说话人 1
我们这次主题是构建思维型课堂,那么刚才丁老师带着同学们尝试构建了模型,构建了能量流动的概念,那么下一节课李思瑶老师会给我们带来什么样的思维型课堂?我们进行期待。李思瑶老师是明光中学的生物老师,是滁州市的学科太多人,安徽省优秀班主任,滁州市优质课一等奖辅导青年教师,获得过省优质课一等奖。辅导学生参加生活竞赛获得过省一等奖,主持并完成省市级个体各一项。好,下面我们就一起来观摩李老师的课。
说话人 2
好好上课。一,朋友们好,请坐上一节课。我们刚刚学习了能量流动的概念,能量流动的过程,那么在能量流动过程中有什么规律和特点呢?这就需要我们针对一个具体的生态系统做能量的定量分析。那么选择什么生态系统座位已经有对象了,良好的材料是成功的一半。孟德尔选择了豌豆果蝇成就了摩尔根生态学家。您的脉选择了塞达博客服,在有限的时间内做能量的定量分析,同样也获得了成功。下面请同学们结合资料思考一个问题,林德曼为什么选择塞达不固湖做能量流动的定量分析材料,从营养结构和外界干扰角度进行分析,这考好了吗?哪位同学?这位同学。
说话人 3
因为这个赛达伯湖比较小,然后营养机比较简单。很好。
说话人 4
还有干扰比较少。
说话人 2
因为它较为封闭,同时是高山天然琥珀,干扰啥?好,请坐。这就是林德曼所绘制的能量流动图解。在这里,林德曼将生产者当做第一,营养级指示性动物作为第二营养级。为了方便将所有的肉食性动物作为一个整体当作第三营养级。图中的数值表示能量单位是焦耳每平方厘米小i,这里面是年,也就是说它以年作为研究单位的时间单位。针对这个图解,首先我们来思考两个问题。结合学习任务单思考这两个问题。
说话人 2
谢谢文档。
说话人 2
思考好了,请一位同学好,这位同学插筒递过来。
说话人 5
首先鎏金生态系统的总能量是 400460 十四点六,然后它具体的去入是有四个,第一是百分不,第一是 14.6 的能量是流入了分解者, 122.6 是呼吸作用,然后 327.3 是还没有进行利用的能量。
说话人 2
他说 14.6 有项分解者 327 是未利用,还有 62.8 流向事情动物流向呼吸作用多少?
说话人 5
流向呼吸作用是122.6。
说话人 2
有没有不同的观点?这位同学请坐。
说话人 6
我,我认为流向分解者应该是12012.5,然后邮箱下一个影响集是62.8,呼吸作用的是96.3,未利用的能量是293。
说话人 2
好,请坐。刚才他认为 1214.6 实际上是三个营养集流向分解者的总和,所以后面这位同学回答更准确一点。那么我们再来思考,刚刚我们学习某一营养级的能量,最终有几个去落?刚才我们学习的对 3 个去路,最终有 3 个去路,但是您的曼德塞塔博固湖能量流动图解以年作为单位,这里有 4 个去路,那么在这里是不是相互矛盾了?第二个,这里出现了未利用。什么是未利用的能量?利用的能量是否可以再利用?为了解决这个问题,我们先看两张图片,这是昨天我从校园里捡拾的几片树叶,同学们思考树叶里有没有能量,有没有被利用了?没有,对,没有。但是明年春天我们再来看,这几片树叶往往不复存在,很可能化作春泥。被哪个利用?被植物利用,对不对?也就是说它被可能被分解者所分解。从这一点来看,酷置落叶还有遗体残骸里面未利用的能量,只是目前暂时未利用,时间足够长的话,有可能被分解者利用。我们再看一张图片,这是一只小鸡,一年以后长成一只大公鸡,那么在这个这段时间内攻击的体重增加了,里面的有机物增多了,肯定储藏了很多能量,这些能量有没有暂时被利用啊?没有,但是这些未利用的能量在下一个时间段有可能往哪去了?有可能被我们人类所在赤甲所捕食,流向我们下一营养机,流向人体类。
说话人 2
当然也可能由于食物不足,一部分有锈的能量对它自己呼吸作用消耗很好,也就是说生物体中的胃利用能量也是暂时未利用,有可能在下一个时间段,时间足够长的话可能被他自身呼吸作用利用,或者被下一年级利用。那么我们来看这两者之间是否矛盾塞大,不够活是在一段时间内做能量流动的定量分析,如果时间足够长的话,能量最终都要被利用,很好,所以互相矛盾不矛盾。我们继续针对能量流动图解来思考下面两个问题。最后来总结第三个问题。
说话人 2
首先是独立思考,然后同桌相互讨论可以续费问题。刚才好像讲过可以过来看的时候就不能量不跟进,是吧?
说话人 2
今天中午。
说话人 2
那你到底是有什么特点?
说话人 2
好?请一位同学来回答前两个问题,我们把机会让给后面同学。话筒传一下。问题一,膳食的能量可不可以循环利用?
说话人 7
我觉得它不可以循环利用,因为膳食能量这都是以热冷散失,然后植物枕通过光合作用利用太阳能,但是热能最终都是以辐射形式,辐辐向大,辐射向大气层,而不能以太阳能形式供给植物来使用。对,不可以循环利用。
说话人 2
很好问题。
说话人 7
就比如说电极的。
说话人 2
电直刺性动物打断一下和肉刺性动物为例,这个能量在这两个营养机之间可不可以逆转?
说话人 7
我觉得不可以,因为第二级,第二营养级是知识性动物,第三级营养级是肉食性动物,然后肉食性动物它的力量肯定是要比知识性动物要强一些的。所以说它一定能捕食知识性动物,而知食性动物不能捕食肉食性动物。所以说不可以逆转。
说话人 2
很好,是因为捕食关系决定他们不能逆转。从进化来看,只能肉食性动物捕食直视型动物。好,请坐,通过问题一问题二,我们发现膳食的能量不能循环利用,能量在相邻营养机之间也不可逆转。因此从方向上看,能量流动具有个什么特点啊?单向性,也就是说单向扭动,我们继续探究。请同学们结合学习任务单,将图解里面的相关数值进行整理,并计算能量传递效率。
说话人 2
同学们,算得很快,粘好了吗?我们请一位同学来分享你的答案。哪位同学啊?这位同学点话筒,从上到下把相应数值给大家汇报一下,分享一下。
说话人 8
那生产者该营养机铜化能量是464.6,下一营养机铜化能量是62.8,能量传递效率是14%。
说话人 2
肉食性动物同化多少能量?
说话人 8
肉食性动物同化百分12.6。
说话人 2
从上到下来竖直了。好好,大家分享一下。
说话人 8
继续能量传递效率。
说话人 2
中间这一行和。
说话人 8
中间这行是62.8、12.6,很好,能量传递效率是 14% 和20%。
说话人 2
如果准确点是 13.5% 和20.1%。回答得很好,请坐。结合能量传递效率,我们会发现能量在相邻两个营养机之间传递效率通常都是 10% 到20%。在七大生态系统营养机之间往往也是如此。为什么牛肉魔域营养机的能量不能 100% 流向下一营养级了?问题二,从营养级的能量数值来分析能量流动还具有什么特点呢?有同学发言很积极,我们给他个机会,这位同学。加话筒。
说话人 9
你忘了?
说话人 9
能量不能百,是 100% 的,流向下营养级的原因是它自己呼吸作用需要以热能形式消耗,还有被分解者分解以及还自身还有未利用的能量。能量的流动还具有逐层递减的特点。
说话人 2
干得很好,请坐。也就是说母婴氧气的能量一部分被他自己呼吸作用消耗,还有部分流向分解者在一段时间内还有一些未利用,因此只有 10% 到 20% 流向下一样极结合能量的数值进行分析。能量流动随着营养级的增加越来越少,也就是说逐级递减很好。
说话人 2
为了更直观的认识能量的这种特点,下面请同学们建构模型,直观认识能量这种特点,请小组合作一三五排转过去。在这里给同学们提供了三种颜色的卡纸,不同的颜色代表不同营养区的生物,纸片的面积代表能量多少,请同学们相互协作,构建三个营养机之间的能量多少的。模型,共建完之后,请同学们结合自己的母亲解释刚才丁老师留下来的 4554 页的问题,探讨结合模型解释哪种生存策略更好?
说话人 2
将卡纸贴在发给你们的白纸上,用不同的颜色代表不同营养基的生物。三个营养基生物纸片的面积代表能量的多少?按营养机的从第一营养机到第三营养机给大家排列出来构建一个模型。红色放底下。
说话人 2
有的小组已经构建完了,构建完之后请思考哪种生存策略更好?快点,我来选几个小组的成果,先一起来看一下,最后让同学们来分享,我们看这个图片构建的美观程度跟这个比,哪个看得更加自然?这个对不对?我们再来看一个小组的成果,我们来看这个小组的成果,这个小组成果我们发现好像能量的传递效率有点高,对不对?传递效率在相邻营养两个营养机之间往往介于 10% 到20%。所以你们课后继续了再进行修改。发现这一小组效果很好,其他同学这个就不一点评,这一小组会觉得很好,我们让这一小组上去展,分享它的成果,并解释一下哪种生存策略更好。话筒。
说话人 4
我们来看这个是金字塔型的能量流动模型,最下面最大部分是定义量级,意思是第二样级积碳量级,能量流动效率的每一级都是 10% 到20%,因此我们全区大约有 1/ 5 的大小来进行第几啊。对于方案 a 来说,方案 a 我们先吃鸡,再吃玉米,而人吃鸡和玉米作为第一样,极人作为第二样,极玉米的能量被人的被人同化之后被人同化大约有 10% 到 20% 比较高。而对于方圆 b 来说,我们先吃玉米,再用玉米喂鸡,最后再吃鸡或者吃鸡下的蛋,这是一个比较长的食物,列鸡作为第一营养极,呸呸,玉米作为第一营养极,鸡作为第二营养极,而人作为第三页样极,根据能量逐级递减的原理来看,人最终获得的能量是极少的,不利于人的长期生存。因此我们选择方案a。
说话人 2
大家好不好,请回。通过刚才同学的分享和构建模型和解释,我们发现方案 b 了,方案 i 栏更有利于栏生存,更好的了生存策略。我们来看刚才我们构建的模型类似于什么图形?对金字塔有人说不太像,我们再看,如果将相应面积替换成相应的体积,将因体积代表各营养级能量,发现这个金字塔就更加的直观形象,典型的锥体,这实际上就是了能量金字塔。将单位时间内各营养极所得到的能量数值转化成相应面积或者相应体积,按一样积排序,形成了一个金字塔图形,就是能量金字塔。如果将能量替换成相应的生物个营养级生活个体的数量,我们将绘制成数量金字塔。同理,如果将各营养机的能量替换成各营养机生物量就是总干重,就会得到生物量因子糖。
说话人 2
这三种金字塔统称为生态金字塔,那么三种金字塔都是稳定的上窄下宽的金字塔形状吗?能量金字塔由于能量流动的特点是逐级递减,所以肯定是稳定的,那么数量金字塔胜物量金字塔也是稳定的上窄下宽的形状吗?我们看两个具体的实例是第一果园生态系统,这里面古树的个体体积比较大,数量少,而知识性昆虫数量更多。如果我们绘制了相应的模型,就会得到一个上宽下窄,出现了倒置的数量几字。再看实例二模海洋生态系统由于浮游植物寿命短,不断的被寿命较长的浮游动物捕食。母食客调查发现,辅有职务的总干众小雨附有动物得到一个倒置的生物量金字塔。那么这两类金字塔倒置的原因又是什么呢?对于这个问题,请同学们课后思考。下一节课我们一起来解答。
说话人 2
这三类金字塔,发现数量金字塔和能量金字塔都不太的稳定,能数量金字塔和生物量金字塔不太稳定。能量紧磁塔很稳定,能更好的准确直观的反映能量的传递规律。人类位于了生态金字塔和食物链的顶端,人类的衣食住行需要不断的获取资源和能量,那么针对人工生态系统有浓潜,我们可不可以利用所学的知识合理的规划,让它为人类提供更多的资源和能量呢?下面请看三者资料,它们都与了能量流动有关。资料一,这是玉米和大豆的见状电动,是指在同一土地上同时种植两种或多种高矮不同的农作物,见状比单独种植一种农作物产量更高。第二张图片的套桌就成为套重,这是小麦和大豆的套中在一种农作物生长发育后期,生长后期,在航间播中下 1G 农作物,实现一年收获 3G 农作物在我们明光往往是播种,收获过小麦就播种玉米,一年收获两季,但是如果进行套做可以了,多收获益季了大多。
说话人 2
第三张图片是多层玉苗的大棚,里面是一种充分利用空间和资源的立体农业。再看资料,首先来认识来了解一下了龙作为秸秆种能量农作物的秸秆,其中含有多种有机物。如果秸秆直接交给土壤中的分解者,人类将不能获得其中的能量。秸秆如果当做燃料燃烧的话,也不能充分利用其中的能量,其实我们可以这样来做,也敢可以作为饲料,秸秆,也可以培养蘑菇秸秆,以及了吃秸秆动物排出的粪便了,都可以来生产沼气。
说话人 2
再看资料三,农田中除杂草、除害虫,来提高农作物的产量,它们也与能量流动有关。第二张图片,这片草场我们该放多少只羊呢?确定合理的宰畜量了?如果放的固多或者固少又有什么影响呢?这也与能量流动有关,下面就带着这些问题同学们进行思考。下面三个问题,中间的三个问题并小组讨论。一三五一三五五,排转过去,同学们讨论很热烈,我们请一位同学来回答一下中间这个问题。
说话人 2
那位同学,那位男生把话筒递过去,他从。
说话人 10
这样摆好秸秆,饲料可以用来喂养,就是动物。
说话人 2
从资料一开始。
说话人 10
我认为建重和多层疫苗的效果是差不多的,然后都是为了提高就是农作物对光照和空间的利用率,然后套作的话就是在一种农作物的后期种植另一种农作物,有利于提高土地的利用率,然后就是可以获得多种农作物提高。
说话人 2
产量,就是健壮和多层玉米啊。从空间对不对?中间套座是时间上很好。
说话人 10
然后 4.2 秸秆饲料的话可以用来喂养动物,然后动物可以作为人类的食物,然后能量最终是流向人类。然后秸秆培养出的蘑菇也可以作为人类的食物,然后能量也是流向人类,然后秸秆生产出的沼气可以用作燃料,然后就是可以减少煤炭、石油的不可再生资源的浪费和消耗。
说话人 2
然后也就是说这里面能量有多个应用的角度,多级利用,对不对?
说话人 10
增量。 3 啊。杂草的话,是杂草和农作物都可以通过光合作用将光能转化为自身的能量。除去杂草的话就是农作物可以吸收更多的太阳能,有利于提高产量。然后害虫的话就是除去害虫,就是防止害虫对农作物产生破坏,然后农作物可以生长得更好,能量那个产量自然就增加了。然后放牧过多的话就是草可能会被吃完,如果此时的话就是下次放牧的话就可能缺少食物,然后放牧过少的话,草的剩余量就比较多,然后就导致草中能量不能被充分利用。
说话人 2
回答得很好,请坐。对于三个问题他都做了解释。健壮和多层疫苗是从空间上合理配置生物资源,号召是充满时间上配置了生物资源,正大牛肉农田的总能量资料。二、这秸秆饲料,秸秆培养蘑菇生产沼气,让秸秆的能量有多个利用角度,实现了能量的多级利用。资料三除杂草可以让更多的太阳光能流向农作物,除害疮提高产量可以让人类获得更多的能量,让能量更多流向对人类有益的部分。发沫过多导致这片草场的能量不可持续,泡沫固少,导致能量的利用效率太低了,不高效,所以要合理放牧,对不对?最后让同学们结合课本,从能量流动的角度归纳总结研究的意义。
说话人 2
回答好了吗?哪位同学好?这位同学从资料一化成地下。
说话人 3
资料。一是贱种套做多层疫苗,它可以帮助人们,就是在我们在时间或空间上对我们所拥有有限的资源进行合理的配置。所以说我们可以就是在这三种用,利用这三种措施增大能量的,增大那个生态系统总的输入,就是增大了这个生态系统的总能量。然后资料2,我们可以通过这些措施,然后对我们所拥有的资源进行有效的利用,就是从多个角度去规划我们那个能量的一些传递和使用,然后让我们的能量能够利用效率会更高。然后资料 3 就是我们可以更好的合理调整生态系统中的能量流动力的关系,让能量持续高效的就是被我们使用,然后对我们人类最有益。
说话人 2
和大家很好,请坐我自己的掌声响起来。粮食是人类的生存质本,像中国这样具有 14 亿人口的大国,正如习总书记所说,我们需要在增产和减损两端同时发绿。根据刚才所学内容,我们可以通过见种套作、除虫除草来增加农作物的产量,也可以像秸秆这样,我们可以了提高它的能量利用率,减少能量的损失。让我们牢记总书记的嘱托,利用所学的生物学知识,能量流动知识,将来多产中国粮食,端劳中国饭碗。好同学们下课。
高中生物必修1分子与细胞模块《细胞的基本结构》单元说课视频(2023第教育学会第19届年会课例展示)
说话人 1
各位老师大家好,我是来自北京市第五中学的生物教师吴X。我今天说课的题目是基于深度学习,提升核心素养。以细胞的基本结构单元教学为例,我将从问题、目标、问题、任务和评价四个方面展开说明。首先是单元目标的确定,细胞的基本结构,这个单元承载重要概念1.2。通过本单元的学习,有助于学生形成大概念一、逐步建立结构与功能关细胞的基本结构。这个单元隶属于必修 1 分子与细胞模块。从系统的角度出发进行本单元的学习,为学生后续学习细胞这一系统的物质基础、系统的功能以及系统的产生和发展具有重要的作用。
说话人 1
对于经历了三年线上学习的高一学生而言,高中起始单元的教学对于激发学生的生物学学习兴趣,传递生物学研究方法和学习方法起着至关重要的作用。因此,在本单元,我选择贴近学生的情境,支持学生在学习活动中发展科学思维,最终建立生命观念。在单元的整体设计上,我依据课程标准、教材内容以及我校学生的实际情况进行单元目标的设计,匹配相应的评价方式,检测目标的达成情况,结合目标和评价再进行学习任务的设计。这是具体的单元导航图,我制定的单元学习目标包括以下四项,每一项单元目标将如何拆解到课时进行逐一落实呢?以第一个单元教学目标为例,在细胞膜、细胞器和细胞核这三节的学习中,均需要通过阅读资料寻找证据,并通过有逻辑的分析得出结论。学生将在达成课时目标的基础上,最终达成单元学习目标。
说话人 1
在单元的问题逻辑的设置上,以课程标准为依据、教材为载体,考虑到学生初中、高一、高二的认知规律和知识逻辑体系的发展以及不同学段学生的学习需求,我优化了单元课程内容的结构。本单元以糖尿病为情境,学生可以从胰岛 b 细胞入手,了解细胞的基本结构。在细胞的物质基础单元,学生会进一步了解蛋白质的结构与功能。在 B Q 2 会进一步了解基因如何止让蛋白质的合成。在选择性必修模块,学生还会继续深入学习像胰岛素这样的蛋白质如何调节血糖的平衡,以及如何利用现代生物学、人工技术去合成胰岛素等蛋白质这样相关的内容。因此,蛋白质的合成与分泌这样的线索进行学习,帮助学生能够使高中所学的这个内容促进学生的思维发展的连贯性。
说话人 1
本单元的核心问题是细胞作为最基本的生命系统,各结构和功能各结构如何分工合作形成统一的整体,共同完成生命活动。那以胰岛素为情境建立设计的四个关键问题是葡萄糖难以进入组织细胞的原因、胰岛素如何合成加工以及分泌细胞核控制。胰岛素的结构基础是什么?以及胰岛 b 细胞的各部分结构如何分工合作形成整体,共同完成生育活动。学生将通过 6 课时完成 12 个学习任务,解决这 4 个关键问题,达成学习目标。在学习任务的设计上,学生将通过自主学习、合作学习,不断发展自身的推理与论证、科学阅读与表述的能力。接下来,我将对任务的实践进行具体说明。学生在利用显微镜观察多种多样的细胞的基础上,结合初中所学的生物学概念,对细胞的显微结构已经具备了一定的了解。本单元需要借助科学史素材以及电竞下的图片,进一步帮助学生建立细胞亚显微结构与功能等相关概念。在细胞膜这一节,我采用了问题证据、结论这样的逻辑,引导学生阅读对细胞膜成分探索的资料,带领学生梳理文本、建构概念,最终建立细胞膜的模型。我综合人教版、北师大版等教材以及文献中的图文素材,提供电竞照片,以弥补学生无法利用我校实验室观察细胞亚显微结构的不足。
说话人 1
以学案整合这些信息呈现给学生,由问题引导、学生阅读分析并提出假说,结合资料辨析事实与观点,这也是为后续进行科学论证奠定基础。学生在阅读资料之后获取证据,在课堂上及时可以利用息或白板软件通过拖动细胞膜成分建构模型,真正做到基于实证提出假设建构模型,在基于新的证据不断修改、完善模型的过程,从而发展科学思维,领悟科学本质。在细胞器这一节的教学中,我利用拼图阅读的教学策略,以问题引导及细胞器简历填写等方式,帮助学生自主阅读学习资料,进行信息的输入和处理。鼓励学生通过同志、专家组讨论、抑制自然组交流等形式进行信息的进一步处理和输出,通过强化输出倒逼学生输入,增强学生的科学阅读与表述的能力。
说话人 1
首先学生自愿解读,形成自然组,每组挑选一个感兴趣的方向,组内每位同学会领取一份阅读资料。接下来全班领取相同阅读资料的同学聚集形成专家组,先独立完成自主阅读,并填写细胞器简历。以核糖体的阅读资料为例,资料中提供了细胞器的电竞照片以及与其他细胞器的关系模式服务,学生需要从资料中获取到该细胞器的结构与功能,并为其绘制画像。这是学生自主阅读环节的实况,这是学生自主阅读的结果呈现,这是其他各组细胞器的一个完成情况。接下来进行专家组讨论,相同阅读内容的专家们要对该细胞器的结构和功能认知达成共识,这是学生的第一次输出的重要环节,相互印证获取信息的准确性。在此环节,我对全班各专家组的讨论情况进行巡视。在专家组达成共识之后找我进行信息审核,我会根据学生输出的情况进行提问、追问,引发学生的进一步思考,从而加深对该细胞器结构与功能的理解。
说话人 1
在专家组讨论结束之后,进入益智自然组分享环节,学生返回之前自愿建立的自然组,并在组内进行第二次输出环节。其他同学通过提问、追问等确保自己对每个细胞器的结构和功能都已了解,这是抑制自然组分享的情况。学生在了解以上 5 种细胞器的结构与功能的基础上,很容易梳理出像胰岛素这样的分泌蛋白,它的合成、加工以及运输的过程。然而这一过程的建立是缺乏证据支撑的,进而引导学生思考如何设计实验,为蛋白质的合成和分泌过程提供证据。我通过引导学生聚焦思考两个问题,如何检测胰岛素,以及用什么方法研究胰岛素在细胞中的运输途径。学生能想到用放射性同位素标记氨基酸,但对于如何观察胰岛素在细胞中的运输途径,学生基于深度思考会给出不同的方案,在肯定学生方案合理的这个可行性等基础上,题目科学家的实验证据。学生在阅读资料的基础上能够依据实验结果梳理逻辑,说明证据是如何支持观点的。
说话人 1
最后通过自然组 PK 竞赛检测学习效果。这个环节是在一开始自然组建立的时候,学生就了解的,这也是激发学生自主学习、合作学习的重要动力之一。经过前两节的学习,学生对问题证据、结论这条逻辑线索以及阅读文本获取信息已经得到了一定程度的训练。在细胞核这一节,学生需要进一步通过阅读分析,讨论细胞核具有什么样的功能。这样的四个资料,选择合适的证据来阐明细胞核的功能,并由细胞核的功能推测细胞核需要有怎样的结构与其功能相适应。这实际上也是对学生分析、抽象以及演绎等能力的考察训练。本单元的最后一节课是在十一假期回来以后,学生以小组为单位,利用十一假期进行单元任务的准备和撰写。在本节课上进行单元任务展示,运用在本单元所学的内容阐述某种细胞的细胞核、相关细胞器和细胞膜是如何分工合作完成分泌蛋白的合成与分泌的。有小组以漫画的形式绘制了小白变身剂从朴素的多碳到成熟的蛋白质的过程,生动形象。还有小组绘制漫画以后,以画外音的形式搭配讲解,更加准确且生动的描述了胰岛素合成及运输的过程。不能出血,要不就弯继续生产这个题快速发电,我生产电酶提高发电效率。小的们手边的氨基酸足够了吧。
...09高中生物《单基因糖尿病的基因诊断与治疗》探究教学视频,2023年中国教育报“智慧校园”全国系列活动(杭州站)创新案例展示
说话人 1
好,同学们,那么经过前几节课的学习,我们已经对基因工程的工具,包括基本操作步骤已经有了一个简单的了解,那么这节课我们将一起来看一看基因工程到底在实际生活当中是如何进行运用的啊。首先我们来到的是医院的遗传咨询科,医院遗传咨询科的丁医生最近接待了一对困扰的夫妇。他们刚出生 6 个月的女儿刚被确诊了新生儿永久性糖尿病,这是一个常染色体显性遗传病,但他们很困惑,他们都是健康的,也没有这样的病史,为什么这个宝宝刚出生就患上了这样的病呢?大家认为这可能是什么原因?有可能是基因发生了突变。好,那么实际情况到底是不是基因发生突变?现在在座的各位都是丁医生的小助理,请你们仔细查看一下病理信息,并尝试回答以下问题。
说话人 1
来,第一个问题,有没有同学看出?
说话人 1
来郭天一,你说说看?
说话人 2
这个病因就是它那个K、c、N、 J 11 这个基因序列,它那个其中一个碱基对 g 突变成了a。
说话人 1
你是说这个病的病因是由几号染色体上? 11 号染色体上有一个什么样的鲸啊?
说话人 2
这个 K C N J 11。
说话人 1
首先它确不确定是基因发生了突变?确定是的,而且突变的基因我们已经找到了,是十一号染色体上的 KCNJ 11 这个基因发生突变,而且通过这个报告你可以看出来它的突变就是由什么变成了什么,有 g 变成了a,有 g 这个减值。对,这是正常的突变,为了AA,那患者是这个情况,他的父母有这样的情况吗?没有,父母正常,所以确实是一个突变的情况。好,那第二个问题你想一想,如果现在我要表示惊醒,如果用大b、小 b 来表示的话,我可以怎么去表示它的极性?首先他的父母应该怎么表示?应该是大b。大 b 吗?小b。来同桌说说看,你认为他说是大 b 的话,你认为是什么?小b。为什么你认为是小b?因为这是常染色体显性遗传病,他的父母患不患病?不换,所以他父母应该表示为小b,那么这个患者呢?大 b 杠好。有没有同学有别的意见?来往前走走哟。你觉得呢?他说是大毙告,你觉得是不是?
说话人 2
我觉得也是大 b 缸,因为他好像剩下一个并不能确定,因为它是一个显性的。
说话人 1
遗传,你也不能确定。好,来,请坐。请同学们再仔细看一下病例,来想一想到底患者的惊喜应该如何表示。那同学有想法可以举手。二、有看到病例上吗?还有没有同学有想法?有没有看出我们所有的结论应该根据证据来,所以它的检测报告有没有告诉你它到底是有什么样的治病类型,是有怎样的治病基因?有几个单基因是指的是它只是 k 基因出现了问题,但是我如果讲到治病基因的话,它出现的是一个几个治病基因,一个,而且也提示你了这是属于一个什么样的变异?杂合变异很好,那如果是杂合变异,它又是只有一个基因发生的变异,那都要表示患者惊醒还是大 B 杠吗?那么它就应该能够确定它是大b、小 b 这样的情形。
说话人 1
我们通过这样的方法,其实我们这个病的确诊是采用了什么样的技术啊?基因测序的技术,所以它的报告上是不是出现了正常基因序列的异常基因序列?好,我们是通过基因测序来进行检测的。好,那么对这个病有了解之后,家属就非常担忧他们的女儿还这么小,现在如果说女儿经过了正确的治疗之后,他正常长大成人了,如果他再跟一个正常男性结婚,你们认为他们的后代需要基因检测吗?还需要吗?需要。来大家一说看为什么需要?你的理由是什么?因为他是大b、小b。如果他肯定跟一个正常男跟正常男性结婚,应该是什么?小b?如果他俩婚配的话,就类似于测交了,很可能,而且套代患病的可能性大不大?很大很大,基本上有 50% 的概率是不是就患病了啊?而且那还有什么原因呢?惯病概率很大?其次还有什么原因。
说话人 3
基因突变了?对,所以。
说话人 1
基因突变的可能,哎,会有基因突变可能。其次你注意看一下它这个 b 是普通的 b 吗?有什么特点?早期测疗、自治疗,如果要是说早确诊、早治疗的话就可以控制住。如果要是说没有确定他很容易这个病会跟什么去物证啊?嗯, i 型跟 e 型糖尿病去进行物证,对不对?那我当然是要尽早的确定,尽早去治疗是不是才是比较好的?好去,好,请坐啊,所以大家都已经认同了,对于这个病来说,基因检测是非常有必要的,那么如何进行检测呢?请大家思考一下,并且跟你的同桌讨论一下,如果现在我要对这个患者跟一个正常男性,他俩如果婚配了之后,他们的后代应该如何进行基因检测?好,大家可以讨论一下如何进行基因检测,大概描述一下这个操作过程啊。大概描述下这个操作过程。
说话人 1
好,有没有同学有一些想法?来大概讲一个思路,你觉得我们应该如何去进行基因检测?来,再加一,你说说。
说话人 4
我想他要检测基因有两个思考,就是可以是搞它的蛋白质,也可以是用取它的DNA。
说话人 1
如果是取它的蛋白质,取它DNA,对。
说话人 4
蛋白质不是 m r n a,然后把含在。
说话人 1
蛋白质,就是蛋白质怎么会变成MRA?你是要给它,就是怎么弄蛋白质?它的那个逆转录,蛋白质到前面是逆转录吗?中心就是算了。好,来再思考一下,来,同学还有没有别的意见,现在应该如何做好?我提示一下,如果说现在我要检测的它的突变原因,其实我们清楚就是要找到这个 KCNJ 11 这个基因,对不对?那你就是要检测如果说他们俩的后代有没有这个问题的话,那你肯定检测的是什么疾啊。好,来,你说说看,没关系,你说我看。
说话人 1
嗯,我觉得就是去检测他们的孩子的 DNA 里面,就是有没有就是这个 KCNJ 11 这个基因,有没有嘛?就是不是?就是他有没有突变?对,所以既然思路是这样的,那我下一步其实我要做的时候我应该怎么做?第一步我要干嘛?先得到他的DNA?那么大家想想看,我肯定是在产检的时候就去做这样检测了,那么怎么得到这个孩子的 DNA 呢?可以用什么方法?我们其实可以取,我们之前讲过如果是胚胎词的话,我们可以取什么?取胎的囊胚滋养层细胞取出来,对吧?那里面是有孩子精。
说话人 1
还有刚刚这位同学讲到了可以用什么羊穗穿刺的技术,总归你得获得什么戴特警,我得获得这个戴特警,其次获得代色基因之后再怎么做就直接去检测了吗?可能这个量比较小,可以给它扩增一下,我们可以 PCR 去扩增代色基因。好,有了待测基因之后,接下去的思路,其实我们就大概讲到我们可以怎么去做。接下去其实你就可以怎么样,你可以去对这个,你拿到了这个待测基因去给他进行测序,再跟正常的基因去进行比较。比如说你可以用一些比较专业的软件,像这个 Blaster 核酸序列去对比软件,你可以看看它们之间有没有不同,那么出来的报告是不是就刚刚那个报告?你可以看出来,或者我们也提到过可以用什么技术啊?核酸分子杂交技术,如果能够杂交上有杂交带,那么说明它们之间可能有某种联系,对不对?好,那么不管是哪种方法,你会发现有了待测金,我还必须要有什么要对比的呀?所以我还要,必须要有什么?要有正常基金。
说话人 1
好,那么正常基因序列我们如何来获得呢?好,这边老师简单给大家介绍一下,目前我们要获得生物的一个正常的核酸序列,我们主要可以去哪里呢?可以去三大数据库当中去获得,在这三个当中最常用的就是这个美国的金 bank 数据库。当你点进这个 GIN bank 的 ACBI 的官网之后,把你要找的这个 k 金输入进去,你就可以找到这个金相关的所有信息。
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