基因治疗和人类基因组计划
遗传病与人类未来
一、教材分析
这两节是本章的重点内容之一。此节内容是学生通过对第2册前几章有关遗传变异知识的学习，意在理论联系实际，也为以后基因工程的学习打下了基础。
《基因治疗与人类基因组计划》教材第一个内容是以治疗SCID患者为例，介绍了基因治疗的基本过程：通过具体病例的介绍使学生理解基因治疗的一般步骤和方法。这个内容以学生前面学过的转基因技术为基础的，但学生还未学习器具体步骤，所以对具体步骤还要详细说明，为以后基因工程的学习打下了基础。第二个内容是介绍了人类基因组计划的实施过程及意义。安排了一个课外活动：利用互联网了解人类基因组计划的实施过程和应用价值。通过每位学生亲自查找，搜集资料，全班讨论，获得全面的信息，能培养学生收集信息的能力，并深刻认识到科学探索过程中的艰辛。学生活动：讨论谁有权利知道基因检测的结果。设置了多个讨论题，供学生活动，从而使学生更深入地理解人类基因组计划的意义，加深对前面知识的理解。
《遗传病与人类未来》这的第一个内容以苯丙酮尿症和蚕豆病为例，说明了基因是否有害与环境有关，这个内容与前面的所学的基因的表达，以及基因型与表现型之间的关系有关。第二个内容主要是组织学生讨论选择放松对人类未来的影响，要应用到学生前面所学的遗传基本定律和来进行教学。
二、学情分析：
关于基因治疗和人类基因组计划是目前科学界的热门话题，学生已从电 视或各种媒体中有所了解，并且通过本章以上几节内容的学习，学生在第一册中已学习了病毒、细菌、淋巴细胞等细胞结构的特点，通过第二册的学习，已掌握了有关组成基因的碱基序列、性状及基因控制性状等知识，为本章内容的学习打下了基础。但是学生对从根本上治疗疾病措施——基因治疗的具体步骤不是很清楚。
关于遗传病与人类未来，学生已经在前面学过有关基因的表达，基因型与表现型之间的关系，生物进化论中的遗传平衡定律讨论起来难度不是很大。
三、教学目标：
1．知识目标：知道基因治疗的概念，理解基因治疗的基本方法和基本程序。了解人类基因组计划的内容、过程、意义及实施的艰巨性，学会利用互联网收集有关人类基因组计划的信息资料。探讨基因检测可能带来的影响，理性思考科学进步的意义与价值。举例说出基因是否有害与环境因素有关，说出隐性遗传病选择放松对未来的影响。
2．能力目标：通过对SCID病基因治疗图的分析，提高学生识图能力。培养学生利用互联网搜集信息资料的能力、表达能力、语言组织能力和团队合作能力。通过探讨基因检测对社会带来的一系列问题和遗传病选择放松对未来的影响，培养学生分析判断能力。通过讨论一进是否有害与环境因素的关系，培养学生的逻辑辨正思维。
3．情感目标：正确认识人类基因组计划的艰巨性，激发学生探求生命科学奥秘的兴趣。培养科学态度及勇于探索、克服困难等科学素养，提高学生创新意识。
四、重点难点：
1．教学重点：基因治疗的方法和基因是否有害与环境有关，可以通过例举开展教学活动。
2．教学难点：一是隐性遗传病选择放松对未来的影响，可以通过实例分析组织教学，
二是正确认识科学技术的发展，可运用讨论、交流开展教学活动。
五、课前准备：
①学生准备；分组通过互联网搜集有关人类基因组计划的实施过程的信息，讨论并整理，制作成投影片，供课堂上使用。
②教师准备：搜集信息、供学生讨论阅读。多媒体课件：基因治疗SCID病的过程
教学过程：
1．设疑，导入新课
[师]：我国有很多糖尿病患者，此病的病症是什么 [生]：尿糖、多饮、多食、多尿。 [师]：病因是什么
[生]：胰岛病变，胰岛素含量下降，血糖上升。 [师]：治疗方法是如何改进的 学生讨论
[生]：早期治疗方案是利用从动物中提取出来的胰岛素治疗，因为是动物体内的，效果不是很理想。如果直接从人体血清中提取，不仅费用昂贵，而且产量很少。几年前科学家将人体内控制合成胰岛素的基因成功地导入了一奶牛受精卵内，从而稳定地从乳汁中获得了大量的胰岛素。但是病人还是必须定时注射胰岛素。那么最根本最彻底的办法是把正常胰岛素基因转入胰岛细胞中，使细胞恢复合成胰岛素的能力,即基因治疗。
2．案例教学，获得新知 教师提供一事例：“法国气泡儿童事件”。该事件发生在法国巴黎某医院实施SCID病基因治疗临床试验中。该免疫缺陷症表现为T细胞和B细胞的严重免疫缺陷，如不治疗，婴儿会在出生后一年内，由于严重和反复的感染而夭折。SCID常规疗法是进行骨髓移植，但是它的配型很困难，而且会由于捐献者患有感染性的单核细胞增多症，导致病人产生淋巴瘤。
[师]SCID病的病因：腺苷脱氨酶（ADA）缺陷引起，ADA催化腺苷和脱氧腺苷成为肌苷和2-脱氧肌苷，ADA在淋巴细胞中最多，ADA缺乏导致脱氧腺苷和脱氧三磷酸腺苷蓄积在细胞内，特别是淋巴细胞内。这两种代谢产物对淋巴细胞具有毒性，它们能抑制核糖核苷酸还原酶活性而阻碍DNA合成。
[生]：阅读书本130页图6-11及相关内容。 [师]：多媒体动画展示
[师]：病毒、细菌、T淋巴细胞结构有何区别
[生]：病毒无细胞结构，细菌原核细胞，无染色体，人T淋巴细胞为真核细胞，有真正的细胞核。
[师]：细菌中的ADA基因是如何整合到反转录病毒上的 [生]：逆转录病毒感染细菌。 [师]：T淋巴细胞的功能是什么 [生]：免疫。
[师]：T淋巴细胞能与被抗原入侵的宿主细胞密切接触，激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞的通透性发生改变，最终导致靶细胞裂解死亡，细胞内的抗原也因失去藏身之所而为抗体消灭。同时，T淋巴细胞还能释放出可溶性免疫活性物质——淋巴因子，如白细胞介素、干扰素等。淋巴因子大都是通过加强各种有关细胞的作用来发挥免疫效应的。
[师]：T淋巴细胞如何得到ADA基因 [生]：逆转录病毒的感染。
师小结：基因治疗SCID病基本步骤：（1）让反转录病毒作为载体，首先将细菌中的ADA基因整合到病毒核酸上。（2）用它去感染病人T淋巴细胞，体外培养T淋巴细胞，筛选出
ADA基因已整合到染色体上的细胞。（3）将携带正常ADA基因的T淋巴细胞回注到病人体内。从而归纳出一般基因治疗的过程：
3．搜集信息，培养能力
[教师指导学生活动]提供材料，学生分组讨论这些资料(参考资料附后)。 人类基因组计划的内容非常广泛，也是学生非常感兴趣的问题，建议教师在教学前充分利用学生学习的积极性，让学生更多地搜集人类基因组计划的资料，在搜集资料和汇报成果时领会人类基因组计划的重大意义。
在布置学生搜集资料时，最好是将学生分组，不同的组搜集不同方面的资料，教师事先列出需要搜集资料的几个方面。例如，什么是人类基因组计划，人类基因组计划与人体健康有什么关系，人类基因组计划对社会伦理道德观产生哪些影响，等等。在课前，教师可以将学生搜集的资料做成幻灯，便于展示和教学。
教师在介绍完人类基因组计划的内容及其意义后，要及时引导学生讨论人类基因组计划在人体健康和社会伦理等方面的正面和反面效应，通过讨论让学生理解，科学技术是一把双刃剑，既可以为人类造福，又可能带来某些负面影响。为保证人类基因组计划的研究不误入歧途，科学家应承担应有的社会责任，如不进行有悖于社会伦理道德的研究等；普通公民应有责任和义务了解科学家所从事的研究工作，督促科学家的研究向着有利于社会进步的方向进行，等等。此外，教师还可以开展多种形式的活动。例如，可以举办专题讲座、辩论会等
4．案例教学，逻辑辨证
组织学生讨论基因型与表现型之间的关系（生物的表现型是由基因型决定的，但是也受到环境的影响，因为环境会影响基因的表达）
提问：那人类的遗传病是不是也是这样的呢
举例说明（苯丙酮尿症、蚕豆病、人体对维生素C需求）
结论（判断某个基因的利与害，需要与多种环境因素进行综合考虑） 5．归纳总结
学生阅读P135内容，要求思考讨论：
1、用自己的语言说明，什么是“选择放松” 2、“选择放松”使有害基因被保留下来，会使有害基因的频率增加吗为什么 3、我们应该以怎样的态度对待“选择放松”
七、板书设计
一、基因治疗及策略 1．定义 2．过程： 反转录病毒→（感染）携带正常基因的细菌→正常基因整合到反转录病毒的核酸上→（感染）病人的靶细胞→培养靶细胞，正常基因整合到靶细胞的染色体上→注回病人体内
二、人类基因组计划 1．提出 2．合作 3．意义
三、基因是否有害与环境有关 1、表现型＝基因型＋环境 2、辨证看有害基因 四、放松选择 1．定义
2．对隐性遗传病的影响
遗传与人类健康教案
