《人类基因组计划及其意义》教案
一、教学目标
(1)认知和能力：
1、能独立阅读，认真思考、收集、分析、筛选和提取相关信息。
2、进一步认识说明文的文体特征，了解说明文的一些新的特点。
(2)过程与方法：
以学生自读为主，教师适当点拨。
(3)情感态度与价值观：
学生通过文本研习，进一步了解科学，激发学科学、用科学的兴趣和热情。
二、教学重难点：
如何放手，真正提高学生的自学能力。
三、课时：一课时
四、教学过程：
一、导入
我们已经从达尔文那里了解到了人类从哪里来，今天，我们要来了解一下人类要向哪儿去。如果按照进化论的说法，我们人生病了是不该去治疗的。因为这有违人生老病死的自然规律。人是不应该长生不老的，否则人类将不能优化，停止进化。但人这种七情六欲丰富，贪求颇多的生物是无法停止自己的追求与摸索的。比如人一直以来都没有停止过追求长寿、健康与青春永驻。现在人们对长生与不老的追求，已经不再停留在加强营养与娱乐精神等外围层次，而是深入细胞，去研究控制人类生老病死的基因，以期从根本上参透人生老病死的自然现象，从而获得自己想要的结果。比如人类于l990年lO月，启动了人类基因组计划，有美、德、日、法、中六个国家参与其中。
二、请阅读全文，弄清什么是人类基因组计划，这一计划将对人类产生什么影响
1、教师提供阅读方法：找出每段的关键词，理清文章结构有助于整体把握课文内容.有助于我们更快地把握相应的关键信息。
讨论关键词：
第1段： “重大工程”“科学计划”
第2段： “具体目标”“基础”
第3段; “意义”
第4段： “第一是规模化”
第5段： “第二是序列化”
第6段： “以序列为基础”“特点”
第7段： “第三是信息化”
第8段： “第四是医学化”
第9段： “第五是产业化”
第l0段： “第六是人文化”
第ll段： “冲击”
第12段：“共同的基因组”“保护”“平等”
第13段：“共同财富与遗产”
第14段：“隐私”
第15段：“自然进化的产物”
第l6段：“知情权”
第17段：“非和平使用的可能性”
第l8段：“基因安全”
2、依照这些关键信息，文章的大致脉络是先交代人类基因组计划的启动及其宗旨与目标，接着是这一计划的意义，最后是谈这一计划对人类社会生活的影响。
文章结构：
第一部分(第1—2段)：交待人类基因组计划的启动及其宗旨与目标。
第二部分(第3—10段)：从六个方面介绍人类基因组计划对生命科学研究与生物产业发展的巨大导向性意义。
第三部分(第l l—l8段)：对人类基因组计划启动之后可能会对人类社会产生的影响进行分析。可以分成两个层次。
第一层(第ll一16段)：说明人类基因组计划给社会带来的冲击，明确基因是人类的其同财富，人类在运传上是平等的，应该善待自己，善待他人。
第二层(第17—18段)：阐述基因组研究的非和平使用的可能性，强调基因安全的重要性。
3、(1)请为“人类基因组计划”下一个定义。
人类基因组计划是以测定组成人类基因组的30亿个核苷酸序列，从而奠定阐明人类基因组及所有基因的结构与功能，解读人类的全部遗传信息，揭开人体奥秘的基础为科学宗旨和具体目标的人类科学史上的重大工程。
(2)如果将开头换成以上我们概括的定义，好不好，为什么?
本文是一篇科普报告，除了绕不过去的专业术语外，尽用大众化、通俗形象的语言，收到很好的科普效果。
(3)从文中找出基因组计划对人类的影响的句子。
4、讨论：文章结构有什么特点?
《人类基因组计划及其意义》是一篇学术报告，语言通俗易懂，文章在结构上的特点也是为了适应学术演讲的需要而安排的，条分缕析，眉目清晰，纲举目张。总体上是总分结构，条理清楚，一目了然，特别是对学科以外的读者来说，这样的归纳总结、分纲列目更容易把握文章内容。
5、本文能把深奥的学术报告写得通俗易懂，得益于说明方法的恰当使用，请找出本文的说明方法并品味其妙处。
下定义：
“人类基因组计划是与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称的人类科学史上的重大工程。”
列数据：
“人类基因组计划是由美国政府于1990年10月正式启动，然后德、日、英、法、中等5个国家的科学家先后正式加入，现在已经有l6个实验室及1100名生物科学家、计算机专家和技术人员参与。”
举例子：
“这些细微差异已经足以成为第一代能识别‘敌我’的种族或群体特异性生物灭绝武器。举几个例子：从人种来说，白种人中不少见的对艾滋病(AIDS)病毒的天然免疫功能，在亚洲人(黄种人)中还没有发现或极为少见。”
这些说明方法的使用都使得说明更清楚、通俗。
三、你有在其它地方接触过人类基因组计划的相关信息吗?向同学们介绍一下。(教师补充一些相关的内容)
杨焕明，l952年lO月6曰生于浙江温州。l982年在南京铁道医学院生物系获硕士学位，1988年在丹麦哥本哈根大学医学遗传学研究所获博士学位。后到法国马赛免疫中心人类分子遗传实验室进行研究。曾先后在美国哈佛大学、洛杉矾大学加州分校攻读博士后。l997年任中国医学科学院、中国协和医科大学医学遗传学教授，博士生导师。
现任中科院遗传所人类基因组中心主任，联合国教科文组织生物伦理委员会委员，国际人类基因组计划中国协调人，中国人类基因组计划秘书长，中国人类基因组多样性委员会秘书长。
杨焕明教授与于军、汪建等创立华人基因中心，为中国争取了人类基因组测序l%的任务，并提前完成。不久前他们又对袁隆平院士的超级杂交稻进行测序，在2002年的美国《科学》杂志上发表论文，被国际生物学界认为是-个里程碑式的成就。2002年《科学美国人》把杨焕明评为年度科研领袖人物。
人类基因组计划是生命科学中的一项世界性重大科学工程，旨在得到人类基因组的全部核酸序列，鉴定人类的全部基因。人类将通过此项计划的实现，破译生命“天书”，解读了人类自身的奥秘。
特别引人关注的是继美、英、德、日、法之后，中国是第6个参与人类基因组计划的国家，虽然中国参与这一计划最晚，而且是唯一的发展中国家，但是中国科学家仅用了半年多的时间，于2000年4月底，就已经按照人类基因组的测序任务，拿到了3号染色体短臂上3000万对碱基的“工作框架图”。
人类基因组计划简介：
由美、英、日、德、法、中六国参与的国际人类基因组计划是人类文明史上最伟大的科学创举之一。其核心内容是测定人基因组的全部DNA序列，从而获得人类全面认识自我最重要的生物学信息。1999年9月1日中国正式加入该计划，承担了l%人类基因组(约三干万个碱基)的测序任务。
2000年6月26日，六国相继宣布人类基因组工作框架图完成。
人类基因组计划对带动和促进生物产业和生命科学的发展是显而易见。她着眼于基因组的整体理论、策略、技术，前所未有地加速了人的新基因发现及其功能研究的速度。生命科学开始了以DNA序列为基础的，以生物信息学为导向的新纪元。
人类基因组计划的进展，对来来生命科学研究的思想和方法论也带来了革命性的改变。人们将从基因组和比较生物基因组的水平，而不是孤立的、单基因水平，来重新探讨和认识生命的进化、遗传、发育、生物和环境、脑功能等重要生物学问题。
人类基因组计划的产生与“肿瘤计划”的搁浅是分不开的。美国从70年代起启动了“肿瘤计划”，但是，不惜血本的投入换来的是令人失望的结果。人们渐渐认识到，包括癌症在内的各种人类疾病都与基因直接或间接相关。测出基因的碱基序列，则是基因研究的基础。这时，科学家们面临两种选择：要么“零敲碎打”地从人类基因组中分离和研究出几个肿瘤基因，要么对人类基因组进行全测序。1986年3月，杜伯克在美围《科学》杂志上发表了一篇题为《癌症研究的转折点：测序人类基因组》的文章，这篇短文后来被称为人类基因组计划的“标书”。杜伯克说，正确的选择是对人类基因组进行全测序，这样大的项目也应当由世界各国的科学家携手完成。
人类基因组计划主要解读的四张图：物理图，转录图，遗传图，序列图。
“人类基因组计划”是解读人的基因组上的所有基因，共分析24个染色体DNA分子中的四种碱基对。3O亿个碱基对是一个很长的序列，为了更好地搞清这个长序列，需要有其它辅助工作配合。在“人类基因组计划”中，分为两个阶段：DNA序列图以前的计划和DNA序列图计划。序列图以前的计划包括物理图、转录图、遗传图。
四、描绘未来人生活，并说出看法的依据。
示例：未来人看病不用做B超等各项检查，只要测出病人的基因图谱，然后在可能发病的基因控制的相关部位检测一下就行了。未来人的寿命可以达到150岁，绝症的发病率几乎为0，器官移植的部件可以利用基因在猪等身上培植，这样排异反应就会减少至最低。
6、作业：
就“自然科学的‘双刃剑’性质”收集些资料并谈谈你的看法。
《人类基因组计划及其意义》同步练习
1.下面是语段空白处的句子，怎样排列它们的顺序才合理( )
……虽然地球上的水非常丰富，但是 ， 。 ， ，它们才是被人类直接利用的水资源。
①淡水大约只占3% ②只有极少部分存在于大气、河流、湖泊以及地表浅层 ③海洋水约占地球全部水量的97% ④这大约3%的淡水绝大部分又分布在南极、北极和人迹罕至的高山地区
A、①③②④ B、①④③② C、③②①④ D、③①④②
(二)阅读下面一段文字
基因工程(节选)
所谓基因工程是指在其因水平上的操作，并改变生物遗传性状的技术。具体地说，按照人们的需要用类似工程设计的方法将不同生物的基因(目的基因)进行分离、剪切、拼接等操作，并通过分子载体(如质粒、人噬菌、SV40及其它病毒)转入适宜的受体细胞中而获得复制和表达的一种分子生物技术。由该技术构建的且具有新遗传性状的生物称之为“基因工程生物”，一般简称为“工程生物”。1973年基因工程的诞生，标志着新的生物革命的开始。这一年，美国斯坦福大学分子生物学家S?柯恩第一个建成“基因工程菌”，并创立基因工程模式，科学界把这一年定为基因工程元年，而S?柯恩成为基因工程发展史上第一位创始人。然而，基因工程的诞生不是偶然的，1953年，美国生物学家沃森和物理学家克拉克，在前人发现生物遗传物质DNA(脱氧核糖核酸，或者说基因)的基础上，发现了DNA的双螺旋结构，最终揭示了生物遗传之谜;60年代确定遗传信息传递方式以及“工程酶”与分子载体研究取得一系列成就有关系。这些成就为基因工程诞生做了理论和技术方面的充分准备。以基因工程诞生为标志，20多年来，生物技术飞速发展，通过“工程微生物”生产的新药有胰岛素、荷尔蒙、干扰素、乙肝疫苗等等;还有转基因动物生产医药品和优质营养品以及基因农作物抗各种病虫害等等。1990年开始实施、至今已取得重大进展并正在加紧进行的“人体基因组计划”，将为人类创造奇迹。这一计划一旦完成，人体基因组图谱绘制出来，图解整个人体10万种基因，并了解其功能，这将成为遗传病诊治或基因治疗以及寻找医治癌症、艾滋病等药物的指南。我国参与了“人类基因组计划”的进程，如制订了水稻基因组计划;人体基因计划项目在我国南方、北方均已启动，发现了一些新基因及其功能，研究工作取得可喜进展。
2.对“基因工程”理解正确的一项是( )
A、基因工程是一种改变生物遗传性状的技术。
B、基因工程是按照工程设计的方法，将生物的基因分解后获得一种新分子的生物技术。
C、基因工程是将不同生物的基因进行操作，然后将它转入受体细胞，从而获得一种新的遗传性状的生物技术。
D、基因工程是将不同生物的基因转入受体细胞后，所获得的一种新的遗传性状的分子生物。
3.基因工程的诞生经历了三个阶段，这三个阶段突出的成就是：
50年代成就是：
60年代成就是：
70年代成就是：
4.划线句子是一个长句，这个长句是阐述的主要意思是( )
A、这个计划将成为指南。
B、这个计划一旦完成，将成为指南。
C、人体基因组图谱图解人体基因将成为指南。
D、人体基因组将成为指南。
E、这个计划一旦完成，将成为遗传病诊治及医治癌症、艾滋病等药物的指南。
5.本文写了三层意思，这三层意思是什么?请选出正确的选项( )
A、阐述基因工程的含义。
B、说明什么是基因工程生物。
C、基因工程诞生的意义。
D、基因工程形成的过程。
E、基因工程的诞生使生物技术飞速发展。
F、“人体基因组计划”的实施，将为人类创造奇迹。
参考答案
1.D 2.C 3.发现了双螺旋结构;确定遗传信息传递方式及“工程酶”;建立“基因工程菌”并创立基因工程模式 4.E 5.ADE(B是说明A;C是为D张本;F是对E的具体阐述)
《人类基因组计划及其意义》测试
1、下列加点的字注音有误的一项是( )
A.携.带 xié 规模. mó 纤.维 qiàn
B.伦.理 lún 衍.生 yǎn 病症. zhèng
C.辜.负 gū 恐怖. bù 克隆. lóng
D.疟.疾 nǜe 和谐. xié 祸患. Huàn
2、下列词语书写完全正确的一项是( )
A.奥密 免疫力 耸人听闻
B.厚望 里程碑 无米之饮
C.框架 胰岛素 杞人忧天
D.遗传 核苷酸 无性繁植
3、下列句中标点符号运用错误的一项是( )
A.白宫庆祝“工作框架图”的背景图案值得玩味：解读生物之书——人文的里程碑。
B.研究规模的改变带来了实验室及实验方式的改变，同时对领头科学家的素质，工作人员的团体精神，以及超大型实验室特有的“半科学、半企业”型管理都提出了新的要求。
C.人类基因组计划完成之日(这里讲的是人类的奥秘彻底揭开之时，人类基因组计划只是序幕。)就是人类自己灭亡之时。
D.所有成员在遗传上是平等的，人类的基因是人类的共同财富与遗产。
4、下列句中加点的成语(熟语)使用正确的一项是( )
A.当中国女排捧回冠军奖杯时，举国弹冠相庆....，无不佩服陈忠和教练的坚韧和勇气。
B.这种首饰的款式非常新颖时尚，一经推出,不少爱美的女士慷慨解囊....抢购。 C.老张今年65 岁，精神矍铄.... ，干起活来一点也不比年轻差。
D.他三天两头到厂长办公室磨洋工...，希望厂里解决职工子女上学难的问题。