《生物技術的安全性與倫理問題》教學設計年級高三學科生物學課型一輪復習課時1教材分析本章內容選取了與現代生物技術的發展直接相關的、比較突出的三個問題——轉基因產品、克隆人和生物武器進行討論。這些內容與前幾章的內容既是一個有機的整體，又是對前面內容的升華。前三章包括很多知識、技術、工程層面的內容，需要教師詳細講述；而本章內容直指科學技術的社會責任問題，不需要教師過多講述，需要的是學生廣泛參與、進行討論。所以，教材在編寫時,將學生活動放在重要的位置，安排了辯論、調查、思維訓練、參觀及多個“思考.討論”等活動。希望通過這些活動，讓學生能理性地看待生物技術的安全性和倫理問題，將來能運用相關知識作出正E確的個人決策。同時，這樣的安排還能讓學生感受到他們不是知識的被動接受者，而是應該積極參與學習的全過程，從而培養他們理性辨別和判斷、不信謠、不傳謠、承擔社會責任的意識，以及讓他們養成質疑的習慣。通過討論，可以讓學生明確，許多社會問題在不同的條件下，可能有不同的解決辦法，從而培養他們用辯證的眼光看待復雜社會問題的意識。在討論過程中鍛煉的應變能力和表達能力，對于學生的終身發展也是非常有意義的。學情分析本節課是一輪復習中的一節課，授課對象是高三的學生，學生已經具備的知識和經驗有：必修2學過的減數分裂等相關的知識以及本模塊“細胞工程"一章中動物體細胞核移植技術、胚胎移植技術，“基因工程”一章中轉基因技術等相關的知識，只有運用這些知識才能更好地辨析每種觀點背后論據的科學性。在學習新課時，學生已通過辯論、調查、討論等方式參與轉基因產品、克隆人和生物武器等倫理問題的探討中。而本節課是一輪復習課，要更加精煉和突出要點，因此主要策略就是引導學生運用已經學過的知識，在具體情境中發表觀點。首先要調動學生回憶起與發酵工程、細胞工程及基因工程等相關的現代生物技術的基礎知識，然后再設計一些情境讓學生對生物技術的安全性和倫理問題進行一些反思和辨析。教學目標簡述與生物技術安全性和倫理問題有關的生物學知識，能運用這些知識理解不同觀點的內容和論據。（生命觀念）能運用嚴謹的推理和可靠的證據，闡明自己對生物技術安全性和倫理問題的見解，形成質疑、求實的科學態度和客觀的科學的評價能力。（科學思維）當遇到對轉基因等生物技術的爭論時，能夠理性地參與討論，向公眾普及相關知識及國家有關的政策和法規。（社會責任）重難點【重點】闡明重組DNA技術需要三種基本工具及其作用。【難點】說明在具體的情境中如何使用三種工具。教學過程創設情境，導入新課。中國動物疾病模型重大進展:首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬誕生亨廷頓舞蹈癥類似于阿爾茨海默癥（AD）、帕金森綜合癥（PD）等，是一種神經退行性疾病，患者會表現出手舞足蹈狀，故又被稱為“致命的舞蹈”。該病是染色體顯性遺傳病，只要父母一方患有疾病，子女就有50%的概率患病。目前，該病只有2種藥物獲得許可，并且只能緩解癥狀。要進行藥物研發，就離不開模型生物的建立。2018年3月30日，暨南大學粵港澳中樞神經再生研究院李曉江教授和中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院賴良學研究員在生物學頂級學術期刊《細胞》（Cell）發表了一項重大成果：首次利用CRISPR/Cas9基因編輯技術，成功培育出世界首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬，精準地模擬出人類神經退行性疾病。如圖是“敲入”亨廷頓舞蹈病基因的模型豬的建立過程：結合情境，提出問題：①該過程使用的生物技術手段有哪些？②你支持這些技術應用在人上嗎？為什么?【設計意圖】利用科技新聞，引導學生關注生物技術的進展和應用，同時提出問題，導入新課。（二）挖掘情境中的素材，展示本章核心概念。1.播放視頻：基因編輯技術【設計意圖】介紹生物技術的熱點問題，引發學生的關注和興趣。閱讀材料，分析問題資料1：鎘在人體內富集可引起慢性中毒,導致“痛痛病”,我國科學家袁隆平及其研究團隊,通過敲除水稻細胞中的吸鎘基因,成功培育出幾乎不含鎘的水稻新品種。資料2：2022年1月7日，美國馬里蘭州的醫生首次將基因編輯豬的心臟移植到人類患者身上。研究人員將豬體內3個會引起人類對豬器官產生排斥反應的基因“敲除”，并將6個相關的人類基因嵌人豬的基因組。資料3：近年來，“設計完美嬰兒”一詞出現在大眾的視野中。有人提出利用基因編輯技術設計出長大后臉蛋漂亮、身高標準、智力超群的“完美嬰兒”。提出問題：你怎么看待“基因編輯技術”？你支持這些研究嗎？教師串講：基因編輯作為一項生物學的技術本身是中性的，目前全世界都在進行基因編輯的研究，試圖培育出一些新的動植物品種用于食品的改良、農畜業的發展和疾病的攻克等。正如前兩個資料中展示的一樣，其目的是為了讓科技的發展為人類的進步和福祉來服務，但對人類胚胎進行基因編輯以獲得所謂“完美的人”和前面兩項研究的動機完全是背道而馳的，因此科學界公開反對和批判這類研究。原因大概有以下幾點：首先，基因編輯技術并不完善可能會使嬰兒暴露在未知的其他疾病風險中；其次，對一個本來健康的嬰兒進行基因編輯違背基本的自然倫理，與尊重自然、尊重生命的理念相沖突，甚至會引發“人種”歧視等問題。中國科學院科學道德建設委員會曾表態：堅決反對任何個人、任何單位在理論不確定、技術不完善、風險不可控、倫理法規明確禁止的情況下開展人類胚胎基因編輯的臨床應用。總結歸納，展示本章概念圖通過以上資料，我們看到生物技術在造福人類社會的同時，也可能帶來安全與倫理問題，這就是本章的核心概念。教師串講：20世紀70年代后，以基因工程為代表的一大批生物技術成果進入人類生產和生活，特別是在醫藥和農業生產上發揮了極大的作用。生物技術就像一把“雙刃劍”，它既可以造福人類，也可能給人類帶來潛在的危害。當試管嬰兒、轉基因食品和克隆到來，有人為此感到歡欣鼓舞，有人覺得非常恐慌，究竟該如何應對？作為高中生，我們要對社會問題有參與意識并且能夠利用所學知識，科學地、理性地發表自己的看法。（三）結合知識點，在具體情境中回答問題1、轉基因產品的安全性引發社會的廣泛關注（1）回顧轉基因技術在微生物、動物和植物等領域取得的累累碩果。(2)展示轉基因產品帶來的爭論引導學生利用所學知識，理性看待轉基因技術。①實例分析：轉Bt毒蛋白基因的抗蟲棉會毒害人體嗎？②我國關于轉基因產品的法規和政策。2.我國禁止生殖性克隆人（1）說明我國政府對于克隆的態度：①我國不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗②我國重視治療性克隆涉及的倫理問題，主張對治療性克隆進行有效監控和嚴格審查。重點知識：①區分生殖性克隆和治療性克隆；②警惕用新技術研究生殖性克隆人引導學生思考問題：你支持“試管設計嬰兒”嗎？通過設計試管嬰兒救治自己的孩子，是否合乎倫理？答案提示：①把試管嬰兒當作人體零配件工廠，是對生命的不尊重；早期的生命也有活下去的權利，拋棄或殺死多余的胚胎，無異于“謀殺”；②有人會濫用設計試管嬰兒技術，而設計嬰兒性別，或建立器官工廠資料分析，表達觀點：資料：2017年，一個科研小組宣布，他們通過把人的干細胞注人豬的胚胎中，首次成功培育了人豬嵌合體胚胎。該胚胎在豬體內發育了3~4周后，研究人員終止了妊娠。這項研究的最終目的是在動物體內培育出可供移植的器官，從而解決人類器官移植來源不足的問題。(1)請你分析研究人員為什么在胚胎發育3~4周后終止了妊娠。(2)如果未來培育出“人獸嵌合體”，它是不是也會面臨與克隆人一樣的倫理問題?(3)你認為這樣的研究應該受到法律約束，還是應該徹底禁止?請說出你的理由。觀點提示：（1）早期終止妊娠的原因可能如下：從技術角度來看，目前后續的技術還不成熟，不確定人的干細胞是否能定向分化為所需要的組織、器官，未知因素太多，距離培育出可供移植器官的最終目標還相當遙遠；從倫理角度來看，該研究面臨巨大的倫理挑戰；從法律和政策角度來看，很多國家目前都不允許繼續進行后續實驗。（2）基于目前的技術，倫理問題相當突出，涉及的倫理問題有：帶有人體細胞的嵌合體動物可能會使實驗動物“人類化”；如果人體細胞進入了豬的神經系統或生殖系統，就可能讓豬擁有人腦的某些特性或生出帶有人類特征的怪物等。（3）目前多數國家禁止進行將人類細胞在動物體內培育這樣的研究，少數國家沒有完全禁止，但每項研究都需要提前向相關專家委員會提交申請并征求公眾的意見。3.世界范圍內應全面禁止生物武器（1）知識點：生物武器的種類、特點（2）我國政府對生物武器的態度：任何情況下，不發展、不生產、不儲存生物武器，反對生物武器及其技術和設備的擴散，并主張全面禁止和