《基因治療》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、基因治療教學(xué)設(shè)計(jì)海南省樂東縣黃流中學(xué) 陳興軍一、教學(xué)目標(biāo)1.說(shuō)出基因治療的基本含義、兩種途徑、基本步驟、優(yōu)點(diǎn)及其前景。2.掌握ada基因缺陷癥基因治療機(jī)理。3.體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)人類健康方面的積極作用，認(rèn)同每一項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展都有逐步完善的過(guò)程、都有可能帶來(lái)相關(guān)的社會(huì)問題。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)基因治療的基本步驟及其優(yōu)點(diǎn)。2.教學(xué)難點(diǎn)基因治療的基本步驟。ada基因缺陷癥基因治療機(jī)理。三、教學(xué)策略本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容是比較前沿的診治技術(shù)，不論是設(shè)計(jì)原理還是實(shí)施步驟都相當(dāng)復(fù)雜。根據(jù)這一特點(diǎn)，對(duì)本節(jié)課的教學(xué)我主要采用以下對(duì)策。1.結(jié)合現(xiàn)實(shí)中的問題，盡量讓學(xué)生感受到這些新技術(shù)在解決健康問題方面的

2、突出作用。比如，如何對(duì)遺傳病“ada基因缺陷癥”進(jìn)行“治本”的治療，這樣既引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又突出“生物科學(xué)與健康”的主題。因?yàn)檫@些新技術(shù)的出現(xiàn)都是幫助人類更好地解決健康難題，從而突出學(xué)習(xí)本節(jié)的意義。在教學(xué)中采用學(xué)生閱讀課文，然后提出問題，由老師或?qū)W生來(lái)回答，既可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，也為學(xué)生提供回答問題的機(jī)會(huì)，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.關(guān)于基因治療的原理的教學(xué)，可以結(jié)合必修中的遺傳學(xué)原理進(jìn)行。因?yàn)榛蛑委熓禽^復(fù)雜的科學(xué)技術(shù)，所以對(duì)于每一項(xiàng)技術(shù)的講解不宜過(guò)多、過(guò)深，有大致的了解即可。比如，在基因治療中最核心的問題則是對(duì)細(xì)胞中的缺陷基因進(jìn)行修正或補(bǔ)充。3.有關(guān)基因治療等新技術(shù)

3、的積極作用，是本節(jié)教學(xué)的主要目標(biāo)，除此之外，還應(yīng)該注意啟發(fā)學(xué)生思考每種技術(shù)所存在的問題，比如，基因診斷的準(zhǔn)確程度如何、如何面對(duì)診斷的結(jié)果、基因治療的技術(shù)障礙，以及是否可能帶來(lái)的社會(huì)倫理問題等，以此引發(fā)學(xué)生對(duì)這些問題的繼續(xù)關(guān)注，自覺地把學(xué)習(xí)延伸到課下。四、教學(xué)媒體設(shè)計(jì)利用cai課件進(jìn)行多媒體教學(xué)，主要向?qū)W生展示相關(guān)的圖片、資料，給學(xué)生一個(gè)較為形象、具體的認(rèn)識(shí)，便于理解所學(xué)的內(nèi)容。五、教學(xué)過(guò)程教學(xué)程序知 識(shí) 內(nèi) 容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)問題情景，導(dǎo)入新課利用資料引入：提供資料：東方網(wǎng)消息 2002年6月22日，上海第九人民醫(yī)院研究人員發(fā)現(xiàn)，疤痕的產(chǎn)生是由于傷口內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)多的生長(zhǎng)因子（tgf

4、-），若阻斷tgf-的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)則可抑制疤痕的產(chǎn)生。他們采用腺病毒介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)染技術(shù)，將治療基因直接注射到大白鼠傷口的皮膚內(nèi)，有效阻斷了tgf-在皮膚成纖維細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而抑制傷口內(nèi)tgf-的合成，使傷口疤痕量下降70。疤痕不僅影響外形美觀，嚴(yán)重者可導(dǎo)致功能障礙。以往治療疤痕采用藥物、蠟療、超聲波及手術(shù)切除等方法，效果均不盡如人意。中國(guó)科學(xué)家利用基因治療手段，成功抑制動(dòng)物傷口疤痕，使疤痕治療這一世界性難題獲得重要突破。問題：基因治療是什么，它與傳統(tǒng)的疾病治療方式有何區(qū)別？引導(dǎo)學(xué)生分析資料思考、分析，歸納，回答由社會(huì)的前沿科技信息，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。基因治療的概念利用

5、血友病乙患者治愈過(guò)程的資料總結(jié)基因治療的概念：血友病乙（缺乏凝血因子）患者的基因治療是采用逆轉(zhuǎn)錄病毒攜帶凝血因子基因引入受體肝臟細(xì)胞（再生能力較強(qiáng)）而得到表達(dá)，使該細(xì)胞不斷分泌凝血因子。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)治療實(shí)例，分析并總結(jié)基因治療的概念。小組討論得出結(jié)論培養(yǎng)學(xué)生分析、對(duì)比、歸納和總結(jié)的能力。教學(xué)程序知 識(shí) 內(nèi) 容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖基因治療：是指利用遺傳工程的原理和方法，引入目的基因來(lái)矯正人體內(nèi)出現(xiàn)的異?；?，以達(dá)到預(yù)防、治療、最終治愈疾病的新型方法?；蛑委煹耐緩郊盎蛑委煹牟襟E媒體展示：基因治療的兩種途徑提出問題：1基因治療的兩種途徑之間的差異。2總結(jié)基因治療的步驟。（回答：1.兩種途徑都

6、是為了把目的基因?qū)氲交颊叩捏w內(nèi)。體外途徑是取受體細(xì)胞，在體外進(jìn)行培養(yǎng)，然后將治療基因?qū)?，再將重組的受體細(xì)胞重新輸回患者體內(nèi)；而體內(nèi)途徑則是直接的將治療基因?qū)牖颊唧w內(nèi)。2.基因治療的步驟：選擇治療基因 選擇運(yùn)輸治療基因的載體 將治療基因轉(zhuǎn)入患者體內(nèi) 治療基因的表達(dá)）設(shè)疑，引導(dǎo)，總結(jié)結(jié)論。討論，分析，比較，總結(jié)，交流，得出結(jié)論。通過(guò)兩種不同途徑的比較，使學(xué)生理解并掌握知識(shí)，歸納出基因治療的的步驟。ada基因缺陷癥基因治療機(jī)理媒體展示：ada基因缺陷癥基因治療機(jī)理采用學(xué)生閱讀課文，并提出疑難問題，由老師或?qū)W生來(lái)分析，解釋。學(xué)生可能提出的問題：1載體、受體細(xì)胞分別是什么？2受體細(xì)胞不是t淋巴細(xì)胞

7、而是其它細(xì)胞行嗎？3逆轉(zhuǎn)錄病毒作為載體，會(huì)不會(huì)感染人體細(xì)胞，應(yīng)該如何操作才能保證人體的安全？4為什么重組受體細(xì)胞要導(dǎo)入到骨髓，若不是導(dǎo)入骨髓而是導(dǎo)入到別的部位，行嗎？5ada基因缺陷病治療機(jī)理是基因治療的哪一條途徑？指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文，引導(dǎo)他們提出問題，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題的能力。學(xué)生積極思考，提出問題，回答問題。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的主動(dòng)性，也培養(yǎng)學(xué)生處理問題的能力。教學(xué)程序知 識(shí) 內(nèi) 容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖6這個(gè)患者痊愈后，她的后代會(huì)不會(huì)遺傳ada基因缺陷病的致病基因？7為什么要用攜帶人正常ada基因的細(xì)菌，而不直接的從正常人體中提取治療基因？8為什么ada基因會(huì)整合到t淋巴

8、細(xì)胞的染色體上，而不是細(xì)胞的其它部位？基因治療的機(jī)理1基因置換：指用正常的目的基因替換導(dǎo)致疾病的基因，使致病基因得到永久的更正。2基因修正：指將致病基因的突變堿基序列加以糾正，保留基因的其他正常部分。3基因修飾：指將目的基因?qū)氩∽兗?xì)胞或其他細(xì)胞，其表達(dá)產(chǎn)物可以補(bǔ)償致病基因的功能，致病基因本身并未得到改變。4基因抑制：指導(dǎo)入能干擾、抑制基因表達(dá)的外源基因。5基因封閉：是指利用反義技術(shù)封閉某些特定基因的表達(dá)，以達(dá)到抑制有害基因表達(dá)的目的。引導(dǎo)，講解，解釋認(rèn)識(shí)，了解通過(guò)基因治療的機(jī)理的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解基因治療的相關(guān)手段。基因治療的應(yīng)用基因治療的應(yīng)用：1用于癌癥治療。2遺傳性疾病的基因治療。講解，分

9、析理解，掌握讓學(xué)生了解基因治療這種前沿的科學(xué)手段對(duì)人類社會(huì)的作用?；蛑委熋媾R的問題基因治療面臨的問題：1改變?nèi)祟惵鸭?xì)胞或精子遺傳結(jié)構(gòu)的問題。2提高人類的潛能，如通過(guò)遺傳干涉改變引導(dǎo)學(xué)生分組討論，回答討論，分析，結(jié)合之前所學(xué)引發(fā)學(xué)生對(duì)可能帶來(lái)的社會(huì)教學(xué)程序知 識(shí) 內(nèi) 容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖人類記憶和智力。3基因操作過(guò)程中可能會(huì)引起病毒感染或dna位置錯(cuò)誤，導(dǎo)致癌癥和其他損傷的產(chǎn)生。問題。知識(shí)，分析基因治療所面臨的難題。倫理等問題的繼續(xù)關(guān)注。六、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)1.基因治療是把健康的外源基因?qū)耄?）a.有基因缺陷的細(xì)胞中 b.有基因缺陷的染色體中c.有基因缺陷的細(xì)胞器中d.有基因缺陷的dna分

10、子中2.與傳統(tǒng)的藥物治療方法相比，基因治療具有哪些優(yōu)點(diǎn)？（提示：基因治療是一種根本性的治療，它可以通過(guò)取代突變的致病基因，也可以通過(guò)改變病變細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)，或者通過(guò)導(dǎo)入能增強(qiáng)人體內(nèi)免疫能力的 基因等方式，來(lái)達(dá)到治療的目的。與傳統(tǒng)的藥物治療相比，以上這些措施，都是從根本上對(duì)疾病進(jìn)行控制。）七、課后反思本節(jié)課利用前沿科技引入，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，使課堂進(jìn)入較濃厚的學(xué)習(xí)氛圍中。在教學(xué)過(guò)程中，主要設(shè)計(jì)疑難問題，通過(guò)討論、思考、交流達(dá)到教學(xué)目的。學(xué)習(xí)“ada基因缺陷癥基因治療機(jī)理”時(shí)，由學(xué)生閱讀課文后，提出問題，由教師或?qū)W生來(lái)分析，解決這些問題。愛因斯坦說(shuō)過(guò)“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要”。因?yàn)樘岢鲂碌膯栴}，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創(chuàng)造性的想象力，而