人教版高中生物选修3《现代生物科技专题四生物技术的安全性和伦理问题》教学设计

专题四生物技术的安全性和伦理问题

第一节转基因生物的安全性

教学目标

1．知识目标：

（1）关注转基因生物的安全性问题，认同对生物技术安全性问题讨论的必要性。

（2）举例说出对转基因生物安全性问题的不同观点及论据。

2．态度观念目标：

（1）引导学生了解转基因生物的发展前景和现实生产实践中的应用，激发学生养成勇于探索和不断创新的精神。

（2）通过向学生介绍转基因生物的安全性，形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。

3．能力目标：

（1）学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、综合分析问题和实际应用的能力。

（2）通过学习转基因生物安全性和伦理问题，强化学生对外来物种安全性的理解，提高知识迁移能力，综合分析能力，思维能力和创新能力。

教学重难点：

1.教学重点

（1）对转基因生物的安全性问题多层面、多角度的关注。

（2）运用生物学知识对不同观点的理由进行辨析和讨论。

2.教学难点

（1）从关注整个生物圈的和谐、稳定与发展的高度去审视转基因生物的安全性。

（2）了解有关转基因生物安全性问题争论背后复杂的政治、经济、宗教和伦理道德背景。（3）保证课堂讨论、辩论会，以及社会调查的组织工作有序而有效地实施。

教学方法：以学生自学、交流心得、讨论、分析和调查，教师引导点拔相结合。

教学课时：2课时

教学过程：

创设情境，引入课题。

学习探究材料：

自1972年美国斯坦福大学的伯格（P.Berg）第一次重组DNA获得成功之后，各国科学家们不但做了各种DNA的重组工作，而且还把某些重组DNA转移到细菌中表达获得成功。随后出现了转基因制药、转基因动物、转基因植物等。其中，特别令人鼓舞的是转基因植物的研究成果：科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物，并有一大批对人类生活至关重要

的转基因农作物也已获准进入商品化生产，其能使作物增产20%左右，这已忧成为人类解决饥饿和贫困不可或缺的技术。

目前，全球种植转基因农作物的国家已经有十几个，种植面积最大的前四个国家分别是美国、阿根廷、加拿大和中国。其中以种植转基因大豆和玉米最多，其次是转基因棉花和油菜。在中国，种植转基因农作物的面积还在不断扩大，一大批拥有自主知识产权的转基因农作物也正在农田里试种。20XX年，仅抗虫棉种植面积就达130多万公顷，增产皮棉1亿kg，创经济效益50亿元。目前，还有些国家有部分转基因产品开始上市。

教学质疑，引导学生讨论分析，引出课题：

1．转基因生物安全吗？

2．食用后会不会对人体健康造成隐性伤害？

3．重组DNA会不会侵入环境中的微生物体内，而使之变成新的致病菌？

4．转基因生物会不会对生态环境造成破坏？会不会造成前所未有的“外来物种入侵”？提供教材资料，引导学生阅读，分析、讨论，得出结论：

一．转基因成果令人叹为观止：

1、1972年美国斯坦福大学的伯格第一次重组DNA获得成功。

2、转基因的重要成果

（1）微生物方面:把某些重组DNA转移到细菌中表达获得成功，随后，使出现了具有重要经济价值的各种重组微生物。

如：可以清除石油污染的“超级菌”、利用转基因细菌制造蛛丝等。

学习材料：

转基因细菌可治癌症

英国医学专家日前将转基因大肠杆菌与一种抗癌药相结合，成功杀死了实验鼠体内的癌细胞。科学家将转基因大肠杆菌注射到实验鼠的肿瘤内，再给实验鼠注射一种名叫6－MPDR的抗癌药。这种药无法单独发挥作用，但是一种由转基因大肠杆菌分泌的酶能将此药物“激活”，形成一种有效的毒素，将其周围的癌细胞杀死，而不伤害其它组织器官。

（2）基因制药方面:生物制药已经成为21世纪的朝阳产业。

学习材料：

近十几年来，在利用生物技术制取新药方面取得了惊人的成就，已有不少药物应用于临床。例如人胰岛素、人生长激素、干扰素、乙肝疫苗、人促红细胞生成素（Epo）、GM－集落刺激因子（GM－CSF）、组织溶纤酶原激活素、白细胞介素－2及白介素－11等。正在研究的有降钙素基因相关因子、肿瘤坏死因子、表皮生长因子等140多种。随着生物技

术药物的发展，多肽与蛋白质类药物的研究与开发，已成为医药工业中一个重要的领域，同时给生物制剂带来了新的挑战。在实际应用中，基因工程药物受到一定限制，如口服应用时生物利用度低，会受到消化酶的破坏，在胃酸作用下不稳定，在体内半衰期较短等，因此只能注射给药或局部用药。为了克服这些缺陷，已开始改为合成这些天然蛋白质的较小活性片段，即所谓“多肽模拟”或“多肽结构域”合成，又叫“小分子结构药物设计”。这类药物可口服，有利于由皮肤、粘膜给药，用于治疗免疫缺陷症、HIV感染、变态反应性疾病、风湿性关节炎等，其制造成本也更低。这种设计思想也已应用于多糖类药物、核酸类药物和模拟酶的有关研究。小分子药物设计属于第二代结构相关性药物设计，所设计的分子能替代原先天然活性蛋白与特异靶相互作用。

（3）转基因动物方面:受到转基因巨型小鼠获得成功的鼓舞，科学家又在培育生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽方面,不断取得辉煌成就.同时,科学家还把转基因动物变成生物反应器。

（4）转基因植物方面:

学习质疑：吃西红柿可以防乙肝吗？

预防乙肝不用打针，只要吃几个西红柿就行。这可不是玩笑，中国农科院生

物技术研究中心经过十年研究，培育出的抗乙肝西红柿顺利通过前三个阶段的测试，明年有望上市。

抗乙肝西红柿与普通西红柿口感一样酸中带甜，不但可以直接食用，还可以榨成汁或炒菜吃，对人体没有任何毒副作用。据该项目负责人刘德虎研究员介

绍，食用抗乙肝西红柿，虽不能治愈乙肝，但一年只吃几个，就完全能代替注射乙肝疫苗。抗乙肝西红柿属于转基因食品，就是将乙肝疫苗植入西红柿内，经

多代繁殖，使转入的基因稳定化。这种西红柿上市后将论个出售，每个售价大概在２元左右。通过上述材料的学习，引导学生思考下列问题：

1．对于转基因产品我们该如何看待？

2．转基因产品安全性问题讨论的焦点是什么？

3．人们心中的疑虑有多少是盲目的，有多少是有科学依据的呢？

4．外源基因引入后，是否会影响其他重要的调节基因，甚至会激活原癌基因？

5．转基因技术广泛应用是否会导致难以消灭的新病原物出现？

6．转基因新物种的出现，是否会造成生态学灾难？

7．人类摄食大量转基因食品是否会影响人类及其后代的健康？

通过分析、讨论，引出新知识。

二．转基因技术的安全性问题：

基因一旦被改动，一方面可能引起生物体内一系列未知的结构与功能的变化；另一方面，转基因操作对生物体的影响会通过遗传传递。

1．转基因生物及其产品的安全性：

（1）生物安全：

（2）环境安全：

（3）食品安全：

2．生物安全的概述：

提供教材的资料复印件，让学生自学、分析、探讨和交流观点。

三．对转基因生物安全性的讨论：

让学生各自讲述自己在安全性问题上的观点，引导正反观点的共鸣。

四．理性看待转基因技术：

1、要正确认识转基因技术的应用前景，特别在医药和农业生产上的巨大成就。

2、要趋利避害，不能因噎废食。

3、要完善相应法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性。

4、要增强法律意识，提高科研道德水平。

引导学生概括出对转基因生物安全性问题的总结：

1、正确的伦理舆论导向

2、社会监督

3、法规的建立

教学小结：正确看待转基因生物安全性，确保食品、健康、环境的安全。

教学后记：

本节教学过程以学生自学为主，通过提供的一些资料的阅读、分析、学生探讨和交流，明确转基因生物安全性，引导学生正确看待安全性问题。教学效果较好，活跃了学生思维，提高了学生的明辨是非的能力和综合分析能力。

第二节关注生物技术的伦理问题

教学目标

1.认同对生物技术伦理问题讨论的必要性，简述克隆人、试管婴儿、基因检测等生物技术在应用中可能和已经带来的利与弊。

2.通过讨论、阅读、查找资料等活动，关注上述问题可能给人类生活带来的影响，形成自身的心理准备和理性的思考。

教学重难点：

1.教学重点：

通过讨论与交流，让学生既要了解到克隆技术、体外受精和胚胎移植技术，以及基因检测技术在人类生活中的积极作用，同时还要关注它们带来的有关伦理问题。

2.教学难点：

在讨论问题过程中，引导学生运用科学的原理和语言、严谨的逻辑表述自己的观点，防止随意的猜测、盲目的疑虑和偏激的态度。

教学方法：以学生自学、交流心得、讨论、分析和调查，教师引导点拔相结合。

1.利用热点问题的冲击力调动学生的学习兴趣。虽然这些问题目前在一定范围内还存在争议，但若干年以后，却是学生在未来的生活中所要面对的。这些问题与他们的切身利益有一定的相关性，让学生从这一角度认识问题，会让问题的讨论活泼而又严肃，会让每个学生都认真地去思考生物技术带来的伦理争论。

2.本节课在教学方式、态度取向以及对待问题的态度等方面，与第一节有相似之处。有关热点问题的背景资料和争论焦点的内容，可以安排学生自己阅读，还可以让学生在互联网上查阅和收集更多相关的信息，在课堂上就问题展开充分的讨论，让学生感受到生物技术的伦理问题已经或正在进入我们的生活，以及这些问题对个人、家庭和社会可能产生的影响。如果可能的话，还可以就其他一些学生感兴趣的生物技术安全性和伦理问题展开讨论。

教学课时：1课时

教学过程：

给出材料，引导思考、交流。

材料一：有朝一日如果克隆人真的来了，我们应该怎么办？（见印发资料）

材料二：你支持设计试管婴儿吗？（见印发资料）

材料三：你要一张基因“身份证”吗？（见印发资料）

生物技术革命的浪潮席卷全球，不仅带来巨大的社会效益和经济效益，而且也对人们传统的观念造成极大撞击，在持有不同价值观的人群中引起了激烈的争论。

1、你支持克隆人胚胎的研究吗？

2、你支持生殖性克隆人吗？

3、你是否支持设计试管婴儿？

4、你是怎样看待克隆人的研究的？

5、克隆人如果真的来到了人间，你认为应该怎样正确看待他们？

经过阅读、交流，引出课题。

一、克隆技术引发的伦理问题

1．不赞成：

（1）克隆人严重违反了人类伦理道德

（2）克隆人冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念

（3）克隆人是制造在心理人和社会地位上都不健全的人

（4）克隆技术尚不成熟

2．赞成：

（1）技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法得到解决。

（2）克隆人是一项科学研究，既然是科学，就应该允许研究克隆人。

3．我国政府观点：禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。

二．试管婴儿引发的伦理问题

1．不符合伦理道德：

（1）把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重。

（2）早期生命也有生存权利，抛弃或杀死多余的胚胎，无异于谋杀。

（3）有人会滥用设计试管婴儿技术，而设计婴儿性别等。

2．符合伦理道德：

（1）设计试管婴儿是为了救人，是救治患者的最好、最快捷的办法

（2）提供骨髓的造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤

（3）脐带血乃试管婴儿的“身外之物”

3．政府观点：实施体外受精、胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部的批准

三．基因检测引发的伦理问题

1．基因检测的优点：通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的。

2．基因检测引发的问题及解决方法：

引发的问题：

（1）因对基因结构及基因间相互作用认识不够，难以达到预防疾病的目的。

（2）给被检测者带来巨大心理压力。

（3）个人基因资讯的泄露会造成基因歧视。

解决方法：正确的科学知识传播、伦理道德教育、立法等。

四．生物技术伦理问题的举例

克隆人、设计试管婴儿、基因歧视

课堂小结：明确生物技术的优点和引发的伦理问题。

教学后记：

通过本节的学习，学生能更明确生物对人类生活带来的好处和引发的伦理

道德问题，使学生能更理性地看待相关问题。通过学习探讨、交流，拓宽了学生的视野和综合分析能力。本节教学中仍需要让学生上网去查找更多的相关内容，让学生进行交流，甚至

可以让学生针对生物技术引发的问题整理出一些小论文进行评比，这样会使学生更清楚明自己的责任。

第三节禁止生物武器

教学目标

1.列举生物武器的主要种类。

2.举例说出生物武器给人类带来的威胁。

3.形成坚决禁止生物武器、维护世界和平的态度。

教学重点和难点

1.教学重点

举例说出生物武器对人类带来的威胁。

2.教学难点

如何看待禁止生物武器与转基因技术在生物武器方面的应用。

教学课时：1课时

教学方法（策略）和过程

1.运用直观素材──教科书中的图片、其他图片和影像资料，以帮助学生了解生物武器的种类以及生物武器的危害。让学生感觉到生物武器离我们并不遥远，不论是历史上的遭遇，还是现实中的事件；也不论是中国，还是外国。通过图片和影像资料的直观性，来完成教学的重点内容。

2.对待生物武器的态度应明确而坚定──坚决禁止生物武器。这部分内容与前面转基因生物安全性的讨论大不一样。在转基因生物安全性的问题上，教科书中陈述了两种不同的