普通高中生物课程标准(实验)选修.ppt

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1、普通高中生物课程标准（实验）选修3 现代生物科技专题教学建议 吴成军吴成军 本模块教材的特点：1、技术流程及细节较多2、涉及到较多的讨论和辩论活动3、各章之间的知识难度相差较大 课标要求：现代生物科技专题课标要求：现代生物科技专题 拓展学生的生物拓展学生的生物科技视野科技视野,增强学生增强学生的的科技意识科技意识,为学生进一步学习生物学类为学生进一步学习生物学类专业奠定基础。专业奠定基础。模块解读现代现代生物生物科技科技专题专题科学科学技术技术现代基因工程基因工程克隆技术克隆技术胚胎工程胚胎工程生态工程生态工程基本概念和基本概念和基本原理基本原理技术流程、技术流程、操作和应用操作和应用伦理问题

2、伦理问题生物技术的生物技术的安全性与伦安全性与伦理问题理问题社会社会社会社会交流、讨论、交流、讨论、辩论辩论 课程标准中有关现代生物科技专题的核心知识的要求课程标准中有关现代生物科技专题的核心知识的要求课程标准中有关现代生物科技专题的核心知识的要求课程标准中有关现代生物科技专题的核心知识的要求 本模块知识内容的构建顺序：本模块知识内容的构建顺序：基因工程基因工程基因工程基因工程 细胞工程细胞工程细胞工程细胞工程 胚胎工程胚胎工程胚胎工程胚胎工程 生态工程生态工程生态工程生态工程 分子水平分子水平分子水平分子水平细胞水平细胞水平细胞水平细胞水平个体水平个体水平个体水平个体水平群体水平群体水平群体

3、水平群体水平微观微观宏观宏观中观中观本模块的教学建议本模块的教学建议 1.1.认真研读课标，把握难度要求。认真研读课标，把握难度要求。具体的内容标准要求具体的内容标准要求 共共17项具体要求，其中项具体要求，其中简述简述8项，项，举例说出举例说出6项，项，关注关注2项，项，讨论讨论1项。项。知识性目标以知识性目标以了解水平了解水平为主，为主，情感性目标以情感性目标以经历经历（感受（感受:参与、交流）和参与、交流）和反应反应(认同：表示感受、态度和价值判断认同：表示感受、态度和价值判断)水平为水平为主。主。技能性目标体现在活动建议中，主要是参观、技能性目标体现在活动建议中，主要是参观、调查、资料

4、收集、撰写专题综述报告等。调查、资料收集、撰写专题综述报告等。课标中要求大多是了解水平，教学中需要注意课标中要求大多是了解水平，教学中需要注意把握难度，避免讲得过深过细，不必要地增加把握难度，避免讲得过深过细，不必要地增加学生的学习负担学生的学习负担。例例1:1:胚胎工程胚胎工程-“-“受精阶段受精阶段”内容标准内容标准具体要求具体要求目标目标层次层次简述简述动物胚胎发育的动物胚胎发育的基本过程基本过程举例说出举例说出受精作用的几个受精作用的几个必要必要阶段阶段I I牛体外受精胚胎工厂化生产流程图牛体外受精胚胎工厂化生产流程图P73过程不必掌握，只需要求学生理解体外授精还需要对精子进行处理和卵

5、细胞的获取还需要一定的方法例例2 2：胚胎的：胚胎的早期培养早期培养 2 2.重视基本概念和原理的教学，重视基本概念和原理的教学，把握好基础性把握好基础性,避免教学变成泛泛的避免教学变成泛泛的科普介绍或资料的搜集和浏览活动。科普介绍或资料的搜集和浏览活动。基因工程的基本原理植物组织培养的基本原理胚胎工程的基本原理单克隆抗体生产的基本原理生态工程的基本原理本模块教材中的一些重要的基本原理：3.3.重视图片和流程图的学习，多问重视图片和流程图的学习，多问学生为什么，加强理解和记忆。学生为什么，加强理解和记忆。例：单克隆抗体的制备例：单克隆抗体的制备借助于流程图：既要关注宏观步骤，也要关注对一些重要

6、步骤的解读和理解。问题探讨：问题探讨：问题探讨：问题探讨：(1)(1)(1)(1)什么是单克隆抗体？生产单抗什么是单克隆抗体？生产单抗什么是单克隆抗体？生产单抗什么是单克隆抗体？生产单抗的基本原理是什么？的基本原理是什么？的基本原理是什么？的基本原理是什么？(2)(2)(2)(2)什么是免疫的小鼠，怎样进行什么是免疫的小鼠，怎样进行什么是免疫的小鼠，怎样进行什么是免疫的小鼠，怎样进行对小鼠进行免疫？对小鼠进行免疫？对小鼠进行免疫？对小鼠进行免疫？(3)(3)(3)(3)图中的图中的图中的图中的B B B B淋巴细胞有何功能？淋巴细胞有何功能？淋巴细胞有何功能？淋巴细胞有何功能？骨骨骨骨髓瘤细胞

7、有何功能？髓瘤细胞有何功能？髓瘤细胞有何功能？髓瘤细胞有何功能？(4)(4)(4)(4)怎样才能将怎样才能将怎样才能将怎样才能将B B B B细胞与骨髓瘤细胞细胞与骨髓瘤细胞细胞与骨髓瘤细胞细胞与骨髓瘤细胞融合？融合？融合？融合？(5)(5)(5)(5)融合后可能有几种类型的细胞融合后可能有几种类型的细胞融合后可能有几种类型的细胞融合后可能有几种类型的细胞?(6)(6)(6)(6)两次筛选的目的是什么？两次筛选的目的是什么？两次筛选的目的是什么？两次筛选的目的是什么？(7)(7)(7)(7)培养杂交瘤细胞的方式有哪两培养杂交瘤细胞的方式有哪两培养杂交瘤细胞的方式有哪两培养杂交瘤细胞的方式有哪两

8、种？种？种？种？(8)(8)(8)(8)小鼠体内培养的原理是什么？小鼠体内培养的原理是什么？小鼠体内培养的原理是什么？小鼠体内培养的原理是什么？怎样理解从小鼠的腹水中获取抗体怎样理解从小鼠的腹水中获取抗体怎样理解从小鼠的腹水中获取抗体怎样理解从小鼠的腹水中获取抗体？(9)(9)(9)(9)单克隆抗体有哪些特点和应用单克隆抗体有哪些特点和应用单克隆抗体有哪些特点和应用单克隆抗体有哪些特点和应用价值价值价值价值?(?(?(?(阅读文本阅读文本阅读文本阅读文本)4.注重形成网络化和结构化的知识结构体系。注重形成网络化和结构化的知识结构体系。6.6.指导学习撰写综述报告指导学习撰写综述报告(1(12

9、2篇；分期分批篇；分期分批进行；进一步拓展和延伸；有明确主题，对主进行；进一步拓展和延伸；有明确主题，对主题意义和价值的简述，层次清楚的内容、结论、题意义和价值的简述，层次清楚的内容、结论、讨论，资料文献的来源。教师要对报告评价。讨论，资料文献的来源。教师要对报告评价。)5.围绕生物科技与社会的关系，切实组织好资围绕生物科技与社会的关系，切实组织好资料搜集分析、讨论和辩论等活动料搜集分析、讨论和辩论等活动 专题专题1 基因工程基因工程本专题以讲授、启发式引导为主本专题以讲授、启发式引导为主 专题专题1 基因工程基因工程1.1 DNA1.1 DNA1.1 DNA1.1 DNA重组技术的基本工具重

10、组技术的基本工具重组技术的基本工具重组技术的基本工具 重点重点重点重点1 1.2 2 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序 重点重点1 1.3 3 基因工程的应用基因工程的应用 1 1.4 4 蛋白质工程的崛起蛋白质工程的崛起1.1 DNA1.1 DNA1.1 DNA1.1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具重组技术的基本工具重组技术的基本工具突出基本原理的理解而不是简单地识记突出基本原理的理解而不是简单地识记1.限制酶和限制酶和DNA连接酶的作用分别是什么连接酶的作用分别是什么?限制酶的作用是限制酶的作用是切割切割特定部位的两个核苷酸之间的特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键

11、磷酸二酯键DNA连接酶的作用是连接酶的作用是连接连接被限制酶切开的两个核苷酸之间的被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键磷酸二酯键问题探讨：问题探讨：2.为什么限制酶和为什么限制酶和DNA连接酶在微生物中能够分离连接酶在微生物中能够分离到到,而高等植物和动物中没有而高等植物和动物中没有?引导学生从噬引导学生从噬菌体侵染细菌菌体侵染细菌中获得灵感中获得灵感为什么限制酶不能为什么限制酶不能将自己的将自己的DNADNA分子分子剪切掉？剪切掉？1 1、DNADNA分子不具备该种限制分子不具备该种限制酶的识别切割序列；酶的识别切割序列；2 2、通过甲基化酶将甲基转、通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的

12、碱基上，移到所识别序列的碱基上，使了限制酶不能切开。使了限制酶不能切开。3.DNA聚合酶与聚合酶与DNA连接酶是同一种酶的不同名称吗连接酶是同一种酶的不同名称吗?相同相同区别区别DNADNA聚聚合酶合酶形成磷形成磷酸二脂酸二脂键键只能将单个核苷酸连接到核酸片段上只能将单个核苷酸连接到核酸片段上;以一条以一条DNADNA链为模板链为模板,形成互补的形成互补的DNADNA链。链。DNADNA连连接酶接酶将两个将两个DNADNA片段之是形成磷酸二脂键；片段之是形成磷酸二脂键；将将DNADNA双链上的两个缺口同时连接起来，不双链上的两个缺口同时连接起来，不需要模板。需要模板。问题问题:DNA:DNA复

13、制时需要哪些酶复制时需要哪些酶?4.标记基因的作用及其应用标记基因的作用及其应用标记标记基因基因抗四环素的基因抗四环素的基因抗氨苄青霉素的基因抗氨苄青霉素的基因特定颜色的基因特定颜色的基因四环素四环素氨苄青霉素氨苄青霉素习题习题:已知标记基因有抗四环素基因和抗氨苄青霉素的基已知标记基因有抗四环素基因和抗氨苄青霉素的基因因,现探讨某细菌的质粒中有无标记基因或标记基因是什现探讨某细菌的质粒中有无标记基因或标记基因是什么么?请设计实验、预期实验结果，并得出相应的实验结论请设计实验、预期实验结果，并得出相应的实验结论对照组：对照组：不添加抗不添加抗生素生素实验组实验组1 1：添：添加一定浓度加一定浓度

14、的四环素的四环素实验组实验组2 2：添加一定浓添加一定浓度的氨苄青度的氨苄青霉素霉素实验组实验组3 3：添：添加一定浓度的加一定浓度的四环素和氨苄四环素和氨苄青霉素青霉素对照组对照组实验组实验组1 1实验组实验组2 2实验组实验组3 3 结结 论论预期一预期一+既含有抗四环素基因也含有既含有抗四环素基因也含有抗氨苄青霉素基因抗氨苄青霉素基因预期二预期二+只含有抗四环素基因只含有抗四环素基因预期三预期三+只含有抗氨苄青霉素基因只含有抗氨苄青霉素基因预期四预期四+既不含有抗四环素基因也不既不含有抗四环素基因也不含有抗氨苄青霉素基因含有抗氨苄青霉素基因1.2 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作

15、程序目的基因的目的基因的获取获取基因表达载基因表达载体的构建体的构建将目的基因将目的基因导入受体细导入受体细胞胞目的基因的目的基因的检测与鉴定检测与鉴定 基因工程的基本过程基因工程的基本过程1 1）切切 用用相相同同的的限限制制性性内内切切酶酶切切开开外外源源基基因因和和载载体体分子。分子。2 2）接接 用用DNADNA连接酶将外源基因连接到载体分子上。连接酶将外源基因连接到载体分子上。3 3）导导 将含有目的基因的载体分子导入受体细胞。将含有目的基因的载体分子导入受体细胞。4 4）检检 筛选和鉴定转化细胞及目的基因。筛选和鉴定转化细胞及目的基因。重点一：基因文库的构建重点一：基因文库的构建基

16、因组文库：一般针对原核生物的基因，因为基因少基因组文库：一般针对原核生物的基因，因为基因少部分基因文库：一般针对真核生物的基因，如部分基因文库：一般针对真核生物的基因，如cDNAcDNA文库文库反转录酶反转录酶限制酶和限制酶和DNADNA连连接酶接酶基因的核苷酸序列基因的核苷酸序列基因的转录产物基因的转录产物mRNAmRNA基因翻译产物蛋白质基因翻译产物蛋白质不同的不同的DNADNA片片段段反转录反转录分分别别与不同与不同的载体的载体结合结合分别分别导入导入不同不同的受的受体菌体菌一定一定条件条件下保下保存存目的基因的获取目的基因的获取可适当补充原核生物基因和真核生物基因结构的知识可适当补充原

17、核生物基因和真核生物基因结构的知识重点二重点二:利用利用PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因问题问题:为什么要扩增目的基因为什么要扩增目的基因?(?(学生不理解学生不理解)原理原理:碱基互补配对碱基互补配对原料原料:4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸条件条件:(1)引物引物:人工合成的一段核苷酸系列人工合成的一段核苷酸系列 (2)酶酶:DNA聚合酶聚合酶特点特点:快速快速(指数形式扩增指数形式扩增)重点三重点三:目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定检测检测步骤步骤目的目的方法方法原理原理工具工具现象现象1 1DNADNA分子分子杂交技术杂交技术碱基互碱基互补配对补配对放射性同位素作放射性同位素作

18、标记的含目的基标记的含目的基因的因的DNADNA片段片段杂交带杂交带2 2检测目的基因检测目的基因是否转录出了是否转录出了mRNAmRNADNADNA分子分子杂交技术杂交技术碱基互碱基互补配对补配对放射性同位素作放射性同位素作标记的含目的基标记的含目的基因的因的DNADNA片段片段杂交带杂交带3 3检测目的基因检测目的基因是否翻译成蛋是否翻译成蛋白质白质抗原抗原-抗抗体杂交体杂交抗体的抗体的专一性专一性特定抗体特定抗体杂交带杂交带(阳阳性反应性反应)检测转基因生物的检测转基因生物的染色体染色体DNADNA上是否上是否插入了目的基因插入了目的基因问题探讨：问题探讨：将人体的基因转入大肠杆菌中，都

19、能产生相应的将人体的基因转入大肠杆菌中，都能产生相应的基因产物吗？（例如要能否通过大肠杆菌生产人们基因产物吗？（例如要能否通过大肠杆菌生产人们所需要的糖蛋白是否可行？）所需要的糖蛋白是否可行？）拓展：对载体及质粒的认识拓展：对载体及质粒的认识载体的三大功能：载体的三大功能：1 1）为外源基因提供进入受体细胞的转移能力。）为外源基因提供进入受体细胞的转移能力。2 2）为外源基因提供在受体细胞的的复制能力或整合力。）为外源基因提供在受体细胞的的复制能力或整合力。3 3）为外源基因提供在受体细胞的的扩增和表达能力。）为外源基因提供在受体细胞的的扩增和表达能力。理想载体具备四个条件：1)具有对受体细胞

20、的可转移性，提高导入细胞的效率。2)具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点，使外源基因在受体细胞中稳定遗传。3)具有多种单一的核酸内切酶识别切割位点，有利于外源基因的拼接插入。4)具有合适的选择标记（报告基因），便于DNA重组分子的检测。问题问题:为什么需要载体为什么需要载体,直接将基因导入受体细胞行不行直接将基因导入受体细胞行不行?质粒的构建与改造质粒的构建与改造1)1)删删除除不不必必要要的的DNADNA区区域域，缩缩小小分分子子量量，提提高高外源外源DNADNA片段装载量。片段装载量。2)2)灭活某些质粒的编码基因。灭活某些质粒的编码基因。3)3)加入易于识别的选择标记基因。加入易

21、于识别的选择标记基因。4)4)加入特殊的基因表达调控元件。加入特殊的基因表达调控元件。一般来说，天然运载体往往不能满足人类的所有要一般来说，天然运载体往往不能满足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的运求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的运载体进行人工改建。载体进行人工改建。专题专题2 2 细胞工程细胞工程简述简述植物的组织培养植物的组织培养简述简述动物的细胞培养与动物的细胞培养与体细胞克隆体细胞克隆举例说出举例说出细胞融合与单细胞融合与单克隆抗体克隆抗体具体内容标准和教材的对应关系具体内容标准和教材的对应关系具体内容标准和教材的对应关系具体内容标准和教材的对应关

22、系克隆技术克隆技术科技探究之路科技探究之路 细胞工程的发展历程细胞工程的发展历程2.1 2.1 植物细胞工程植物细胞工程2.1.1 2.1.1 植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术2.1.2 2.1.2 植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用2.2 2.2 动物细胞工程动物细胞工程2.2.1 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养和核移植技术2.2.2 2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体动物细胞融合与单克隆抗体专题专题2 2 细胞工程细胞工程问题问题:为什么课标中为为什么课标中为”克隆技术克隆技术”,”,而而教材中为教材中为”细胞工程细胞工程”?”?问题问题:为什么课

23、标中为为什么课标中为”克隆技术克隆技术”,”,而教材中为而教材中为”细胞工程细胞工程”?”?基因基因工程工程克隆技术克隆技术 细胞工程细胞工程胚胎胚胎工程工程生态生态工程工程原因原因1 1：克隆：克隆是英文克隆：克隆是英文clone一词的音译，就是指无性繁殖。一词的音译，就是指无性繁殖。克隆一词常用于分子、细胞水平的描述。一般认为生物学上克隆一词常用于分子、细胞水平的描述。一般认为生物学上有三个层次的克隆：有三个层次的克隆：分子水平的克隆：分子水平的克隆：（目的）（目的）基因克隆、基因克隆、PCR技术技术 植物细胞克隆：组培获得愈份组织植物细胞克隆：组培获得愈份组织 细胞水平的克隆细胞水平的克

24、隆 动物细胞培养动物细胞培养 动物细胞的克隆动物细胞的克隆 单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备 植物组织培养植物组织培养 个体水平的克隆个体水平的克隆 动物克隆（核移植技术）动物克隆（核移植技术）克克隆隆克隆技术（克隆技术（cloning）是指从众多的基因或细胞群体中通过）是指从众多的基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择目的基因或特定类型细胞的技术的操作。无性繁殖和选择目的基因或特定类型细胞的技术的操作。原因原因2 2：细胞工程：细胞工程：细胞工程：细胞工程：是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和是指应用细胞生物学和分子生

25、物学的原理和方法方法方法方法,通过细胞水平或细胞器水平的操作通过细胞水平或细胞器水平的操作通过细胞水平或细胞器水平的操作通过细胞水平或细胞器水平的操作,按照人按照人按照人按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术的一门综合科学技术的一门综合科学技术的一门综合科学技术.根据操作对象的不同根据操作对象的不同根据操作对象的不同根据操作对象的不同,可分为植物细胞工程和可分为植物细胞工程和可分为植物细胞工程和可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域动物细胞

26、工程两大领域动物细胞工程两大领域动物细胞工程两大领域.2.1 植物细胞工程植物的组织培养是教学中的重点植物的组织培养是教学中的重点植物的组织培养植物的组织培养:讲清原理、理解应用、操作方法和步骤讲清原理、理解应用、操作方法和步骤(重点重点)外外植植体体脱分化（去分化）脱分化（去分化）愈伤愈伤组织组织再分化再分化形成形成胚状体胚状体或或丛芽丛芽生长类激素、细生长类激素、细胞分裂类激素胞分裂类激素条件条件营养条件营养条件激素激素温度温度无菌无菌水、无机盐、蔗糖、水、无机盐、蔗糖、氨基酸、有机酸等氨基酸、有机酸等光光工厂化生产药物工厂化生产药物工厂化生产药物工厂化生产药物人工种子人工种子人工种子人工

27、种子微型繁殖微型繁殖微型繁殖微型繁殖作物脱毒作物脱毒作物脱毒作物脱毒单倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种突变体的利用突变体的利用突变体的利用突变体的利用？人工种皮人工种皮胚状体胚状体人造种皮人造种皮:其成份通常为海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖等大分子其成份通常为海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖等大分子有机物，具有细胞膜结构的功能：有机物，具有细胞膜结构的功能：能透气，有韧性，耐压，对胚状体无毒害能透气，有韧性，耐压，对胚状体无毒害含有胚状体萌发所需要的营养成分含有胚状体萌发所需要的营养成分可添加植物激素可添加植物激素可添加杀菌剂可添加杀菌剂方法：方法：花药的离体培养花药的离体培养花药花药 花粉细

28、胞培养花粉细胞培养 愈伤组织愈伤组织 分化出小植物分化出小植物 单倍体植株单倍体植株正常植物正常植物接种离体培养接种离体培养脱分化脱分化再分化再分化移栽移栽染色体加倍染色体加倍问题探讨问题探讨:1.1.植物组织培养的基本原理是什么植物组织培养的基本原理是什么?2.2.激素在脱分化和再分化中的作用有何不同激素在脱分化和再分化中的作用有何不同?3.3.在实验操作过程中为什么要换瓶操作在实验操作过程中为什么要换瓶操作?4.4.组培过程中的每一步都需要光照吗组培过程中的每一步都需要光照吗?5.5.灭菌和消毒的区别及在组培中的应用灭菌和消毒的区别及在组培中的应用?6 6.组培中用的蔗糖作为能源和原料物质

29、，用葡萄糖行不行？组培中用的蔗糖作为能源和原料物质，用葡萄糖行不行？7.7.花药离体培养获得的植物幼苗都是单倍体吗？花药离体培养获得的植物幼苗都是单倍体吗？动物细胞工程动物细胞工程一、动物细胞培养的过程、条件和应用一、动物细胞培养的过程、条件和应用（一）（一）培养条件：培养条件：思考：培养细胞实际上是为细胞创设一个良好的体外生活和生长环境，请根据多细胞和人体的细胞都生活在内环境中，回答下列问题：（）体外培养细胞时需要提供那些物质？（）体外培养的细胞需要什么样的环境条件？营养与人体内环境的成份基本相同（加入血清、血浆等天然成分）温度与动物体温相似 无菌、无毒环境 气体环境主要有O2、CO21 1

30、、取动物组织、取动物组织2 2、剪碎组织、剪碎组织3 3、用胰蛋白酶处理分散成单个细胞、用胰蛋白酶处理分散成单个细胞思考思考：（：（1 1）为什么要分散成单个细）为什么要分散成单个细胞？（胞？（2 2）用胰蛋白酶处理分散细胞，用胰蛋白酶处理分散细胞，说明细胞间的物质主要成分是什么说明细胞间的物质主要成分是什么？用胃蛋白酶行吗？用胃蛋白酶行吗？4 4、制成细胞悬液、制成细胞悬液5 5、转入培养液中进行、转入培养液中进行原代培养原代培养6 6、贴满瓶的细胞用胰蛋白酶处理分、贴满瓶的细胞用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，制成细胞悬液散成单个细胞，制成细胞悬液（二）培养过程（二）培养过程 7、转入培养液中

31、进行传代培养 原代培养通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养 传代培养贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。这样的培养过程通常称为传代培养。细胞株、细胞系 目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内，以保持正常的二倍体核型。植物细胞和动物细胞培养的比较细胞株、细胞系愈伤组织或植物体培养结果获得细胞或细胞分泌蛋白快速繁殖、培育无病毒植株 培养目的 （应用）葡萄糖、动物血清蔗糖、植物激素培养基特有成分液体培养基固体培养基培养基性质细胞有丝分裂细胞的全能性及有丝分裂原理动物细胞培养植物组织培养比较项目二、动物体细胞核移植技术和克隆动物体细胞核移植过程流程图

32、体细胞核移植过程流程图(帮助理解原理帮助理解原理)教学策略：教学策略：P481.从宏观的角度理解从宏观的角度理解技术流程技术流程2.从微观的角度理解从微观的角度理解操作原理操作原理为什么不直接用体细胞，而要形成重组细胞？产下的小牛的遗传物质有何特点，性别有何特点？专题专题3 3 胚胎工程胚胎工程3.1 3.1 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育3.2 体内受精和早期胚胎培养体内受精和早期胚胎培养3.3 胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景1、技术细节较多、较细2、与生产实践联系较紧密编写特点：受精作用（受精阶段）受精作用（受精阶段）体外培养的具体细节体外培养的具体细节胚胎早期培养

33、的生产流程胚胎早期培养的生产流程胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序一、重视必修与选修之间的内在联系的知识例1 精子的变形与细胞器的分化学生弄混淆的学生弄混淆的地方：地方：（1 1）认为顶体）认为顶体是由核糖体分是由核糖体分化而成；化而成；（2 2）中心体与）中心体与尾之间的联系尾之间的联系二、不要过分关注于技术细节，而应从技术流程中寻找关键环节和问题顶体顶体反应反应顶体顶体产生、释放顶体酶产生、释放顶体酶溶解溶解卵丘细胞之间的卵丘细胞之间的物质（放射冠）物质（放射冠）顶体酶顶体酶卵黄膜卵黄膜透明带透明带反应反应产生产生阻止其他精子进入阻止其他精子进入卵黄膜封闭作用精子入卵精子入卵形成形成雄原

34、核雄原核激活激活卵子减卵子减分裂分裂受精卵雌原核雌原核例例2 受精阶段的教学受精阶段的教学从流程中寻找重点问从流程中寻找重点问题：题：1 1、受精作用分为哪、受精作用分为哪几步？几步？2 2、顶体是由什么细、顶体是由什么细胞器形成的？顶体酶胞器形成的？顶体酶的作用是什么？的作用是什么？3 3、卵黄膜怎样阻止、卵黄膜怎样阻止其他精子进入？其他精子进入？4 4、精子进入卵细胞、精子进入卵细胞时卵细胞处于分裂的时卵细胞处于分裂的什么时期？什么时期？例3 胚胎移植的基本程序 P76（三）淡化实践操作的细节，注重于基本原理和程序的理解问题：为什么要进行胚胎移植？（意义）胚胎的获取胚胎的移植1、将优良的种

35、公牛和母牛进行配种或人工授精形成胚胎2、收集胚胎并进行质量检查1、移植于受体母牛2、产下优良的小牛专题专题4 4 生物技术的安全性和伦理问题生物技术的安全性和伦理问题让学生了解在生命科学发展过程中，所引出的种种伦让学生了解在生命科学发展过程中，所引出的种种伦理、社会和法律问题。理、社会和法律问题。在学生在已有的生命科学基础知识之上，引导学生对在学生在已有的生命科学基础知识之上，引导学生对科技成果的应用进行正确的思考。科技成果的应用进行正确的思考。要让学生了解，由于个人所处的社会在政治制度、经要让学生了解，由于个人所处的社会在政治制度、经济发展水平、宗教信仰、历史背景、传统伦理观念等济发展水平、

36、宗教信仰、历史背景、传统伦理观念等方面的差别，就会产生出不同价值观。这样，对于生方面的差别，就会产生出不同价值观。这样，对于生命科学中同一个伦理、社会或法律问题，在不同社会命科学中同一个伦理、社会或法律问题，在不同社会中不仅会有不同的看法，而且还会引导出截然不同的中不仅会有不同的看法，而且还会引导出截然不同的社会措施、政策和法规。社会措施、政策和法规。对于中国来说，所有的判断和所立的法规，都必须符对于中国来说，所有的判断和所立的法规，都必须符合自己的国情，符合国家的最高利益：既要有利于中合自己的国情，符合国家的最高利益：既要有利于中国科学家占领科学研究制高点、有利于国家科学技术国科学家占领科学

37、研究制高点、有利于国家科学技术的繁荣，又要有利于促进国家经济的发展。的繁荣，又要有利于促进国家经济的发展。设置本专题的意义：设置本专题的意义：本专题的教学目的要求本专题的教学目的要求 知识方面知识方面1.1.简述与生物技术安全性和伦理问题有关的生物学知识，能运简述与生物技术安全性和伦理问题有关的生物学知识，能运用这些知识理解不同观点的内容和论据。用这些知识理解不同观点的内容和论据。2.2.举例说出生物武器对人类的威胁。举例说出生物武器对人类的威胁。情感态度与价值观方面情感态度与价值观方面1.1.关注转基因技术的安全性问题，认识到每一项生物技术的发关注转基因技术的安全性问题，认识到每一项生物技术

38、的发展都有可能带来安全性和伦理问题。展都有可能带来安全性和伦理问题。2.2.养成关注社会问题讨论的参与意识，形成质疑、求实的科学养成关注社会问题讨论的参与意识，形成质疑、求实的科学态度，并能以理性的、积极的态度关注问题的解决态度，并能以理性的、积极的态度关注问题的解决通过科通过科技手段的进步、社会规范的建立等途径技手段的进步、社会规范的建立等途径“趋利避害趋利避害”。能力方面能力方面面对来自媒体和他人关于生物技术安全性和伦理问题的不同观面对来自媒体和他人关于生物技术安全性和伦理问题的不同观点，能够运用已有的生物学知识进行辨析，初步形成客观的科点，能够运用已有的生物学知识进行辨析，初步形成客观的

39、科学的评价能力。学的评价能力。4.1 转基因生物的安全性论坛论坛1 1、2 2、3 3转基因生物与食品安全转基因生物与食品安全转基因生物与生物安全转基因生物与生物安全转基因生物与环境安全转基因生物与环境安全一方的观点、另一方的一方的观点、另一方的观点，你自己的观点，观点，你自己的观点，来理性看待转基因技术来理性看待转基因技术教学目标1.关注转基因生物的安全性问题2.举例说出对转基因生物安全性问题的不同观点及论据3.形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度举出事例，引出话题举出事例，引出话题举出事例，引出话题举出事例，引出话题讨论现象，发表看法讨论现象，发表看法讨论现象，发表看法讨论现象，

40、发表看法阅读教材，熟悉观点阅读教材，熟悉观点阅读教材，熟悉观点阅读教材，熟悉观点分析观点，展开讨论分析观点，展开讨论分析观点，展开讨论分析观点，展开讨论保留意见，形成共识保留意见，形成共识保留意见，形成共识保留意见，形成共识总的教学策略转基因生物与食物安全反对观点反对观点赞成观点赞成观点反对反对“实质性等同实质性等同”“实质性等同实质性等同”是起点，不是终点是起点，不是终点担心出现滞后效应担心出现滞后效应多环节、严谨的安全性评价多环节、严谨的安全性评价担心出现新的过敏源担心出现新的过敏源销毁出现过敏源的生物销毁出现过敏源的生物担心营养成分改变担心营养成分改变未出现实例未出现实例侵犯宗教信仰者或

41、素食者侵犯宗教信仰者或素食者的权益的权益采取举证排除法，停止无休止无结采取举证排除法，停止无休止无结果的争论果的争论实质性等同原则：1992年5月，美国政府宣布，只要基因工程产品中蛋白质组成与天然的一样，就没有必要再通过FDA（药物和食品管理局）批准，可以直接投放市场，这一政策可以视为“实质性等同原则”的雏形。2000年联合国粮农组织和世界卫生组织的定义：是指转基因生物与自然存在的传统生物在相同条件下进行性状表现的比较。比较的内容包括生理性状、分子特征、营养成分、毒素含量和过敏源等是否具有等同性。如果实质上是相同的，就应该将转基因生物与传统生物同样对待，视为安全。转基因生物与生物安全反对者观点

42、反对者观点赞成者观点赞成者观点扩散成为杂草扩散成为杂草生命力不强生命力不强成为外来物种成为外来物种转基因生物生长需要一定转基因生物生长需要一定条件条件与某些细菌或病毒杂交，与某些细菌或病毒杂交，形成有害的病原体形成有害的病原体存在生殖隔离存在生殖隔离成为超级杂草成为超级杂草花粉传播的距离有限，存花粉传播的距离有限，存活时间有限活时间有限主要观点：对生物的多样性构成潜在的风险和威胁主要观点：对生物的多样性构成潜在的风险和威胁转基因生物与环境安全主要观点：转基因生物有可能会对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏反对者观点反对者观点赞成者观点赞成者观点势必打破自然物种的原有界限，改变生势必打破自然

43、物种的原有界限，改变生态系统中能量流动和物质循环态系统中能量流动和物质循环不会改变生物原有的分类地位不会改变生物原有的分类地位降解过程中产生中间产物，可能会对环降解过程中产生中间产物，可能会对环境造成二次污染境造成二次污染减少农药的使用量，保护了环境减少农药的使用量，保护了环境重组重组DNADNA与微生物杂交，可能会产生有害与微生物杂交，可能会产生有害的病原微生物的病原微生物存在生殖隔离存在生殖隔离有毒蛋白很可能进入食物链中有毒蛋白很可能进入食物链中新闻报道不实造成恐惧感新闻报道不实造成恐惧感 专题专题5 5 生态工程生态工程科技探索之路 生态工程的兴起5.15.1生态工程的基本原理生态工程的

44、基本原理5.25.2生态工程实例和发展前景生态工程实例和发展前景教学策略：阅读教材，分析资料，尝试应用理解原理，理解原理，了解流程了解流程拓展视野，拓展视野，陶冶情操陶冶情操发展能力发展能力培养兴趣，培养兴趣，研读课标，把握难度研读课标，把握难度形成综合，构建网络形成综合，构建网络引导阅读，注重探究引导阅读，注重探究本模块学习综合建议本模块学习综合建议科学和技术的概念 科科学学是关于自然界、人类社会和人自身的规律的事实、原理、是关于自然界、人类社会和人自身的规律的事实、原理、方法和观念的知识体系以及创建这个知识体系的社会活动。科方法和观念的知识体系以及创建这个知识体系的社会活动。科学的任务是发

45、现规律，提出理论，认识世界，解释世界。学的任务是发现规律，提出理论，认识世界，解释世界。科学是人们研究自然、社会、思维的本质及其规律所获得的一科学是人们研究自然、社会、思维的本质及其规律所获得的一种知识体系；是产生知识体系的一种活动，一种过程；是一种种知识体系；是产生知识体系的一种活动，一种过程；是一种社会事业。社会事业。技技术术是根据生产实践或科学原理而发展成的各种工艺操作方法是根据生产实践或科学原理而发展成的各种工艺操作方法和技能，以及相应的材料、设备、工艺流程等等。技术的任务和技能，以及相应的材料、设备、工艺流程等等。技术的任务是发展或开发出新的方法、手段、措施或途径。是发展或开发出新的

46、方法、手段、措施或途径。技术则是人们为了变革自然和社会所采取的一切物质手段、工技术则是人们为了变革自然和社会所采取的一切物质手段、工具和方法的总和；是由技术思想或技术方案设计向生产技术和具和方法的总和；是由技术思想或技术方案设计向生产技术和工程技术转化的一个过程；是某一社会时代生产力发展水平的工程技术转化的一个过程；是某一社会时代生产力发展水平的一个重要标志。一个重要标志。基因工程基因工程概述概述基因工程的诞生基因工程的诞生简述简述基因工程的原理及技术基因工程的原理及技术举例说出举例说出基因工程的应用基因工程的应用简述简述蛋白质工程蛋白质工程 具体内容标准和教材的对应关系具体内容标准和教材的对

47、应关系具体内容标准和教材的对应关系具体内容标准和教材的对应关系专题专题1 1 基因工程基因工程科技探索之路科技探索之路 基础理论和技术的发基础理论和技术的发展催生了基因工程展催生了基因工程1.1 DNA1.1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具1.2 1.2 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序1.3 1.3 基因工程的应用基因工程的应用1.4 1.4 蛋白质工程的崛起蛋白质工程的崛起绪论课怎么上绪论课怎么上?设计教学时，如何充分运用教材资源？设计教学时，如何充分运用教材资源？怎么上好专题怎么上好专题4？什么形式的课堂组织教学？什么形式的课堂组织教学比较有效？比较有效？概念课如

48、何上？概念课如何上？讲述技术操作程序的课应该如何启发学生思讲述技术操作程序的课应该如何启发学生思考？考？如何处理思考与探究？如何处理思考与探究？如何改进对学生的评价？如何改进对学生的评价？如何指导学生撰写文献综述？如何指导学生撰写文献综述？科技探索之路科技探索之路 编年史编年史的方法展示基因工的方法展示基因工程的发展历程：程的发展历程：有利于学生认识基因工程有利于学生认识基因工程的发展历程；的发展历程；有利于形成科学和技术是有利于形成科学和技术是相互促进，不断发展的观点；相互促进，不断发展的观点；有利于学生形成生物技术有利于学生形成生物技术的发展离不开众多科学家的共的发展离不开众多科学家的共同努力的观点；同努力的观点；