1、基因治療教學設計海南省樂東縣黃流中學 陳興軍一、教學目標1.說出基因治療的基本含義、兩種途徑、基本步驟、優點及其前景。2.掌握ADA基因缺陷癥基因治療機理。3.體驗科學技術的發展促進人類健康方面的積極作用，認同每一項新技術的發展都有逐步完善的過程、都有可能帶來相關的社會問題。二、教學重點和難點基因治療的基本步驟及其優點。基因治療的基本步驟。ADA基因缺陷癥基因治療機理。三、教學策略本節課的學習內容是比較前沿的診治技術，不論是設計原理還是實施步驟都相當復雜。根據這一特點，對本節課的教學我主要采用以下對策。1.結合現實中的問題，盡量讓學生感受到這些新技術在解決健康問題方面的突出作用。比如，如何對遺

2、傳病“ADA基因缺陷癥”進行“治本”的治療，這樣既引發學生的學習興趣，又突出“生物科學與健康”的主題。因為這些新技術的出現都是幫助人類更好地解決健康難題，從而突出學習本節的意義。在教學中采用學生閱讀課文，然后提出問題，由老師或學生來回答，既可以培養學生發現問題，也為學生提供回答問題的機會，能提高學生的學習能力，培養學生的學習興趣。2.關于基因治療的原理的教學，可以結合必修中的遺傳學原理進行。因為基因治療是較復雜的科學技術，所以對于每一項技術的講解不宜過多、過深，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細胞中的缺陷基因進行修正或補充。關基因治療等新技術的積極作用，是本節教學的主要目

3、標，除此之外，還應該注意啟發學生思考每種技術所存在的問題，比如，基因診斷的準確程度如何、如何面對診斷的結果、基因治療的技術障礙，以及是否可能帶來的社會倫理問題等，以此引發學生對這些問題的繼續關注，自覺地把學習延伸到課下。四、教學媒體設計利用CAI課件進行多媒體教學，主要向學生展示相關的圖片、資料，給學生一個較為形象、具體的認識，便于理解所學的內容。五、教學過程教學程序知 識 內 容教師活動學生活動設計意圖創設問題情景，導入新課利用資料引入：提供資料：東方網消息  2002年6月22日，上海第九人民醫院研究人員發現，疤痕的產生是由于傷口內細胞產生過多的生長因子（TGF-），若阻斷TGF

4、-的信號轉導則可抑制疤痕的產生。他們采用腺病毒介導的基因轉染技術，將治療基因直接注射到大白鼠傷口的皮膚內，有效阻斷了TGF-在皮膚成纖維細胞內的信號轉導，從而抑制傷口內TGF-的合成，使傷口疤痕量下降70。疤痕不僅影響外形美觀，嚴重者可導致功能障礙。以往治療疤痕采用藥物、蠟療、超聲波及手術切除等方法，效果均不盡如人意。中國科學家利用基因治療手段，成功抑制動物傷口疤痕，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，它與傳統的疾病治療方式有何區別？引導學生分析資料思考、分析，歸納，回答由社會的前沿科技信息，激發學生的學習興趣，使其產生強烈的求知欲。基因治療的概念利用血友病乙患者治愈過

5、程的資料總結基因治療的概念：血友病乙（缺乏凝血因子）患者的基因治療是采用逆轉錄病毒攜帶凝血因子基因引入受體肝臟細胞（再生能力較強）而得到表達，使該細胞不斷分泌凝血因子。引導學生通過治療實例，分析并總結基因治療的概念。小組討論得出結論培養學生分析、對比、歸納和總結的能力。教學程序知 識 內 容教師活動學生活動設計意圖基因治療：是指利用遺傳工程的原理和方法，引入目的基因來矯正人體內出現的異常基因，以達到預防、治療、最終治愈疾病的新型方法。基因治療的途徑及基因治療的步驟媒體展示：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總結基因治療的步驟。（回答：1.兩種途徑都是為了把目的基因導

6、入到患者的體內。體外途徑是取受體細胞，在體外進行培養，然后將治療基因導入，再將重組的受體細胞重新輸回患者體內；而體內途徑則是直接的將治療基因導入患者體內。2.基因治療的步驟：選擇治療基因 選擇運輸治療基因的載體 將治療基因轉入患者體內 治療基因的表達）設疑，引導，總結結論。討論，分析，比較，總結，交流，得出結論。通過兩種不同途徑的比較，使學生理解并掌握知識，歸納出基因治療的的步驟。ADA基因缺陷癥基因治療機理媒體展示：ADA基因缺陷癥基因治療機理采用學生閱讀課文，并提出疑難問題，由老師或學生來分析，解釋。學生可能提出的問題：1載體、受體細胞分別是什么？2受體細胞不是T淋巴細胞而是其它細胞行嗎？

7、3逆轉錄病毒作為載體，會不會感染人體細胞，應該如何操作才能保證人體的安全？4為什么重組受體細胞要導入到骨髓，若不是導入骨髓而是導入到別的部位，行嗎？5ADA基因缺陷病治療機理是基因治療的哪一條途徑？指導學生閱讀課文，引導他們提出問題，培養他們發現問題的能力。學生積極思考，提出問題，回答問題。激發學生學習興趣，調動其學習科學知識的主動性，也培養學生處理問題的能力。教學程序知 識 內 容教師活動學生活動設計意圖6這個患者痊愈后，她的后代會不會遺傳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基因會整合到T淋巴細胞的染色體上，而

8、不是細胞的其它部位？基因治療的機理1基因置換：指用正常的目的基因替換導致疾病的基因，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：指將目的基因導入病變細胞或其他細胞，其表達產物可以補償致病基因的功能，致病基因本身并未得到改變。4基因抑制：指導入能干擾、抑制基因表達的外源基因。5基因封閉：是指利用反義技術封閉某些特定基因的表達，以達到抑制有害基因表達的目的。引導，講解，解釋認識，了解通過基因治療的機理的學習，使學生了解基因治療的相關手段。基因治療的應用基因治療的應用：1用于癌癥治療。2遺傳性疾病的基因治療。講解，分析理解，掌握讓學生

9、了解基因治療這種前沿的科學手段對人類社會的作用。基因治療面臨的問題基因治療面臨的問題：1改變人類卵細胞或精子遺傳結構的問題。2提高人類的潛能，如通過遺傳干涉改變引導學生分組討論，回答討論，分析，結合之前所學引發學生對可能帶來的社會教學程序知 識 內 容教師活動學生活動設計意圖人類記憶和智力。3基因操作過程中可能會引起病毒感染或DNA位置錯誤，導致癌癥和其他損傷的產生。問題。知識，分析基因治療所面臨的難題。倫理等問題的繼續關注。六、教學評價設計1.基因治療是把健康的外源基因導入（ ）A.有基因缺陷的細胞中 B.有基因缺陷的染色體中C.有基因缺陷的細胞器中D.有基因缺陷的DNA分子中2.與傳統的藥

10、物治療方法相比，基因治療具有哪些優點？（提示：基因治療是一種根本性的治療，它可以通過取代突變的致病基因，也可以通過改變病變細胞的基因結構，或者通過導入能增強人體內免疫能力的 基因等方式，來達到治療的目的。與傳統的藥物治療相比，以上這些措施，都是從根本上對疾病進行控制。）七、課后反思本節課利用前沿科技引入，使學生產生強烈的學習欲望，使課堂進入較濃厚的學習氛圍中。在教學過程中，主要設計疑難問題，通過討論、思考、交流達到教學目的。學習“ADA基因缺陷癥基因治療機理”時，由學生閱讀課文后，提出問題，由教師或學生來分析，解決這些問題。愛因斯坦說過“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”。因為提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創造