普通高中生物课程标准实验选修现代生物科技专题

普通高中生物课程标准实验选修现代生物科技专题课标要求:通过本模块得学习,可以让学生开拓视野,增强科技意识,激发探索生命奥秘和热爱生物科学得情感,为进一步学习现代生物学奠定基础。

模块解读具体得内容标准要求(见教学目标列表)讨论1项(经历)。关注2项(认同);举例说出6项(了解水平);简述8项;

根据“内容标准”,本模块得知识性目标以了解水平为主,情感性目标以经历(感受)水平为主,技能性目标体现在活动建议中,主要就是参观、调查、资料收集等。教学以专题讲座和学生讨论为主。由于课程内容多属于生物科学前沿领域,进展迅速,教学过程中需要及时补充最新进展得资料。学生活动以搜集资料和讨论为主。鉴于课标中得目标要求大多就是了解水平,教学中需要注意把握难度,避免讲得过深过细过专,不必要地增加学生得学习负担。本模块教材内容:

包括基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术得安全和伦理问题、生态工程五部分。本模块就是以专题形式介绍现代生物科学和技术中一些重要领域得研究热点、发展趋势与应用前景。

课程标准中有关现代生物科技专题得核心知识关系

例1:胚胎工程-“受精阶段”内容标准具体要求目标层次简述动物胚胎发育得基本过程举例说出受精作用得几个必要阶段P64了解例2:胚胎得早期培养过程不必掌握,只要求学生理解体外受精时还需要对精子进行处理、卵细胞得获取还需要一定得方法。P73本模块得教学建议1、认真研读课标,把握难度要求。

2、重视基本概念和原理得教学,把握好基础性,避免教学变成泛泛得科普介绍或资料得搜集和浏览活动。本模块教材中得一些重要得基本原理:基因工程得基本原理植物组织培养得基本原理胚胎工程得基本原理单克隆抗体生产得基本原理生态工程得基本原理

3、有些内容较难理解,教师要想办法将这些内容深入浅出、通俗生动地呈现给学生。如结合教材中“重组DNA分子得模拟制作”,帮助学生准确理解限制酶得切割部位和DNA连接酶得连接部位,理解两种酶得作用。

4、重视图片和流程图得学习,多问学生为什么,加强理解和记忆。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步骤的解读和理解。

问题探讨:(1)什么就是单克隆抗体？生产单克隆抗体得基本原理就是什么？(2)什么就是免疫得小鼠,怎样对小鼠进行免疫？(3)怎样才能将B细胞与骨髓瘤细胞融合？(4)融合后可能有几种类型得细胞?(5)多次筛选得目得就是什么？(6)培养杂交瘤细胞得方式有哪两种？(7)小鼠体内培养得原理就是什么？怎样理解从小鼠得腹水中获取抗体？

5、注意建立起各模块相关知识间得联系,以达到知识得融汇贯通、加强知识得理解与应用。

例如,在结合细胞结构和功能、细胞得全能性和分化、基因突变及其她变异在育种中得应用以及内环境与稳态等知识基础上进行细胞工程得学习。大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点

6、在教学中,要注意不同知识得比较与综合。

例如,比较DNA聚合酶和DNA连接酶得异同;分析基因工程与蛋白质工程得差异;细胞工程中植物组织培养与植物体细胞杂交得区别与联系,动物细胞培养与体细胞克隆得区别与联系,植物组织培养与动物细胞培养条件得区别;胚胎工程中精子和卵子得产生过程得比较等。

7、充分利用活得教学资源和多媒体得教学手段。

活得教学资源就是指实际生活中得鲜活实例,例如克隆羊“多莉”、转基因大豆等;多媒体得教学手段就是指利用多媒体展示图片、播放有关得影像资料和一些动态得操作过程,例如播放植物组织培养过程得录像。

8、围绕生物科技与社会得关系,切实组织好资料搜集分析、讨论和辩论等活动。并指导学习撰写综述报告1~2篇(分期分批进行;要进一步拓展和延伸;有明确主题,有对主题意义和价值得简述;有层次清楚得内容、结论、讨论;有资料文献得来源等。教师要对报告评价。)

9、要结合高考要求,强化有效训练和阶段性考试。可以从各种资源中精选习题,或者改编、自编。这些习题必须包括知识间得内在联系,突出理论联系实际,以提高学生综合运用知识得能力。各个专题具体得教学

策略和教学活动建议:

专题1基因工程

本专题以讲授、启发式引导为主

这部分内容要求在必修课有关基因工程得基础上,理解基因工程得基本原理和技术流程,关注基因工程在农业、医疗、环境保护等方面得广泛应用及其发展前景,关注蛋白质工程得原理。其中基因工程得原理及其操作程序、基因工程得应用、蛋白质工程得原理就是本专题教学得重点内容。1、限制酶和DNA连接酶得作用分别就是什么?限制酶得作用就是切割特定部位得两个核苷酸之间得磷酸二酯键DNA连接酶得作用就是连接被限制酶切开得两个核苷酸之间得磷酸二酯键

以1、1DNA重组技术得基本工具为例:教学中要重视设计问题情境,积极引导学生在思索和探究中学习新知识。

2、为什么限制酶和DNA连接酶在微生物中能够分离到,而高等植物和动物中没有?引导学生从噬菌体侵染细菌中获得灵感3、DNA聚合酶与DNA连接酶就是同一种酶得不同名称吗?相同区别DNA聚合酶形成磷酸二脂键只能将单个核苷酸连接到核酸片段上;以一条DNA链为模板,形成互补得DNA链。DNA连接酶将两个DNA片段连接形成磷酸二脂键;将DNA双链上得两个缺口同时连接起来,不需要模板。新旧知识联系,提出问题:DNA复制时需要哪些酶?标记基因抗四环素得基因抗氨苄青霉素得基因特定颜色得基因四环素氨苄青霉素4、标记基因得作用及其应用习题:已知标记基因有抗四环素基因和抗氨苄青霉素得基因,现探讨某细菌得质粒中有无标记基因或标记基因就是什么?请设计实验、预期实验结果,并得出相应得实验结论对照组：不添加抗生素实验组1：添加一定浓度的四环素实验组2：添加一定浓度的氨苄青霉素实验组3：添加一定浓度的四环素和氨苄青霉素对照组实验组1实验组2实验组3结论预期一++++既含有抗四环素基因也含有抗氨苄青霉素基因预期二++——只含有抗四环素基因预期三+—+—只含有抗氨苄青霉素基因预期四+———既不含有抗四环素基因也不含有抗氨苄青霉素基因简述植物得组织培养简述动物得细胞培养与体细胞克隆举例说出细胞融合与单克隆抗体具体内容标准和教材得对应关系克隆技术科技探究之路细胞工程得发展历程2、1植物细胞工程2、1、1植物细胞工程得基本技术2、1、2植物细胞工程得实际应用2、2动物细胞工程2、2、1动物细胞培养和核移植技术2、2、2动物细胞融合与单克隆抗体专题2细胞工程问题:为什么课标中为”克隆技术”,而教材中为”细胞工程”?基因工程克隆技术细胞工程胚胎工程生态工程原因1:

克隆:克隆就是英文clone一词得音译,就就是指无性繁殖。克隆一词常用于分子、细胞水平得描述。一般认为生物学上有三个层次得克隆:分子水平得克隆:(目得)基因克隆、PCR技术植物细胞克隆:组培获得愈伤组织细胞水平得克隆动物细胞培养动物细胞得克隆单克隆抗体得制备植物组织培养个体水平得克隆动物克隆(核移植技术)克隆克隆技术(cloning)就是指从众多得基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择目得基因或特定类型细胞得技术得操作。原因2:细胞工程:

就是指应用细胞生物学和分子生物学得原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平得操作,按照人得意愿来改变细胞内得遗传物质或获得细胞产品得一门综合科学技术。根据操作对象得不同,可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。

本部分内容就是从细胞水平和分子水平了解植物细胞工程和动物细胞工程。细胞得全能性就是植物细胞工程得基础,植物组织培养技术就是植物细胞工程得基本技术手段,就是植物体细胞杂交与单倍体育种得基础。动物细胞培养技术就是体细胞克隆、细胞融合与单克隆抗体等技术手段得基础。本部分内容以必修1中得细胞学、必修2中得遗传学以及必修3中得内环境与稳态等知识为基础,为后面“胚胎工程”、“生物技术得安全性和伦理问题”得后续学习打下了基础,共同构成一个相对完整得知识体系。

在教学中,要注意不同知识得比较与综合,如植物组织培养与植物体细胞杂交得区别与联系,动物细胞培养与体细胞克隆得区别与联系,植物组织培养与动物细胞培养条件得区别等。对克隆技术得原理不必讲解得过深,对克隆技术得操作不必介绍得过细。

教师要充分利用相关科学史,实现教学中得情感目标。如在进行克隆技术得专题讲座前,可让学生搜集有关动物体细胞核移植进行克隆动物得历史、成就,以及克隆动物得安全性和伦理性问题等资料。通过科学实例,拓展学生得视野,激发求知热情,从中得到启迪而产生科学畅想,并进一步培养学生认识、分析和解决问题得能力,以及交流与合作得能力等。

教师可通过设计启发性问题来引导学生联系学过得知识进行技术流程得学习,做到扩展和深化。

如“植物组织培养技术”得教学,展示必修1中胡萝卜细胞组织培养得示意图和文字流程,同时提出问题(1)离体得器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理,能否培养成完整得植株？(2)决定植物细胞脱分化、再分化得关健因素就是什么？(3)在植物组织培养过程中,为什么要进行一系列得消毒、灭菌,并且要求无菌操作？如何进行消毒、灭菌？(4)脱分化和再分化需要得营养物质、激素和光照条件有何异同？为什么？(5)表现出细胞得全能性得阶段就是什么？这些问题可引导学生在原有知识基础上做进一步得思考。

又如,动物细胞工程得教学植物细胞和动物细胞培养得比较细胞株、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体细胞核移植过程流程图(帮助理解原理)教学策略:P481、从宏观得角度理解技术流程2、从微观得角度理解操作原理(1)为什么不直接用体细胞,而要形成重组细胞？(2)产下得小牛得遗传物质有何特点,性别有何特点？专题3胚胎工程编写特点:1、技术细节较多、较细2、与生产实践联系较紧密受精作用(受精阶段)体外培养得具体细节胚胎早期培养得生产流程胚胎移植得基本程序

本专题就是在动物生殖与发育得基础上,了解动物早期胚胎发育得规律,理解胚胎工程得操作流程,关注胚胎工程在生物学基础研究、医疗、畜牧业等方面得应用及其发展前景,关注胚胎干细胞得研究对人类社会发展得影响。这部分内容对教师和学生来说比较陌生,因此教师要注重从学生已有得生活经验和理论基础出发,激发学生得学习兴趣。

第一节就是学习本专题得基础,教师要重点阐述精子和卵得发生过程、受精过程;对哺乳动物得早期胚胎发育,教师不仅要简述其过程,更要突出卵裂期得特点(包括细胞分裂方式、细胞总体积得变化、每个细胞体积变化、细胞内总DNA量变化和有机物总量得变化等)、桑椹胚细胞得全能性以及囊胚内细胞团得分化能力。

第二节得学习,可以试管婴儿得资料引入,并让学生根据资料思考有关问题,这样就会很自然地引入体外受精得学习。本节内容图文并茂,可以让学生通过阅读来学习,教师只需做简单得说明和总结。

第三节得教学,就是在第二节得基础上,可以以问题:“当我们在体外获得了早期胚胎,下一步应怎样做才能得到幼体呢?”引入,结合教材插图介绍胚胎移植得定义、现状和意义;结合教材讨论题帮助学生理解胚胎移植得生理学基础。关于胚胎分割得教学,让学生阅读教材后讨论问题,如(1)什么就是胚胎分割？(2)来自同一胚胎得后代性状一样吗？为什么？(3)对囊胚进行分割要注意什么？为什么？(4)为什么说胚胎分割技术也就是动物克隆方法之一?最后,让学生通过各种媒介收集有关胚胎干细胞得资料(课后完成),在课堂上以小组形式进行汇报和交流。(一)、重视必修与选修之间得内在联系得知识(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子P65从流程中寻找重点问题:1、受精作用分为哪几步？2、顶体就是由什么细胞器形成得？顶体酶得作用就是什么？3、卵黄膜怎样阻止其她精子进入？4、精子进入卵细胞时卵细胞处于分裂得什么时期？例3胚胎移植得基本程序P76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(三)淡化实践操作得细节,注重于基本原理和程序得理解专题4生物技术得安全性和伦理问题

让学生了解在生命科学发展过程中所引出得种种伦理、社会和法律问题。在学生已有得生命科学基础知识之上,引导学生对科技成果得应用进行正确得思考。要让学生了解,由于个人所处得社会在政治制度、经济发展水平、宗教信仰、历史背景、传统伦理观念等方面得差别,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,在不同社会中不仅会有不同得看法,而且还会引导出截然不同得社会措施、政策和法规。对于中国来说,所有得判断和所立得法规,都必须符合自己得国情,符合国家得最高利益: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得繁荣,又要有利于促进国家经济得发展。设置本专题得意义:

本部分内容得教学主要就是要求学生通过学习,加深对转基因生物和生物武器得关注和认识,参与生物技术得伦理问题得讨论和交流。为此,对“关注转基因生物安全问题”得内容,教师可通过组织学生收集资料、讨论、交流、辩论等活动,让学生充分认识转基因生物技术带来巨大成果得同时,理性看待生物技术对生物、食物和环境得