因的變化并與多種因素有關(guān)，因而相對(duì)于感染性疾病及單基因遺傳病來(lái)說(shuō)，腫瘤的基因診斷難度更大得多。但腫瘤的發(fā)生和發(fā)展從根本上離不開(kāi)基因的變化，所以基因診斷在腫瘤疾病中也會(huì)有廣闊的前景。 專家認(rèn)為，基因診斷至少應(yīng)有三大原則：第一，基因診斷首先要有嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)，保證基因不被污染；第二，診斷的敏感性和準(zhǔn)確性需要設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)線；第三，基因診斷必須有嚴(yán)格的倫理學(xué)要求，其中包括隱私保密、知情同意等等 （3）基因芯片 通過(guò)微技術(shù)手段將大量特定序列的DNA片段（探針）有序地固定在尼龍膜、玻片或硅片上，從而能大量，快速、平行地對(duì)DNA分子的堿基序列進(jìn)行測(cè)定和定量分析。 應(yīng)用： 基因芯片在感染性疾病、遺傳性疾病和腫瘤等疾病的臨床診斷方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)檢測(cè)方法相比，它可以在一張芯片同時(shí)對(duì)多個(gè)病人進(jìn)行多種疾病的檢測(cè)；無(wú)需機(jī)體免疫應(yīng)答反應(yīng)，能及早診斷，待測(cè)樣品用量?。荒軝z測(cè)病原微生物的耐藥性，病原微生物的亞型；極高的靈敏度和可靠性；檢測(cè)成本低，自動(dòng)化程度高，利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。這些特點(diǎn)使得醫(yī)務(wù)人員在短時(shí)間內(nèi)，可以掌握大量的疾病診斷信息，這些信息有助于醫(yī)生在短時(shí)間內(nèi)找到正確的治療措施。同時(shí)為不久的將來(lái)實(shí)現(xiàn)真正意義上的網(wǎng)絡(luò)診斷提供了有效手段。 分析討論1990年美國(guó)第一粒臨床治療的實(shí)例，回答基因治療的具體步驟？ 3. 基因治療 定義：將特定外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞來(lái)治療疾病 過(guò)程： 教師：（提出問(wèn)題）舉例說(shuō)明如何對(duì)癌癥進(jìn)行基因治療的? 基因治療機(jī)理 基因置換：正?；蛉〈虏』? 基因修正：糾正致病基因的突變堿基序列 基因修飾：目的基因表達(dá)產(chǎn)物補(bǔ)償致病基因的功能 基因抑制：外源基因干擾、抑制有害基因的表達(dá) 基因封閉：封閉特定基因的表達(dá) 小結(jié)： 基本概念 基因診斷 PCR技術(shù) 基因芯片 基因治療 基本理論 基因診斷過(guò)程 基因診斷及基因芯片的應(yīng)用 基因治療的過(guò)程 基因治療的機(jī)理 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 原理 基本過(guò)程 基因診斷 基因診斷現(xiàn)狀 基因診斷和基因治療 原理 基因芯片 應(yīng)用 原理 基因治療 實(shí)際應(yīng)用 【隨堂練習(xí)】 1.在基因治療過(guò)程中，最重要的一步是 （ ） A．從受體細(xì)胞尋找致病基因 B．致病基因與載體結(jié)合 C．目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞表達(dá) D．治療基因的選擇 2.下列不是基因診斷應(yīng)用的是 （ ） A. 各種腫瘤的生物學(xué)特性的判斷 B. 遺傳病的基因異常分析（包括產(chǎn)前診斷） C. 器官移植 D. 法醫(yī)學(xué)中個(gè)體識(shí)別、親子鑒定 3.目前臨床診斷不常用方法有 （ ） A．望聞問(wèn)切 B．血清免疫學(xué)診斷 C．生化學(xué)診斷 D．基因診斷 4．常用作基因治療載體的是 （ ） A．乙肝病毒 B．植物病毒 C．可以整合基因的病毒 D．細(xì)菌 5.下列物質(zhì)是基因芯片成分的是 （ ） A．DNA B.氨基酸 C.胰島素 D.乙酰膽堿 【布置作業(yè)】做思考與探究 【教學(xué)反思】 基因診斷與基因治療這一節(jié)內(nèi)容是比較前沿的知識(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中比較感興趣，再加上本節(jié)課有大量的生活實(shí)例和已有關(guān)于基因工程的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)相對(duì)比較容易。所以，在授課過(guò)程中，學(xué)生參與的比較高，加上采取了合作教學(xué)，學(xué)生討論的很熱烈。本節(jié)課可以讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)之后，討論，派代表表達(dá)問(wèn)題，具體步驟和前沿知識(shí)，可以讓學(xué)生提前上網(wǎng)查找。但由于本節(jié)課介紹的一些基礎(chǔ)原理和方法，還需要教師幫助學(xué)生進(jìn)行分析點(diǎn)評(píng)，對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行加深、鞏固和升華。