专题1——专题3 教案
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教学课题 专题1 基因工程
教学课时 4 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识方面（1）了解基因工程的基本概念。（2）基因操作的工具和基本操作程序。（3）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。2．态度价值观方面（1）通过学习基因工程的概念，使学生认识到科学研究需要的严谨，激发为祖国而奋斗的精神。（2）通过学习基因操作的工具和基本程序及应用，使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。3．能力方面（1）通过对图片、动画等的观察，让学生学会科学的观察方法，培养观察能力。（2）通过利用课本以外的资料和网络信息解决学习中发现的问题，培养学生的自主学习的能力。
教学重点与难点 重点：基因操作的工具和基本程序及应用。难点：1．限制酶和运载体的作用。2．提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径。3．基因工程的应用。
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
教 学 流 程
教 师 活 动 学生活动 动态修改部分
[第一课时]：DNA重组技术的基本工具一．复习导入新课教师活动：投影幻灯片，引导学生思考、分析讨论。1．遗传的物质基础是什么？2．生物体遗传的基本单位是什么？3．为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢？4．生物的性状是怎样表达的？5．各种生物的性状都是基因特异性表达的结果，那么，人类能不能改造基因呢？使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢？ 6．各种生物间的性状千差万别，这是为什么呢？教师举例：1．青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素2．豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气3．人的胰岛B细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度教师提问：以上几种生物各有其特定的性状，这些性状都是基因特异性表达的结果。但是人类能不能改造基因呢？二、讲授新课1．基因工程的概念：课前布置学生自学教材上的知识内容，让学生理解基因工程的概念，并引导学生回答表中内容。教师活动：投影问题引导学生讨论，引出基因操作的工具。基因工程的操作水平是在DNA分子水平进行的，所以用普通的操作工具能够在如此微观的条件下操作吗？2．基因操作的工具教师活动：投影基因工程抗虫棉的简要过程。（见下表）学习探究1：在基因工程培育抗虫棉的过程中，关键步骤或难点是什么？关键步骤一：抗虫棉从苏云金孢杆菌细胞内提取。关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA拼接。关键步骤三：抗虫基因进入棉花细胞。学习探究2：怎样才能在苏云金芽孢杆菌DNA分子中的众多基因中找到所需抗虫基因呢？又怎样将它从DNA长链中提取出来？又如何将提取出的抗虫基因与棉花细胞的DNA结合在一起呢？引导学生探究、分析、总结：（1）“分子手术刀”又叫基因剪刀——限制性内切酶分布：主要在微生物中作用特点：特异性，即识别特定的核苷酸序列，切割特定的切点。结果：产生黏性末端（碱基互补配对）。播放投影幻灯片的实例。（2）“分子缝合针”又叫基因针线——DNA连接酶连接部位：磷酸二酯键。结果：两个相同的黏性末端的连接。学习探究3：用DNA连接酶连接两个相同的黏性末端要连接几个磷酸二酯键？用限制性内切酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？（3）“分子运输车”又叫基因的运输工具——基因进入受体细胞的载体作用：将外源基因送入受体细胞。具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点；具有某些标记基因。种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。质粒的特点： 质粒是基因工程中最常用的运载体；最常用的质粒是大肠杆菌的质粒；是细胞染色体外能自我复制的小型环状DNA分子；质粒的大小只有普通细菌染色体的1%左右；存在于许多细菌及酵母菌等微生物中；质粒的存在对宿主细胞生存没有决定性的作用；质粒的复制只能在宿主细胞内完成。（自身细胞中也可）学习探究4：1、质粒上会存在某些标记基因，这些标记基因有什么用途？2、要想将某个特定基因与质粒相连，需要用几种限制性内切酶和几DNA连接酶处理？[第二课时]基因工程的基本操作程序一、复习巩固，引出课题教师活动：以谈话的方式提出下列问题1、什么是基因工程？2、基因工程的工具酶有几种？分别是什么？3、基因的剪刀是什么？其主要作用是什么？4、基因的针线是什么？其主要作用是什么？5、基因的运输工具是什么？6、运载体必须具备的条件是什么？最常用的运载体是什么？7、质粒的结构是什么？学习探究1：有了基因操作的工具后，对基因是如何进行操作的呢？二、讲授新课引导学生按幻灯片中提供的问题进行阅读课文提供的材料，并讨论、分析有关基因工程操作的基本程序。举例说明什么是目的基因？从供体细胞DNA中直接分离基因的方法叫什么？人工合成基因的方法有几种？其操作过程分别是怎样的？将目的基因与用限制内切酶处理后的运载体混合并用DNA连接酶处理后会出现几种结果？将目的基因的重组质粒导入细胞受体细胞的过程常用哪种化学试剂？其目的是什么？在目的基因的检测过程中，检测的对象是什么？（1）目的基因的提取：① 途径：从供体细胞的DNA基因文库中直接提取目的基因（一般用于原核生物）；人工合成目的基因（一般用于真核生物）。 “鸟枪法”——优点：操作简单。缺点：操作量大，盲目性大方法： 逆转录法： 直接合成法——PCR技术基本操作方法见下图：（2）目的基因与运载体结合：学习探究：目的基因与运载体的结合的结果可能有向种情况？（3）将目的基因导入受体细胞：导入方法：借鉴细菌或病毒侵入细胞的途径。导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌。（4）目的基因的检测和表达：引导学生生教材的有关内容，使学生明确检测与表达的区别，并可按以下形式归纳。检测：通过检测标记基因的有无来判断目的基因是否导入。表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。[第三课时] 基因工程的应用复习基因工程的操作的基本程序和重要工具。检查课前收集到的有关基因工程应用的实例。（以学生汇报形式展示各自收集到的资料）通过资料、教学图片展示，引出课题。1982年，帕尔蒂曼和布林斯坦等人构建了大鼠金属硫蛋白和人的生长激素融合基因，生产出生长速度比正常小鼠快一倍的超级小白鼠。此后，许多实验室用人、猪、羊和牛的生长激素基因生产转基因小鼠时，都获得了类似结果。1988年，西曼克等人用猪的生长激素和大鼠MT融合基因，生产出生长快、瘦肉率高和表现正常的转基因猪。印发基因工程研究的现状资料（另见材料），引导学生阅读。学习探究：1．人类在基因工程领域取得了哪些成就呢？2．基因工程在环境保护过程中有何作用？[第四课时] 蛋白质工程的崛起复习旧课，导出新课题：学习探究：1、基因工程的实质是什么？2、基因工程的基本操作程序有哪些？3、通过基因工程产生的蛋白质都是属于自然界的蛋白质，即各种生物经过漫长的进化过程中形成的。 随着人们生活的改变，自然界现在的蛋白质不一定能满足人 类生产和生活的需要，那么，有什么办法可以获得人类所需的蛋白质呢？4、什么是蛋白质工程？一、蛋白质工程的概念：根据蛋白质工程的概念，关注两方面的内容：1、蛋白质工程的基础：基因工程。2、蛋白质工程的实质：按意愿产生人们所需要的蛋白质。二、蛋白质工程的基本原理：1、蛋白质工程的目标：按人们对蛋白质功能的特定要求，对蛋白质的结构进行分子改造和设计。2、蛋白质合成的基本方法： 通过人工的方法，先确定所需蛋白质的基本功能，再按逆向推出相关基因的基本组成，再进行转录和翻译得到所需蛋白质。3、蛋白质工程的基本途径：确定蛋白质功能→应有的蛋白质高级结构→应具备的折叠状态→推测氨基酸序列→找到或合成相应的碱基序列（基因）→改造的蛋白质4、实施蛋白质工程的前提条件：了解蛋白质的结构和功能三、蛋白质改造的方法：基因定点诱变技术、重组DNA技术1、制造出自然界中不存在的全新蛋白质——大改根据氨基酸性质和特点来改造，使之具有特定氨基酸序列、空间结构和预期功能。2、在蛋白质分子中替代一个肽段或一个特定的结构——中改3、改造蛋白质分子中的几个氨基酸的残基——小改通过基因工程的定点诱变技术，有目的改造，以改善蛋白质的性质和功能。四、蛋白质质工程的应用：1、提高蛋白质的热稳定性：主要是改造酶的结构，提高酶的热稳定性主要用于工业化生产（1）替换酶的部分氨基酸；（2）引入二硫键2、改变蛋白质的活性3、合成嵌合抗体，用于临床治疗五、蛋白质工程的进展和前景： 学生讨论回答问题学生回答：生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。学生思考、探究的同时引出本节课题学生总结：基因工程的别名基因拼接技术或DNA管理费用技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切——拼接——导入——表达结果人类需要的基因产物分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。通过观看材料，思考问题，引起师生在相关知识点上的共鸣。学生探究，归纳总结出相关内容。分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。通过学生汇报，讨论、分析、概括如下：一、基因工程与医药卫生：1．生产基因工程药品：胰岛素、干扰素等。2．用于基因诊断与基因治疗：概念见课件。二、基因工程与农业、食品工业：1．农业上的应用：培育高产、稳质和具有优良品质的农作物。用基因工程的方法培养出具有各种抗逆性的作物新品种。2．畜牧业上的应用：（1）培育人们所需要的各种优良品质的转基因动物。（2）利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达。3．食品工业上的应用：为人类开辟新的食物来源。三、基因工程与环境保护：环境监测：运动DNA分子杂交的方法进行检测。特点：快速、灵敏、精确、高效。环境净化。学生认真阅读课文中的材料，引出课题。学习探究：1、对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过参基因的操作来实现呢？2、蛋白质工程是怎样进行的呢？学生阅读课文材料，探讨蛋白质工程在人类生活中的实际应用及进展情况。最后经分析讨论，得出相关结论。
教学反思
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教学课题 专题2 细胞工程 2.1植物细胞工程
教学课时 2 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识方面：细胞的全能性。植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交。2．态度观念方面：通过介绍植物组织培养技术的发展史、植物体细胞杂交技术所取得的进展和尚未解决的问题，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣，通过学习使学生达到用发展的眼光看问题、分析问题，勇于开拓、推陈出新。在植物细胞工程两在技术的学习中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育，培养学生形成正确的的唯物主义世界观和人生观。3．能力方面：合理利用录像、软件等多媒体课件，培养学生的观察能力、分析应用能力和整合信息的综合能力。创设问题，在质疑、探究中培养学生独立思考、推理判断和创造性思维能力。
教学重点与难点 重点：1．植物组织培养的原理和过程。2．植物体细胞杂交的原理。3．植物细胞工程应用的实例。难点：植物体细胞杂交
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
教 学 流 程
教 师 活 动 学生活动 动态修改部分
第一课时：植物细胞工程的基本技术课堂课件展示，提出问题，导入新课。1．结合基因工程成果与展望的有关知识，简述“超级细菌”的培育过程。
2．如果将三种假单孢杆菌与第四种假单孢杆菌融合或将其内的细胞器移入第四种假单孢杆菌体内，使之具有分解四种烃类化合物的功能。这样的生物技术应属于何种生物工程？一．细胞的全能性：概念：实例：形成原因：细胞内含有本物种的整套遗传物质。二．植物组织培养：相关问题：植物细胞表现出全能性的必要条件是什么？离休的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整的植物体？决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？植物组织培养的应用方面：生产药物、食品添加剂、香料和杀虫剂。问题情境：1．在生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂时进行的过程属于植物组织培养吗？（前者为植物细胞培养，即培养到愈伤组织即可；后者需诱导产生完整的植物体。）2．20世纪60年代，有的科学家提出了这样一个设想：让番茄和马铃薯杂交，培育出一种地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？引导学生阅读课文资料，回答下列问题：（1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？（2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？（3）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做何种处理？（4）如何将杂种细胞培育成杂种植株？组织学生分小组讨论、分析，得出相关结论。三．植物体细胞杂交：1．概念：用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的方法。2．杂交的时间：植物细胞杂交是从细胞融合开始，到培育成的新植物体结束。3．过程：4.优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大杂交亲本范围，培养新品种。[第二课时]植物细胞工程的实际应用1.通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。2.请查阅植物人工种子制备技术的详细过程，设计出制备技术的主要流程图。诱导植物愈伤组织→体细胞胚的诱导→体细胞胚的成熟→体细胞胚的机械化包裹→贮藏或种植3.请查阅相关文献，设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。花药花粉细胞培养愈伤组织分化出小植物单倍体植株正常植株4．人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？5．人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？6．人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？7．高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。以“我们能否利用植物组织培养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉”呢？四、植物细胞工程的实际应用1、开辟植物繁殖的新途径：植物微型繁殖；培养无毒植株；制作人工种子。2、改良作物：单倍体育种：突变体的利用。3、细胞产物的工厂化生产：生产人参皂甙干粉、生产红杉醇等。 分析、讨论，归纳总结。（见课件）学生预习中出现的问题（见课件）在充分复习、认真预习的基础上，教师通过教学设问以谈话方式引导学生总结出植物组织培养的过程。通过教师启发，学生讨论，共同归纳、总结。（见图）小结：在生物体内，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官。当已分化的植物细胞、组织或器官脱离母体后（即脱分化），在一定的营养物质、激素等外界条件作用下，脱分化形成愈伤组织（一种相对没有分化的细胞团），再在植物激素等诱导下发生再分化，才能表达出全能性，发育成完整的植株。课堂小结：细胞全能性是植物组织培养的理论基础，而植物组织培养又是植物体细胞杂交的技术环节之一。学习探讨：印发课堂阅读资料。
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教学课题 专题2 细胞工程 2.2动物细胞工程
教学课时 2 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识方面：动物细胞培养和核移植技术。简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。简述动物细胞融合和单克隆抗体的制备及应用。2．态度观念方面：初步培养学生勇于探索、不断创新的精神和合作精神。通过向学生介绍几种动物细胞工程技术的发展动态及一些新的研究成果，使学生明确对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，形成终身学习的意识。3．能力方面：学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。由植物体细胞杂交技术导出动物细胞融合过程，培养学生的知识迁移能力，思维能力。让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程，使学生了解生物科学的认识模式，以发展学生的创造性能力。
教学重点与难点 重点：（1）动物细胞培养的过程及条件。（2）用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。（3）单克隆抗体的制备和应用。难点：（1） 用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。（2） 单克隆抗体的制备过程。
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
教 学 流 程
教 师 活 动 学生活动 动态修改部分
[第一课时]教师活动：播放课件。1．植物细胞工程常用的技术手段有哪些？2．动物细胞工程常用的技术手段有哪些？3．动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组织培养基有何独特之处？4．为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？5．为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？6．为什么选用胰蛋白酶做上述处理？7．培养的细胞为何贴壁生长？8．如何界定原代培养和传代培养以及细胞株和细胞系？学生活动：通过阅读课文，观察课本中图片和教师提供的动画，进行小组分析讨论，在学生回答的基础上引出动物细胞工程常用的技术。一、动物细胞的培养1．动物细胞培养液的成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。2．动物细胞培养液的特点：液体培养基、含动物血清3．动物细胞培养的条件：无菌、无毒的环境；营养物质；温度和PH；气体环境等。4．动物细胞培养技术的应用：学习探讨：如何解决为烧伤病人植皮问题？二．动物体细胞核移植技术和克隆动物课堂提供阅读资料，：材料一：核移植技术发展简史（见人教版P51） 材料二：细胞核移植技术中能用作受体细胞的通常有MII期卵母细胞和受精卵（合子）。早期核移植技术中常用受精卵，后来基本上用MII期卵母细胞取代了受精卵，主要因为两者的细胞质环境不同。有人认为重组需要的因子存在于MII期卵母细胞的胞质中，而在原核形成时这些因子已被降解或用光，因此，原核扩张后受精卵去核可引起胞质中重组因子缺乏。成熟促进因子（MPF）是卵母细胞细胞质中重要的胞质影响因子，MPF的活性在卵母细胞减数分裂的MI期和MII期达到最高，受精或激活后，MPF迅速灭活，因此，MII期卵母细胞中MPF活性高，而受精卵中MPF活性低。MPF水平的高低可影响供体核染色质的状态和复制。MII期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟，而MI卵母细胞细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育，因此，尽管MI期卵母细胞MPF活性也高，但不能用作受体卵母细胞。也有人认为用去核合子做受体时，可能由于合子去核时一些早期发育必需的因子随原核的去除而被去掉了，而使去核受精卵缺乏发育能力。因此，目前广泛采用MII期卵母细胞做受体。材料三：提供鲤、鲫鱼核移植资料（见复印件）材料四：提供克隆“多莉”羊资料（见复印件）.在学生阅读材料的基础上，教师引导学生分析、讨论，共同概括、总结：1．动物核移植的概念：将一种生物的细胞核移植到另一种去核或不去核生物的细胞质中，发育成杂合新个体的方式。2．特点：主要是指不同种的细胞的拆合，新个体具备双亲的遗传特性。3．过程：4．克隆：主要指同种细胞的拆合过程。5．动物体细胞核移植技术的应用：畜牧生产方面：培育良种动物。保护濒危特种。医药卫生方面：生产医用蛋白、器官和组织移植等。 [第二课时]动物细胞融合与单克隆抗体教学过程：复习旧课，导入新课：复习两种细胞工程常用的技术手段，引出动物细胞工程的其他技术。三．动物细胞融合：启发学生回忆植物体细胞杂交过程，并引导学生大胆推测：动物细胞融合与植物体细胞杂交过程有何不同？动物细胞融合相当于植物体细胞杂交过程的哪一步？引导学生阅读资料后，师生共同总结：动物细胞融合与植物体细胞杂交的原生质融合的基本原理相同，就边诱导融合的方法也基本类似，只是除物理法、化学法外，还用到生物方法——即灭活的仙台病毒。1．理论基础：细胞的全能性；2．原理：细胞膜的流动性；3．诱导方法：物理法、化学法、生物法（灭活的仙台病毒）课件展示动物细胞融合的过程。1．动物细胞之间或动物与人细胞之间都可以进行融合，产生的融合细胞有多少种？ 2．动物细胞融合技术主要用途是什么？创设问题情境：1．长期以来，人们为了获得抗体，采用的方法是什么？ 2．能否用动物细胞融合的方法，使体内的效应B细胞产生成千上万的单一抗体呢？教师活动：如果能用体内的效应B细胞产生成千上万的单一抗体，那么，怎样才能制备呢？请设计相关的方案。让学生设计和汇报制备单克隆抗体的方案，并根据提纲阅读课文：1．为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合呢？（参考：细胞同源性越近，融合的杂种细胞越易成活。）2．骨髓瘤细胞是癌细胞吗？（参考：有无限增殖能力即失去凋亡机制和接触抑制等的细胞为肿瘤细胞；而具有转移能力的肿瘤细胞为癌细胞。）3．整个制备过程为何要经过两次筛选？（参考：第一次筛选可得到多种杂交瘤细胞，第二次筛选才能得到单一杂交瘤细胞。）4．杂交瘤细胞在小鼠腹腔内培养与体外培养有何区别？（参考：能不断产生抗体）5．杂交瘤细胞在小鼠腹腔内增殖，会造成小鼠死亡吗？单克隆抗体能用于人体疾病治疗吗？在教师引导学生自学基础上，分析、讨论并总结归纳出知识要点。四．单克隆抗体：1．概念：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。2．特点：化学性质单一，特异性强，灵敏度高。3．单克隆抗体的制备：（展示课件）4.单克隆抗体的应用：（1）诊断疾病：诊断病毒引起的疾病和用癌细胞抗原制备的单克隆抗体定位诊断。（2）药物导向治疗：运用药物与单克隆抗体连接在一起制成“生物导弹”（3）分离和纯化抗原分子。 学生自学课本材料并回答相关提出问题总结知识要点：学生讨论、分析得出结论：利用动物细胞培养技术中的细胞贴壁生长和接触抑制的特点，可用烧伤病人自己的健康皮肤细胞培养出大量的自身薄层皮肤细胞，以供植皮所需。学生分析讨论学生分析、讨论，共同概括、总结：课堂小结：根据已呢知识，完成下表比较项目原理培养基结果培养目的植物细胞培养动物细胞培养分析、讨论并得出结论：动物细胞融合相当于植物体细胞杂交的原生质融合过程。学生回忆：何谓抗体？其由何种细胞产生？主要分布在哪？设计和汇报制备单克隆抗体的方案，并根据提纲阅读课文讨论、分析、归纳出知识要点。讨论、分析、归纳出知识要点。
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教学课题 专题3 胚胎工程 3.1体内受精和早期胚胎发育
教学课时 2 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识目标：（1）简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。（2）简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。（3）认同胚胎工程建立及发展的意义。2．态度观念方面：（1）初步培养学生勇于探索、不断创新的精神和合作精神。（2）通过向学生介绍动物精卵细胞的形成和受精作用，使学生明确对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，形成终身学习的意识。3．能力方面：学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。通过学习精卵形成和受精过程，使学生联系已有知识，培养学生的知识迁移能力，思维能力。
教学重点与难点 重点：（1）哺乳动物精子和卵子的发生。（2）哺乳动物的受精过程。（3）哺乳动物的胚胎发育。难点：（1）哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。（2）哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
教 学 流 程
教 师 活 动 学生活动 动态修改部分
导入新课：1．高等生物的个体发育的起点是什么？2．一个受精卵是怎样发育成一个完整的生物个体？3．通常一只母羊只能生1~2只羊羔，远不能满足人们的生活需要。那么，有什么方法可以一般的繁殖方式，可使牛羊等动物快速繁殖呢？从学生的交流、探讨中提出：什么是胚胎工程？动物的早期胚胎是怎样进行的？一．精子和卵子的发生：在教师指导学生阅读资料的基础上回答如下问题：1）家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？2）精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？1．精子的形成：场所：睾丸的曲细精管（示图）时期：从初性期到生殖机能衰退。过程：（引导学生阅读资料，得出结论）见下图教师引导学生阅读相关的资料，进行分组讨论，最后归纳总结：1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？答：是指卵子从卵泡中排出。3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到第二次减数分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。2．卵子的发生：场所：卵巢过程：（3）时间：减数第一次分裂在雌性动物排卵前完成；减数第二次分裂是在精、卵结合过程中完成。二．受精：1．概念：指精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。2．场所：输卵管3．受精前的准备阶段：（1）精子获能：精子必须在雌性动物的生殖道中发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。（2）卵子的准备：卵子在输卵管中发育到减数第二次分裂中期，才具备与精子受精的能力。4．受精阶段：精子穿越放射冠和透明带；精子进入卵黄膜；雄、雌原核形成；雄、雌原核的融合，产生受精卵。5．生理意义：（1）维持各种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定；（2）对于生物的遗传变异和生物进化是十分重要的。引导学生阅读教材中的资料分析、讨论，归纳总结出相关结论并引入课题。1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？答：比较而言，马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。2.将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛怎样处理？答：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8~16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。提示：胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。教师引导学生回顾青蛙个体发育的过程和放动画观察，引出新课题。三．胚胎发育：（见课本） 学生思考、回答阅读课本、回答问题学生阅读资料，得出结论学生阅读相关的资料，进行分组讨论，最后归纳总结：学生回顾必修2有关受精作用的过程和阅读教材所给资料，讨论、分析归纳总结出受精的知识要点。学生阅读教材中的资料分析、讨论，归纳总结出相关结论并引入课题。
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教学课题 专题3 胚胎工程 3.2 体外受精和早期胚胎培养
教学课时 1 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识目标：（1）简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。（2）简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。2．态度观念目标：（1）初步培养学生勇于探索、不断创新的精神和合作精神。（2）通过向学生介绍试管动物的基本操作过程和早期胚胎的培养，使学生明确对生命的意义，树立正确的世界观和人生观。3．能力目标：（1）学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。（2）通过学习体外受精和早期胚胎培养及其基本操作方法，使学生联系已有知识，培养学生的知识迁移能力，思维能力。
教学重点与难点 重点：（1）体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。（2）哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。难点：（1）卵母细胞的采集和培养。（2）精子的采集和获能。
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
教 学 流 程
教 师 活 动 学生活动 动态修改部分
教师活动：提供相关材料材料一：牛刚出生时，每侧卵巢大约含有15万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能够发育成熟排卵的卵泡只有200个左右，一生产下犊牛4~5头。可见哺乳动物一生中卵母细胞的有效利用率很低。材料二：我国目前每头奶牛年平均产奶量为3000kg左右，而国际上良种奶牛年平均产奶量可达10000kg，而每头良种成年奶牛需要3万~5万元，如此高昂的价格使我们不能大量引进。根据上述材料，你有何办法既可提高牛卵母细胞的利用率，又可让引进的良种奶牛快速地大量繁殖呢？一．试管动物技术：概念（略）教师引导学生回顾上节课内容：（1）哺乳动物体内胚胎的形成需要经过哪些过程？（2）哺乳动物体外胚胎的发育需要完成哪些环节？在学生讨论出结果的基础上，教师告诉学生，胚胎工程专家就是根据这几个环节来研究哺乳动物体外受精和胚胎早期培养方法的。今天请大家来扮演胚胎工程专家，共同模拟研究“试管牛”工厂化生产的技术流程。二．体外受精：1．概念：2．原理：人工模拟体内环境（包括营养、温度、PH等），使初级卵母细胞成熟和精子获能，最终完成受精和胚胎保存。3．主要操作步骤：（1）卵母细胞的采集：方法一：对小型动物一般采用促性腺激素处理，排卵后直接从输卵管中冲取卵子直接与获能的精子在体外受精。方法二：对大型动物一般采用从活体的卵巢中吸取卵母细胞，经体外人工培养成熟后与获能的精子在体外受精。（2）精子的采集和获能：采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法等获能方法：培养法和诱导法（3）受精：获能精子和成熟卵子在共同培养一段时间后便可受精。三．胚胎的早期培养：1．培养的目的：检测受精状况和受精卵的发育能力。2．培养液的成分：水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。3．移植方式：冷冻保存；移植到受体动物子宫内培养。 根据上述材料，让学生进行分析、探讨并引出教学课题。学生回顾上节课内容学生阅读教材资料和图片，让学生自己制作“试管牛”的操作流程和拟出关于操作流程的研究项目：（1）卵母细胞的采集和培养；（2）精子的采集和获能；（3）受精；（4）胚胎的早期培养；（5）画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图解
教学反思
板书设计
教学课题 专题3 胚胎工程 3.3胚胎工程的应用及前景
教学课时 1 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识目标：（1）举例说出胚胎移植和胚胎分割。（2）认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。（3）关注胚胎工程的研究进展和应用价值。2．态度观念目标：（1）引导学生了解胚胎工程的发展前景和现实生产实践中的应用，激发学生养成勇于探索和不断创新的精神。（2）通过向学生介绍胚胎工程的应用及前景，激起学生为社会建设而努力奋斗的决心，同时激励学生树立远大的理想。3．能力目标：（1）学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、综合分析问题和实际应用的能力。（2）通过学习胚胎工程的基本操作方法，使学生联系已有知识，培养学生的知识迁移能力，思维能力和创新能力。
教学重点与难点 1.教学重点（1）胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。（2）胚胎分割的应用意义。（3）胚胎干细胞研究的意义。2.教学难点（1）胚胎移植的生理学基础。（2）胚胎干细胞的概念和分离途径。
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
教 学 流 程
教 师 活 动 学生活动 动态修改部分
课件提供资料在学生阅读后，教师指导学生分组讨论：什么是胚胎工程技术？什么是胚胎移植？一．胚胎工程技术：1．概念：2．类型：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养、早期胚胎培养（即体外胚胎生产）等技术。二．胚胎移植：1．概念：将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。也就是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。2、胚胎移植的生理学基础（条件）：（1）供体和受体具有相同的生理环境；（2）早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能； （3）受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥（4）供体胚胎与受体子宫建立正常的生理和组织联系,且移入受体的胚胎的遗传物质不会改变。3．胚胎移植的基本程序：（见下图）（1）供体与受体的选择和处理（2）配种或人工受精（3）胚胎的收集、检查、培养或保存（4）胚胎胚胎移植及移植后检查4．胚胎移植的意义（1）加速育种工作和品种改良（2）大量节省购买种畜的费用（3）一胎多产（4）保存品种资源和濒危物种（5）充分发挥优良个体的繁殖潜能学习探究材料：三．胚胎分割：1．概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份,4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2．理论基础：细胞的全能性3．物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质4．特点：每个后代具有相同的遗传特性。克隆5．胚胎的选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚6．基本操作程序：思考与讨论：（1）有人说：胚胎分割的份数越多，产生的后代数量就越多。这种说法正确吗？为什么胚胎分割的份数越多，移植的成功率也越低？（2）有什么办法可以克隆更多生物个体？四．胚胎干细胞1．概念：是指来自人或动物的早期胚胎，具有自我复制、自我更新、高度增殖和多向分化潜能的原始细胞。2．特点：（1）形态：体积小，细胞核大，核仁明显。（2）功能：具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。体外培养可增殖不分化。（3）在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。3．理论基础：细胞的全能性4．干细胞的类型：（见课件）5、主要用途：（1）治疗人类的某些顽症：如脑病（如帕金森症）、治疗脑瘤（癌）、血癌（白血病）等一些顽症。（2）培育出人造组织器官，用于器官移植：成功用干细胞分化出肝细胞、用鸡胚胎干细胞制作心肌片、对自身免疫疾病的治疗（如类风湿病、红斑狼疮等）（3）是研究体外细胞分化的理想材料。 让学生阅读、分析、讨论、归纳。学生回顾上节课内容学生阅读教材资料和图片，让学生自己制作“试管牛”的操作流程和拟出关于操作流程的研究项目：（1）卵母细胞的采集和培养；（2）精子的采集和获能；（3）受精；（4）胚胎的早期培养；（5）画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图解引导学生分组讨论、总结得出课题。引导学生分组讨论、总结得出课题。由引导学生思考讨论上述问题，引出胚胎干细胞技术。
教学反思
板书设计
DNA连接酶作用示意图
C
︱
G
A A T T
G
︱
C
T T A A
︱ ︱ ︱ ︱
质粒 DNA分子
同一种限制酶处理
一个切口的
两个黏性末端
两个切口的
获得目的基因
DNA连接酶
重组DNA分子（重组质粒）
受体细胞：细菌
氯化钙
细胞壁的通透性增大
重组质粒进入受体细胞
目的基因随受体细胞的繁殖而复制
动物胚胎或幼
龄的器官组织
剪碎
胰蛋白酶
单细胞群
加培养液
细胞悬浮液
原代培养
传代培养
细胞株
遗传物质改变
传代培养
细胞系
（培养条件下无限传代）
动物细胞培养的过程
细胞悬浮液
10代细胞
原代培养
50代细胞
细胞株
传代培养
细胞系
细胞株和细胞系的界定
鲫鱼卵细胞
无核细胞
鲤鱼囊胚细胞
细胞核
无核细胞
组装细胞
鲤鲫鱼
细胞核
仙台病毒
紫外线
丧失感染活性（不感染细胞）
保留融合活性（诱导细胞融合）
（1）获得杂交瘤细胞
① 将抗原注入小鼠体内获得效应B细胞
② 效应B细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
③ 用特定培养基筛选出杂交瘤细胞
（2）动物细胞培养
① 筛选能够产生所需抗体细胞群
② 再生培养液或小鼠腹腔中培养
（3）提取单克隆抗体
：从培养液或小鼠腹水中提取
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教学课时 4 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识方面（1）了解基因工程的基本概念。（2）基因操作的工具和基本操作程序。（3）举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。2．态度价值观方面（1）通过学习基因工程的概念，使学生认识到科学研究需要的严谨，激发为祖国而奋斗的精神。（2）通过学习基因操作的工具和基本程序及应用，使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。3．能力方面（1）通过对图片、动画等的观察，让学生学会科学的观察方法，培养观察能力。（2）通过利用课本以外的资料和网络信息解决学习中发现的问题，培养学生的自主学习的能力。
教学重点与难点 重点：基因操作的工具和基本程序及应用。难点：1．限制酶和运载体的作用。2．提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径。3．基因工程的应用。
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
教 学 流 程
教 师 活 动 学生活动 动态修改部分
[第一课时]：DNA重组技术的基本工具一．复习导入新课教师活动：投影幻灯片，引导学生思考、分析讨论。1．遗传的物质基础是什么？2．生物体遗传的基本单位是什么？3．为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢？4．生物的性状是怎样表达的？5．各种生物的性状都是基因特异性表达的结果，那么，人类能不能改造基因呢？使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢？ 6．各种生物间的性状千差万别，这是为什么呢？教师举例：1．青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素2．豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气3．人的胰岛B细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度教师提问：以上几种生物各有其特定的性状，这些性状都是基因特异性表达的结果。但是人类能不能改造基因呢？二、讲授新课1．基因工程的概念：课前布置学生自学教材上的知识内容，让学生理解基因工程的概念，并引导学生回答表中内容。教师活动：投影问题引导学生讨论，引出基因操作的工具。基因工程的操作水平是在DNA分子水平进行的，所以用普通的操作工具能够在如此微观的条件下操作吗？2．基因操作的工具教师活动：投影基因工程抗虫棉的简要过程。（见下表）学习探究1：在基因工程培育抗虫棉的过程中，关键步骤或难点是什么？关键步骤一：抗虫棉从苏云金孢杆菌细胞内提取。关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA拼接。关键步骤三：抗虫基因进入棉花细胞。学习探究2：怎样才能在苏云金芽孢杆菌DNA分子中的众多基因中找到所需抗虫基因呢？又怎样将它从DNA长链中提取出来？又如何将提取出的抗虫基因与棉花细胞的DNA结合在一起呢？引导学生探究、分析、总结：（1）“分子手术刀”又叫基因剪刀——限制性内切酶分布：主要在微生物中作用特点：特异性，即识别特定的核苷酸序列，切割特定的切点。结果：产生黏性末端（碱基互补配对）。播放投影幻灯片的实例。（2）“分子缝合针”又叫基因针线——DNA连接酶连接部位：磷酸二酯键。结果：两个相同的黏性末端的连接。学习探究3：用DNA连接酶连接两个相同的黏性末端要连接几个磷酸二酯键？用限制性内切酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？（3）“分子运输车”又叫基因的运输工具——基因进入受体细胞的载体作用：将外源基因送入受体细胞。具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点；具有某些标记基因。种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。质粒的特点： 质粒是基因工程中最常用的运载体；最常用的质粒是大肠杆菌的质粒；是细胞染色体外能自我复制的小型环状DNA分子；质粒的大小只有普通细菌染色体的1%左右；存在于许多细菌及酵母菌等微生物中；质粒的存在对宿主细胞生存没有决定性的作用；质粒的复制只能在宿主细胞内完成。（自身细胞中也可）学习探究4：1、质粒上会存在某些标记基因，这些标记基因有什么用途？2、要想将某个特定基因与质粒相连，需要用几种限制性内切酶和几DNA连接酶处理？[第二课时]基因工程的基本操作程序一、复习巩固，引出课题教师活动：以谈话的方式提出下列问题1、什么是基因工程？2、基因工程的工具酶有几种？分别是什么？3、基因的剪刀是什么？其主要作用是什么？4、基因的针线是什么？其主要作用是什么？5、基因的运输工具是什么？6、运载体必须具备的条件是什么？最常用的运载体是什么？7、质粒的结构是什么？学习探究1：有了基因操作的工具后，对基因是如何进行操作的呢？二、讲授新课引导学生按幻灯片中提供的问题进行阅读课文提供的材料，并讨论、分析有关基因工程操作的基本程序。举例说明什么是目的基因？从供体细胞DNA中直接分离基因的方法叫什么？人工合成基因的方法有几种？其操作过程分别是怎样的？将目的基因与用限制内切酶处理后的运载体混合并用DNA连接酶处理后会出现几种结果？将目的基因的重组质粒导入细胞受体细胞的过程常用哪种化学试剂？其目的是什么？在目的基因的检测过程中，检测的对象是什么？（1）目的基因的提取：① 途径：从供体细胞的DNA基因文库中直接提取目的基因（一般用于原核生物）；人工合成目的基因（一般用于真核生物）。 “鸟枪法”——优点：操作简单。缺点：操作量大，盲目性大方法： 逆转录法： 直接合成法——PCR技术基本操作方法见下图：（2）目的基因与运载体结合：学习探究：目的基因与运载体的结合的结果可能有向种情况？（3）将目的基因导入受体细胞：导入方法：借鉴细菌或病毒侵入细胞的途径。导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌。（4）目的基因的检测和表达：引导学生生教材的有关内容，使学生明确检测与表达的区别，并可按以下形式归纳。检测：通过检测标记基因的有无来判断目的基因是否导入。表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。[第三课时] 基因工程的应用复习基因工程的操作的基本程序和重要工具。检查课前收集到的有关基因工程应用的实例。（以学生汇报形式展示各自收集到的资料）通过资料、教学图片展示，引出课题。1982年，帕尔蒂曼和布林斯坦等人构建了大鼠金属硫蛋白和人的生长激素融合基因，生产出生长速度比正常小鼠快一倍的超级小白鼠。此后，许多实验室用人、猪、羊和牛的生长激素基因生产转基因小鼠时，都获得了类似结果。1988年，西曼克等人用猪的生长激素和大鼠MT融合基因，生产出生长快、瘦肉率高和表现正常的转基因猪。印发基因工程研究的现状资料（另见材料），引导学生阅读。学习探究：1．人类在基因工程领域取得了哪些成就呢？2．基因工程在环境保护过程中有何作用？[第四课时] 蛋白质工程的崛起复习旧课，导出新课题：学习探究：1、基因工程的实质是什么？2、基因工程的基本操作程序有哪些？3、通过基因工程产生的蛋白质都是属于自然界的蛋白质，即各种生物经过漫长的进化过程中形成的。 随着人们生活的改变，自然界现在的蛋白质不一定能满足人 类生产和生活的需要，那么，有什么办法可以获得人类所需的蛋白质呢？4、什么是蛋白质工程？一、蛋白质工程的概念：根据蛋白质工程的概念，关注两方面的内容：1、蛋白质工程的基础：基因工程。2、蛋白质工程的实质：按意愿产生人们所需要的蛋白质。二、蛋白质工程的基本原理：1、蛋白质工程的目标：按人们对蛋白质功能的特定要求，对蛋白质的结构进行分子改造和设计。2、蛋白质合成的基本方法： 通过人工的方法，先确定所需蛋白质的基本功能，再按逆向推出相关基因的基本组成，再进行转录和翻译得到所需蛋白质。3、蛋白质工程的基本途径：确定蛋白质功能→应有的蛋白质高级结构→应具备的折叠状态→推测氨基酸序列→找到或合成相应的碱基序列（基因）→改造的蛋白质4、实施蛋白质工程的前提条件：了解蛋白质的结构和功能三、蛋白质改造的方法：基因定点诱变技术、重组DNA技术1、制造出自然界中不存在的全新蛋白质——大改根据氨基酸性质和特点来改造，使之具有特定氨基酸序列、空间结构和预期功能。2、在蛋白质分子中替代一个肽段或一个特定的结构——中改3、改造蛋白质分子中的几个氨基酸的残基——小改通过基因工程的定点诱变技术，有目的改造，以改善蛋白质的性质和功能。四、蛋白质质工程的应用：1、提高蛋白质的热稳定性：主要是改造酶的结构，提高酶的热稳定性主要用于工业化生产（1）替换酶的部分氨基酸；（2）引入二硫键2、改变蛋白质的活性3、合成嵌合抗体，用于临床治疗五、蛋白质工程的进展和前景： 学生讨论回答问题学生回答：生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。学生思考、探究的同时引出本节课题学生总结：基因工程的别名基因拼接技术或DNA管理费用技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切——拼接——导入——表达结果人类需要的基因产物分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。通过观看材料，思考问题，引起师生在相关知识点上的共鸣。学生探究，归纳总结出相关内容。分析、讨论，学生与教师共同对基因工程关键归纳总结。通过学生汇报，讨论、分析、概括如下：一、基因工程与医药卫生：1．生产基因工程药品：胰岛素、干扰素等。2．用于基因诊断与基因治疗：概念见课件。二、基因工程与农业、食品工业：1．农业上的应用：培育高产、稳质和具有优良品质的农作物。用基因工程的方法培养出具有各种抗逆性的作物新品种。2．畜牧业上的应用：（1）培育人们所需要的各种优良品质的转基因动物。（2）利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达。3．食品工业上的应用：为人类开辟新的食物来源。三、基因工程与环境保护：环境监测：运动DNA分子杂交的方法进行检测。特点：快速、灵敏、精确、高效。环境净化。学生认真阅读课文中的材料，引出课题。学习探究：1、对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过参基因的操作来实现呢？2、蛋白质工程是怎样进行的呢？学生阅读课文材料，探讨蛋白质工程在人类生活中的实际应用及进展情况。最后经分析讨论，得出相关结论。
教学反思
板书设计
教学课题 专题2 细胞工程 2.1植物细胞工程
教学课时 2 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识方面：细胞的全能性。植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交。2．态度观念方面：通过介绍植物组织培养技术的发展史、植物体细胞杂交技术所取得的进展和尚未解决的问题，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣，通过学习使学生达到用发展的眼光看问题、分析问题，勇于开拓、推陈出新。在植物细胞工程两在技术的学习中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育，培养学生形成正确的的唯物主义世界观和人生观。3．能力方面：合理利用录像、软件等多媒体课件，培养学生的观察能力、分析应用能力和整合信息的综合能力。创设问题，在质疑、探究中培养学生独立思考、推理判断和创造性思维能力。
教学重点与难点 重点：1．植物组织培养的原理和过程。2．植物体细胞杂交的原理。3．植物细胞工程应用的实例。难点：植物体细胞杂交
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
教 学 流 程
教 师 活 动 学生活动 动态修改部分
第一课时：植物细胞工程的基本技术课堂课件展示，提出问题，导入新课。1．结合基因工程成果与展望的有关知识，简述“超级细菌”的培育过程。
2．如果将三种假单孢杆菌与第四种假单孢杆菌融合或将其内的细胞器移入第四种假单孢杆菌体内，使之具有分解四种烃类化合物的功能。这样的生物技术应属于何种生物工程？一．细胞的全能性：概念：实例：形成原因：细胞内含有本物种的整套遗传物质。二．植物组织培养：相关问题：植物细胞表现出全能性的必要条件是什么？离休的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整的植物体？决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？植物组织培养的应用方面：生产药物、食品添加剂、香料和杀虫剂。问题情境：1．在生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂时进行的过程属于植物组织培养吗？（前者为植物细胞培养，即培养到愈伤组织即可；后者需诱导产生完整的植物体。）2．20世纪60年代，有的科学家提出了这样一个设想：让番茄和马铃薯杂交，培育出一种地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？引导学生阅读课文资料，回答下列问题：（1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？（2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？（3）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做何种处理？（4）如何将杂种细胞培育成杂种植株？组织学生分小组讨论、分析，得出相关结论。三．植物体细胞杂交：1．概念：用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的方法。2．杂交的时间：植物细胞杂交是从细胞融合开始，到培育成的新植物体结束。3．过程：4.优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大杂交亲本范围，培养新品种。[第二课时]植物细胞工程的实际应用1.通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。2.请查阅植物人工种子制备技术的详细过程，设计出制备技术的主要流程图。诱导植物愈伤组织→体细胞胚的诱导→体细胞胚的成熟→体细胞胚的机械化包裹→贮藏或种植3.请查阅相关文献，设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。花药花粉细胞培养愈伤组织分化出小植物单倍体植株正常植株4．人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？5．人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？6．人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？7．高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。以“我们能否利用植物组织培养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉”呢？四、植物细胞工程的实际应用1、开辟植物繁殖的新途径：植物微型繁殖；培养无毒植株；制作人工种子。2、改良作物：单倍体育种：突变体的利用。3、细胞产物的工厂化生产：生产人参皂甙干粉、生产红杉醇等。 分析、讨论，归纳总结。（见课件）学生预习中出现的问题（见课件）在充分复习、认真预习的基础上，教师通过教学设问以谈话方式引导学生总结出植物组织培养的过程。通过教师启发，学生讨论，共同归纳、总结。（见图）小结：在生物体内，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官。当已分化的植物细胞、组织或器官脱离母体后（即脱分化），在一定的营养物质、激素等外界条件作用下，脱分化形成愈伤组织（一种相对没有分化的细胞团），再在植物激素等诱导下发生再分化，才能表达出全能性，发育成完整的植株。课堂小结：细胞全能性是植物组织培养的理论基础，而植物组织培养又是植物体细胞杂交的技术环节之一。学习探讨：印发课堂阅读资料。
教学反思
板书设计
教学课题 专题2 细胞工程 2.2动物细胞工程
教学课时 2 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识方面：动物细胞培养和核移植技术。简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。简述动物细胞融合和单克隆抗体的制备及应用。2．态度观念方面：初步培养学生勇于探索、不断创新的精神和合作精神。通过向学生介绍几种动物细胞工程技术的发展动态及一些新的研究成果，使学生明确对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，形成终身学习的意识。3．能力方面：学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。由植物体细胞杂交技术导出动物细胞融合过程，培养学生的知识迁移能力，思维能力。让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程，使学生了解生物科学的认识模式，以发展学生的创造性能力。
教学重点与难点 重点：（1）动物细胞培养的过程及条件。（2）用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。（3）单克隆抗体的制备和应用。难点：（1） 用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。（2） 单克隆抗体的制备过程。
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
教 学 流 程
教 师 活 动 学生活动 动态修改部分
[第一课时]教师活动：播放课件。1．植物细胞工程常用的技术手段有哪些？2．动物细胞工程常用的技术手段有哪些？3．动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组织培养基有何独特之处？4．为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？5．为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？6．为什么选用胰蛋白酶做上述处理？7．培养的细胞为何贴壁生长？8．如何界定原代培养和传代培养以及细胞株和细胞系？学生活动：通过阅读课文，观察课本中图片和教师提供的动画，进行小组分析讨论，在学生回答的基础上引出动物细胞工程常用的技术。一、动物细胞的培养1．动物细胞培养液的成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。2．动物细胞培养液的特点：液体培养基、含动物血清3．动物细胞培养的条件：无菌、无毒的环境；营养物质；温度和PH；气体环境等。4．动物细胞培养技术的应用：学习探讨：如何解决为烧伤病人植皮问题？二．动物体细胞核移植技术和克隆动物课堂提供阅读资料，：材料一：核移植技术发展简史（见人教版P51） 材料二：细胞核移植技术中能用作受体细胞的通常有MII期卵母细胞和受精卵（合子）。早期核移植技术中常用受精卵，后来基本上用MII期卵母细胞取代了受精卵，主要因为两者的细胞质环境不同。有人认为重组需要的因子存在于MII期卵母细胞的胞质中，而在原核形成时这些因子已被降解或用光，因此，原核扩张后受精卵去核可引起胞质中重组因子缺乏。成熟促进因子（MPF）是卵母细胞细胞质中重要的胞质影响因子，MPF的活性在卵母细胞减数分裂的MI期和MII期达到最高，受精或激活后，MPF迅速灭活，因此，MII期卵母细胞中MPF活性高，而受精卵中MPF活性低。MPF水平的高低可影响供体核染色质的状态和复制。MII期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟，而MI卵母细胞细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育，因此，尽管MI期卵母细胞MPF活性也高，但不能用作受体卵母细胞。也有人认为用去核合子做受体时，可能由于合子去核时一些早期发育必需的因子随原核的去除而被去掉了，而使去核受精卵缺乏发育能力。因此，目前广泛采用MII期卵母细胞做受体。材料三：提供鲤、鲫鱼核移植资料（见复印件）材料四：提供克隆“多莉”羊资料（见复印件）.在学生阅读材料的基础上，教师引导学生分析、讨论，共同概括、总结：1．动物核移植的概念：将一种生物的细胞核移植到另一种去核或不去核生物的细胞质中，发育成杂合新个体的方式。2．特点：主要是指不同种的细胞的拆合，新个体具备双亲的遗传特性。3．过程：4．克隆：主要指同种细胞的拆合过程。5．动物体细胞核移植技术的应用：畜牧生产方面：培育良种动物。保护濒危特种。医药卫生方面：生产医用蛋白、器官和组织移植等。 [第二课时]动物细胞融合与单克隆抗体教学过程：复习旧课，导入新课：复习两种细胞工程常用的技术手段，引出动物细胞工程的其他技术。三．动物细胞融合：启发学生回忆植物体细胞杂交过程，并引导学生大胆推测：动物细胞融合与植物体细胞杂交过程有何不同？动物细胞融合相当于植物体细胞杂交过程的哪一步？引导学生阅读资料后，师生共同总结：动物细胞融合与植物体细胞杂交的原生质融合的基本原理相同，就边诱导融合的方法也基本类似，只是除物理法、化学法外，还用到生物方法——即灭活的仙台病毒。1．理论基础：细胞的全能性；2．原理：细胞膜的流动性；3．诱导方法：物理法、化学法、生物法（灭活的仙台病毒）课件展示动物细胞融合的过程。1．动物细胞之间或动物与人细胞之间都可以进行融合，产生的融合细胞有多少种？ 2．动物细胞融合技术主要用途是什么？创设问题情境：1．长期以来，人们为了获得抗体，采用的方法是什么？ 2．能否用动物细胞融合的方法，使体内的效应B细胞产生成千上万的单一抗体呢？教师活动：如果能用体内的效应B细胞产生成千上万的单一抗体，那么，怎样才能制备呢？请设计相关的方案。让学生设计和汇报制备单克隆抗体的方案，并根据提纲阅读课文：1．为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合呢？（参考：细胞同源性越近，融合的杂种细胞越易成活。）2．骨髓瘤细胞是癌细胞吗？（参考：有无限增殖能力即失去凋亡机制和接触抑制等的细胞为肿瘤细胞；而具有转移能力的肿瘤细胞为癌细胞。）3．整个制备过程为何要经过两次筛选？（参考：第一次筛选可得到多种杂交瘤细胞，第二次筛选才能得到单一杂交瘤细胞。）4．杂交瘤细胞在小鼠腹腔内培养与体外培养有何区别？（参考：能不断产生抗体）5．杂交瘤细胞在小鼠腹腔内增殖，会造成小鼠死亡吗？单克隆抗体能用于人体疾病治疗吗？在教师引导学生自学基础上，分析、讨论并总结归纳出知识要点。四．单克隆抗体：1．概念：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。2．特点：化学性质单一，特异性强，灵敏度高。3．单克隆抗体的制备：（展示课件）4.单克隆抗体的应用：（1）诊断疾病：诊断病毒引起的疾病和用癌细胞抗原制备的单克隆抗体定位诊断。（2）药物导向治疗：运用药物与单克隆抗体连接在一起制成“生物导弹”（3）分离和纯化抗原分子。 学生自学课本材料并回答相关提出问题总结知识要点：学生讨论、分析得出结论：利用动物细胞培养技术中的细胞贴壁生长和接触抑制的特点，可用烧伤病人自己的健康皮肤细胞培养出大量的自身薄层皮肤细胞，以供植皮所需。学生分析讨论学生分析、讨论，共同概括、总结：课堂小结：根据已呢知识，完成下表比较项目原理培养基结果培养目的植物细胞培养动物细胞培养分析、讨论并得出结论：动物细胞融合相当于植物体细胞杂交的原生质融合过程。学生回忆：何谓抗体？其由何种细胞产生？主要分布在哪？设计和汇报制备单克隆抗体的方案，并根据提纲阅读课文讨论、分析、归纳出知识要点。讨论、分析、归纳出知识要点。
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教学课题 专题3 胚胎工程 3.1体内受精和早期胚胎发育
教学课时 2 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识目标：（1）简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。（2）简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。（3）认同胚胎工程建立及发展的意义。2．态度观念方面：（1）初步培养学生勇于探索、不断创新的精神和合作精神。（2）通过向学生介绍动物精卵细胞的形成和受精作用，使学生明确对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，形成终身学习的意识。3．能力方面：学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。通过学习精卵形成和受精过程，使学生联系已有知识，培养学生的知识迁移能力，思维能力。
教学重点与难点 重点：（1）哺乳动物精子和卵子的发生。（2）哺乳动物的受精过程。（3）哺乳动物的胚胎发育。难点：（1）哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。（2）哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
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导入新课：1．高等生物的个体发育的起点是什么？2．一个受精卵是怎样发育成一个完整的生物个体？3．通常一只母羊只能生1~2只羊羔，远不能满足人们的生活需要。那么，有什么方法可以一般的繁殖方式，可使牛羊等动物快速繁殖呢？从学生的交流、探讨中提出：什么是胚胎工程？动物的早期胚胎是怎样进行的？一．精子和卵子的发生：在教师指导学生阅读资料的基础上回答如下问题：1）家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？2）精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？1．精子的形成：场所：睾丸的曲细精管（示图）时期：从初性期到生殖机能衰退。过程：（引导学生阅读资料，得出结论）见下图教师引导学生阅读相关的资料，进行分组讨论，最后归纳总结：1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？答：是指卵子从卵泡中排出。3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到第二次减数分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。2．卵子的发生：场所：卵巢过程：（3）时间：减数第一次分裂在雌性动物排卵前完成；减数第二次分裂是在精、卵结合过程中完成。二．受精：1．概念：指精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。2．场所：输卵管3．受精前的准备阶段：（1）精子获能：精子必须在雌性动物的生殖道中发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。（2）卵子的准备：卵子在输卵管中发育到减数第二次分裂中期，才具备与精子受精的能力。4．受精阶段：精子穿越放射冠和透明带；精子进入卵黄膜；雄、雌原核形成；雄、雌原核的融合，产生受精卵。5．生理意义：（1）维持各种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定；（2）对于生物的遗传变异和生物进化是十分重要的。引导学生阅读教材中的资料分析、讨论，归纳总结出相关结论并引入课题。1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？答：比较而言，马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。2.将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛怎样处理？答：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8~16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。提示：胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。教师引导学生回顾青蛙个体发育的过程和放动画观察，引出新课题。三．胚胎发育：（见课本） 学生思考、回答阅读课本、回答问题学生阅读资料，得出结论学生阅读相关的资料，进行分组讨论，最后归纳总结：学生回顾必修2有关受精作用的过程和阅读教材所给资料，讨论、分析归纳总结出受精的知识要点。学生阅读教材中的资料分析、讨论，归纳总结出相关结论并引入课题。
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教学课题 专题3 胚胎工程 3.2 体外受精和早期胚胎培养
教学课时 1 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识目标：（1）简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。（2）简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。2．态度观念目标：（1）初步培养学生勇于探索、不断创新的精神和合作精神。（2）通过向学生介绍试管动物的基本操作过程和早期胚胎的培养，使学生明确对生命的意义，树立正确的世界观和人生观。3．能力目标：（1）学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。（2）通过学习体外受精和早期胚胎培养及其基本操作方法，使学生联系已有知识，培养学生的知识迁移能力，思维能力。
教学重点与难点 重点：（1）体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。（2）哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。难点：（1）卵母细胞的采集和培养。（2）精子的采集和获能。
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
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教师活动：提供相关材料材料一：牛刚出生时，每侧卵巢大约含有15万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能够发育成熟排卵的卵泡只有200个左右，一生产下犊牛4~5头。可见哺乳动物一生中卵母细胞的有效利用率很低。材料二：我国目前每头奶牛年平均产奶量为3000kg左右，而国际上良种奶牛年平均产奶量可达10000kg，而每头良种成年奶牛需要3万~5万元，如此高昂的价格使我们不能大量引进。根据上述材料，你有何办法既可提高牛卵母细胞的利用率，又可让引进的良种奶牛快速地大量繁殖呢？一．试管动物技术：概念（略）教师引导学生回顾上节课内容：（1）哺乳动物体内胚胎的形成需要经过哪些过程？（2）哺乳动物体外胚胎的发育需要完成哪些环节？在学生讨论出结果的基础上，教师告诉学生，胚胎工程专家就是根据这几个环节来研究哺乳动物体外受精和胚胎早期培养方法的。今天请大家来扮演胚胎工程专家，共同模拟研究“试管牛”工厂化生产的技术流程。二．体外受精：1．概念：2．原理：人工模拟体内环境（包括营养、温度、PH等），使初级卵母细胞成熟和精子获能，最终完成受精和胚胎保存。3．主要操作步骤：（1）卵母细胞的采集：方法一：对小型动物一般采用促性腺激素处理，排卵后直接从输卵管中冲取卵子直接与获能的精子在体外受精。方法二：对大型动物一般采用从活体的卵巢中吸取卵母细胞，经体外人工培养成熟后与获能的精子在体外受精。（2）精子的采集和获能：采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法等获能方法：培养法和诱导法（3）受精：获能精子和成熟卵子在共同培养一段时间后便可受精。三．胚胎的早期培养：1．培养的目的：检测受精状况和受精卵的发育能力。2．培养液的成分：水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。3．移植方式：冷冻保存；移植到受体动物子宫内培养。 根据上述材料，让学生进行分析、探讨并引出教学课题。学生回顾上节课内容学生阅读教材资料和图片，让学生自己制作“试管牛”的操作流程和拟出关于操作流程的研究项目：（1）卵母细胞的采集和培养；（2）精子的采集和获能；（3）受精；（4）胚胎的早期培养；（5）画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图解
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教学课题 专题3 胚胎工程 3.3胚胎工程的应用及前景
教学课时 1 主备教师 高二生物备课组
教学目标 1．知识目标：（1）举例说出胚胎移植和胚胎分割。（2）认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。（3）关注胚胎工程的研究进展和应用价值。2．态度观念目标：（1）引导学生了解胚胎工程的发展前景和现实生产实践中的应用，激发学生养成勇于探索和不断创新的精神。（2）通过向学生介绍胚胎工程的应用及前景，激起学生为社会建设而努力奋斗的决心，同时激励学生树立远大的理想。3．能力目标：（1）学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、综合分析问题和实际应用的能力。（2）通过学习胚胎工程的基本操作方法，使学生联系已有知识，培养学生的知识迁移能力，思维能力和创新能力。
教学重点与难点 1.教学重点（1）胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。（2）胚胎分割的应用意义。（3）胚胎干细胞研究的意义。2.教学难点（1）胚胎移植的生理学基础。（2）胚胎干细胞的概念和分离途径。
教学准备及手段 ppt幻灯片、以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
教 学 流 程
教 师 活 动 学生活动 动态修改部分
课件提供资料在学生阅读后，教师指导学生分组讨论：什么是胚胎工程技术？什么是胚胎移植？一．胚胎工程技术：1．概念：2．类型：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养、早期胚胎培养（即体外胚胎生产）等技术。二．胚胎移植：1．概念：将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。也就是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。2、胚胎移植的生理学基础（条件）：（1）供体和受体具有相同的生理环境；（2）早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能； （3）受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥（4）供体胚胎与受体子宫建立正常的生理和组织联系,且移入受体的胚胎的遗传物质不会改变。3．胚胎移植的基本程序：（见下图）（1）供体与受体的选择和处理（2）配种或人工受精（3）胚胎的收集、检查、培养或保存（4）胚胎胚胎移植及移植后检查4．胚胎移植的意义（1）加速育种工作和品种改良（2）大量节省购买种畜的费用（3）一胎多产（4）保存品种资源和濒危物种（5）充分发挥优良个体的繁殖潜能学习探究材料：三．胚胎分割：1．概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份,4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2．理论基础：细胞的全能性3．物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质4．特点：每个后代具有相同的遗传特性。克隆5．胚胎的选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚6．基本操作程序：思考与讨论：（1）有人说：胚胎分割的份数越多，产生的后代数量就越多。这种说法正确吗？为什么胚胎分割的份数越多，移植的成功率也越低？（2）有什么办法可以克隆更多生物个体？四．胚胎干细胞1．概念：是指来自人或动物的早期胚胎，具有自我复制、自我更新、高度增殖和多向分化潜能的原始细胞。2．特点：（1）形态：体积小，细胞核大，核仁明显。（2）功能：具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。体外培养可增殖不分化。（3）在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。3．理论基础：细胞的全能性4．干细胞的类型：（见课件）5、主要用途：（1）治疗人类的某些顽症：如脑病（如帕金森症）、治疗脑瘤（癌）、血癌（白血病）等一些顽症。（2）培育出人造组织器官，用于器官移植：成功用干细胞分化出肝细胞、用鸡胚胎干细胞制作心肌片、对自身免疫疾病的治疗（如类风湿病、红斑狼疮等）（3）是研究体外细胞分化的理想材料。 让学生阅读、分析、讨论、归纳。学生回顾上节课内容学生阅读教材资料和图片，让学生自己制作“试管牛”的操作流程和拟出关于操作流程的研究项目：（1）卵母细胞的采集和培养；（2）精子的采集和获能；（3）受精；（4）胚胎的早期培养；（5）画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图解引导学生分组讨论、总结得出课题。引导学生分组讨论、总结得出课题。由引导学生思考讨论上述问题，引出胚胎干细胞技术。
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DNA连接酶作用示意图
C
︱
G
A A T T
G
︱
C
T T A A
︱ ︱ ︱ ︱
质粒 DNA分子
同一种限制酶处理
一个切口的
两个黏性末端
两个切口的
获得目的基因
DNA连接酶
重组DNA分子（重组质粒）
受体细胞：细菌
氯化钙
细胞壁的通透性增大
重组质粒进入受体细胞
目的基因随受体细胞的繁殖而复制
动物胚胎或幼
龄的器官组织
剪碎
胰蛋白酶
单细胞群
加培养液
细胞悬浮液
原代培养
传代培养
细胞株
遗传物质改变
传代培养
细胞系
（培养条件下无限传代）
动物细胞培养的过程
细胞悬浮液
10代细胞
原代培养
50代细胞
细胞株
传代培养
细胞系
细胞株和细胞系的界定
鲫鱼卵细胞
无核细胞
鲤鱼囊胚细胞
细胞核
无核细胞
组装细胞
鲤鲫鱼
细胞核
仙台病毒
紫外线
丧失感染活性（不感染细胞）
保留融合活性（诱导细胞融合）
（1）获得杂交瘤细胞
① 将抗原注入小鼠体内获得效应B细胞
② 效应B细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
③ 用特定培养基筛选出杂交瘤细胞
（2）动物细胞培养
① 筛选能够产生所需抗体细胞群
② 再生培养液或小鼠腹腔中培养
（3）提取单克隆抗体
：从培养液或小鼠腹水中提取
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