生物現(xiàn)代生物科技專題課件新人教選修

生物現(xiàn)代生物科技專題課件新人教選修第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一本模塊教材的特點：1、技術(shù)流程及細節(jié)較多2、涉及到較多的討論和辯論活動3、各章之間的知識難度相差較大第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

課標(biāo)要求：通過本模塊的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生開拓視野，增強科技意識，激發(fā)探索生命奧秘和熱愛生物科學(xué)的情感，為進一步學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物學(xué)奠定基礎(chǔ)。

模塊解讀具體的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求（見教學(xué)目標(biāo)列表）討論1項（經(jīng)歷）。關(guān)注2項（認同）

;舉例說出6項（了解水平）；簡述8項;第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”，本模塊的知識性目標(biāo)以了解水平為主，情感性目標(biāo)以經(jīng)歷（感受）水平為主，技能性目標(biāo)體現(xiàn)在活動建議中，主要是參觀、調(diào)查、資料收集等。教學(xué)以專題講座和學(xué)生討論為主。由于課程內(nèi)容多屬于生物科學(xué)前沿領(lǐng)域，進展迅速，教學(xué)過程中需要及時補充最新進展的資料。學(xué)生活動以搜集資料和討論為主。鑒于課標(biāo)中的目標(biāo)要求大多是了解水平，教學(xué)中需要注意把握難度，避免講得過深過細過專，不必要地增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)。第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一本模塊教材內(nèi)容：

包括基因工程、克隆技術(shù)、胚胎工程、生物技術(shù)的安全和倫理問題、生態(tài)工程五部分。本模塊是以專題形式介紹現(xiàn)代生物科學(xué)和技術(shù)中一些重要領(lǐng)域的研究熱點、發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景。

第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)現(xiàn)代生物科技專題的核心知識關(guān)系

第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一例1:胚胎工程-“受精階段”內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)具體要求目標(biāo)層次簡述動物胚胎發(fā)育的基本過程舉例說出受精作用的幾個必要階段P64了解例2：胚胎的早期培養(yǎng)過程不必掌握，只要求學(xué)生理解體外受精時還需要對精子進行處理、卵細胞的獲取還需要一定的方法。P73本模塊的教學(xué)建議1.認真研讀課標(biāo)，把握難度要求。第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

2、重視基本概念和原理的教學(xué)，把握好基礎(chǔ)性,避免教學(xué)變成泛泛的科普介紹或資料的搜集和瀏覽活動。本模塊教材中的一些重要的基本原理：基因工程的基本原理植物組織培養(yǎng)的基本原理胚胎工程的基本原理單克隆抗體生產(chǎn)的基本原理生態(tài)工程的基本原理第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

3、有些內(nèi)容較難理解，教師要想辦法將這些內(nèi)容深入淺出、通俗生動地呈現(xiàn)給學(xué)生。

如結(jié)合教材中“重組DNA分子的模擬制作”，幫助學(xué)生準(zhǔn)確理解限制酶的切割部位和DNA連接酶的連接部位，理解兩種酶的作用。

第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

4、重視圖片和流程圖的學(xué)習(xí)，多問學(xué)生為什么，加強理解和記憶。例：單克隆抗體的制備

借助于流程圖：既要關(guān)注宏觀步驟，也要關(guān)注對一些重要步驟的解讀和理解。第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

問題探討：(1)什么是單克隆抗體？生產(chǎn)單克隆抗體的基本原理是什么？(2)什么是免疫的小鼠，怎樣對小鼠進行免疫？(3)怎樣才能將B細胞與骨髓瘤細胞融合？(4)融合后可能有幾種類型的細胞?(5)多次篩選的目的是什么？(6)培養(yǎng)雜交瘤細胞的方式有哪兩種？(7)小鼠體內(nèi)培養(yǎng)的原理是什么？怎樣理解從小鼠的腹水中獲取抗體？

第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

5、注意建立起各模塊相關(guān)知識間的聯(lián)系，以達到知識的融匯貫通、加強知識的理解與應(yīng)用。

例如，在結(jié)合細胞結(jié)構(gòu)和功能、細胞的全能性和分化、基因突變及其他變異在育種中的應(yīng)用以及內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)等知識基礎(chǔ)上進行細胞工程的學(xué)習(xí)。第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

6、在教學(xué)中，要注意不同知識的比較與綜合。

例如，比較DNA聚合酶和DNA連接酶的異同；分析基因工程與蛋白質(zhì)工程的差異；細胞工程中植物組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交的區(qū)別與聯(lián)系，動物細胞培養(yǎng)與體細胞克隆的區(qū)別與聯(lián)系，植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)條件的區(qū)別；胚胎工程中精子和卵子的產(chǎn)生過程的比較等。第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

7、充分利用活的教學(xué)資源和多媒體的教學(xué)手段。

活的教學(xué)資源是指實際生活中的鮮活實例，例如克隆羊“多莉”、轉(zhuǎn)基因大豆等；多媒體的教學(xué)手段是指利用多媒體展示圖片、播放有關(guān)的影像資料和一些動態(tài)的操作過程，例如播放植物組織培養(yǎng)過程的錄像。第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

8、圍繞生物科技與社會的關(guān)系，切實組織好資料搜集分析、討論和辯論等活動。并指導(dǎo)學(xué)習(xí)撰寫綜述報告1~2篇(分期分批進行；要進一步拓展和延伸；有明確主題，有對主題意義和價值的簡述；有層次清楚的內(nèi)容、結(jié)論、討論；有資料文獻的來源等。教師要對報告評價。)第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

9、要結(jié)合高考要求，強化有效訓(xùn)練和階段性考試?？梢詮母鞣N資源中精選習(xí)題，或者改編、自編。這些習(xí)題必須包括知識間的內(nèi)在聯(lián)系，突出理論聯(lián)系實際，以提高學(xué)生綜合運用知識的能力。第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一各個專題具體的教學(xué)

策略和教學(xué)活動建議：第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

專題1基因工程

本專題以講授、啟發(fā)式引導(dǎo)為主

這部分內(nèi)容要求在必修課有關(guān)基因工程的基礎(chǔ)上，理解基因工程的基本原理和技術(shù)流程，關(guān)注基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)境保護等方面的廣泛應(yīng)用及其發(fā)展前景，關(guān)注蛋白質(zhì)工程的原理。其中基因工程的原理及其操作程序、基因工程的應(yīng)用、蛋白質(zhì)工程的原理是本專題教學(xué)的重點內(nèi)容。第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1、限制酶和DNA連接酶的作用分別是什么?限制酶的作用是切割特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵DNA連接酶的作用是連接被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵

以1.1DNA重組技術(shù)的基本工具為例：教學(xué)中要重視設(shè)計問題情境，積極引導(dǎo)學(xué)生在思索和探究中學(xué)習(xí)新知識。

2、為什么限制酶和DNA連接酶在微生物中能夠分離到，而高等植物和動物中沒有?引導(dǎo)學(xué)生從噬菌體侵染細菌中獲得靈感第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一3、DNA聚合酶與DNA連接酶是同一種酶的不同名稱嗎?相同區(qū)別DNA聚合酶形成磷酸二脂鍵只能將單個核苷酸連接到核酸片段上;以一條DNA鏈為模板,形成互補的DNA鏈。DNA連接酶將兩個DNA片段連接形成磷酸二脂鍵；將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來，不需要模板。新舊知識聯(lián)系，提出問題:

DNA復(fù)制時需要哪些酶?第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一標(biāo)記基因抗四環(huán)素的基因抗氨芐青霉素的基因特定顏色的基因四環(huán)素氨芐青霉素4.標(biāo)記基因的作用及其應(yīng)用第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一習(xí)題:已知標(biāo)記基因有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素的基因,現(xiàn)探討某細菌的質(zhì)粒中有無標(biāo)記基因或標(biāo)記基因是什么?請設(shè)計實驗、預(yù)期實驗結(jié)果，并得出相應(yīng)的實驗結(jié)論對照組：不添加抗生素實驗組1：添加一定濃度的四環(huán)素實驗組2：添加一定濃度的氨芐青霉素實驗組3：添加一定濃度的四環(huán)素和氨芐青霉素對照組實驗組1實驗組2實驗組3

結(jié)論預(yù)期一++++既含有抗四環(huán)素基因也含有抗氨芐青霉素基因預(yù)期二++——只含有抗四環(huán)素基因預(yù)期三+—+—只含有抗氨芐青霉素基因預(yù)期四+———既不含有抗四環(huán)素基因也不含有抗氨芐青霉素基因第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一簡述植物的組織培養(yǎng)簡述動物的細胞培養(yǎng)與體細胞克隆舉例說出細胞融合與單克隆抗體具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和教材的對應(yīng)關(guān)系克隆技術(shù)科技探究之路細胞工程的發(fā)展歷程2.1植物細胞工程2.1.1植物細胞工程的基本技術(shù)2.1.2植物細胞工程的實際應(yīng)用2.2動物細胞工程2.2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體專題2細胞工程第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一問題：為什么課標(biāo)中為”克隆技術(shù)”，而教材中為”細胞工程”?基因工程克隆技術(shù)細胞工程胚胎工程生態(tài)工程原因1：第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

克?。嚎寺∈怯⑽腸lone一詞的音譯，就是指無性繁殖?？寺∫辉~常用于分子、細胞水平的描述。一般認為生物學(xué)上有三個層次的克隆：分子水平的克?。海康模┗蚩寺　CR技術(shù)植物細胞克?。航M培獲得愈傷組織細胞水平的克隆動物細胞培養(yǎng)動物細胞的克隆單克隆抗體的制備植物組織培養(yǎng)個體水平的克隆動物克?。ê艘浦布夹g(shù)）克隆克隆技術(shù)（cloning）是指從眾多的基因或細胞群體中通過無性繁殖和選擇目的基因或特定類型細胞的技術(shù)的操作。原因2：第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一細胞工程：

是指應(yīng)用細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過細胞水平或細胞器水平的操作，按照人的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。根據(jù)操作對象的不同，可分為植物細胞工程和動物細胞工程兩大領(lǐng)域。第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

本部分內(nèi)容是從細胞水平和分子水平了解植物細胞工程和動物細胞工程。細胞的全能性是植物細胞工程的基礎(chǔ)，植物組織培養(yǎng)技術(shù)是植物細胞工程的基本技術(shù)手段，是植物體細胞雜交與單倍體育種的基礎(chǔ)。動物細胞培養(yǎng)技術(shù)是體細胞克隆、細胞融合與單克隆抗體等技術(shù)手段的基礎(chǔ)。本部分內(nèi)容以必修1中的細胞學(xué)、必修2中的遺傳學(xué)以及必修

3中的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)等知識為基礎(chǔ)，為后面“胚胎工程”、“生物技術(shù)的安全性和倫理問題”的后續(xù)學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)，共同構(gòu)成一個相對完整的知識體系。第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

在教學(xué)中，要注意不同知識的比較與綜合，如植物組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交的區(qū)別與聯(lián)系，動物細胞培養(yǎng)與體細胞克隆的區(qū)別與聯(lián)系，植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)條件的區(qū)別等。對克隆技術(shù)的原理不必講解得過深，對克隆技術(shù)的操作不必介紹得過細。第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

教師要充分利用相關(guān)科學(xué)史，實現(xiàn)教學(xué)中的情感目標(biāo)。如在進行克隆技術(shù)的專題講座前，可讓學(xué)生搜集有關(guān)動物體細胞核移植進行克隆動物的歷史、成就，以及克隆動物的安全性和倫理性問題等資料。通過科學(xué)實例，拓展學(xué)生的視野，激發(fā)求知熱情，從中得到啟迪而產(chǎn)生科學(xué)暢想，并進一步培養(yǎng)學(xué)生認識、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等。第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

教師可通過設(shè)計啟發(fā)性問題來引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系學(xué)過的知識進行技術(shù)流程的學(xué)習(xí)，做到擴展和深化。

如“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”的教學(xué)，展示必修1中胡蘿卜細胞組織培養(yǎng)的示意圖和文字流程，同時提出問題（1）離體的器官、組織或細胞如果不進行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的植株？（2）決定植物細胞脫分化、再分化的關(guān)健因素是什么？（3）在植物組織培養(yǎng)過程中，為什么要進行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作？如何進行消毒、滅菌？（4）脫分化和再分化需要的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和光照條件有何異同？為什么？（5）表現(xiàn)出細胞的全能性的階段是什么？這些問題可引導(dǎo)學(xué)生在原有知識基礎(chǔ)上做進一步的思考。

第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一又如，動物細胞工程的教學(xué)第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一植物細胞和動物細胞培養(yǎng)的比較細胞株、細胞系愈傷組織或植物體培養(yǎng)結(jié)果獲得細胞或細胞分泌蛋白快速繁殖、培育無病毒植株

培養(yǎng)目的（應(yīng)用）葡萄糖、動物血清蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)細胞有絲分裂細胞的全能性及有絲分裂原理動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項目第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一體細胞核移植過程流程圖(幫助理解原理)教學(xué)策略：P481、從宏觀的角度理解技術(shù)流程2、從微觀的角度理解操作原理(1)為什么不直接用體細胞，而要形成重組細胞？

(2)產(chǎn)下的小牛的遺傳物質(zhì)有何特點，性別有何特點？第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一專題3胚胎工程編寫特點：1、技術(shù)細節(jié)較多、較細2、與生產(chǎn)實踐聯(lián)系較緊密受精作用（受精階段）體外培養(yǎng)的具體細節(jié)胚胎早期培養(yǎng)的生產(chǎn)流程胚胎移植的基本程序第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

本專題是在動物生殖與發(fā)育的基礎(chǔ)上，了解動物早期胚胎發(fā)育的規(guī)律，理解胚胎工程的操作流程，關(guān)注胚胎工程在生物學(xué)基礎(chǔ)研究、醫(yī)療、畜牧業(yè)等方面的應(yīng)用及其發(fā)展前景，關(guān)注胚胎干細胞的研究對人類社會發(fā)展的影響。這部分內(nèi)容對教師和學(xué)生來說比較陌生，因此教師要注重從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗和理論基礎(chǔ)出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

第一節(jié)是學(xué)習(xí)本專題的基礎(chǔ)，教師要重點闡述精子和卵的發(fā)生過程、受精過程；對哺乳動物的早期胚胎發(fā)育，教師不僅要簡述其過程，更要突出卵裂期的特點（包括細胞分裂方式、細胞總體積的變化、每個細胞體積變化、細胞內(nèi)總DNA量變化和有機物總量的變化等）、桑椹胚細胞的全能性以及囊胚內(nèi)細胞團的分化能力。第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

第二節(jié)的學(xué)習(xí)，可以試管嬰兒的資料引入，并讓學(xué)生根據(jù)資料思考有關(guān)問題，這樣就會很自然地引入體外受精的學(xué)習(xí)。本節(jié)內(nèi)容圖文并茂，可以讓學(xué)生通過閱讀來學(xué)習(xí)，教師只需做簡單的說明和總結(jié)。第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

第三節(jié)的教學(xué)，是在第二節(jié)的基礎(chǔ)上，可以以問題：“當(dāng)我們在體外獲得了早期胚胎，下一步應(yīng)怎樣做才能得到幼體呢?”引入，結(jié)合教材插圖介紹胚胎移植的定義、現(xiàn)狀和意義；結(jié)合教材討論題幫助學(xué)生理解胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)。關(guān)于胚胎分割的教學(xué)，讓學(xué)生閱讀教材后討論問題，如（1）什么是胚胎分割？（2）來自同一胚胎的后代性狀一樣嗎？為什么？（3）對囊胚進行分割要注意什么？為什么？（4）為什么說胚胎分割技術(shù)也是動物克隆方法之一?最后，讓學(xué)生通過各種媒介收集有關(guān)胚胎干細胞的資料（課后完成），在課堂上以小組形式進行匯報和交流。第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一（一）、重視必修與選修之間的內(nèi)在聯(lián)系的知識（二）、不要過分關(guān)注于技術(shù)細節(jié)，而應(yīng)從技術(shù)流程中尋找關(guān)鍵環(huán)節(jié)和問題子P65

從流程中尋找重點問題：1、受精作用分為哪幾步？2、頂體是由什么細胞器形成的？頂體酶的作用是什么？3、卵黃膜怎樣阻止其他精子進入？4、精子進入卵細胞時卵細胞處于分裂的什么時期？第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一例3胚胎移植的基本程序P76問題：為什么要進行胚胎移植？（意義）胚胎的獲取胚胎的移植1、將優(yōu)良的種公牛和母牛進行配種或人工授精形成胚胎2、收集胚胎并進行質(zhì)量檢查1、移植于受體母牛2、產(chǎn)下優(yōu)良的小牛（三）淡化實踐操作的細節(jié)，注重于基本原理和程序的理解第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

專題4

生物技術(shù)的安全性和倫理問題第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

讓學(xué)生了解在生命科學(xué)發(fā)展過程中所引出的種種倫理、社會和法律問題。在學(xué)生已有的生命科學(xué)基礎(chǔ)知識之上，引導(dǎo)學(xué)生對科技成果的應(yīng)用進行正確的思考。要讓學(xué)生了解，由于個人所處的社會在政治制度、經(jīng)濟發(fā)展水平、宗教信仰、歷史背景、傳統(tǒng)倫理觀念等方面的差別，就會產(chǎn)生出不同價值觀。這樣，對于生命科學(xué)中同一個倫理、社會或法律問題，在不同社會中不僅會有不同的看法，而且還會引導(dǎo)出截然不同的社會措施、政策和法規(guī)。對于中國來說，所有的判斷和所立的法規(guī)，都必須符合自己的國情，符合國家的最高利益：既要有利于中國科學(xué)家占領(lǐng)科學(xué)研究制高點、有利于國家科學(xué)技術(shù)的繁榮，又要有利于促進國家經(jīng)濟的發(fā)展。設(shè)置本專題的意義：第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

本部分內(nèi)容的教學(xué)主要是要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)，加深對轉(zhuǎn)基因生物和生物武器的關(guān)注和認識，參與生物技術(shù)的倫理問題的討論和交流。為此，對“關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物安全問題”的內(nèi)容，教師可通過組織學(xué)生收集資料、討論、交流、辯論等活動，讓學(xué)生充分認識轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)帶來巨大成果的同時，理性看待生物技術(shù)對生物、食物和環(huán)境的影響。第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一

在組織學(xué)生參與轉(zhuǎn)基因生物的安全問題討論時，教師可引導(dǎo)學(xué)生在收集資料的基礎(chǔ)上，通過梳理、分析和思考，形成一定的觀點和證據(jù)后，再展開一定的討論。對“舉例說出生物武器對人類的威脅”