1、普通高中生物課程標準（實驗）選修3 現代生物科技專題現代生物科技專題的教學思考與建議的教學思考與建議 本模塊教材的特點：本模塊教材的特點：1 1、技術流程及細節較多、技術流程及細節較多2 2、涉及到較多的討論和辯論活動、涉及到較多的討論和辯論活動3 3、各章之間的知識難度相差較大、各章之間的知識難度相差較大 課標要求：課標要求： 模塊解讀模塊解讀具體的內容標準要求具體的內容標準要求（見教學目標列表）（見教學目標列表） 討論討論1 1項項（經歷）（經歷） 。關注關注2 2項項（認同）（認同） ; ;舉例說出舉例說出6 6項項（了解水平）；（了解水平）；簡述簡述8 8項項; ;教學中需要注意把握難

2、度，避免講得教學中需要注意把握難度，避免講得過深過細過專過深過細過專，不必要地增加學生的學習負擔，不必要地增加學生的學習負擔。本模塊教材內容：本模塊教材內容： 包括基因工程、克隆技術、包括基因工程、克隆技術、胚胎工程、生物技術的安全和倫胚胎工程、生物技術的安全和倫理問題、生態工程五部分。理問題、生態工程五部分。本模塊是以專題形式介紹現本模塊是以專題形式介紹現代生物科學和技術中一些重要領代生物科學和技術中一些重要領域的研究熱點、發展趨勢與應用域的研究熱點、發展趨勢與應用前景。前景。 內容標準內容標準具體要求具體要求目標目標層次層次簡述簡述動物胚胎發育的動物胚胎發育的基本過程基本過程舉例說出舉例說

3、出受精作用的幾個受精作用的幾個必要必要階段階段P64了解了解例例2：胚胎的：胚胎的早期培養早期培養過程不必掌握，只要求學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本模塊的教學建議本模塊的教學建議1.1.認真研讀課標，把握難度要求。認真研讀課標，把握難度要求。 2 2、重視基本概念和原理的教學，把重視基本概念和原理的教學，把握好基礎性握好基礎性, ,避免教學變成泛泛的科普介避免教學變成泛泛的科普介紹或資料的搜集和瀏覽活動。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的基本原理胚胎工程的基本原理單克隆抗體生產的基本原理生

4、態工程的基本原理 3、有些內容較難理解，教師有些內容較難理解，教師要想辦法將這些內容深入淺出、要想辦法將這些內容深入淺出、通俗生動地呈現給學生。通俗生動地呈現給學生。如結合教材中如結合教材中“重組重組DNA分分子的模擬制作子的模擬制作”，幫助學生準確，幫助學生準確理解限制酶的切割部位和理解限制酶的切割部位和DNA連接酶的連接部位，理解兩種酶連接酶的連接部位，理解兩種酶的作用。的作用。 4 4、重視圖片和流程圖的學習，、重視圖片和流程圖的學習，多問學生為什么，加強理解和記憶。多問學生為什么，加強理解和記憶。例：單克隆抗體的制備例：單克隆抗體的制備 借助于流程圖：既要關注宏觀步驟，也要關注對一些重

5、要步驟的解讀和理解。 5、注意建立起各模塊相關知識注意建立起各模塊相關知識間的聯系，以達到知識的融匯貫通、間的聯系，以達到知識的融匯貫通、加強知識的理解與應用。加強知識的理解與應用。 例如，在結合細胞結構和功能、細胞的全能性和分化、基因突變及其他變異在育種中的應用以及內環境與穩態等知識基礎上進行細胞工程的學習。 6、在教學中，要注意不同知識的比較與、在教學中，要注意不同知識的比較與綜合。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工程的差異；細胞工程中植物組織培養與植物體細胞雜交的區別與聯系，動物細胞培養與體細胞克隆的區別與聯系，植物組織培養與動物細胞培養條件的區別

6、；胚胎工程中精子和卵子的產生過程的比較等。 7、充分利用活的教學資源和多充分利用活的教學資源和多媒體的教學手段。媒體的教學手段。 活的教學資源是指實際生活中的鮮活實例，例如克隆羊“多莉”、轉基因大豆等；多媒體的教學手段是指利用多媒體展示圖片、播放有關的影像資料和一些動態的操作過程，例如播放植物組織培養過程的錄像。 8、圍繞生物科技與社會的關系，切圍繞生物科技與社會的關系，切實組織好資料搜集分析、討論和辯論等實組織好資料搜集分析、討論和辯論等活動。并指導學習撰寫綜述報告活動。并指導學習撰寫綜述報告12篇篇(分期分批進行；要進一步拓展和延伸；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

7、義和價值的簡有明確主題，有對主題意義和價值的簡述；有層次清楚的內容、結論、討論；述；有層次清楚的內容、結論、討論；有資料文獻的來源等。教師要對報告評有資料文獻的來源等。教師要對報告評價。價。) 9、要結合高考要求，強化有效要結合高考要求，強化有效訓練和階段性考試。可以從各種資訓練和階段性考試?？梢詮母鞣N資源中精選習題，或者改編、自編。源中精選習題，或者改編、自編。這些習題必須包括知識間的內在聯這些習題必須包括知識間的內在聯系，突出理論聯系實際，以提高學系，突出理論聯系實際，以提高學生綜合運用知識的能力。生綜合運用知識的能力。各個專題具體的教學各個專題具體的教學策略和教學活動建議：策略和教學活動

8、建議： 專題專題1 基因工程基因工程 本專題以講授、啟發式引導為主本專題以講授、啟發式引導為主 這部分內容要求在必修課有關基因工程這部分內容要求在必修課有關基因工程的基礎上，理解基因工程的基本原理和技的基礎上，理解基因工程的基本原理和技術流程，關注基因工程在農業、醫療、環術流程，關注基因工程在農業、醫療、環境保護等方面的廣泛應用及其發展前景，境保護等方面的廣泛應用及其發展前景，關注蛋白質工程的原理。其中基因工程的關注蛋白質工程的原理。其中基因工程的原理及其操作程序、基因工程的應用、蛋原理及其操作程序、基因工程的應用、蛋白質工程的原理是本專題教學的重點內容。白質工程的原理是本專題教學的重點內容。

9、1、限制酶和、限制酶和DNA連接酶的作用分別是什么連接酶的作用分別是什么?限制酶的作用是限制酶的作用是切割切割特定部位的兩個核苷酸之間的特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵DNA連接酶的作用是連接酶的作用是連接連接被限制酶切開的兩個核苷酸之間的被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 2、為什么限制酶和、為什么限制酶和DNA連接酶在微生物中能夠分連接酶在微生物中能夠分離到，而高等植物和動物中沒有離到，而高等植物和動物中沒有?引導學生從噬菌體侵染細菌中獲得靈感引導學生從噬菌體侵染細菌中獲得靈感3、DNA聚合酶與聚合酶與DNA連接酶是同一種酶的不同名稱嗎連接酶是同一種酶的不同名

10、稱嗎?相同相同區別區別DNADNA聚聚合酶合酶形成磷形成磷酸二脂酸二脂鍵鍵只能將單個核苷酸連接到核酸片段上只能將單個核苷酸連接到核酸片段上; ;以一條以一條DNADNA鏈為模板鏈為模板, ,形成互補的形成互補的DNADNA鏈。鏈。DNADNA連連接酶接酶將兩個將兩個DNADNA片段連接形成磷酸二脂鍵；片段連接形成磷酸二脂鍵；將將DNADNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來，雙鏈上的兩個缺口同時連接起來，不需要模板。不需要模板。新舊知識聯系，提出問題新舊知識聯系，提出問題: :DNADNA復制時需要哪些酶復制時需要哪些酶? ?標記標記基因基因抗四環素的基因抗四環素的基因抗氨芐青霉素的基因抗氨芐青霉素

11、的基因特定顏色的基因特定顏色的基因四環素四環素氨芐青霉素氨芐青霉素4.標記基因的作用及其應用標記基因的作用及其應用習題習題: :已知標記基因有抗四環素基因和抗氨芐青霉素的基已知標記基因有抗四環素基因和抗氨芐青霉素的基因因, ,現探討某細菌的質粒中有無標記基因或標記基因是什現探討某細菌的質粒中有無標記基因或標記基因是什么么? ?請設計實驗、預期實驗結果，并得出相應的實驗結論請設計實驗、預期實驗結果，并得出相應的實驗結論對照組：對照組：不添加抗不添加抗生素生素實驗組實驗組1 1：添加一定濃添加一定濃度的四環素度的四環素實驗組實驗組2 2：添加一定濃添加一定濃度的氨芐青度的氨芐青霉素霉素實驗組實驗組

12、3 3：添：添加一定濃度的加一定濃度的四環素和氨芐四環素和氨芐青霉素青霉素對照組對照組實驗組實驗組1 1實驗組實驗組2 2實驗組實驗組3 3 結結 論論預期一預期一+ + + + +既含有抗四環素基因也含既含有抗四環素基因也含有抗氨芐青霉素基因有抗氨芐青霉素基因預期二預期二+ + +只含有抗四環素基因只含有抗四環素基因預期三預期三+ + +只含有抗氨芐青霉素基因只含有抗氨芐青霉素基因預期四預期四+ +既不含有抗四環素基因也既不含有抗四環素基因也不含有抗氨芐青霉素基因不含有抗氨芐青霉素基因 簡述簡述植物的組織培養植物的組織培養 簡述簡述動物的細胞培養與動物的細胞培養與體細胞克隆體細胞克隆 舉例說

13、出舉例說出細胞融合與單細胞融合與單克隆抗體克隆抗體克隆技術克隆技術科技探究之路科技探究之路 細胞工程的發展歷程細胞工程的發展歷程2.1 2.1 植物細胞工程植物細胞工程2.1.1 2.1.1 植物細胞工程的基本技術植物細胞工程的基本技術2.1.2 2.1.2 植物細胞工程的實際應用植物細胞工程的實際應用2.2 2.2 動物細胞工程動物細胞工程2.2.1 2.2.1 動物細胞培養和核移植技術動物細胞培養和核移植技術2.2.2 2.2.2 動物細胞融合與單克隆抗體動物細胞融合與單克隆抗體專題專題2 2 細胞工程細胞工程問題問題：為什么課標中為：為什么課標中為”克隆技術克隆技術”，而教材中，而教材中

14、為為”細胞工程細胞工程”? ?基因基因工程工程克隆技術克隆技術 細胞工程細胞工程胚胎胚胎工程工程生態生態工程工程原因原因1 1： 克?。嚎寺∈怯⑽目寺。嚎寺∈怯⑽腸lone一詞的音譯，就是指無性繁殖。一詞的音譯，就是指無性繁殖。克隆一詞常用于分子、細胞水平的描述。一般認為生物學上克隆一詞常用于分子、細胞水平的描述。一般認為生物學上有三個層次的克?。河腥齻€層次的克?。?分子水平的克?。悍肿铀降目寺。海康模康模┗蚩寺?、基因克隆、PCR技術技術 植物細胞克?。航M培獲得愈傷組織植物細胞克隆：組培獲得愈傷組織 細胞水平的克隆細胞水平的克隆 動物細胞培養動物細胞培養 動物細胞的克隆動物細胞的克隆

15、 單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備 植物組織培養植物組織培養 個體水平的克隆個體水平的克隆 動物克?。ê艘浦布夹g）動物克隆（核移植技術）克克隆隆克隆技術（克隆技術（cloning）是指從眾多的基因或細胞群體中通過）是指從眾多的基因或細胞群體中通過無性繁殖和選擇無性繁殖和選擇目的基因目的基因或或特定類型細胞特定類型細胞的技術的操作。的技術的操作。原因原因2 2： 本部分內容是從細胞水平和分子水平了解本部分內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，性是植物細胞工程的基礎，植物組織培養技植物組織培養技術術是植物細

16、胞工程的基本技術手段，是植物是植物細胞工程的基本技術手段，是植物體細胞雜交與單倍體育種的基礎。體細胞雜交與單倍體育種的基礎。動物細胞動物細胞培養技術培養技術是體細胞克隆、細胞融合與單克隆是體細胞克隆、細胞融合與單克隆抗體等技術手段的基礎。本部分內容以必修抗體等技術手段的基礎。本部分內容以必修1中的細胞學、必修中的細胞學、必修2中的遺傳學以及必修中的遺傳學以及必修 3中的內環境與穩態等知識為基礎，為后面中的內環境與穩態等知識為基礎，為后面“ 胚胎工程胚胎工程”、“生物技術的安全性和倫理問題生物技術的安全性和倫理問題”的后續學習打下了基礎，共同構成一個相對的后續學習打下了基礎，共同構成一個相對完整

17、的知識體系。完整的知識體系。 在教學中，要注意不同知識的在教學中，要注意不同知識的比較與綜合，如植物組織培養與植比較與綜合，如植物組織培養與植物體細胞雜交的區別與聯系，動物物體細胞雜交的區別與聯系，動物細胞培養與體細胞克隆的區別與聯細胞培養與體細胞克隆的區別與聯系，植物組織培養與動物細胞培養系，植物組織培養與動物細胞培養條件的區別等。對克隆技術的原理條件的區別等。對克隆技術的原理不必講解得過深，對克隆技術的操不必講解得過深，對克隆技術的操作不必介紹得過細。作不必介紹得過細。 教師要充分利用教師要充分利用相關科學史相關科學史，實現教，實現教學中的學中的情感目標情感目標。如在進行克隆技術。如在進行

18、克隆技術的專題講座前，可讓學生搜集有關動的專題講座前，可讓學生搜集有關動物體細胞核移植進行克隆動物的歷史、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。通過科學實例，拓展性問題等資料。通過科學實例，拓展學生的視野，激發求知熱情，從中得學生的視野，激發求知熱情，從中得到啟迪而產生科學暢想，并進一步培到啟迪而產生科學暢想，并進一步培養學生認識、分析和解決問題的能力，養學生認識、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等以及交流與合作的能力等 。 教師可通過設計啟發性問題來教師可通過設計啟發性問題來 引導學生聯系學過的知識進行技術引

19、導學生聯系學過的知識進行技術流程的學習，做到擴展和深化。流程的學習，做到擴展和深化。 如“植物組織培養技術”的教學，展示必修1中胡蘿卜細胞組織培養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，能否培養成完整的植株？（2）決定植物細胞脫分化、再分化的關健因素是什么？（3）在植物組織培養過程中，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物質、激素和光照條件有何異同？為什么？（5）表現出細胞的全能性的階段是什么？這些問題可引導學生在原有知識基礎上做進一步的思考。 又如，動物細胞工程的教學又如，動物細胞工程的

20、教學植物細胞和動物細胞培養的比較植物細胞和動物細胞培養的比較細胞株、細胞系愈傷組織或植物體培養結果獲得細胞或細胞分泌蛋白快速繁殖、培育無病毒植株 培養目的 （應用）葡萄糖、動物血清蔗糖、植物激素培養基特有成分液體培養基固體培養基培養基性質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植物組織培養比較項目體細胞核移植過程流程圖體細胞核移植過程流程圖(幫助理解原理幫助理解原理)教學策略：教學策略：P481、從宏觀的角度理、從宏觀的角度理解技術流程解技術流程2、從微觀的角度理、從微觀的角度理解操作原理解操作原理 (1)為什么不直接用體細胞，而要形成重組細胞？ (2)產下的小牛的遺傳物質有何特點，

21、性別有何特點？專題專題3 3 胚胎工程胚胎工程編寫特點：1、技術細節較多、較細、技術細節較多、較細2、與生產實踐聯系較緊密、與生產實踐聯系較緊密受精作用（受精階段）受精作用（受精階段）體外培養的具體細節體外培養的具體細節胚胎早期培養的生產流程胚胎早期培養的生產流程胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序 本專題是在動物生殖與發育的基礎本專題是在動物生殖與發育的基礎上，了解動物早期胚胎發育的規律，上，了解動物早期胚胎發育的規律，理解胚胎工程的操作流程，關注胚胎理解胚胎工程的操作流程，關注胚胎工程在生物學基礎研究、醫療、畜牧工程在生物學基礎研究、醫療、畜牧業等方面的應用及其發展前景，關注業等方面的應用

22、及其發展前景，關注胚胎干細胞的研究對人類社會發展的胚胎干細胞的研究對人類社會發展的影響。這部分內容對教師和學生來說影響。這部分內容對教師和學生來說比較陌生，因此教師要注重從學生已比較陌生，因此教師要注重從學生已有的生活經驗和理論基礎出發，激發有的生活經驗和理論基礎出發，激發學生的學習興趣。學生的學習興趣。 第一節是學習本專題的基礎，教師第一節是學習本專題的基礎，教師要重點闡述精子和卵的發生過程、受要重點闡述精子和卵的發生過程、受精過程；對哺乳動物的早期胚胎發育，精過程；對哺乳動物的早期胚胎發育，教師不僅要簡述其過程，更要突出卵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、細裂期

23、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、胞總體積的變化、每個細胞體積變化、細胞內總細胞內總DNA量變化和有機物總量的量變化和有機物總量的變化等）、桑椹胚細胞的全能性以及變化等）、桑椹胚細胞的全能性以及囊胚內細胞團的分化能力。囊胚內細胞團的分化能力。 第二節的學習，可以試管嬰兒的第二節的學習，可以試管嬰兒的資料引入，并讓學生根據資料思考資料引入，并讓學生根據資料思考有關問題，這樣就會很自然地引入有關問題，這樣就會很自然地引入體外受精的學習。本節內容圖文并體外受精的學習。本節內容圖文并茂，可以讓學生通過閱讀來學習，茂，可以讓學生通過閱讀來學習，教師只需做簡單的說明和總結。教師

24、只需做簡單的說明和總結。 第三節的教學，是在第二節的基礎上，可以以第三節的教學，是在第二節的基礎上，可以以問題：問題：“當我們在體外獲得了早期胚胎，下一步當我們在體外獲得了早期胚胎，下一步應怎樣做才能得到幼體呢應怎樣做才能得到幼體呢?”引入，結合教材插圖引入，結合教材插圖介紹胚胎移植的定義、現狀和意義；結合教材討介紹胚胎移植的定義、現狀和意義；結合教材討論題幫助學生理解胚胎移植的生理學基礎。關于論題幫助學生理解胚胎移植的生理學基礎。關于胚胎分割的教學，讓學生閱讀教材后討論問題，胚胎分割的教學，讓學生閱讀教材后討論問題，如（如（1） 什么是胚胎分割？（什么是胚胎分割？（2）來自同一胚胎的）來自同

25、一胚胎的后代性狀一樣嗎？為什么？（后代性狀一樣嗎？為什么？（3）對囊胚進行分）對囊胚進行分割要注意什么？為什么？（割要注意什么？為什么？（4）為什么說胚胎分）為什么說胚胎分割技術也是動物克隆方法之一割技術也是動物克隆方法之一?最后，讓學生通最后，讓學生通過各種媒介收集有關胚胎干細胞的資料（課后完過各種媒介收集有關胚胎干細胞的資料（課后完成），在課堂上以小組形式進行匯報和交流。成），在課堂上以小組形式進行匯報和交流。（一）、重視必修與選修之間的內在聯系的（一）、重視必修與選修之間的內在聯系的知識知識（二）、不要過分關注于技術細節，而應從技術流程中尋找關鍵環節和問題子P65 從流程中尋找重點問題：

26、從流程中尋找重點問題：1 1、受精作用分為哪幾步？、受精作用分為哪幾步？2 2、頂體是由什么細胞器形成的？頂體酶的作用是什、頂體是由什么細胞器形成的？頂體酶的作用是什么？么？3 3、卵黃膜怎樣阻止其他精子進入？、卵黃膜怎樣阻止其他精子進入？4 4、精子進入卵細胞時卵細胞處于分裂的什么時期？、精子進入卵細胞時卵細胞處于分裂的什么時期？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、收集胚胎并進行質量檢查1、移植于受體母牛2、產下優良的小牛（三）淡化實踐操作的細節，注重于基本原理和（三）淡化實踐操作的細節

27、，注重于基本原理和程序的理解程序的理解 讓學生了解在生命科學發展過程中所引出的種種倫理、社會和法律問題。 在學生已有的生命科學基礎知識之上，引導學生對科技成果的應用進行正確的思考。 要讓學生了解，由于個人所處的社會在政治制度、經濟發展水平、宗教信仰、歷史背景、傳統倫理觀念等方面的差別，就會產生出不同價值觀。這樣，對于生命科學中同一個倫理、社會或法律問題，在不同社會中不僅會有不同的看法，而且還會引導出截然不同的社會措施、政策和法規。 對于中國來說，所有的判斷和所立的法規，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家占領科學研究制高點、有利于國家科學技術的繁榮，又要有利于促進國家

28、經濟的發展。設置本專題的意義：設置本專題的意義： 本部分內容的教學主要是要求學生本部分內容的教學主要是要求學生通過學習，加深對轉基因生物和生物通過學習，加深對轉基因生物和生物武器的關注和認識，參與生物技術的武器的關注和認識，參與生物技術的倫理問題的討論和交流。為此，對倫理問題的討論和交流。為此，對“關注轉基因生物安全問題關注轉基因生物安全問題”的內容，的內容，教師可通過組織學生收集資料、討論、教師可通過組織學生收集資料、討論、交流、辯論等活動，讓學生充分認識交流、辯論等活動，讓學生充分認識轉基因生物技術帶來巨大成果的同時，轉基因生物技術帶來巨大成果的同時，理性看待生物技術對生物、食物和環理性看待生物技術對生物、食物和環境的影響。境的影響。 在組織學生參與轉基因生物的在組織學生參與轉基因生物的安全問題討論時，教師可引導學生安全問題討論時，教師可引導學生在收集資料的基礎上，通過梳理、在收集資料的基礎上，通過梳理、分析和思考，形成一定的觀點和證分析和思考，形成一定的觀點和證據后，再展開一定的討論。對據后，再展開一定的討論。對“舉舉例說出生物武器對人類的威脅例說出生物武器對人類的威脅”等等內容，教師可以從我國深受侵華日內容，教師可以從我國深受侵華日軍細菌戰災難的事實入手，讓學生軍細菌戰災難的事實入手