《生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題》教學(xué)設(shè)計(jì)年級(jí)高三學(xué)科生物學(xué)課型一輪復(fù)習(xí)課時(shí)1教材分析本章內(nèi)容選取了與現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展直接相關(guān)的、比較突出的三個(gè)問(wèn)題——轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品、克隆人和生物武器進(jìn)行討論。這些內(nèi)容與前幾章的內(nèi)容既是一個(gè)有機(jī)的整體，又是對(duì)前面內(nèi)容的升華。前三章包括很多知識(shí)、技術(shù)、工程層面的內(nèi)容，需要教師詳細(xì)講述；而本章內(nèi)容直指科學(xué)技術(shù)的社會(huì)責(zé)任問(wèn)題，不需要教師過(guò)多講述，需要的是學(xué)生廣泛參與、進(jìn)行討論。所以，教材在編寫時(shí),將學(xué)生活動(dòng)放在重要的位置，安排了辯論、調(diào)查、思維訓(xùn)練、參觀及多個(gè)“思考.討論”等活動(dòng)。希望通過(guò)這些活動(dòng)，讓學(xué)生能理性地看待生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題，將來(lái)能運(yùn)用相關(guān)知識(shí)作出正E確的個(gè)人決策。同時(shí)，這樣的安排還能讓學(xué)生感受到他們不是知識(shí)的被動(dòng)接受者，而是應(yīng)該積極參與學(xué)習(xí)的全過(guò)程，從而培養(yǎng)他們理性辨別和判斷、不信謠、不傳謠、承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的意識(shí)，以及讓他們養(yǎng)成質(zhì)疑的習(xí)慣。通過(guò)討論，可以讓學(xué)生明確，許多社會(huì)問(wèn)題在不同的條件下，可能有不同的解決辦法，從而培養(yǎng)他們用辯證的眼光看待復(fù)雜社會(huì)問(wèn)題的意識(shí)。在討論過(guò)程中鍛煉的應(yīng)變能力和表達(dá)能力，對(duì)于學(xué)生的終身發(fā)展也是非常有意義的。學(xué)情分析本節(jié)課是一輪復(fù)習(xí)中的一節(jié)課，授課對(duì)象是高三的學(xué)生，學(xué)生已經(jīng)具備的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)有：必修2學(xué)過(guò)的減數(shù)分裂等相關(guān)的知識(shí)以及本模塊“細(xì)胞工程"一章中動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)，“基因工程”一章中轉(zhuǎn)基因技術(shù)等相關(guān)的知識(shí)，只有運(yùn)用這些知識(shí)才能更好地辨析每種觀點(diǎn)背后論據(jù)的科學(xué)性。在學(xué)習(xí)新課時(shí)，學(xué)生已通過(guò)辯論、調(diào)查、討論等方式參與轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品、克隆人和生物武器等倫理問(wèn)題的探討中。而本節(jié)課是一輪復(fù)習(xí)課，要更加精煉和突出要點(diǎn)，因此主要策略就是引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)，在具體情境中發(fā)表觀點(diǎn)。首先要調(diào)動(dòng)學(xué)生回憶起與發(fā)酵工程、細(xì)胞工程及基因工程等相關(guān)的現(xiàn)代生物技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，然后再設(shè)計(jì)一些情境讓學(xué)生對(duì)生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題進(jìn)行一些反思和辨析。教學(xué)目標(biāo)簡(jiǎn)述與生物技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題有關(guān)的生物學(xué)知識(shí)，能運(yùn)用這些知識(shí)理解不同觀點(diǎn)的內(nèi)容和論據(jù)。（生命觀念）能運(yùn)用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗涂煽康淖C據(jù)，闡明自己對(duì)生物技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題的見(jiàn)解，形成質(zhì)疑、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和客觀的科學(xué)的評(píng)價(jià)能力。（科學(xué)思維）當(dāng)遇到對(duì)轉(zhuǎn)基因等生物技術(shù)的爭(zhēng)論時(shí)，能夠理性地參與討論，向公眾普及相關(guān)知識(shí)及國(guó)家有關(guān)的政策和法規(guī)。（社會(huì)責(zé)任）重難點(diǎn)【重點(diǎn)】闡明重組DNA技術(shù)需要三種基本工具及其作用。【難點(diǎn)】說(shuō)明在具體的情境中如何使用三種工具。教學(xué)過(guò)程創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課。中國(guó)動(dòng)物疾病模型重大進(jìn)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(jīng)退行性疾病，患者會(huì)表現(xiàn)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(jìn)行藥物研發(fā)，就離不開(kāi)模型生物的建立。2018年3月30日，暨南大學(xué)粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院李曉江教授和中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴良學(xué)研究員在生物學(xué)頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》（Cell）發(fā)表了一項(xiàng)重大成果：首次利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，成功培育出世界首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬，精準(zhǔn)地模擬出人類神經(jīng)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(guò)程：結(jié)合情境，提出問(wèn)題：①該過(guò)程使用的生物技術(shù)手段有哪些？②你支持這些技術(shù)應(yīng)用在人上嗎？為什么?【設(shè)計(jì)意圖】利用科技新聞，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物技術(shù)的進(jìn)展和應(yīng)用，同時(shí)提出問(wèn)題，導(dǎo)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(shù)【設(shè)計(jì)意圖】介紹生物技術(shù)的熱點(diǎn)問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生的關(guān)注和興趣。閱讀材料，分析問(wèn)題資料1：鎘在人體內(nèi)富集可引起慢性中毒,導(dǎo)致“痛痛病”,我國(guó)科學(xué)家袁隆平及其研究團(tuán)隊(duì),通過(guò)敲除水稻細(xì)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(guó)馬里蘭州的醫(yī)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(nèi)3個(gè)會(huì)引起人類對(duì)豬器官產(chǎn)生排斥反應(yīng)的基因“敲除”，并將6個(gè)相關(guān)的人類基因嵌人豬的基因組。資料3：近年來(lái)，“設(shè)計(jì)完美嬰兒”一詞出現(xiàn)在大眾的視野中。有人提出利用基因編輯技術(shù)設(shè)計(jì)出長(zhǎng)大后臉蛋漂亮、身高標(biāo)準(zhǔn)、智力超群的“完美嬰兒”。提出問(wèn)題：你怎么看待“基因編輯技術(shù)”？你支持這些研究嗎？教師串講：基因編輯作為一項(xiàng)生物學(xué)的技術(shù)本身是中性的，目前全世界都在進(jìn)行基因編輯的研究，試圖培育出一些新的動(dòng)植物品種用于食品的改良、農(nóng)畜業(yè)的發(fā)展和疾病的攻克等。正如前兩個(gè)資料中展示的一樣，其目的是為了讓科技的發(fā)展為人類的進(jìn)步和福祉來(lái)服務(wù)，但對(duì)人類胚胎進(jìn)行基因編輯以獲得所謂“完美的人”和前面兩項(xiàng)研究的動(dòng)機(jī)完全是背道而馳的，因此科學(xué)界公開(kāi)反對(duì)和批判這類研究。原因大概有以下幾點(diǎn)：首先，基因編輯技術(shù)并不完善可能會(huì)使嬰兒暴露在未知的其他疾病風(fēng)險(xiǎn)中；其次，對(duì)一個(gè)本來(lái)健康的嬰兒進(jìn)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?xí)l(fā)“人種”歧視等問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院科學(xué)道德建設(shè)委員會(huì)曾表態(tài)：堅(jiān)決反對(duì)任何個(gè)人、任何單位在理論不確定、技術(shù)不完善、風(fēng)險(xiǎn)不可控、倫理法規(guī)明確禁止的情況下開(kāi)展人類胚胎基因編輯的臨床應(yīng)用。總結(jié)歸納，展示本章概念圖通過(guò)以上資料，我們看到生物技術(shù)在造福人類社會(huì)的同時(shí)，也可能帶來(lái)安全與倫理問(wèn)題，這就是本章的核心概念。教師串講：20世紀(jì)70年代后，以基因工程為代表的一大批生物技術(shù)成果進(jìn)入人類生產(chǎn)和生活，特別是在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了極大的作用。生物技術(shù)就像一把“雙刃劍”，它既可以造福人類，也可能給人類帶來(lái)潛在的危害。當(dāng)試管嬰兒、轉(zhuǎn)基因食品和克隆到來(lái)，有人為此感到歡欣鼓舞，有人覺(jué)得非?？只?，究竟該如何應(yīng)對(duì)？作為高中生，我們要對(duì)社會(huì)問(wèn)題有參與意識(shí)并且能夠利用所學(xué)知識(shí)，科學(xué)地、理性地發(fā)表自己的看法。（三）結(jié)合知識(shí)點(diǎn)，在具體情境中回答問(wèn)題1、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性引發(fā)社會(huì)的廣泛關(guān)注（1）回顧轉(zhuǎn)基因技術(shù)在微生物、動(dòng)物和植物等領(lǐng)域取得的累累碩果。(2)展示轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品帶來(lái)的爭(zhēng)論引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)，理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)。①實(shí)例分析：轉(zhuǎn)Bt毒蛋白基因的抗蟲(chóng)棉會(huì)毒害人體嗎？②我國(guó)關(guān)于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的法規(guī)和政策。2.我國(guó)禁止生殖性克隆人（1）說(shuō)明我國(guó)政府對(duì)于克隆的態(tài)度：①我國(guó)不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)②我國(guó)重視治療性克隆涉及的倫理問(wèn)題，主張對(duì)治療性克隆進(jìn)行有效監(jiān)控和嚴(yán)格審查。重點(diǎn)知識(shí)：①區(qū)分生殖性克隆和治療性克??；②警惕用新技術(shù)研究生殖性克隆人引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題：你支持“試管設(shè)計(jì)嬰兒”嗎？通過(guò)設(shè)計(jì)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(dāng)作人體零配件工廠，是對(duì)生命的不尊重；早期的生命也有活下去的權(quán)利，拋棄或殺死多余的胚胎，無(wú)異于“謀殺”；②有人會(huì)濫用設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)，而設(shè)計(jì)嬰兒性別，或建立器官工廠資料分析，表達(dá)觀點(diǎn)：資料：2017年，一個(gè)科研小組宣布，他們通過(guò)把人的干細(xì)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(nèi)發(fā)育了3~4周后，研究人員終止了妊娠。這項(xiàng)研究的最終目的是在動(dòng)物體內(nèi)培育出可供移植的器官，從而解決人類器官移植來(lái)源不足的問(wèn)題。(1)請(qǐng)你分析研究人員為什么在胚胎發(fā)育3~4周后終止了妊娠。(2)如果未來(lái)培育出“人獸嵌合體”，它是不是也會(huì)面臨與克隆人一樣的倫理問(wèn)題?(3)你認(rèn)為這樣的研究應(yīng)該受到法律約束，還是應(yīng)該徹底禁止?請(qǐng)說(shuō)出你的理由。觀點(diǎn)提示：（1）早期終止妊娠的原因可能如下：從技術(shù)角度來(lái)看，目前后續(xù)的技術(shù)還不成熟，不確定人的干細(xì)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(biāo)還相當(dāng)遙遠(yuǎn)；從倫理角度來(lái)看，該研究面臨巨大的倫理挑戰(zhàn)；從法律和政策角度來(lái)看，很多國(guó)家目前都不允許繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。（2）基于目前的技術(shù)，倫理問(wèn)題相當(dāng)突出，涉及的倫理問(wèn)題有：帶有人體細(xì)胞的嵌合體動(dòng)物可能會(huì)使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物“人類化”；如果人體細(xì)胞進(jìn)入了豬的神經(jīng)系統(tǒng)或生殖系統(tǒng)，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(shù)國(guó)家禁止進(jìn)行將人類細(xì)胞在動(dòng)物體內(nèi)培育這樣的研究，少數(shù)國(guó)家沒(méi)有完全禁止，但每項(xiàng)研究都需要提前向相關(guān)專家委員會(huì)提交申請(qǐng)并征求公眾的意見(jiàn)。3.世界范圍內(nèi)應(yīng)全面禁止生物武器（1）知識(shí)點(diǎn)：生物武器的種類、特點(diǎn)（2）我國(guó)政府對(duì)生物武器的態(tài)度：任何情況下，不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散，并主張全面禁止和