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课题
1.2
基因工程的基本操作程序
主备人
上课时间
2.24
编号
3
教师
教学重点
基因工程的基本操作程序的四个步骤
教学难点
从基因文库中获取目的基因2、利用PCR技术扩增目的基因
教学目标
知识目标
简述基因工程的原理和技术
能力目标
1、通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。2、通过对基因工程的基本操作程序的学习
( http: / / www.21cnjy.com )，使学生在理解步骤的同时，举一反三，对于其他基因工程操作实例做到能理解、能介绍，从而培养学生对相关知识的理解能力及良好的语言表达能力。
情感目标
3、通过引导学生在网上的探究
( http: / / www.21cnjy.com )活动，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
教学媒体
多媒体课件
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
一、目的基因的获取
二．基因表达载体的构建三．将目的基因导入受体细胞四、目的基因的检测和鉴定
复习提问：1.DNA重组技术的基本工具有
( http: / / www.21cnjy.com )那些，各自的作用和特点是什么？2.我们所学过的育种方法有那些？其中基因工程育种有那些优点？导入：通过基因工程的概念我
( http: / / www.21cnjy.com )们可知,我们能够应用DNA重组技术和转基因技术赋予生物以新的遗传特征，但是无论是DNA重组技术还是转基因技术都需要找到对我们有利的目的基因，我们该如何去寻找目的基因哪，目的基因又将如何连接到载体上哪，以及如何将载体导入受体？这些都是我们所要共同探究的问题!现在让我们共同学习一下1.2基因工程的基本操作。思考1.我们在前面提到的苏云芽孢杆菌中的抗虫基因、胰岛素基因、干扰素基因等都可以作目的基因。可是要在浩瀚的“基因海洋”中，找到特定的目的基因可以用什么样的方法和途径呢？2、基因工程的基本操作程序主要包括：
、
、
新课教学：基因工程的基本操作步骤主要包括：目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。一．目的基因的获取1．目的基因：主要是指编码蛋白质的结构基因。2．目的基因的获取方法：
基因组文库
从基因文库中获取鸟枪法
cDNA文库人工合成
( http: / / www.21cnjy.com )（1）从基因文库中获取基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因。构建基因文库的目的：为了在不知目的基因序列的情况下，便于获得所需的目的基因。基因组文库：含有一种生物的所有基因。部分基因文库（如cDNA文库）：含部分基因，可由mRNA反转录而来。（2）利用PCR技术扩增目的基因PCR：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。原理：DNA双链复制原料：模板DNA；RNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；离子方法：DNA受热变性解旋为单链、冷却后RNA引物与单链相应互补序列结合、DNA聚合酶作用下延伸合成互补链。特点：指数形式扩增二．基因表达载体的构建1．目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在；可以遗传给下一代；使目的基因能够表达和发挥作用。
目的基因：2．基因表达
启动子：位于基因首端，RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动转录基因载体的组成
终止子：位于基因尾端，使转录在所需要的地方停下来
标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因3．方法：同种限制酶分别切割载体和目的基因，再用DNA连接酶把两者连接。目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）
( http: / / www.21cnjy.com )4．条件：同种限制酶、DNA连接酶、ATP（目的基因、启动子、终止子、标记基因）三．将目的基因导入受体细胞
转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
导入植物细胞：农杆菌转化法（表达载体导入农杆菌，再让农杆菌感染植物细胞）将目的基因导入受体细胞：
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②导入动物细胞：显微注射法（将基因表达载体提纯，用显微仪注射到受精卵中）③导入微生物细胞：Ca2＋处理受体细胞成为感受态细胞，再进行混合。提示：农杆菌转化法的原理是利用农杆菌（胞内寄生菌）对植物的感染而把目的基因导入受体细胞。四．目的基因的检测和鉴定①检测是否插入目的基因，利用DNA分子杂交技术，目的基因DNA一条链（作探针）与受体细胞中提取的DNA杂交，看是否有杂交带。②检测是否转录出了mRNA，利用DNA分子杂交技术，目的基因DNA一条链（作探针）与受体细胞中提取的mRNA杂交，看是否有杂交带。③检测目的基因是否翻译成蛋白质。抗体与蛋白质进行抗原－抗体杂交，看是否有杂交带。④还可以进行个体水平的鉴定，根据其性状。提示：①DNA分子杂交技术首先提取受体细胞中的DNA，然后高温解成单链，再与同位素标记的DNA探针杂交；②抗原－抗体杂交所用到的抗体是用表达出的蛋白质注射动物进行免疫，产生相应的抗体，并提取出而来的。
目的基因主要是指能编码蛋白质的结构基因。从基因文库中获取目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，不
( http: / / www.21cnjy.com )能直接用于基因的扩增和表达，因此，在获取真核细胞中的目的基因时，一般是用人工合成目的基因的方法。为保证目的基因与载体能够结合，在切割载体和目的基因时要用同一种限制酶
课堂巩固
学案与测评
作
业
板书设计：
1.2
基因工程的基本操作程序一、
目的基因的获取二、基因表达载体的构建（基因工程的核心）三、将目的基因导入受体细胞四、目的基因的检测和鉴定
课后笔记：教学中加强预习环节，先解决为什么要分四个步骤的问题，然后解决每一步骤的技术方法问题；通过教学媒体的运用，解决每一程序中的技术难点。
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课题
DNA重组技术的基本工具
主备人
上课时间
2．15
编号
01
教师
教学重点
DNA重组技术所需要3种基本工具的作用
教学难点
基因工程载体需要具备的条件
教学目标
知识目标
１、简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程２、简述基因工程的原理和技术
能力目标
运用所学的DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型运用基因工程的原理，提出解决某一实际问题的方案
情感目标
关注基因工程的发展
教学媒体
多媒体课件：展示基因工程的操作步骤
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
1.创设情境，引入对基因重组技术工具的学习
2.学习
“分子手术刀”──限制酶。3.学习“分子缝合针”──DNA连接酶。4.学习“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。5.布置作业。
师：1973年转基因微生
( http: / / www.21cnjy.com )物──转基因大肠杆菌问世；1980年第一个转基因动物──转基因小鼠诞生；1983年第一例转基因植物
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\o
"欢迎登陆21世纪教育网 )──转基因烟草出现，实现了一种生物的某些性状在另一种生物中的表达。同学们，性状的表达与我们从前学过的什么过程有关？生：与基因控制蛋白质的合成有关。师：假若这是一个DNA上的能指导合成某种
( http: / / www.21cnjy.com )药物蛋白的基因（老师用手指出纸条上的该区段），而这是一条烟草的DNA（老师拿出另一纸条）。同学们分析，要实现药物基因在烟草中的表达，提前要做哪些关键工作？生：1.
要将药物基因切割下来；2.
要将药物基因整合到烟草的DNA上。师：同学们说得对！但还应该实际考虑问题，这两条纸带所代表的DNA是在同一个细胞中吗？生：不是。师：所以这里就存在一个基因转移的实际问题，谁能具体说一下？生：就是如何将控制合成药物的基因转入烟草细胞的问题。师：同学们思考的问题，正是科学家们思考的问
( http: / / www.21cnjy.com )题。刚才我们所探讨的工作，都是在分子水平上进行的，切割也好，连接也好，转移也好，无一例外。中国有句俗语叫“没有金刚钻儿，不揽瓷器活儿”。科学家们在实施基因工程之前，苦苦求索，终于找到了实施基因工程的三种“金刚钻儿”，使基因工程的设想成为了现实。这三种“金刚钻儿”，一是准确切割DNA的工具，“分子手术刀”──限制酶；二是DNA片段的连接工具，“分子缝合针”──DNA连接酶；三是基因转移工具，“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。下面我们就来学习这方面的内容。师：在进入对限制酶的学习时，你们可能最关心
( http: / / www.21cnjy.com )的是这种工具酶到哪里去寻找。我们不妨从以往学过的知识谈起，引起思考。自然界中有各种生物，它们所处的环境不是真空。一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。这种可能，同学们可用什么实例来说明？生：噬菌体侵染细菌的实验。师：那么现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源DNA的入侵而绝灭，仍能保持一种稳定状态呢？生：生物体有的有免疫系统，如动物；有的有保护作用的组织、器官，如植物
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"欢迎登陆21世纪教育网 )。师：那么作为单细胞的生物来讲，怎么会有那么复杂的结构和系统？它如何来抵抗入侵的外源DNA，保护自身呢？生：只有让外来的DNA失效，才能保护自身。师：那么怎样才能让DNA失效？生：用DNA酶，因为在必修课本中学过。师：用DNA酶，那么生物自身的DNA不也要失效了吗？生：一种特殊的酶，能切割外来的DNA，而对自身不切割。师：根据你们的分析可知，这种酶可能是一种不同于DNA酶的、我们还没有认识的酶。我们讨论至此，同学们是否有了从哪里获得这种酶的意向？生：到单细胞的生物中去找。师：科学家的基本意向也和同
( http: / / www.21cnjy.com )学们一样。单细胞生物比多细胞生物更容易受到外源DNA的侵入。在长期的进化过程中，使其必须有处理外源DNA的酶。科学家们经过不懈的努力，终于从原核生物中分离纯化出这种酶，叫做限制酶。迄今已从近300种微生物中分离出4
000种限制酶。这种酶与我们以前知道的DNA酶的作用是不同的。请同学们看书，学习限制酶特有的作用。师：书中告诉我们这种特殊的酶有什么作用？生：它们能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。师：以上这句话，说出了两层意思。一是识
( http: / / www.21cnjy.com )别特定核苷酸序列。请同学们看图，EcoRI只能识别GAATTC的核苷酸序列，SmaI只识别CCCGGG的核苷酸序列。第二层意思是从特定部位的两个核苷酸之间切开。请同学们看图，EcoRI就从G和A之间切开，SmaI就从C和G之间切开。师：刚才我们提到科学家们已经分离出
( http: / / www.21cnjy.com )4
000多种限制酶。由于酶的不同，它们识别的特定核苷酸序列也不同，这样就为我们切割DNA提供了多种特定的“手术刀”。但它们切割DNA后形成的末端有两种可能，请同学看图回答。生：一种形成黏性末端，一种形成平末端。师：那么这两种末端是如何形成的呢？请从书中找到答案。生：限制酶在它识别序列的中心位置两侧将DNA两条单链分割开，就形成黏性末端，而从识别序列的中心位置切开就产生平末端。师：切断的DNA片段要与受体细胞的DNA连接，同学们根据以往学习的经验，能说出用什么酶吗？生：用DNA复制中的DNA聚合酶。师：同学们想到用DNA聚合酶是很正常的，但是现在我们学习的这种连接与DNA复制中的连接有所不同。请看书后议论，由同学来回答。生：DNA连接酶是将双链的DNA片段连接起来，而DNA聚合酶则是将一个个脱氧核苷酸连接起来。师：同学们说得对，但还不深刻。比如
( http: / / www.21cnjy.com )刚才说DNA连接酶是将双链的DNA片段连接起来，就是说DNA连接酶是同时连接双链的切口，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来。相同之处都是通过形成磷酸二酯键来连接的。请同学们在图中正确指出其位置。师：开始时，我们学习了限制酶切割后有两种不同
( http: / / www.21cnjy.com )的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接，所用DNA连接酶是否可以不加选择？同学们应从书中生：应该有所选择。因为E·coli
DNA连接酶只能将双链DNA片段黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间连接起来。
T4
DNA连接酶既可“缝合”双链黏性末端，
也可“缝合”双链DNA的平末端，
但平末端之间连接的效率比较低。师：单纯的DNA片段是很难
( http: / / www.21cnjy.com )导入受体细胞的，所以我们将切割下来的目的基因导入受体细胞就需要有一个“分子运输车”帮助。不是任何的“分子运输车”都可以用来作目的基因进入受体细胞的载体的。其中的理由要从实际情况出发考虑才能清楚。下面老师提出四个问题供大家思考。1.假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？2.作为载体没有切割位点将怎样？3.目的基因是否进入受体细胞，你如何去察觉？4.如果载体对受体细胞有害将怎样？不能分离会怎样？生：1.导入受体细胞的目的基因不能复制，将在细胞增殖中丢失。2.载体没有切割位点，外源的目的基因不可能插入。3.如果载体上有遗传标记基因，这样，在载体进入受体细胞后，就可通过标记基因的表达来检测。4.载体对受体有害，将影响受体细胞新陈代谢，进而使转入的目的基因也无立足之地。载体不能分离，就不能获得更多带有目的基因的载体。师：可见以上内容，都是在选择合适载体时必须考虑的。请同学们阅读课文，归纳出充当基因进入受体细胞载体的必要条件。生：1.
能自我复制；2.
有切割位点；3.
有遗传标记基因；4.
对受体细胞无害、易分离。师：目前通常利用的载体是“质粒”。质粒是能“友好求得真知，自己解答这个问题。寄宿在细菌细胞内的小型的环状DNA。下面让我们通过插图一起来认识质粒，尤其要在质粒载体结构模式图上找出刚才归纳几个条件的具体体现。生：找到“复制原点”──说明质粒能复制并能带着插入的目的基因一起复制。找到“目的基因的插入位点”──说明质粒有切割位点。找到“氨苄青霉素抗性基因”──说明有标记基因的存在，将来可用含青霉素的培养基鉴别。找到此质粒来自大肠杆菌──说明没有危害，大肠杆菌是非致病菌，大肠杆菌分裂快，也便于从大量复制个体中分离出来。1.完成书后练习题。2.认真完成模拟制作──DNA重组模型。希望大家动手、动脑协调配合，体会每一步骤在基因重组中的真实含义。最后结束时加强反思，回答书中提出的两个问题。
联系旧知识，使学生认识到基因工程也是建立在基因控制蛋白质合成的基础理论上的，不可割裂。
抽象变直观，增强诱思的效果。
使学生认识到科学的发展有赖于技术的创新。
以上教学也是将三种操作工具整合到一个完整的过程之中。
将直白的教学内容变得有思维力度。
培养学生思维的创造性。
以上教学改变直白的教学方式，通过诱思，提高学生的思维能力。
引导学生与DNA酶作对比，在比较中准确认识限制酶。
让文字与插图结合，使抽象的文字在直观的插图中得以体现。
联系旧知识，提供一个比较的对象，在比较中加深对DNA连接酶的认识。
提高学生思维的深刻性。
准确认识DNA连接酶的作用部位。
解决本课的难点。
提出问题，诱导思考，解决难点。
培养思维的广阔性。
培养学生的归纳能力。
利用插图加深对载体必须具备条件的认识。
体现基础知识的准确运用。在运用中加深对基础知识的深层
课堂巩固
学案与测评的课堂巩固
作
业
学案与测评
板书设计：
DNA重组技术的基本工具一．“分子手术刀”──限制酶。
1．特点
2．作用二．“分子缝合针”──DNA连接酶。
1．作用
2．种类三．“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。
1．条件
2．种类
课后笔记：首先设置问题情景，学生在思索
( http: / / www.21cnjy.com )中学习新知识。在教学中要注意让抽象的语言在直观的插图中找到注释，在实际动手中形成正确的认识。还要引导学生从基因工程的整体思考问题，解决问题。
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课题
5.1
生态工程的基本原理（2）
主备人
备课时间
4.24
编号
17
教学重点
1、简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。2、尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
教学难点
尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
教学目标
知识目标
生态工程的基本原理。
能力目标
生态工程的系统学和工程学原理。
情感目标
尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
教学媒体
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
引入本节课内容生态工程遵循的基本原理物质循环再生原理物质多样性原理
协调与平衡原理整体性原理系统学和工程学原理生态工程的定义是如何提出和发展的？
生态系统的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。由于前四个原理的理论基础是必修模块中学习过的内容，建议在教学时，用案例引出对原理的学习，再利用原理分析讨论对案例问题的解决。例如，从植树造林中出现的不注意多样性的问题，引出对物种多样性原理的学习，在此基础上再阅读珊瑚礁生态系统的多样性特点，以此为鉴，鼓励学生为当地植树造林设计生态工程。物质循环再生原理引用的实例是我国古代“无废弃物农业”，教师讲授这部分内容时，要注意强调我国人民的聪明才智，以加强民族自豪感教育。整体性原理的理论基础是社会系统和经济系统对生态系统的影响力，教师可以列举学生关注的一些实例，例如，农村的烧柴问题，湿地保护中遇到的农民生活问题等，来帮助学生从整体性上考虑解决生态工程建设中遇到的实际问题。教学中可采取角色扮演的方式，让学生通过模拟决策，把整体性原理学习得更为透彻。在学习生态工程的基本原理时，教师要注意培养学生的社会参与意识和分析问题的能力。【“物种多样性原理”资料分析】1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？提示：纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？提示：只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。【“协调与平衡原理”资料分析】“西部大开发”是国家为振兴西部而提出的宏观决策，其中很重要的一项内容就是生态工程建设。从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？提示：几种西北地区特别适宜树种的介绍（1）沙棘，俗称“酸柳”、“酸刺”、“黑刺”，属于胡颓子科，为落叶乔木或灌木。植株表面具有棘刺，叶呈条形或条状被针形，两端趋尖，背面密被淡白色鳞片，叶柄极短。沙棘花先于枝叶开放，雌雄异株；果实为肉质花被筒包围，近于球形，直径5～10
mm。沙棘喜阳，粗壮的枝干抗风沙。沙棘叶、皮、果实及种子在医药上有着广泛的应用价值。沙棘的嫩枝、嫩叶是牛、羊的精饲料，被誉为“铁杆牧草”。沙棘果维生素含量极高，营养保健价值高，有利于增加种植者的收入。沙棘是半干旱黄土高原迅速绿化荒山、保持水土、调节生态平衡和促进农林牧业发展的良好树种。内蒙古鄂尔多斯等地区，实施沙棘生态工程，大面积种植沙棘，有效地控制了沟道水土流失，每年可减少流入黄河泥沙2
100万吨。（2）山杏，主要指西伯利亚杏，它抗寒、耐旱，适应性强，是我国北方最普遍的果树之一，是绿化荒山、水土保持、防治风沙的先锋树种。山杏果仁营养丰富，含有大量维生素、微量元素和人体必需的氨基酸，是加工饮料的优质原料。（3）刺槐，属落叶乔木，适应性强，在年降水量200
mm左右、年平均气温不低于3
℃的地区都能生长。它不仅生长快，且耐盐碱，有涵养水源和保持水土的作用。刺槐泌蜜丰富，蜜质优良，是主要蜜源植物之一。刺槐不仅可改善生态环境，还可用于发展畜牧业。（4）锦鸡儿（又称拧条），豆科，多年生落叶灌木，根系发达，具根瘤，高1.5～3
m；耐干旱和寒冷，喜生沙地或半固定的沙丘上，不怕沙压和风蚀。此种植物广泛分布于我国东北、内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏等地，可用于防风固沙，保持水土。枝条可用于编筐，其枝叶是牛、羊等冬春季节主要的饲料之一。（5）杜梨，蔷薇科梨属落叶乔木，可高达10
m，原产于我国华北、西北及东北南部。耐寒，耐干旱、瘠薄，能在含盐量0.5%（质量分数）的土壤中正常生长，且耐涝性也较强。（6）沙枣，胡颓子科胡颓子属，落叶小乔木。分布于华北及西北等地，耐盐碱力较强。（7）合欢，豆科合欢属，落叶乔木，可高达20
m。分布于华北、西北及黄河以南等地区。耐盐碱力较强，但不耐水涝。（8）臭椿，苦木科臭椿属，落叶乔木，可高达25
m。原产于华南、华北、西北各地。抗性强，生长快，耐盐碱力强。西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等的影响力。楚辞之外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设又着只要影响。建立再对系统成分的性质及相互关系充分了解基础之上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。只有应用整体性原理，才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。系统的结构决定功能原理系统整体性原理生态工程的定义是如何提出和发展的？美国生态学家H.T.奥德姆于1962年首先提出“生态工程”概念：“A
branch
of
engineering
and
field
of
science
in
which
solutions
to
society’s
environmental
problems
would
be
grounded
in
the
technology
available
from
natural
systems
so
that
the
human
engineering
required
would
be
supplementary
rather
than
primary
(overhead).”即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类社会环境问题的一门工程分支科学，它所需的人类工程技术仅仅起辅助作用，而不是起主要作用；或“人类应用主要来自自然的能源作为辅助能对环境的控制”；或“对自然的管理就是生态工程，更好的措施是与自然结成伙伴关系”。H.T.奥德姆的学生米奇（W.J.Mitsch）继承其思想，于1989年编了世界上第一本生态工程专著（Ecological
Engineering:
An
Introduction
to
Ecotechnology），并于1992年主编创办了《生态工程》杂志。他对生态工程的定义是：Ecological
engineering
has
been
defined
as
the
design
of
ecosystems
for
the
mutual
benefit
of
humans
and
nature.
即生态工程是为了人类和自然的相互利益而进行的一种生态系统设计。我国著名生态学家马世骏先生1979年首先倡导生态工程。他对生态工程下的定义是：生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生的原理、结合系统工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。它可以是纵向的层次结构，也可以发展为由几个纵向工艺链索横连而成的网状工程系统。
以总结的形式对本节课内容先提出一个大概，诱发学生深思以及学习的兴趣。分析目前我国农业上存在的一些环境污染的问题，对这一问题，可采取与上述同样的方法进行教学。通过对这两则资料的分析、讨论，让学生理解进行生态工程建设的必要性，理解通过生态工程实现“生态经济”和“循环经济”这一思路。从植树造林中出现的不注意多样性的问题，引出对物种多样性原理的学习，在此基础上再阅读珊瑚礁生态系统的多样性特点，以此为鉴，鼓励学生为当地植树造林设计生态工程。理解为主教学中可采取角色扮演的方式，让学生通过模拟决策，把整体性原理学习得更为透彻学生了解为主，激发学生对生物的兴趣
课堂巩固
小练习
作
业
《学案与测评》
板书设计：
5.1
生态工程的基本原理生态工程建设生态工程的基本原理物质循环再生原理物种多样性原理整体性原理系统学和工程学原理
课后反思：这部分教材着力阐述了可持续发展的实践中必须推行“生态经济”和“循环经济”这一思想，但没有给这两个词一个严格的定义，主要是因为学生从媒体中可以接触到这些词，从字面上也能够理解其含义。L.R.布朗的一段话，寓意深刻，希望教师能阅读一些有关的参考书，与学生共同交流对这段话的理解和认识。
PAGE
1高二生物备课组备课纸
课题
生态工程的实例和发展前景
主备人
上课时间
4.28
编号
18
教师
教学重点
生态工程的实例。
教学难点
应用生态工程的原理，设计简单的生态工程。
教学目标
知识目标
举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。评述生态工程发展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。
能力目标
分析并评价生态工程的实例，运用生态工程原理尝试设计简单的生态工程。
情感目标
重视理论联系实际。
教学媒体
ppt
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
农村综合发展型生态工程小流域综合治理生态工程大区域生态系统恢复工程
湿地生态恢复工程关于矿区废弃地生态恢复工程城市环境生态工程“生物圈2号”内容的教学“四位一体”农业生态工程
知识拓展：精确农业？
在第一节的教学中组织了实践活动《调查沼气工程的实施情况》，教师要精心设计参观内容，让学生通过调查，总结出以沼气工程为中心的农村综合发展型生态工程的特点。一、农村综合发展型生态工程案例主要运用了哪些生态工程的基本原理？有何特点？运用了物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。通过资料分析进行；如果学生的家乡有这类问题，教师就应从社会调查入手开展教学活动，使学生对具有我国特色的生态工程有一定的了解。教学中要注意强调我国农民和科技工作者在实践中的创造，让学生理解实践出真知的道理，培养学生求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。二、小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？“综合”表现在它一改以前的单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到了生态效益和经济效益：不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平。例如，不但种植农作物，还同时种植经济作物来提高人们的收入；考虑到了种植薪柴林解决人们的燃料来源问题。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。师生可以通过搜集资料了解我国沙漠化现状和三北防护林建设的背景、发展前景及存在的问题。在有条件的地区，应组织学生开展植树等志愿者活动，积极参加生态工程的建设。三、兴建三北防护林工程的意义：三北防护林跨越13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切；同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间，非一朝一夕之功。可适当加入湿地的生态功能、我国湿地面临的问题，以及生物多样性的保护等内容。可采取聘请专家开设专题讲座等多种方式进行，也可以组织志愿者活动，如去湿地观鸟、考察等，让学生重视湿地生态系统的保护，关注湿地生态恢复工程的建设，在教学中注意整体性原理的应用。四、什么叫湿地？湿地的作用有哪些？目前国际上公认的湿地定义是《湿地公约》做出的，即：湿地系指不问其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者包括低潮时水深不超过6米的水域。湿地包括多种类型，沼泽、泥炭地、湿草甸、湖泊、河流及洪泛平原、河口三角洲、滩涂、珊瑚礁、红树林、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动、植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。湿地缩小会导致局部气候恶劣、地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹等。如果学生没有这方面的经验，除教材中的实例外，教师可查阅相关资料，如向学生介绍德国的矿区废弃地生态恢复工程（德国在这方面的工作很有特点）。一种方式是对环境问题进行调查，组织学生进行研究性学习，如将学生分成不同的课题小组，分专题研究城市生态系统的主要问题，调查城市生态工程的现状，以小专题（如校园或小区绿化）的形式设计城市生态工程，撰写调查报告和开答辩会等。另一种方式是可以带领学生调查城市生态系统存在的问题，讨论目前所采用办法的利与弊，并在有条件的地方，组织学生参观城市环境生态工程，如污水处理厂、生态园区等。但无论哪种教学模式，都要把教学落实在学生的行动上，积极组织学生参加生态工程的建设和环保活动，提高学生的环保意识，并用行动教育周围的居民自觉地保护环境。五、城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？城市居民应承担什么责任和义务？减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水和污水分流。每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生活中的水污染行为。关于“生物圈2号”内容的教学，虽然“生物圈2号”在初中和高中必修模块中都有介绍，但作为人工模拟自然生态系统的工程，在本专题中还有必要进行认真地分析。对这部分内容的讲授，一方面是从科学实验的角度学习，如教师提出实验方案，与学生讨论其设计思路，最主要的是总结分析其失败原因和带来的启示。另一方面，可以从一个导游者的角度，带领学生进行“生物圈2号”虚拟参观，让学生以游记的形式记录所见所闻，或以当年进入“生物圈2号”的科学家的口气描述实验的过程，反思其失败的原因。关于我国生态工程前景的分析与展望的教学，应在总结中西方生态工程区别的基础上，突出我国生态工程的特点，还可以让学生搜集古代哲学家的思想对生态工程和环境保护影响的名句。同时，应让学生理解建立生态工程是人们不得已而为之的，存在一定的局限性，而保护环境、建立循环经济是最根本的。可以引领学生分析“思考与探究”第1题中关于朝鲜三八线的例子，思考从一片没有生命的焦土到生机勃勃的野生生物的乐园这一过程中带给人们的启示。我国北方沙尘暴问题日益严重的主要原因是什么？沙尘暴的形成及其大小，直接取决于风力、气温、降水及与其相关的土壤表层状况。气候异常、高空气流运动、气温升高是造成沙尘暴的主要原因；降水稀少导致表层土壤干燥、疏松；植被破坏、沙化土地不断扩展是沙尘暴频繁发生的重要原因，而这与人类的毁林毁草开荒、过度放牧、滥樵滥采等破坏活动密切相关；同时城市建设中工地裸露也是扬沙浮尘天气的原因之一补充：什么是“四位一体”农业生态工程？“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使猪禽免受严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。“四位一体”充分应用了物质循环和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。“四位一体”的物质循环见右图。什么叫精确农业？精确农业（precision
agriculture，PA），或称精细农业、精准农业，是大约20年前在美国明尼苏达大学的土壤学者倡导下开始探索的环境保护型农业的通称。作为基于信息高科技的集约农业，PA将遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术与作物生长模型、作物—土壤养分动态等农学技术，以及传感技术、电脑控制喷洒施肥装置等农业机械技术结合起来，实现在农业生产全过程中对农作物、土地、土壤从宏观到微观的实时监测，进行因地（土地空间分布）制宜地精确施肥和用药，做到增产、节肥（药）、节水和减少农业化学品对环境的污染，同时实现生产率的提高和可持续发展。
教材选择的六个生态工程各有特色，教师可以根据学生的经验，区域的特点进行选择，“搭配”出适于学生学习的内容。发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复，而较少注重经济效益。而我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。此处学生了解即可学生了解
课堂巩固
学案与测评反馈平台
作
业
学案与测评检测评估
板书设计：
生态工程的实例和发展前景一．农村综合发展型生态工程二．小流域综合治理生态工程三．大区域。生态系统恢复四．湿地生态恢复工程五．关于矿区废弃地生态恢复工程六．城市环境生态工程七．“生物圈2号”
课后笔记：通过本节内容的学习，要能列举生态工程的实例，并能运用生态工程原理尝试设计简单的生态工程。在分析生态工程案例时既要遵循生态学原理，又要考虑社会、经济等各种因素，不能片面的只从生态学角度分析，此外还要多结合身边实际进行学习。高二生物备课组备课纸
课题
4.3
禁止生物武器
主备人
备课时间
4.19
编号
16
教师
教学重点
举例说出生物武器对人类带来的威胁。
教学难点
如何看待禁止生物武器与转基因技术在生物武器方面的应用。
教学目标
知识目标
1.列举生物武器的主要种类。2.举例说出生物武器给人类带来的威胁。
能力目标
形成坚决禁止生物武器、维护世界和平的态度。
情感目标
举例说出生物武器对人类带来的威胁。
教学媒体
多媒体
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
引入新课
学生观察教科书中的图片、其他图片以及提供的影像资料『网络构建』生物武器种类：包括
、
、
，以及经过
的致病菌等。病原体散布途径：
或通过食物、
等散布到敌方。
二战中：日军建细菌武器工厂，用中国人做活体实验；用细菌武器，使几十万中国百姓死亡等
二战后：某些国家发展细菌武器、生化毒剂，如炭疽杆菌（传染性极强，感染者死亡率极高）、生物武器危害
（阻滞神经末梢释放
而引起肌肉麻痹，极少量就能使人致死）、天花病毒等
目前：有些国家用
制造全新致病菌，使感染者突然发病，无药可医，受害国极度恐慌，机构瘫痪。如新型
，转基因蜡状杆菌，含毒素基因的流感病毒等禁止生物武器：签署《
》；中美联合声明在任何情况下不发展、不生产、
生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。答案：致病菌
病毒
生化毒剂
基因重组
直接
生活必需品
肉毒杆菌毒素
乙酰胆碱
重组基因技术
鼠痘病毒
禁止生物武器公约
不储存.『重难点归纳』一、生物武器的特点主要有哪些？致命性、传染性强、生物专一性、面积效应大、危害时间长、难以发现等。（1）致命性、传染性强。一旦发生病例，易在人群中迅速传染流行，造成人员伤亡，甚至造成社会恐慌。（2）生物专一性。生物武器可以使人、牲畜感染得病，并能危及生命，但是不破坏无生命物体，例如武器装备建筑物等。（3）面积效应大。现代生物武器可将生物战剂分散成气溶胶状达到杀伤目的。这种气溶胶技术在适当气象条件下可造成大面积污染。（4）危害时间长。在适当条件下，有的致命微生物可以存活相当长的时间，如Q热病原体在毛、棉布、土壤中可存活数月，球孢子菌的孢子在土壤中可以存活4年，炭疽杆菌芽胞在阴暗潮湿土壤中甚至可存活10年。（5）难以发现。生物战剂气溶胶无色、无味，不容易发现，若在夜间或多雾时偷偷使用就更难及时发现。目前主要的生物武器有6种：炭疽杆菌、鼠疫杆菌、天花病毒、出血热病毒、兔热病杆菌和肉毒杆菌毒素。『学习策略』通过本节内容的学习要能列举生物武器的种类，并能举例说出生物武器对人类带来的威胁。对待生物武器的态度应明确而坚定──坚决禁止生物武器。『限时训练』一、基础训练：1、炭疽杆菌是一种致病微生物，该菌日益引起科学界的关注，2005年美国一生化制药厂试制了一种对炭疽杆菌细胞壁有转化分解作用的酶制品。该制品所分解的物质是（
）
A.
DNA和RNA
B.
DNA和蛋白质的化合物C.
葡萄糖组成的大分子
D.
糖类与蛋白质的化合物2、肉毒杆菌会产生肉毒杆菌毒素，只要有0.01
mg的肉毒杆菌毒素就可使人致死。肉毒杆菌毒素分子的作用机理是（
）
A.
抑制呼吸中枢，使人因缺氧而窒息而死B.
阻断血红蛋白与氧气结合，使人因缺氧引起肌肉麻痹C.
阻滞神经末梢释放乙酰胆碱从而引起肌肉麻痹D.
抑制线粒体进行有氧呼吸，心肌细胞无力收缩，阻碍血液循环3、以下有关炭疽杆菌的特点，不正确的是（
）
A.
传染性极强
B.
感染者死亡率极高C.
只要有0.01mg就能引发炭疽病
D.
造成人的神经失常4、对于用重组基因技术制造的全新致病菌，以下说法不正确的是（
）
A.
受感染者会突然发病
B.
受感染者无药可医C.
会造成极度恐慌
D.
可以用疫苗预防5、（多选）能充当生物武器的病原体是（
）A.
天花病毒
B.
霍乱弧菌
C.
炭疽杆菌
D.
金色葡萄球菌6、（多选）1998年6月27日，中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中，重申了在任何情况下对于生物武器的态度是（
）
A.
不发展
B.
不生产
C.
不储存
D.
不反对生物武器的技术发展7、（多选）若转基因技术被滥用，恐怖组织就可以（
）
A.
把蜡状杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌B.
把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到人体内，使人具有免疫力C.
把流感病毒基因改造，只会使具有某种易感基因的人群感染，而其他人却不易感染D.
将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起『答案』1.D
2.
C
3.D
4.D
5.ABC
6.ABC
7.ACD
学生看书阅读后填空再记忆重点掌握训练学生能力
课堂巩固
小练习
作
业
《学案与测评》
板书设计：
4.3
禁止生物武器生物武器的种类生物武器的特点禁止生物武器
课后笔记：本专题的学习要联系学生已有的知识和经验，诸如遗传与变异、生殖与发育等必修模块的基础知识；以及本模块基因工程中的转基因技术，细胞工程中的核移植技术，胚胎工程中的胚胎移植技术等知识。只有运用这些知识才能更好地辨析每一种观点背后论据的科学性。
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课题
1.3
基因工程的应用
主备人
上课时间
2.25
编号
04
教师
教学重点
基因工程在农业和医疗等方面的应用。
教学难点
基因治疗。
教学目标
知识目标
举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
能力目标
关注基因工程的进展。
情感目标
认同基因工程的应用促进生产力的提高。
教学媒体
多媒体
教学过程
讲授法、对话法
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
板书
一、基因工程的应用板书
二、转基因蚊子三、转基因番茄
板书
四、S—腺苷酰丝氨酸（ACC合成酶）1—氨基环丙烷—1—羧酸（乙烯合成酶）
乙烯板书
五、转基因技术应用前景：
上一节课我们介绍了基因工程，先复习
( http: / / www.21cnjy.com )一下什么是基因工程？基因工程就是按照人类的要求，把基因从生物体内
( http: / / www.21cnjy.com )提取出来在体外进行操作和加工，然后再把它导入一个新生物体；使其遗传结构发生改变，产生我们所需要的新品种。这种生物我们可以称为转基因生物。世界上第一种转基因植物是1983年品质培植成功的，具有抗生素药物的烟草；那么第一种转基因动物是什么呢？师：〈投影片转基因鼠〉这两只小老鼠大家是否熟悉，请看一下教科书的封面。这就是世界上第一只转基因动物。是1982年诞生的！美国科学家把一种大鼠的生长激素基因转移到一种小鼠的受精卵中，然后培植成功了一种转基因鼠、它的生长速度要比一般老鼠快50%，大1.8倍，这种基因现在已经转移给它的下一代了。随着基因技术的发展，我们说转基因生物现在已经到各处都有了，在工农业生产中都有广泛的应用。下面每个学习小组把查找到的相关资料给大家介绍一下，有关图片已存入电脑由我来控制，放映到哪张图片，请这一组的同学解答。师：（放投影片）下面我们看一下屏幕上的这只牛。大家现在所看到的这头不是一般
( http: / / www.21cnjy.com )的牛，它有两个地方比较特殊：一个是它来之不易，芬兰科学家通过1~3次实验才把它培育出来的。这头牛所挤出的奶牛含有促红细胞素，也就是它能帮助人生成红细胞，而这种药品在世界上是比较昂贵的所以说有了这头牛，只要喝它的牛奶就能治疗某些缺少红细胞的疾病，所以这头牛也由此成了世界上最昂贵的牛。第一个上市转基因工程产品——不腐
( http: / / www.21cnjy.com )烂的番茄，在果实的成熟过程中它是直接受控于呼吸作用。那么我们可以根据呼吸作用发展的趁势，分为两类：一类是越变形果实；一类是非越变形果实。我们知道越变形果实在成熟过程中，会出现明显的呼吸高峰。而非越变形果实则没有这样的高峰，于是就产生了一个问题。越变形果实它在成熟中因为它的呼吸作用往往是突然的又无法控制。所以常常造成巨大的经济摸失。传统的技术往往是通过乙烯催熟在还没有成熟时就把它采摘下来，然后在出售时用乙烯催熟，虽然这样有它的好处，但实际上不能真正起到保鲜作用。所以我们需要找到一条更好的方法来对果实进行保鲜。科学家们通过研究发现了这样一个过程。S—腺苷酰丝氨酸（ACC合成酶）1—氨基环丙烷—1—羧酸（乙烯合成酶）
乙烯我在黑板上写出来的就是科学家们发现的乙烯（
( http: / / www.21cnjy.com )ACC）合成过程，从这个过程上我们可以看到ACL是乙烯合成的直接前体，而ACL又直接受控于ACL合成酶，那么我们知道ACL合成酶是通过植物体内的RNA转译形成的产物，那么我们就可以通过降低RNA的含量来间接地降低乙烯的含量。科学家的进一步研究发现这样的方法是可行的。那就是反义RNA技术，反义RNA技术就是通过向细胞内补充与mRNA互补的RNA，然后使它与mRNA形成双链达到很不稳定的结构。从而容易降解，通过这样的方法，科学家就对番茄进行了实验。那么也就是说我们找到了一条比较可行而且经济的途径来真正对水果进行保鲜，也许在不久的将来大家的餐桌上会出现这样一些转基因番茄。我们有理由坚信，转基因技术在将来有进一步的发展所谓转基因技术就是把外源基因转移到动、
( http: / / www.21cnjy.com )植物基因组中去。1997年经各组织的统计结果显示：在申请环境释放的实验报告中，98.25%为转基因植物，而在这些转基因植物中80%左右都是抗病虫和抗除草剂的作物。如1996年以来美国研究人员一直种植一种转基因改良棉花，这种棉花含有一种从细菌中提取的对棉铃虫有致命作用的基因。目前科学家还在创造含天然杀虫剂基因的玉米和马铃薯。而在中国，在科技部国家生物工程研究开发中心863项目支持下，中国农科院生物技术研究中心，根据植物偏爱的密码子成功合成了B2B，并转入了适合我国生态条件的棉花品种获得了高抗棉铃虫的转基因植物，成为了美国之后世界上第二个拥有转gene抗虫棉的国家，现已获得农业生物gene工程安全生产委员会批准商品化生产。1998年在安徽、陕西、湖南等地试种15万亩，估计在2000年可达到500万亩左右。由于基因工程在农业上具有极大的经济价值，各国政府都非常重视。美国的一些基因工程公司特别重视基因工程作物的种植。1999年，全球有了200万公顷的基因工程作物，其中美国大约占了2000万公顷。在美国的超市里60%的加工食品里含有转基因成分，但在欧洲好像不是这种情况。大家看一下这张照片。世界绿色和平组织在希腊雅典的一个加工转基因食品的工厂外面，悬挂标语牌：gene危险。
加强收集信息和处理信息环节的指导。无论是学习转基因植物方面的应用，还是学习转基因动物方面的应用，乃至转基因工程菌生产药物方面的应用，首先必须寻找目的基因。让学生讨论。（1）用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质（如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等）比工厂化生产的优越之处有哪些？（2）用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？关于工程菌的学习，也可结合基因工程操作程序，予以说明，并结合微生物生长和代谢的特点，说明工程菌生产药物的优越性
课堂巩固
学案
作
业
课后练习
板书设计：
3.1基因工程的应用一、基因工程的应用二、转基因蚊子三、转基因番茄四、S—腺苷酰丝氨酸（ACC合成酶）1—氨基环丙烷—1—羧酸（乙烯合成酶）
乙烯五、转基因技术
课后笔记：第一，可能表现在一些转基因食品有毒，一些科学家认为对
基因进行人工提取时，当人们达到了某些目的后，同时也增加了其微量的毒素，而这
些微量毒素的累计也可能对人体有害，第二，过敏性问题，一些人本来对某些食品过
敏，但是他吃了转基因食品之后，对本来不过敏的食品，也过敏了，其原因就是食品
中的蛋白质发生了转移，比如科学家将玉米的基因转入小麦中，那么对玉米过敏的人
吃了这种小麦后也会过敏。
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课题
2.1.2
植物细胞工程的实际应用
主备人
上课时间
3.16
编号
07
教师
教学重点
植物细胞工程应用的实例
教学难点
掌握作物脱毒、人工种子的制备过程
教学目标
知识目标
1、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系2、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义3、了解单倍体育种和突变体的利用4、了解细胞产物的例子
能力目标
搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流。
情感目标
认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系；关注细胞工程研究的发展和应用前景。
教学媒体
课件
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
1．微型繁殖与无性生殖2．微型繁殖与作物脱毒、人工种子、单倍体育种
巩固练习
【知识网络体系】【重难热点归纳】1．微型繁殖与无性生殖微型繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际上是无性生殖的一种。在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂，因此亲、子代细胞内DNA相同，具有相同的基因，因此能保证亲、子代遗传特性不变。利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。2．微型繁殖与作物脱毒、人工种子、单倍体育种作物脱毒、人工种子、单倍体育种的培育过程均有采用微型繁殖的技术。作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒（的如茎尖、根尖），才能繁殖出无毒的幼苗。人工种子采用的还是微型繁殖的技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可形成人工种子。人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良性状，另外还可不受气候、季节和地域的限制。单倍体育种的优点是后代无性状分离，后代都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短育种年限。单倍体育种从本质上说属于有性生殖，这一点与微型繁殖有所区别。但单倍体育种首先要进行花药离体培养，采用还是微型繁殖的技术，然后用秋水仙素处理，获得纯合子。【经典例题剖析】1.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的A.有丝分裂
B.分化
C.减数分裂
D.全能性[解析]考查植物组织培养的原理、过程。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。过程是：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体。此过程是一个无性繁殖的过程，细胞数目增多的方式是有丝分裂，并且涉及细胞的分化。[答案]C2.基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得_____________等营养物质。（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_____________和________________两类激素。（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_____________能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。（4）试管苗的细胞核中含_________条脱氧核糖核苷酸链。（5）培育成的试管苗可能出现的基因型有_____________。[解析]考查对植物组织培养过程的掌握。要准确解答此题需要从以下几个方面入手：①愈伤组织的形成过程中，不断地从培养基中吸取营养。供生物细胞生活的营养物质主要有无机物（水、无机盐）、有机物（糖类、脂类、蛋白质、维生素）等物质。②植物激素的种类很多，要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有细胞分裂素和植物生长素两大类。③试管苗是花药离体培养后得到的单倍体植株。其有叶绿体，可以进行光合作用。④单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，由水稻的基因型为AaBb可知此水稻为二倍体。已知水稻的体细胞中含有24条染色体，则单倍体细胞中含有12条染色体，12个DNA分子。每个DNA分子由两条平行的脱氧核糖核苷酸链盘旋而成，所以试管苗的细胞核中含有24条脱氧核苷酸链。基因型为AaBb的水稻产生配子时，依据基因的自由组合定律，结果♀、♂配子各有四种，即AB、aB、Ab、ab。[答案]（1）水、无机盐、维生素和小分子有机物
（2）细胞分裂素
植物生长素
（3）叶绿体
（4）24
（5）AB、aB、Ab、ab【基础试题训练】一、选择题1．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是
（
）A．选择优良品种进行杂交
B．进行远缘植物体细胞杂交C．利有芽尖进行组织培养
D．人工诱导基因突变2．用植物组织培养技术，可以培养或生产出
（
）
A．食品添加剂
B．无病毒植物
C.人工种子
D．前三项都是
3.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞
（
）A.有丝分裂
B.分化
C.减数分裂
D.全能性4．科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是
（
）
A．彼此性状相似
B．变异频率较高
C．单倍体
D．都是纯合子5．水稻（基因型为AaBb）的花药通过无菌操作，接入试管，经过如下过程培育试管苗。以下选项中正确的是
（
）
A．a用花药离体培养法获得单倍体植株；b通过有丝分裂产生愈伤组织；c培养基中至少应有乙烯和脱落酸；d试管苗的生长发育不需要光照
B．a用花药离体培养法获得二倍体植株；
b通过减数分裂产生愈伤组织；c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；d试管苗的生长发育不需光照C．a用花药离体培养法获得单倍体植株；b通过有丝分裂产生愈伤组织；c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；d试管苗的生长发育需要光照D．a用花药离体培养法获得二倍体植株；b通过有丝分裂产生愈伤组织；c培养基中至少应有乙烯和脱落酸；d试管苗的生长发育需要光照6．植物的微型繁殖技术是指
（
）A．植物体细胞杂交技术
B．嫁接C．营养繁殖
D．植物组织培养7．下列哪一项不是单倍体育种的优点
（
）A．缩短育种年限
B．变异率高C．得到稳定遗传的优良品种
D．节约人力、物力8．胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的
（
）A．愈伤组织
B．再分化
C．形成完整蜘蛛
D．取离体组织9．人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得
（
）A．杂交育种
B．植物细胞培养
C．多倍体育种
D．单倍体育种10．运用植物组织培养技术，可以培育或生产出
（
）A．细胞产物——生物碱
B．无病毒植物C．人工种子
D．以上都是11．下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是
（
）A．花药离体培养得到单倍体植株
B．秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株C．人工种子的培育
D．“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程12．植物的微型繁殖的优点是
（
）A．取材少
B．培养周期短
C．繁殖率高
D．以上都是13．对人工种子正确的解释是
（
）A．通过科学手段人工合成的种子
B．利用植物组织培养技术获得的种子C．种皮能自我生成的种子
D．人工种子发芽率低14．（2005，广东）两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是
(
)A．单倍体育种
B．杂交育种
C．人工诱变育种
D．细胞工程育种15．下列叙述中，与植物体细胞杂交密切相关的是
(
)A.利用离心、振动、电刺激等诱导
B.利用聚乙二醇（PEG）等试剂诱导C.克服远缘杂交不亲和的障碍
D.快速繁殖、培育无病毒植物
细胞产物的工厂化生产，如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱的生产，应用的都是植物组织培养技术传统的发酵一般是指微生物分解有机物的过程，但现代发酵技术也包括通过细胞培养得到细胞产物的过程。愈伤组织是一团没有分化的细胞，其特点是排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞。学生课前预习的时候做，课堂上告诉学生答案并简单评讲
课堂巩固
用以上习题
作
业
学案与测评
板书设计：
2.1.2
植物细胞工程的实际应用
课后笔记：在植物繁殖新途径的教学中，首先可由植物组织培养技术引入，让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程，思考利用这些技术能做哪些工作？再逐一讲解微型繁殖技术，作物脱毒技术及人工种子。
细胞产物的工厂化生产
单倍体育种
突变体的利用
植物细胞工程的实际应用
微型繁殖
作物脱毒
人工种子
作物新品种的培育
植物繁殖的新途径
植物繁殖的新途径
作物新品种的培育
微型繁殖
作物脱毒
人工种子
植物细胞工程的实际应用
单倍体育种
突变体的利用
细胞产物的工厂化生产高二生物备课组备课纸
课题
3．1 体内受精和早期胚胎发育
主备人
上课时间
4.2
编号
10
教师
教学重点
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
教学难点
1、哺乳动物受精过程中精子获能、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、哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点。
教学目标
知识目标
简述哺乳动物精子和卵子的发生及哺乳动物的受精过程
能力目标
简述哺乳动物的胚胎发育过程及主要特点
情感目标
认同胚胎工程建立及发展的意义
教学媒体
教学课件
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
一、精子和卵子的发生
二、胚胎发育
复习回顾动物减数分裂过程？精子和卵细胞的形成过程？观察与思考仔细观察P59图，思考：胚胎工程的概念。(注：胚胎工程是在研究胚胎移植的理论和技术的基础上建立起来的)回忆减数分裂：1、精子的发生阅读P61，观察图3－2，讨论回答有关问题：（1）哺乳动物精子的发生场所。（睾丸的曲细精管）（2）时期从初情期开始，直到生殖机能衰退。（2）各种家畜精子发生的过程如何？可分为三个阶段：第一阶段：初级精母细胞的形成第二阶段：精子细胞的形成第三阶段：精子细胞变形为精子。观察P62图3－3，思考讨论问题：1、哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？与动物体型大小有没有关系？外形似蝌蚪，分为头、颈和尾三大部分。2、P62“讨论”：精子细胞变成精子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？为何精子中的线粒体集中在尾的基部？2、卵子的发生阅读P62－63，观察图3－5，讨论有关问题：哺乳动物卵子的发生场所。卵巢中哺乳动物卵子的发生过程。精子和卵子在发生上的重要区别是什么？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？精子和卵子发生主要有哪些相似点或不同点？3、受精仔细阅读P64－65，图3－6，思考讨论以下问题：（1）什么是受精？包括哪几个阶段？精子与卵子结合成合子（即受精卵）的过程。包括三个阶段：1、准备阶段1：精子获能2、准备阶段2：卵子的准备卵子都要在输卵管中进一步成熟，达到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。3、受精阶段（2）受精的过程怎样？受精的场所如何？输卵管（3）以精子的运行途径为线索，设计简图说明哺乳动物的受精过程。阅读P66－67，思考讨论：1、卵裂期特点如何？2、早期发育的胚胎分为哪几个阶段？各有哪些变化？（1）、卵裂（2）、桑椹胚（3）、囊胚（4）、原肠胚（5）、器官的形成。
不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关每个哺乳动物卵巢中含有大量的卵泡，能发育成熟排卵的卵泡数量较少，参与受精的卵子数更少。受精的标志是第二极体的形成，受精完成的标志是雌雄原核融合成合子。雌雄原核是在原来细胞核的基础上形成的新核，原核膜已破裂。将从卵巢中取出的卵母细胞用于体外受精时，应在体外人工模拟的输卵管环境中进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。
课堂巩固
见所附习题
作
业
完成学案与测评
板书设计：
3．1 体内受精和早期胚胎发育
一、精子和卵子的发生
1、精子的发生
2、卵子的发生3、受精二、胚胎发育
课后笔记：
为使学生对胚胎工程的技术有一个全面的了解，在教学中要简单介绍一下体细胞克隆、转基因技术与胚胎工程的内在联系。
【巩固练习】
1．下列不属于胚胎工程技术的是
（
）
A．体外受精
B．胚胎分割、胚胎移植
C．胚胎干细胞培养
D．转基因鲤鱼的培育
2．卵子的成熟部位和受精部位正确的是
（ ）
A．卵巢
卵巢
B．卵巢
输卵管
C．输卵管
输卵管
D．输卵管
子宫
3．精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是
（ ）
①顶体反应
②透明带反应
③卵黄膜封闭作用
④精子穿越放射冠
A．
①
②
B．②
③
C．
③
④
D．
②④
4．以下说法不正确的是
（ ）
A．
雄性动物从初情期开始产生精子
B．1个精原细胞可形成4个精子
C．对多数家畜来说，精子在睾丸内形成时间为两个月左右
D．动物体型大的产生的精子多且大
5．关于精子的描述，哪一项是错误的？
（ ）
A．由精子细胞变态形成
B．精子一旦形成，便具有了运动能力
C．精子头侧面观呈梨形
D．
精子是处于最后发育阶段的生精细胞
6．桑椹胚是指
（ ）
A．
含有一个充满液体的腔
B．总体积大于受精卵
C．受精卵不断分裂后形成 D．外面无透明带
7．一个杂合体的雌豚鼠，基因型为FfEe，其排出的一粒卵细胞基因为Fe，则可推知其随之产生的极体基因为
（
）
A．a、b、b
B．a、b、c
C．c、d、d
D．a、b、d
8．排卵是指
(
)
A．卵子从卵泡中排出
B．卵泡从卵巢中排出
C．排出的卵子是成熟的卵细胞
D．排出的卵子马上可以与精子结合
9．受精卵的细胞分裂称
（ ）
A．卵裂
B．无丝卵裂
C．第一次成熟分裂
D．第二次成熟分裂
10．在受精过程中
（ ）
1
精子必须发生顶体反应，释放顶体酶
2
顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜
3
卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂
4
精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核
⑤
透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生
A．①②⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．②④⑤
11．以下关于桑椹胚的说法不正确的是
(
)
A．胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹
B．每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性
C．良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性
D．是由受精卵经有丝分裂产生的
12．据科学家研究证实，由精细胞变性为精子的过程中，细胞核变为精子的头部，部分细胞质变为精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部的线粒体被保留下来，并集中在颈部。对这一现象的最好解释是：
(1)细胞核内含有__________________，以便传给下一代。
(2)丢弃大部分细胞质和细胞器，可使精子的体积_________，运动_________。
(3)精子快速运动主要依靠_________的摆动，其运动的动力主要产生于_________。
(4)
保留全部的线粒体的意义在于：线粒体是__________的主要场所，通过线粒体的生理活动能形成精子运动所需的__________。
【练习答案】
1－5
D
C
B
D
B
6－11
C
C
A
A
B
C
12．答案：(1)遗传物质
(2)变小
灵活
(3)尾部
线粒体
(4)有氧呼吸
ATP
a
b
c
d
fE
Fe
fe
FE
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1高二生物备课组备课纸
课题
动物细胞培养和核移植技术
主备人
上课时间
3.18
编号
08
教师
教学重点
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。
教学难点
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
教学目标
知识目标
1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用2、简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景
能力目标
运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础
情感目标
关注细胞工程研究的发展和应用前景
教学媒体
多媒体课件：
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
一、动物细胞培养1.发展历史:2、动物细胞培养的应用和概念：
3.动物细胞培养的条件:4.动物细胞培养技术的应用:5．植物组织培养和动物细胞培养的比较二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
一、动物细胞培养1.发展历史:
20世纪初，人们不知道神经纤维是由神经细胞的细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的其他细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开了激烈的争论。1907年，美国生物学家哈里森(Harrison)从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织存活了好几周，并且从神经细胞中长出了神经纤维。哈里森的实验不仅解决了神经纤维的起源问题，而且开创了动物组织培养的先河。此后，在许多科学家的不懈努力下，动物组织培养不断改进并逐渐发展成为动物细胞培养。2、动物细胞培养的应用和概念：动物细胞培养就是从动物有机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖.动物细胞的培养过程见书：动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础思考讨论：在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理？答：胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞。
有关概念:原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。初次培养称为原代细胞培养。传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。
细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。
细胞株和细胞系的区别：
细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。3.动物细胞培养的条件:1）.无菌无毒的环境2）.营养3）.温度和pH4）.气体环境4.动物细胞培养技术的应用:1）.蛋白质生物制品的生产
如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体2）.健康细胞培养
培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植3）.细胞的生理、药理、病理研究
植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性细胞增殖培养基性质固体培养基液体培养基培养基特有成分蔗糖
植物激素葡萄糖
动物血清培养结果植物体细胞株、细胞系培养目的快速繁殖、培育无病毒植株获得细胞或细胞分泌蛋白思考：1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：1）、液体培养基
2）、成分中有动物血清等2、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？因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体二、动物体细胞核移植技术和克隆动物动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中.使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体.核移植技术1.克隆羊培育过程胚胎移植技术胚胎移植的基本程序如下（以牛胚胎移植为例）2.体细胞核移植技术的应用前景3.体细胞核移植技术存在的问题
这部分内容，参照教材中的动物细胞培养过程示意图进行讲解要特别注意原代培养与传代培养对于动物细胞培养的条件，要从学生已有的内环境的知识出发，启发学生自己动脑思考这个问题，以加深对培养条件的理解学生在比较中学习知识，加深对知识的理解学习这部分内容可先让学生列举所知道的克隆动物
课堂巩固
学案与测评的反馈练习
作
业
学案与测评练习
板书设计：动物细胞培养和核移植技术一、动物细胞培养1.发展历史:2、动物细胞培养的应用和概念：3.动物细胞培养的条件:4.动物细胞培养技术的应用:5．植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性细胞增殖培养基性质固体培养基液体培养基培养基特有成分蔗糖
植物激素葡萄糖
动物血清培养结果植物体细胞株、细胞系培养目的快速繁殖、培育无病毒植株获得细胞或细胞分泌蛋白二、动物体细胞核移植技术和克隆动物核移植技术1.克隆羊培育过程胚胎移植技术2.体细胞核移植技术的应用前景3.体细胞核移植技术存在的问题
课后笔记：有了第一节的基础，学生对本节内容易于理解，因此，在教学中我采用讲授、自学、讨论等相结合的教学方法。
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1高二生物备课组备课纸
课题
3.1、体内受精和早期胚胎发育(2)
主备人
备课时间
4.3
编号
11
教师
教学重点
简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。
教学难点
认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
教学目标
知识目标
简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。
能力目标
认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
情感目标
能够使用通俗语言介绍体外受精何早期胚胎培养技术。
教学媒体
多媒体
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
复习上节课内容引入本节课内容一、受精
二、早期胚胎发育
教师提出问题：精子发生的时期、过程、结果；精子细胞变形成为精子发生的变化；卵子发生的时期、过程、结果；精子与卵子发生的比较；5、一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？6、排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？7、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？学生回答。精子入卵时，卵子正进行第2次成熟分裂。卵子由外向内包被有放射冠、透明带和卵黄膜，受精时精子依次穿过这三层结构，进入卵子后，精子核形成雄原核，卵子核形成雌原核，然后配子配合，完成受精。受精作用的过程：一、精子与卵子相遇
可能是卵子分泌的受精素吸引精子向其运动并集聚在其周围。二、精子的顶体反应(acrosomal
reaction，AR）定义：指顶体结构囊泡形成和顶体内酶释放出来的这种变化称之。顶体反应的形态学变化：
表现为精子顶体帽膨胀，顶体外膜与精子细胞质膜融合，形成许多泡状结构，这种泡状结构最后与精子头部分离，释放出透明质酸酶、放射冠穿透酶等，使精子能够穿越透明带。三、精子穿过放射冠
精子在发生顶体反应后，释放出透明质酸酶，溶解粘连放射冠细胞的胶质，使精子打开进入卵子的通道，并接近透明带。四、精子附着和穿过透明带（一）精子附着于ZP（精卵识别过程）
穿过放射冠的精子即与透明带接触并附着其上，随后与透明带上的精子受体相结合。精子受体为具有明显种间特异性的糖蛋白-透明带蛋白（ZP），目前已发现有ZP1、
ZP2和ZP3三种。精子主要和ZP3结合。（二）精子穿过透明带
经AR反应的精子，通过释放顶体酶将透明带溶出一条通道，同时获能的精子的超激活运动产生的推力，使精子象钻头一样向内前进，穿越透明带，和卵黄膜接触。五、精卵质膜融合
精子通过ZP后，激活卵膜，膜上绒毛突起将精子抓住、包被、双方膜融合，精子即进入卵膜内。融合后，精子膜合并到卵膜上，并立即停止运动，头、尾进入卵内，卵子激活并完成成熟分裂Ⅱ。受精第一阶段即告完成。六、皮质反应与多精受精的阻止（一）皮质反应：当第一个精子通过卵膜后，皮质颗粒在精子进入处与质膜融合，发生破裂和胞吐并逐渐向卵的四周扩散，称为皮质反应。（二）阻止多精受精１、透明带阻止多精受精（透明带反应）：当第一个精子进入卵子后，皮质反应的结果是随后到来的精子不能穿过胞吐的皮质颗粒层而进入卵子受精。２、质膜阻止多精受精（卵黄膜反应或卵黄膜封闭作
用）：当第一个精子进入卵子后，卵质膜发生变化，不能与随后到来的精子发生膜融合，从而阻止多精子受精。七、原核形成与融合
精子进入卵子后，卵子被激活并恢复减数分裂（成熟分裂II），此时卵核和精子头部迅速形成原核。在很短的时间内雌、雄两原核即合并和融合为一体。雌雄原核染色体混合标志着受精的结束和胚胎发育的开始。八、
受精过程所需要的时间
一般从精子进入卵子到第一次卵裂中期所经历的时间作为受精过程的时间。
牛：20-24h；
猪：12-24h；羊：16-21h；
兔：12h九、异常受精（记忆，书P181）（一）多精子受精：多于一个精子进入卵内并参与受精过程称为多精受精。（二）父本生殖和母本生殖：精子进入卵子内并已形成原核，卵子已被子激活，但雄原核未能进一步参与受精，仅雌原核单独发育的现象称为母本生殖。父本生殖正好与此相反。（三）孤雌生殖：未经精子受精，卵子自行发育为胚胎的现象称为孤雌生殖。早期胚胎发育一、早期胚胎发育的过程包括：卵裂；桑椹胚期；囊胚期1、卵裂期
cleavage卵裂（记忆）：是胚胎细胞分裂增殖而胚胎体积无明显变化的时期。特点（了解）：①为有丝分裂，DNA复制迅速；②卵裂球的数量增加，原生质总量不增加，甚至还有减少趋势，牛减少20％。绵羊40%；③发育所需的营养主要来自母体的输卵管和子宫；④胚胎发育在透明带内进行。受精后胚胎细胞的分裂增殖多数是成倍的，故早期的胚胎细胞数是2、4、8、16、32，也有可能不同步，细胞数是奇数。2、桑椹胚期
当胚胎的卵裂球达到16～32细胞左右，细胞间紧密连接，形成致密的细胞团，形似桑椹，称为桑椹胚（moru1a）。3、囊胚期
16～32细胞以后，细胞团中央出现裂隙并逐渐增大成为腔。细胞开始分化，一部分集聚成团（称为内细胞团（ICM），将发育成胚胎）；另一部分细胞渐变为扁平而围在腔的四周（将发育成为胚胎的滋养组织），于是形成囊胚（blastocyst，BL）。
明确指出研究胚胎工程的百年发展史，能增加我们对胚胎工程研究过程的了解，从中领悟科学的发展就是不断“发现问题—提出问题—设计实验—进行实验—得出结论”的探究过程。前面七点要求记忆，后面两点了解即可在早期胚胎发育中，受精卵为最早的双倍体细胞，具有发育为各种组织和器官的能力，即具有全能性(记忆)。
随着胚胎发育的不断进行，细胞向着不同的方向发育，成为彼此相异的细胞，这个过程称为细胞分化cytodifferentiation）(记忆)。
细胞分化为一渐迸的不可逆过程，且每一步的发生都依赖于前一步骤的发生。当一细胞预定要分化为某一组织时，这种细胞已具有预定命运，而且具有自我分化的能力，这种细胞为已决定了的细胞，这一过程称为细胞决定（cell
determination）(记忆)。
课堂巩固
课后练习
作
业
《学案与测评》
板书设计：
3.1、体内受精作用和早期胚胎发育受精的过程早期胚胎发育
课后笔记：本节内容是在哺乳动物体内受精和胚胎发育的理论基础上，着重简述哺乳动物体外受精和胚胎早期培养的技术方法。内容简单，容易掌握，但应对体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义和哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤有深刻体会，领悟其探究的方法，并能通过学习，绘制出“试管牛”工厂化生产的技术流程图解。
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1高二生物备课组备课纸
课题
2.1.1植物细胞工程基本技术
主备人
备课时间
3.12
编号
06
教师
教学重点
（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
教学难点
植物组织培养的实验
教学目标
知识目标
1.
简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。2.
列举植物细胞工程的实际应用。
能力目标
尝试植物组织培养技术
情感目标
体验植物组织培养
教学媒体
录像、软件
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
1、课前预习，布置预习作业2、创设情境引入新课3、学习新课植物细胞工程的基本技术（1）细胞的全能性：a定义b原因c植物细胞表现出全能性的必要条件（2）植物细胞工程的基本技术细胞脱分化a概念b实质c结果
( file: / / / C:\\Documents%20and%20Settings\\曹\\Local%20Settings\\Temp\\Rar$DI00.328\\1.薄壁细胞脱分化.swf"
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"_parent )植物细胞工程的基本技术的流程图脱分化处理的必要（3）植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术概念过程1去除细胞壁过程2诱导原生质体融合a是关键环节b人工诱导方法:物理：离心.振动.电激。化学:聚乙二醇(PFG)作诱导剂c植物体细胞杂交技术的流程图植物体细胞杂交技术的意义4、总结新学知识5、布置作业
生：1．请分别理出细胞全能性和植物组织培养的知识结构和层次。2．对高一必修课中与上述两知识点有关的内容进行全面、充分地复习。3．找出新旧知识之间的联系与区别。师：引导学生观看专题的首页的三幅图，题图的愚意是表明细胞工程是在细胞水平的操作，它包含植物细胞工程和动物细胞工程等方面。在章引言中通过列举细胞工程的应用，把学生带进细胞工程的科技领域。引导学生总结细胞工程的概念。师：细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，在细胞整体水平或细胞器水平，按照人们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。根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。师：为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？生：细胞的全能性师：对，是细胞的全能性，我们一起把细胞的全能性知识复习起来师：投影显示质疑问题。1、什么是细胞的全能性？表现全能性的条件？2、为什么运用植物组织培养技术能把植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？3、克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？4、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？对于问题4：教师启发学生将题目读懂弄透，对新旧知识进行必要的加工和整合，再得出结论2、为什么运用植物组织培养技术能把植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？生：细胞的全能性：师：何为细胞的全能性？生：已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。师：为什么已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能生：原因：生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。师：回答得很好师：植物细胞表现出全能性的必要条件是什么？生：植物细胞表现出全能性的必要条件：离体、提供营养物质、激素及其他适宜条件。3、克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？师：动物细胞随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。（细胞核，它含有保持物种遗传性所需的全套基因，而且并没有因细胞分化而丢失基因，因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性）4、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？师：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。师：如何把植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？生：植物细胞工程的基本技术生：概括其过程：离体的植物器官，组织或细胞脱分化形成愈伤组织，再分化根、芽，最终形成植物师：脱分化的概念是什么？师：脱分化的概念：分化的细胞经诱导后，失去特有的结构功能转变成末分化的细胞的过实程。实质：是恢复细胞的全能性的过程（脱去细胞分化）师：脱分化的结果是什么？生：形成愈伤组织师：下面学生根据植物细胞工程的基本技术的过程讨论书本上的讨论生：回答书本讨论1，2，3生：讨论题1植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。师：回答很好生：胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。师生一起：完成完成植物细胞工程的基本技术的流程图师：1、离体的器官、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？2、决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？生：1、不能，因为细胞已经分化，失去了分裂能力。师：植物激素的种类和比例。特别是生长素和细胞分裂素的协同调控作用在组培中非常重要，被称为“激素杠杆”。师生一起归纳：植物细胞培养的概念：无菌和在人工控制的条件下将体的植物器官组织．细胞，培养在人工配制的培养基上，给予一定的培养，诱导产生愈伤组织，芽丛，最终形成完整的植株．它植物是细胞工程的主要技术师：20世纪60年代，有的科学家提出这样一个设想：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。这就要用到植物体细胞杂交技术。师生：植物体细胞杂交技术的概念师：1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？生：去除细胞壁师：2.有没有一种温和的去细胞壁的方法？生：有,用酶，纤维素酶和果胶酶去细胞壁师：补充：酶有专一性，而细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以用纤维素酶和果胶酶去壁将不会对其内的原生质体造成损伤。师：（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？生：植物组织培养，培育成新的植物体师：以上就是植物体细胞杂交技术的第一个关键步骤，过程二关键步骤如何？师：细胞壁去除之后，另一个关键关键环节就是原生质体融合，而把原生质体的放在一起会自然融合吗？生：必须要一定的技术进行人工诱导。师：人工诱导方法有哪些？生：人工诱导的方法物理法：离心.振动.电激。化学:聚乙二醇(PFG)作诱导剂师生：师：①
流程图中为了简化，仅画了一个马铃薯的原生质体与一个番茄的原生质体之间的融合，可真正在实际操作过程中，是把许多马铃薯的原生质体和许多番茄的原生质体放在一起，让它们自由融合，再从中筛选出所需的杂种细胞。②
由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样，如不作任何处理，把它们放在一起，让它们自然融合是不可能的，所以原生质体间的融合必须要人工诱导。师：植物体细胞杂交技术的意义如何？生：克服远源杂交不亲和的障碍，培育出自然界中没有的、具有优良品质的新品种师生：成果：白菜-甘蓝等书后思考与探究
学生复习旧的知识显示三幅图，教师按图讲解，以引入新课，课件显示本节课的标题2.1．1植物细胞工程基本技术。提出问题，引出细胞的全能性的复习课件显示问题，学生思考启发学生回答问题学生一一回答问题这个内容学生回答不全，教师补充这个内容学生回答不全，教师补充学生观看植物细胞工程的基本技术的录象片胡萝卜的组织培养，教师引导学生概括其过程，教师给以引导新的概念，教师阐明学生讨论书本上的讨论题学生归纳师生一起完成植物细胞工程的基本技术的流程图解进一步提出问题学生讨论学生回答第二个问题教师点拔师生一起归纳植物细胞培养的概念设置情境引出新的知识师生一起学习重点概念学生阅读书本回答问题教师补充多媒体展示电激法将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合师生共同总结植物体细胞杂交技术的流程图植物体细胞杂交技术流程图进行总结说明师生共同找出成果学生为主，教师引导学生完成，下节课由学生回答
课堂巩固
作
业
板书设计：2.1.1植物细胞工程基本技术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
课后笔记：本节内容主要讲述植物的组织培养，这是重点内容，学习本部分时，应注意和必修教材中的知识多加联系，进行知识的迁移。对于一些新的专业术语要在教学中讲透讲活，并要注意做到理论联系实际。要充分调动学生学习的积极性和主动性，课堂要及时反馈以便及时巩固。
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1高二生物备课组备课纸
课题
3.3
胚胎工程的应用及前景
主备人
备课时间
4.7
编号
12
教师
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。
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。
教学目标
知识目标
举例说出胚胎移植和胚胎分割。
能力目标
认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。
情感目标
关注胚胎工程的研究进展和应用价值。
教学媒体
录像、软件
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
课堂巩固
作
业
板书设计：3.3
胚胎工程的应用及前景1、
2、
3、
课后笔记：本节内容主要讲述胚胎移植的操作程序，这是重点内容，学习本部分时，应注意和专题2中的知识多加联系，进行知识的迁移。对于一些新的专业术语要在教学中讲透讲活，并要注意做到理论联系实际。要充分调动学生学习的积极性和主动性，课堂要及时反馈以便及时巩固。
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1高二生物备课组备课纸
课题
2.2.2
动物细胞融合与单克隆抗体
主备人
备课时间
3.24
编号
09
教师
教学重点
单克隆抗体的制备
教学难点
单克隆抗体的制备
教学目标
知识目标
⑴
掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。⑵
简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。⑶
了解单克隆抗体在医学实践中的应用，并说其应用实例。
能力目标
让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程，指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法，使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。
情感目标
通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成果，使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，知识不断更新并向前发展，认识到学无止境，形成终生学习的意识。
教学媒体
动物细胞融合、单克隆抗体制备过程的教学课件
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
复习导入新课一、动物细胞的融合1、概念
2、过程3、发展简史4、意义二、单克隆抗体
【复习导入新课】[小结植物细胞工程涉及的技术，让学生回顾有关植物体细胞杂交技术的基本知识]教师设问：植物体细胞杂交技术的过程是怎样的？
生：先用酶去除两种植物细胞的细胞壁，使之成为原生质体，再用物理或化学的方法，诱导两种原生质体融合成杂种细胞，最后用植物组织培养的方法把其培育成新的植物体。
师：动植物细胞在结构上有何区别？
生：动物细胞无细胞壁、无明显的液泡、无质体（叶绿体）。
师：既然动物细胞与植物细胞不同，那么动物细胞是否可以融合或杂交？如果可以，两着的方法、过程相同吗？......[引入学生思考，激发兴趣]
下面就让我们一起来看看有关动物细胞融合的基础知识。【板书】动物细胞的融合
[请大家翻开课本P52，阅读第二自然段，理解概念]
师设问：动物细胞融合是怎么一回事？
生：动物细胞融合cell
fusion，也叫细胞杂交，指的是两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。【板书】[强调概念要点]1、概念：“2个或多个动物细胞”→“1”、“杂交单核细胞”
师：动物细胞融合的基本原理与植物原生质体融合的基本原理是否相同？
生：应该相同。
师：对，动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，那么动物细胞融合的具体过程是否也和植物原生质体融合的过程一样呢？
生：应该基本一样吧？
师：对，下面我们以2个动物细胞融合过程为例，来理解动物细胞融合的过程。【板书】2、过程：同植物原生质体融合、“病毒诱导”（仙台病毒）
师：当我们把2个动物细胞放到一起时，还需要做什么呢？
生：诱导
师：在诱导方法上，动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法是否相同？
生：相类似，但动物细胞融合时可用灭活的病毒作为诱导剂。
师：你们知道这是为什么吗？请阅读课本P52的生物技术资料卡，思考并回答下面问题：为什么灭活的病毒能作为诱导剂？
生：因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
师：对，那么不灭活的病毒能作为诱导剂吗？
生：不能，因为不灭活的病毒会感染细胞，而不能诱导细胞融合。
师：回答得非常好！从示意图中我们可以看出，把两个不同的动物细胞放在一起，用灭活的病毒处理细胞后，它们就先质融合，再核融合，进而形成杂交细胞，这个细胞有丝分裂后仍能形成两个完整的杂交细胞。刚才我们是用2个动物细胞，那在实际中我们用多少个动物细胞合适呢？
生：多个。
师：为什么用多个呢？如果有很多个杂交细胞如何处理呢？这个问题大家下去后讨论一下。在弄清楚动物细胞融合的原理和过程后，还需说明的是任何一项技术的发现，都不是凭空产生的，必定有一个发展的过程，下面我们来阅读课本P52中的小字，了解一下动物细胞融合技术的发展简史。【板书】3、发展简史：技术是在不断发展
从动物细胞融合技术发展简史的资料中，我们能切实体验到这个技术是在不断发展的，那么，实现动物细胞融合有什么意义呢？【板书】4、意义：打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能；广泛应用；制备单克隆抗体。
大家都知道，物种间由于存在生殖隔离使得有性杂交方法有局限性，而细胞融合技术能打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能。
正因为如此，细胞融合技术已广泛应用于细胞学、遗传学、免疫学及生物新品种培育等领域，但此技术还有一个十分重要的用途，就是制备单克隆抗体。那单克隆抗体是什么呢？与克隆、抗体有什么关系呢？下面我们就来共同学习单克隆抗体。【板书】单克隆抗体
师：在弄清什么是单克隆抗体之前，我们先回顾一下抗体的基础知识，再来了解以下两个问题：1、传统的抗体生产方法及缺陷是什么？抗体是从何来的？请同学们在阅读课本P52的最后一自然段的基础上，讨论这个问题。【板书】1、抗体
1.1
本质（概念）：免疫球蛋白
1.2
来源：B淋巴细胞（特异性）
生：传统的抗体生产方法是向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需要的抗体。这种生产抗体的方法产量和纯度都很低，而且制备的抗体特异性差。
师：回答得很好！下面我们再来讨论第二个问题：2、B淋巴细胞有什么特点？请同学们继续阅读课本P53第一自然段，讨论并回答这个问题。
生：B淋巴细胞能产生抗体，但每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
师：很好！根据B淋巴细胞的这个特点，若要想获得大量的单一抗体，如何做呢？
生：采用动物细胞培养。
师：对。我们必须用单个B淋巴细胞进行无性繁殖，也就是通过克隆形成细胞群，这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强的抗体，即单克隆抗体，这就是单克隆抗体的概念。
可遗憾的是，在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的，那么，米尔斯坦和柯勒两位科学家是怎样解决这一问题的呢？想一想，能利用细胞融合技术来制备单克隆抗体吗？请阅读课本P53~54单克隆抗体制备的文字及示意图，再思考回答问题。
师：两位科学家极富创造性的设想是什么？
生：如果把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合，所得到的融合细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。
师：对，正是科学家先有了这个极富创造性的设想，然后再锲而不舍地把设想变为现实，才创造出单克隆抗体。想一想，如果把B淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起时，会有几种融合方式（类型）？
生：三种，有B淋巴细胞间的融合、骨髓瘤细胞间的融合以及B淋巴细胞与骨髓瘤细胞间的融合。
师：回答得非常好！那么，B淋巴细胞和骨髓瘤细胞间融合所形成的能产生抗体的杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
生：先用选择性培养基筛选出杂种细胞，再进行抗体检测和克隆化培养就能得到杂交瘤细胞。
师：对。那么，科学家又是如何利用杂交瘤细胞来生产抗体的呢？
生：第一种方法是：将杂交瘤细胞在体外大规模培养，从细胞培养液中就能提取大量的单克隆抗体；第二种方法是：把杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖，再从小鼠腹腔中提取单克隆抗体。
师：完全正确。正是由于这两位科学家的杰出贡献，他们于1984年双双获得诺贝尔生理学或医学奖。有关单克隆抗体的应用。请大家阅读课本P54-55的内容，阅读后，请一位同学归纳一下单克隆抗体有哪些主要的用途。最好能结合其中的一个用途，如“生物导弹”问题，谈一谈你对其应用前景的认识。【板书】4、应用（自主阅读）：诊断试剂；治疗疾病和运载药物。
师：本节课我们学习了有关动物细胞融合和单克隆抗体的内容，通过本节课的学习，大家应不仅能说出动物细胞融合的过程、单克隆抗体的生产过程，而且应能充分体验科学是一个过程及科学、技术、社会三者之间的关系。
复习旧知以引入新课，为学习新知识奠定基础。提出问题激发学生兴趣了解动物细胞融合的概念培养学生应用已知知识解决新问题的能力了解动物细胞融合的过程培养学生的阅读能力及自主解决问题的能力。培养思维的广阔性。培养学生交流的能力及查阅相关资料的能力。体验科学技术是一个不断发展的过程自然过度到单克隆抗体的内容让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程，指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法，使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成果，使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，知识不断更新并向前发展，认识到学无止境，形成终生学习的意识。
课堂巩固
作
业
《学案与测评》
板书设计：2.2.2
动物细胞融合与单克隆抗体一、动物细胞的融合
二、单克隆抗体
1、概念：
1、抗体
1.1
概念；Ig
1.2来源：B细胞
2、过程：
2、概念：杂交瘤细胞、高度单一、抗体
3、发展简史：技术是不断发展的
3、制备过程（杂交瘤制备技术）
4、意义：制备单克隆抗体
4、应用：“生物导弹”
课后笔记：对于动物细胞融合的学习，要注意和植物体细胞杂交相互比较，找出里面规律性的联系进行理解和记忆。对于单克隆抗体的学习，要以问题串的形式，通过生生、师生的共同讨论和探究得出结论从而突破难点。
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课题
1.2
基因工程的基本操作程序
主备人
备课时间
2.20
编号
02
教师
教学重点
基因工程基本操作程序的四个步骤
教学难点
（1）从基因文库中获取目的基因。（2）利用PCR技术扩增目的基因
教学目标
知识目标
简述基因工程原理及基本操作程序。
能力目标
尝试设计某一转基因生物的研制过程。
情感目标
关注基因工程的发展
教学媒体
多媒体
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
讲授新课步骤讲解
理解知识点重点内容
〖对话〗﹙先解决为什么要分四个步骤的问题，然后解决每一步骤的技术方法问题。﹚1．为什么要有“目的基因的获取”这一步？〖学生思考讨论回答，师提示〗引导学生看
( http: / / www.21cnjy.com )本专题题图中基因工程的概念：“基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。”可以说这既是概念，也是原理。这里所说的“更符合人们需要”，就是目的，那么更符合人们需要的那个基因就是目的基因了。有了目的基因，我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。2．为什么要有“表达载体的构建”这一步？〖学生思考讨论回答，师提示〗单独的
( http: / / www.21cnjy.com )DNA片段──目的基因是不能稳定遗传的。课文中谈到构建表达载体的目的是为了使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能表达和发挥作用。3.为什么要有“目的基因导入受体细胞”这一步？〖学生思考讨论回答，师提示〗教材指出含有
( http: / / www.21cnjy.com )目的基因的表达载体只有进入受体细胞，并且维持稳定和表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化。4.为什么要有“目的基因的检测与鉴定”这一步？〖学生思考讨论回答，师提示〗这是因为
( http: / / www.21cnjy.com )目的基因是否真正插入受体细胞的DNA中，是否能够在受体细胞中稳定遗传和正确表达，只有通过检测、鉴定才能得知。〖转折〗每一程序的有什么技术和方法的学习？
一、目的基因的获取〖问题引入〗“目的基因的获取”有什么方法呢？〖求异思维〗你能推测出由mRNA反转录形成cDNA的过程大致分为哪些步骤吗？〖生思考讨论回答，师提示〗1970年，
( http: / / www.21cnjy.com )特明（H.M.
Temin）和巴尔的摩（D.
Baltimore）证实了RNA病毒中含有一种能将RNA转录成DNA的酶，这种酶被称为依赖RNA的DNA聚合酶，由于与中心法则中的从DNA到RNA的转录是反向的，所以称为反转录酶（reverse
transcriptase）。反转录酶既可以利用DNA又可以
( http: / / www.21cnjy.com )利用RNA作为模板合成与之互补的DNA链。像其他DNA聚合酶一样，反转录酶也以5′→3′方向合成DNA的过程（图1-3）。
图1-3
由mRNA反转录形成cDNAcDNA合成过程是：第一步，反转录酶以
( http: / / www.21cnjy.com )RNA为模板合成一条与RNA互补的DNA单链，形成RNA-DNA杂交分子。第二步，核酸酶H使RNA-DNA杂交分子中的RNA链降解，使之变成单链的DNA。第三步，以单链DNA为模板，在DNA聚合酶的作用下合成另一条互补的DNA链，形成双链DNA分子。〖讲授〗1.PCR的扩增过程是怎样的？PCR扩增是获取目的基因的一种非常有用的方法，也是进行分子鉴定和检测的一种很灵敏的方法。PCR的扩增反应过程包括以下几个主要过程。第一步：将反应体系（包括双链模板、引物、耐
( http: / / www.21cnjy.com )高温的DNA聚合酶、四种脱氧核糖核苷酸以及酶促反应所需的离子等）加热至90～95
℃，使双链DNA模板两条链之间的氢键打开，变成单链DNA，作为互补链聚合反应的模板。第二步：将反应体系降温至55～60
℃，使两种引物分别与模板DNA链3′端的互补序列互补配对，这个过程称为复性。第三步：将反应体系升温至70
( http: / / www.21cnjy.com )～75
℃，在耐高温的DNA聚合酶催化作用下，将与模板互补的单个核苷酸加到引物所提供的3-OH上，使DNA链延伸，产生一条与模板链互补的DNA链。上述三步反应完成后，一个DNA分子就变
( http: / / www.21cnjy.com )成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。〖讲授〗2.如何从基因文库中找到所需要的基因？从基因文库中找到目的基因是一件比较复杂的事情，要根据目的基因已有的某些信息来进行。下面介绍一种根据基因的部分核苷酸序列找到目的基因的方法。第一步，通过PCR方法将目的基因已知的
( http: / / www.21cnjy.com )部分核苷酸序列扩增出来，进行放射性同位素标记（也可以用别的标记方法进行，如生物素、荧光素等），即用标记了放射性同位素的目的DNA片段作为探针，与扩增出来的DNA杂交。第二步，将基因文库中的所有菌落转移至硝酸纤维膜上（也可以用其他类型的膜），然后，通过处理溶解消化掉细菌中的蛋白质，并使DNA固定在膜上。第三步，按Southern杂交的方法进行杂交。第四步，在X光底片上出现黑斑的菌落，这表明这个菌落中含有所需要的目的基因（若选用别的标记方法，有阳性信号的菌落则含有所需要的目的基因）。第五步，从该菌落中再提取目的基因。二、基因表达载体的构建﹙核心﹚〖思考与探究〗1.作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？〖生思考讨论回答，师提示〗：不可以。因为
( http: / / www.21cnjy.com )目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述元件的主要理由是：（1）
生物之间进行基因交流，需使用启动子和
( http: / / www.21cnjy.com )终止子才能比较有利于基因的表达；如通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体生物中无法转录；（2）为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控元件，如增强子等；
（3）目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；（4）有时需要确定目的基因表达的产物
( http: / / www.21cnjy.com )存在于细胞的什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。〖讲授〗2.基因工程载体的构建需要考虑哪些方面的因素？道理何在？主要考虑以下几方面的因素。（1）基因的特点：如果一个来自动物的目
( http: / / www.21cnjy.com )的基因含有内含子，就不能用于转基因植物，因为动物中内含子的剪接系统与植物的不同，植物不能将动物基因的内含子剪切掉，只能用该基因的cDNA。基因的产物如果是一个糖蛋白，那么该基因在原核生物细菌中表达出来的蛋白就可能不具备天然状态下的活性，因为糖蛋白上的糖链是在内质网和高尔基体上加上的，而细菌无这些细胞器。（2）要选择强启动子或组织特异性启动子。
( http: / / www.21cnjy.com )启动子有强有弱，选择强启动子可以增加转录活性，使基因产物量增多。如果希望基因在生物的某个组织表达，如只在植物种子中表达，就要选择种子中特异表达的启动子。（3）要有选择标记基因，如抗生素基因，以便选择出真正的转基因生物。
回顾必修2中基因工程的概念分析操作水平、操作对象、最终结果。学生加深对概念的理解学生思考讨论回答，师提示学生思考讨论回答，师提示学生思考讨论回答，师提示在目的基因获取的常用方法中有“从基
( http: / / www.21cnjy.com )因文库中获得目的基因”的说法。尽管课文中运用了比喻的方法，但语言文字仍显抽象。教师应尽可能在教学中编制软件、绘制投影片或利用挂图来解决这一难点。让学生了解有了基因文库，就可随时从中提取所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。有关PCR扩增技术，则可结合书中插图，明示出文字中概括出的变性、退火、延伸、多次重复等四个过程。在学习基因表达载体的构建方法时，可结合插图，说明插入必要的元件──目的基因、启动子、终止子和标记基因的位置及其作用。
课堂巩固
学案与测评基础巩固练习
作
业
《学案与测评》
板书设计：
1.2
基因工程的基本操作程序一、目的基因的获取1.从基因文库中获取2.利用PCR技术扩增3.人工合成二、基因表达载体的构建﹙核心﹚基因表达载体的组成：启动子、终止子、目的基因、标记基因等
课后笔记：本专题讲解了基因工程的
基
( http: / / www.21cnjy.com )本操作程序，学习时要紧密联系必修课中的基础知识联系自己已有的经验、生活阅历，还要多了解国际上重大新科技成果素材，开阔视野，提高应用基础知识和理论联系实际的能力。
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课题
1.4
蛋白质工程的崛起
主备人
上课时间
3.1
编号
05
教师
教学重点
（1）为什么要开展蛋白质工程的研究？（2）蛋白质工程的原理。
教学难点
蛋白质工程的原理。
教学目标
知识目标
1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
能力目标
2.简述蛋白质工程的原理。
情感目标
3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
教学媒体
多媒体课件：
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
一、蛋白质工程崛起的缘由（P26）二、蛋白质工程的原理三、蛋白质工程的进展和前景四、
答案和提示
引言：要想让一种生物的性状在另一
( http: / / www.21cnjy.com )种生物中表达，在种内可以用常规杂交育种的办法实现，但要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流，就显得力不从心了。基因工程的诞生，为克服这一远缘杂交的障碍问题，带来了新的希望。于是取得了丰硕成果：大肠杆菌为人类生产出了胰岛素，牛的乳腺生物反应器为人类制造出了蛋白质类药物，烟草植物体内含有了某种药物蛋白……至此，人们也只是实现了世界上现有基因在转基因生物中的表达。但一个新问题出现了，生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的，它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要。举例：P26干扰素例子、工业用酶的例子于是要对现有蛋白质进行改造，制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。这样人们又开始了新一轮的探索，蛋白质工程应运而生了。回顾已学习过中心法则及蛋白质具有复杂的空间结构等知识。中心法则告诉我们遗传信息的流动方向如图1-4所示。图1-4
遗传信息的流动方向那么，既然蛋白质的功能是由DNA决定的
( http: / / www.21cnjy.com )，那么要制造出新的蛋白质，就要改造DNA。所以蛋白质工程的原理应该是中心法则的逆推。（结合课本中插图）小结：蛋白质工程的概念（是研究蛋白
( http: / / www.21cnjy.com )质的结构及结构与功能的关系，然后人为地设计一个新蛋白质，并按这个设计的蛋白质结构去改变其基因结构，从而产生新的蛋白质。或者从蛋白质结构与功能的关系出发，定向地改造天然蛋白质的结构，特别是对功能基因的修饰，也可以制造新型的蛋白质。）
思考：蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？答：基因工程是遵循中心法则，从DNA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定
( http: / / www.21cnjy.com )蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列，可以创造自然界不存在的蛋白质。1、蛋白质工程的诞生是有其理论与技术条
( http: / / www.21cnjy.com )件的，它是随着分子生物学、晶体学以及计算机技术的发展而诞生的，与基因组学、蛋白质组学、生物信息学的发展等因素有关2、现状：成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确的空间结构，而科学家目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少。
科学探索之路的漫长、艰辛和永无止境。（一）思考与探究
1.蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？提示（供教师在教学中参考
( http: / / www.21cnjy.com )）：蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要。而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。分子遗传学的以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。在已研究过的几千种酶中，只有极少数
( http: / / www.21cnjy.com )可以应用于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。这是因为工业生产中每一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存在，反应温度较高，在这种条件下，大多数酶会很快变性失活。提高蛋白质的稳定性是工业生产中一个非常重要的课题。一般来说，提高蛋白质的稳定性包括：延长酶的半衰期，提高酶的热稳定性，延长药用蛋白的保存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性丧失等。下面举一个如何通过蛋白质
( http: / / www.21cnjy.com )工程来提高重组β-干扰素专一活性和稳定性的例子。干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为106
U/mg，只相当于天然产品的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的β-干扰素量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存在。为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，β-干扰素蛋白质中有3个半胱氨酸（第17位、31位和141位），推测可能是有一个或几个半胱氨酸形成了不正确的二硫键。研究人员将第17位的半胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的β-干扰素的抗病性活性提高到108
U/mg，并且比天然β-干扰素的贮存稳定性高很多。在基础理论研究方面，蛋白质工程是研
( http: / / www.21cnjy.com )究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。通过对蛋白质工程的研究，可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。2.蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？答：基因工程是遵循中心法则，从D
( http: / / www.21cnjy.com )NA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列，可以创造自然界不存在的蛋白质。3.你知道酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，酶工程与蛋白质工程有什么区别？提示：酶工程就是指将酶所具有的生物
( http: / / www.21cnjy.com )催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医药工业中。α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶这三个酶连续作用于淀粉，就可以代替蔗糖生产出高果糖浆；蛋白酶用于皮革脱毛胶以及洗涤剂工业；固定化酶还可以治疗先天性缺酶病或是器官缺损引起的某些功能的衰竭等。至于我们日常生活中所见到的加酶洗衣粉、嫩肉粉等，就更是酶工程最直接的体现了。通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。（二）正文中讨论题答：（1）每种氨基酸都有对
( http: / / www.21cnjy.com )应的三联密码子，只要查一下遗传密码子表，就可以将上述氨基酸序列的编码序列查出来。但是由于上述氨基酸序列中有几个氨基酸是由多个三联密码子编码，因此其碱基排列组合起来就比较复杂，至少可以排列出16种，可以让学生根据学过的排列组合知识自己排列一下。首先应该根据三联密码子推出mRNA序列为GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或C），再根据碱基互补配对规律推出脱氧核苷酸序列：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G）。（2）确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法或从基因库中获取。（三）异想天开
能不能根据人类需要的蛋白质的结构，设计相应的基因，导入合适的细菌中，让细菌生产人类所需要的蛋白质食品呢？提示：理论上讲可以，但目前还没
( http: / / www.21cnjy.com )有真正成功的例子。一些报道利用细菌生产人类需要的蛋白质往往都是自然界已经存在的蛋白质，并非完全是人工设计出来而自然不存在的蛋白质。主要原因是蛋白质的高级结构非常复杂，人类对蛋白质的高级结构和在生物体内如何行使功能知之甚少，很难设计出一个崭新而又具有生命功能作用的蛋白质，而且一个崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担心的。（四）旁栏思考题
1.你知道人类蛋白质组计划吗？它与蛋白质工程有什么关系？我国科学家承担了什么任务？提示：人类蛋白质组计划是继人类基因组计划之后
( http: / / www.21cnjy.com )，生命科学乃至自然科学领域一项重大的科学命题。2001年，国际人类蛋白质组组织宣告成立。之后，该组织正式提出启动了两项重大国际合作行动：一项是由中国科学家牵头执行的“人类肝脏蛋白质组计划”；另一项是以美国科学家牵头执行的“人类血浆蛋白质组计划”，由此拉开了人类蛋白质组计划的帷幕。“人类肝脏蛋白质组计划”是国际上第一
( http: / / www.21cnjy.com )个人类组织／器官的蛋白质组计划，由我国贺福初院士牵头，这是中国科学家第一次领衔的重大国际科研协作计划，总部设在北京，目前有16个国家和地区的80多个实验室报名参加。它的科学目标是揭示并确认肝脏的蛋白质，为重大肝病预防、诊断、治疗和新药研发的突破提供重要的科学基础。人类蛋白质组计划的深入研究将是对蛋白质工程的有力推动和理论支持。2.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，还是通过对基因的操作来实现？答：毫无疑问应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：（1）任何一种天然蛋白质
( http: / / www.21cnjy.com )都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。
1.建议采用“问题—探究—新问题—再探究”的教学模式。新课一开始，可以带领学生
( http: / / www.21cnjy.com )回忆原有知识：要想让一种生物的性状在另一种生物中表达，在种内可以用常规杂交育种的办法实现，但要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流，就显得力不从心了。基因工程的诞生，为克服这一远缘杂交的障碍问题，带来了新的希望。于是取得了丰硕成果：大肠杆菌为人类生产出了胰岛素，牛的乳腺生物反应器为人类制造出了蛋白质类药物，烟草植物体内含有了某种药物蛋白……至此，人们也只是实现了世界上现有基因在转基因生物中的表达。但一个新问题出现了，生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的，它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要。为了加深这一点的认识，可调动学生从书中找实例（干扰素例子、工业用酶的例子）加以佐证。于是要对现有蛋白质进行改造，制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。这样人们又开始了新一轮的探索，蛋白质工程应运而生了。学生在必修课中已学习过中心法则及蛋白质具有复杂的空间结构等知识。中心法则告诉我们遗传信息的流动方向如图1-4所示。
课堂巩固
学案与测评的课堂反馈
作
业
学案与测评
板书设计：
蛋白质工程的崛起蛋白质工程崛起的缘由二、
蛋白质工程的原理三、
蛋白质工程的进展和前景
课后笔记：本节内容是基因工程的延伸和
( http: / / www.21cnjy.com )发展。由于蛋白质工程刚刚起步，学习内容较少。如何学得充实，又让学生悟出些终身学习的道理，建议采用“问题—探究—新问题—再探究”的教学模式。
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课题
4.1\转基因生物的安全性1
主备人
备课时间
4.14
编号
14
教师
教学重点
（1）对转基因生物的安全性问题多层面、
多角度的关注。（2）运用生物学知识对不同观点的理由进行辨析和讨论。
教学难点
（1）从关注整个生物圈的和谐、稳定与发展的高度去审视转基因生物的安全性。（2）了解有关转基因生物安全性问题争论背后复杂的政治、经济、宗教和伦理道德背景。（3）保证课堂讨论、辩论会，以及社会调查的组织工作有序而有效地实施。
教学目标
知识目标
1.关注转基因生物的安全性问题，认同对生物技术安全性问题讨论的必要性。
能力目标
2.举例说出对转基因生物安全性问题的不同观点及论据。
情感目标
3.形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。
教学媒体
多媒体
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
复习引入转基因成果令人叹为观止对转基因生物安全性的争论论坛一
转基因生物与食物安全
论坛二
转基因生物与生物安全论坛三
转基因生物与环境安全寻根问底知识拓展
在学生通过专题1的学习对转基因技术及其成果有了较深入的了解之后，还可能对转基因技术的应用前景怀有不尽的畅想；同时，学生在社会生活中，也接触到了转基因产品，如来自转基因大豆的食用油、巧克力中的卵磷脂。学生从媒体上也听到了一些对转基因产品安全性争论的意见，每个人都会有自己的一些疑虑和想法。那么，对于转基因产品我们该如何看待？转基因产品安全性问题讨论的焦点是什么？人们心中的疑虑有多少是盲目的，有多少是有科学依据的呢？转基因成果表现在哪些方面？由学生阅读课本后总结回答。转基因生物安全性问题包括的三个方面。讨论题：3.我国为了保证转基因食物的安全性，都采取了哪些监控和预防措施？答：（1）立法是监控农业转基因生物安全的有力措施。例如，中国已制定了《农业生物基因工程安全管理实施办法》（1996年）、《转基因农产品安全管理临时措施》（2002年）和《农业转基因生物标识管理办法》（2002年）等法规。请进入网站了解更多内容：http://www.agri.
［农业部，中国农业信息网→行业网站（科技教育）→农业科技信息网→政策法规→政策法规分类（5.转基因管理）］。（2）多环节监控。转基因农作物研究、从实验室走向大田试验各阶段，以及产品商品化都有相应法规或规定进行严格的监控，只有在每一阶段试验获得认可证书后，才可进入下一阶段。比如，大田试验就分为：①中间试验阶段，种植面积不超过0.27
hm2（4亩），范围不超过两省，每省不超过3个种植点，试验时限1～2年；②环境释放阶段，种植面积可以扩大到0.27～2
hm2
(4～30亩)，范围仍不超过两省，每省7个种植点，试验时限1～2年。这一阶段要考察外源基因会不会发生生物间转移，会不会对种植区周围动物、植物、土壤造成危害等；③生产试验阶段，种植面积可扩大到20
hm2以上，范围仍为两省，试验点不超过5个。（3）安全评价内容具体而严格。食物安全性评价内容：营养成分是否改变？是否存在抗营养因子？是否存在毒性、过敏性蛋白等。环境安全评价内容：转基因植物是否变得易得病？对周围植物有什么影响？是否可能变成杂草？会不会把外源基因转移给其他生物等讨论题：1.转基因生物会不会影响生态系统中原有的动态平衡？2.转基因生物会不会加剧环境污染？会不会危害其他动植物生存或人体的健康？提示：这两道题答案的基本点是一样的：可能性不大，但要提高警惕。这仅是一种可能性，争论的双方提出的不同见解都有一定的根据，不能断言谁是谁非，但是需要人们提高警惕，这是能为大家接受的共识。随着时间的推移，人们发现这类危险似乎不大，因为科学家转入的仅是有限的一种或几种基因；而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害，都是经过认真分析、实践的，一旦发现有害后果，科学家就会停止实验；转基因生物从实验室到自然界释放，都要经过一系列安全评价、审批。此外，还有相关法规监控。但是，为了对公众健康负责、对社会负责，我们对于转基因生物可能影响生态系统中的原有动态平衡，或者加剧环境污染，或者危害其他动植物、人体的健康的危险,仍要提高警惕。你能举出两个外来物种入侵的实例吗？为什么外来物种入侵会造成严重的危害？提示：（1）外来物种进入新的生态系统之后，由于没有天敌，极易造成生长失控，破坏生态系统的结构。比如，外来的植物疯长，可以对本地一年生和多年生植物的结构比例造成严重影响，通过对植被的生长和结构的影响，从而造成物质循环和能量流动的改变。又如，外来的动物种类，由于它们的选择性觅食和破坏，也会造成物质循环和能量流动的改变。物质循环和能量流动的改变会对生态系统造成严重破坏，比如，有人将美洲食人鲳引入，这一入侵物种就可能会对当地生态系统造成长久性的破坏。（2）外来物种在新的生态系统中，通过与当地物种竞争营养或食物、分泌释放化学物质、形成大面积单优势群落等方式，直接影响本地物种的生存，加速某些生活力较弱的物种的消失。在全世界濒危植物名录中，大约有35%～46%是由外来物种入侵所造成的。即入侵的外来物种可能会造成生物多样性减少。（3）外来物种进入新的生态系统后，作为掠夺者、寄生者或病原体，会使受害者和寄主的数量发生变化。尤其是外来物种在适宜的生态和气候条件下，往往会对当地的农业或林业带来严重的损害，即所谓的爆发生物灾害。（4）有些外来植物产生的花粉，是当地居民从未接触过的物质，从而可能成为对人类健康造成威胁的新过敏源。比如，日本引种的杉树，大面积栽种后，杉树产生的花粉已经成了日本人产生过敏反应的重要过敏源。又如豚草，它已在包括中国在内的许多国家泛滥成灾，而豚草的花粉是重要的过敏源。豚草花粉引起的过敏反应称为“枯草热”，它已给许多国家人民的身体健康带来了严重的危害。1.为什么“实质性等同原则”只是转基因植物安全性评价的起点，而不是终点？为了使本国基因工程产品能在国际贸易竞争中占据有利的地位，1992年5月底，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。这一政策，每年可以为美国生物技术公司增加数千万美元的收入，因此它极大地刺激了基因工程技术的发展。2000年FAO/WHO（联合国粮农组织和世界卫生组织）对“实质性等同（substantial
equivalence）原则”做这样的定义：实质性等同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。上述实质性等同是一种动态比较过程，在这之后还要进行转基因植物安全性评价，它是指“依据导入基因的目的意图和固有性状、意外效果作出检测和评估，然后与传统植物进行比较”。美国FDA采用了二步评价法。第一步对目的基因及相应产物作出评价，它是反映外源基因及产物的安全性；第二步，对接受外源基因植物所出现的意外性状进行评价，它是反映该植物的属性。2.何谓外来物种入侵？外来物种入侵是指有意或无意的人类活动，将某物种从一个地区引入其他地区，给当地的生态系统和社会经济造成明显的损害。什么是有意或无意的人类活动呢？（1）由于农、林、牧、渔业生产，生态环境建设，生态保护等需要，而有意地引进的物种。它包括对牧草、饲料、蔬菜、观赏动植物、药用植物、绿化植物等的引种。（2）随着贸易、旅游、运输等人类活动而无意间传入的物种。3.在中国，入侵的外来物种有多少？入侵的外来物种都给中国等国家造成了多大的危害？
从这些问题出发，能够很自然地引起学生对转基因生物安全性的关注，同时，也点出了本专题学习的主题。阅读可以提高学生的注意力学生了解在理解教材相关内容的基础上，学生还可以提出个人经过选择、鉴别、整理而形成的观点和依据。在讨论和辩论中，让这些信息得以运用和共享。教师应鼓励学生充分发表自己的意见。重点掌握
课堂巩固
课后练习
作
业
《学案与测评》
板书设计：
4.1
转基因生物的安全性转基因成果令人叹为观止转基因生物的安全性问题转基因生物与食物安全转基因生物与环境安全转基因生物与生物安全
课后反思：转基因生物安全性问题的讨论，不同于其他生物技术专题，因为其他生物技术专题的原理和技术都具有确定性的特点。本节应注重于学习的过程，通过本节的学习，不仅引起学生对转基因生物安全性的关注，而且能以科学的态度予以思考，即对不同的观点能够运用生物学知识加以理解和辨析。在态度取向上，正如教材所说“应该趋利避害，而不能因噎废食”──理性地看待转基因技术。
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1高二生物备课组备课纸
课题
关注生物技术的伦理问题
主备人
上课时间
4.17
编号
15
教师
教学重点
通过讨论与交流，让学生既要了解到克隆技术、体外受精和胚胎移植技术，以及基因检测技术在人类生活中的积极作用，同时还要关注它们带来的有关伦理问题。
教学难点
在讨论问题过程中，引导学生运用科学的原理和语言、严谨的逻辑表述自己的观点，防止随意的猜测、盲目的疑虑和偏激的态度。
教学目标
知识目标
认同对生物技术伦理问题讨论的必要性，简述克隆人、试管婴儿、基因检测等生物技术在应用中可能和已经带来的利与弊。
能力目标
通过讨论、阅读、查找资料等活动，关注上述问题可能给人类生活带来的影响，形成自身的心理准备和理性的思考
情感目标
让每个学生都认真地去思考生物技术带来的伦理争论。
教学媒体
Ppt课件
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
【热点问题讨论1】【热点问题讨论2】
【热点问题讨论3】
有关热点问题的背景资料和争论焦点的内容，可以安排学生自己阅读，还可以让学生在互联网上查阅和收集更多相关的信息，在课堂上就问题展开充分的讨论，让学生感受到生物技术的伦理问题已经或正在进入我们的生活，以及这些问题对个人、家庭和社会可能产生的影响。如果可能的话，还可以就其他一些学生感兴趣的生物技术安全性和伦理问题展开讨论。【热点问题讨论1】2.伦理学家和科学家看待克隆人的角度有什么不同？提示：伦理学家主要是从伦理学、社会学和心理学角度看问题，而科学家更多的是从科学的可行性和科学意义的角度看问题。4.你愿意被科学家克隆吗？为什么？提示：参见教科书中的内容，可以从科学角度、伦理角度和社会需求角度讨论，现在不宜克隆人。我国明确禁止生殖性克隆人，一再重申的四不原则，体现了中国大多数人的价值观取向。5.克隆人如果真的来到人间，你认为应该怎样正确对待他们？提示：到时候我们恐怕并没有必要去追究他是出于什么目的被克隆出来的，也没有必要去争论该成果有什么科学价值，而应该把克隆人当作我们社会中的一个普通成员，尊重他的人权、人格。要用他做实验时，必须征得他自愿同意，绝不能伤害他的身心健康。社会应该以平常心态看待克隆人，使克隆人获得和我们一样的生存和发展的条件。目前，克隆动物还那么困难，克隆人更加不易，当世界上有那么几个克隆人来到人间时，他们并不会破坏我们正常的生活秩序。【热点问题讨论2】1.你是否支持设计试管婴儿？为什么？提示：设计试管婴儿只是在特定背景下的一种应急措施，需要经过国家有关部门严格审批。它不宜推广，并要严防滥用。2.为什么捐出一部分骨髓救治他人，不会给捐献者的身体健康造成损伤？你愿意为救人一命而捐献自己一部分骨髓吗？为什么？提示：（1）所谓捐献骨髓，实际上医生只是从你的骨髓中分离出一部分造血干细胞供移植。因为造血干细胞在人的骨髓中相对较多，而在外周血液中却很少。（2）干细胞的一个重要特点是自我更新能力很强，被分离走的那部分造血干细胞，很快就会被“补齐”。因此捐献骨髓不会影响捐献者身体健康。（3）医生只是在医学公认的安全条件下，分离出捐献者有限数量的造血干细胞，而且整个抽取、分离过程，都是在设备良好的大医院中进行的，一般不会对捐献者造成意外伤害。（4）捐献有限造血干细胞救人一命，对个人来说是一种美德、一种欣慰和快乐，是一种高尚的人道主义表现。【热点问题讨论3】1.你愿意获得一张自己的基因身份证吗？为什么？提示：（1）现在要对个人所有基因进行检测，是不现实的。因为现在有不少基因还没得到确定。即使只是对个别或少数基因进行检测，也并不是每个人都需要的。现在西方国家对某几种致病基因进行筛检时，接受测定的人也只是有这类遗传病家族史的个人，或这类疾病的高危个人。目的是使他们能及早采取防范措施，如养成良好生活习惯、定期检查身体、适时手术等。（2）有某种致病基因，并不一定就会患病。患某种疾病，往往不是由单一原因引起的。况且已知人的很多疾病是多基因病，它是由遗传因素和环境因素共同决定的。如果有良好的生活习惯等，往往可以使人避免患上某些遗传性疾病。（3）有许多疾病，测定其致病基因是相当困难的。因此科学家认为不如测定其所表达的蛋白质更为快捷、有效。（4）基因检测给受试者造成的心理负担或压力必须考虑到。特别是给出似是而非的结论之后，往往会使受试者无所适从。（5）现在记录有个人某些遗传信息的“身份证”已经出现，但仅仅是试验性质的。至于说拿着它去看病，起码在可以预见的将来是言过其实。（6）将“基因身份证”上记录的信息和它的作用等问题弄清楚之后，才能决定要不要它。比如，现在有的试验性基因身份证仅仅记录个人特有的某一对或某几对等位基因信息，它可能在验明正身方面起更大的作用，这类基因身份证要它也无妨。干细胞是具有强大的多方向分化潜能和自我更新能力的一类未分化细胞。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞三种类型。全能干细胞（totipotent）是可以发育成一个完整个体的未分化细胞，如受精卵。多能干细胞（pluripotent）是指能分化成除胎盘之外所有其他组织细胞的未分化细胞，如ES细胞，它的分化能力仅次于受精卵。专能干细胞（unipotent）是指与特定器官和特定功能相关的一类干细胞，如神经干细胞、造血干细胞等。干细胞按来源不同又可分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。胚胎干细胞是来自胚胎，如上述的ES细胞和PGCS细胞；成体干细胞是来自于已出生的人的体内，如人体各种组织中干细胞。干细胞可以通过以下四个途径获得：①
从体外培养的胚胎中获得；②
从早期流产的胎儿中获得；③
从克隆的胚胎中获得；④
从成体中获得。干细胞应用前景非常广阔，比如可用于细胞治疗、基因治疗、药物筛检和毒性的检测、生物体发育机制研究等。其中最吸引人的应用是，将干细胞分化成某一特定的细胞、组织，甚至器官，通过移植，使之再建起受损的组织，甚至器官。比如，将干细胞在体外分化为胰岛细胞，注入病人胰脏中，通过增殖，构成病人新的胰岛组织，它就可以替代病人受损的胰岛组织，使依赖注射胰岛素维持生命的病人得到根治。人们预言，干细胞有可能用于治疗人类几乎所有的组织坏死性或退行性疾病。它将是人类医疗史上的一次革命。但是，用干细胞治疗时，要有一定数量分化的细胞，并要解决免疫排斥难题。为此，科学家就想将病人健康的体细胞核取出来，移植到去核卵细胞中，构建克隆人胚胎，然后再从胚胎中分离ES细胞，供研究和应用。这样就有可能解决上述两个难题。因此在现阶段克隆人胚胎应该看成是干细胞研究和应用中的一个步骤。现在所谈的治疗性克隆主要就是指这些内容。2.关于试管婴儿技术有哪些伦理问题的争论？（1）代孕问题的提出①
有的妇女有健康的卵巢，但因癌症而摘除了子宫，或子宫有毛病，或因其他原因无法在自身子宫孕育胎儿，而需要借用别人的子宫帮助孕育胎儿，这样就提出了代孕的问题。代孕开始时并不具有商业性质，只是出于亲属之间的情谊互相帮忙，再加上由于精、卵是来自夫妻双方，因此并没有引起多大的争议。上述这种亲属间代理怀孕的情况毕竟不多，而有些子宫健全的妇女，为了免受怀孕和分娩痛苦的折磨，或者为了保持自己苗条的体型，也要求别人替自己生个孩子，这样就引出了一系列伦理争论。在英国、美国等国家，20世纪80年代就出现了代孕行业，这些“出租子宫”妇女的情况很复杂，但是她们当中大部分人都是穷人，替人家生个孩子所得到的报酬，足以应付经济上的燃眉之急。②
伦理争论一部分人认为，不能让代孕合法化，其理由是：──代孕是富人对穷人的压迫，是对人类伦理道德的挑战。对于不育的妇女来说，她们是令人同情的，但是如果她们借助代孕生子，必然会在社会上造成一批以代孕为职业的妇女，这是人间更大的悲剧。对于那些身体健康的妇女，为了个人种种目的，使用金钱而将本来属于自己的生育责任，转嫁到代孕母亲身上，这种金钱与代孕之间的关系并不是平等互惠的关系，是富人对穷人的压迫。──可能使代孕的妇女沦为专门替人生孩子的工具，这不利于对妇女的保护。─代孕存在着风险：如果生下的孩子有残障，谁都不想要怎么办？如果代孕母亲在怀孕过程出现生命危险怎么办？这是金钱所无法弥补的。──对所生下的孩子会造成诸多的心理、社会和法律问题。首先，代孕母亲怀的是孩子，而不是物。经过十月怀胎，代孕母亲与孩子之间会产生强烈的骨肉之情。如果代孕母亲不愿把孩子交给委托方怎么办？其次，代孕母亲怀的胚胎，可以是委托方精、卵培育的，也可以是用代孕母亲的卵子与其他人精子培育的，还可能怀的是与委托方、代孕母亲毫不相干的胚胎，甚至有的代孕母亲怀的是自己女儿和女婿的胚胎。这样，生下的孩子能在这么纷乱的关系中摆平自己的心理吗？难道孩子不会觉得自己是人们出于某种需要而制造出的“玩意儿”吗？──现在有的同性恋者也提出用自己的生殖细胞在人体外受精，由代孕母亲替他们生个孩子，这样岂不造成社会混乱，严重损伤了后代的利益吗？──子宫有问题的妇女，不见得非得要用代孕的办法生孩子，她们可以通过领养的途径得到。另一部分人则认为代孕是一种合理的要求，是运用科技力量帮助不育的妇女做妈妈的行为，因此代孕是应该受到法律保护的人类生育的基本权利。其理由是：──平等生育权是基本的人权。子宫有毛病，请人代孕的要求是合理的，而且现在科技力量也能办得到，那么我们为什么还要去剥夺她们的基本权利呢？──代孕有利于稳定家庭、稳定社会。孩子是稳定家庭的重要因素。用夫妇的精、卵结合形成的胚胎请人代孕，犹如孩子先交给别人抚养，然后再领回来一样，怎么说也是自己的“亲骨肉”，它有利于稳定家庭。否则，很容易发生夫妻离异，家庭解体。因此代孕是合乎人类伦理道德的。──在代孕中付给代孕母亲一定的报酬是合情合理的，谈不上剥削或压迫。因为代孕母亲付出了心血、需要营养、不能外出工作，委托方应该付给一定金钱给以补偿。代孕是一项充满人情味的妇女之间的相互帮助。──需要通过代孕实现做母亲愿望的妇女人数不少，即代孕有着庞大的市场需求，禁止是困难的，不现实的。同时，代孕本身是一项现代的生殖科学技术，如果因为有了争议就要给以禁止，那么又如何谈得上创新和发展呢？现代生物科学技术的应用，几乎没有一项是没有争论的。──通过政策或法律的规范，可以让代孕造福人类，防止滥用。（2）精子银行或胚胎银行①
精子银行带来的问题在做试管婴儿的人当中，有不少夫妻是因为男方没有精子、精液，或者精子不正常等原因，需要别人提供精子，做体外受精。在中国，法律规定不能进行精子买卖，只能通过相互馈赠获得，或者通过精子库获得，但对获得者有严格的资格认定：如男方必须是无精症、少精症、弱精症、畸精症等患者；男方是长期接触放射线或有毒化学物质人员；男方是出生于某种遗传病家庭或输精管已结扎而不能恢复等。同时，还要在保证书上签字，保证承担所出生孩子的一切法律责任和义务。但是在国外，精子银行却完全是商业性质，它的运转是为了盈利，于是就牵扯出了一系列伦理道德问题：──体外受精所需精液量很少，精子银行可以将同一批号的精液提供给很多妇女使用，这样势必造成在社会上出生一大批同父异母的兄弟姐妹，在不知情的情况下，将来如果他们相互间进行婚配，岂不造成近亲结婚？中国法律规定，一位捐精者的精子只能供给五位妇女卵子受精。──有的捐精者已经死了，但是他的精液却仍然保存在精子银行中，继续供给妇女使用。这无异于是拿死人的精子与妇女的卵子受精，是极不道德的。而且有人有意地希望自己死后，能用自己的精液去做体外受精，以便让“自己”继续“存活”在这个世界上。──有可能通过精液向妇女传播传染性疾病。虽然现在有很多国家都规定对捐精者要进行体检，只有身体健康者才可以捐精。但是人们担心，在金钱的诱惑下，有可能让未经健康检查的人捐精，或者精液未经筛检就入库。在艾滋病肆虐的今天，这种担心不是多余的。──为了打消顾客怕染上艾滋病的顾虑，一些精子银行就向顾客展示捐精者更多的个人资料；有的还允诺等孩子长大后，将向孩子提供捐精者姓名、电话、地址，也可以安排见面。由于孩子难以割断与捐精者（生物学父亲）的情结，可能引发一系列社会学和法学问题。②
胚胎银行带来的问题在做试管婴儿过程中，通过体外受精得到的胚胎往往是有富余的。为了防止胚胎移植不能一次成功，以备下一次再用，因此人们都把这些富余的胚胎冷冻起来。另外，有的妇女为了能在自己认为合适的时候怀孕，趁年轻时将自己的卵子取出，与丈夫的精子通过体外受精做成胚胎冷冻起来，以供将来使用。由此又引出来一系列伦理问题：──冷冻在低温库中的胚胎是要收费的，有人做试管婴儿时胚胎移植一次就成功了，对那些冷冻的胚胎于是就置之不顾了；有的人也许压根儿就忘了自己在胚胎银行里还保存着冷冻胚胎，既不交费，胚胎银行又无法跟他们取得联系，于是就引出了对这些“多余”、“无主”的胚胎怎么处置的问题。能不能将这些胚胎杀死抛弃？或者提供给科学家做研究？在西方人眼里，一个胚胎就是一条生命。但是争论归争论，在既不交钱，又找不到认领人的情况下，胚胎银行只能把他坚决处理掉。──如果男女分手了，但是在胚胎银行里又存有用他们精、卵做的胚胎，是把胚胎放入女方子宫中孕育呢？还是把它毁掉？如果男女双方意见不一，就难办了。因为在一些西方国家规定，只有征得男女双方的同意，才能将冷冻胚胎植入女方子宫孕育。但是，有人认为决定权在女方手里，因为胚胎只有在女方的子宫中才能孕育成婴儿。这是游走于人情与法律之间的难题。──如果委托人突然间都去世了怎么办？曾有一对富有的美国夫妇，将他们精、卵做的胚胎冷藏在澳大利亚墨尔本一所不孕症治疗中心。在一次外出旅行中，因飞机失事，这一对夫妇去世。于是有人就提出，是不是应该把胚胎植入代孕母亲子宫，让他生下来，继承遗产？还是没有这个必要，把财产交给他们的亲戚继承，抑或交给国家处置。即提出了这样的问题：冷冻胚胎应该具有什么样的道德地位和法律地位？3.基因治疗会出现哪些伦理问题？（1）基因治疗的合理性①
基因治疗的疾病一般是目前无法得到根治的、严重的遗传性疾病，而且这些疾病很容易造成患者死亡，因此，基因治疗方案比较容易得到患者或监护人的同意，同时也比较容易得到政府有关部门的批准。②
尽管基因治疗困难重重，但是科学家认为，基因治疗的思路是正确的，因此一直在坚持不懈地研究着、实践着。③
基因治疗蕴藏着丰厚的商业利润。对于基因治疗而言，即使以后可以用于临床，其收费也会很高。由于不少人为了治病可以不惜金钱，因此在巨大商业利润的驱动下，国家或私人都投入了大量研究资金，这样就进一步刺激了基因治疗的发展。（2）基因治疗的困难①
基因治疗的进展，依赖于基础理论研究的突破，而且并不是说知道了致病基因，人类就有办法对付它了。更何况，目前对很多基因病的致病基因，及其基因间相互作用的机理尚不清楚。②
要寻找合适的靶细胞，让转入的基因在患者体内能持久地发挥作用。③
每个靶细胞只能整合入一个基因。体内生化物质是处于一种动态平衡状态，基因表达产物少了不行，多了也不行。④
要选择、构建合适的载体。现在常用的载体是病毒，尤其是反转录病毒，虽然它们都进行了无害化处理，但是科学家还是报道了接受基因治疗的人易患癌症的事实。⑤
现在还缺乏令人满意、有效地将目的基因导入受体细胞染色体定点位置的办法。（3）基因治疗是否必要和安全有人认为没必要搞基因治疗，其理由是：①
基因治疗是支持了劣生，阻碍了人种进化；②
需要进行基因治疗的人很少，但是研究和实施基因治疗得花费大量金钱，这样势必造成医疗资源需求转移；③
目的基因随机地整合入受体细胞染色体，会不会引发突变、癌变等严重后果，或者发生基因沉默；④
基因治疗技术有可能被滥用，比如用于去掉不想要的基因，加入想要的基因，即用于人种的改造等。
所谓治疗性克隆是指，“利用克隆技术产生特定细胞和组织（皮肤、神经或肌肉等）用于治疗性移植”（国际人类基因组伦理委员会，1999年3月）。生殖性克隆是指，将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。
课堂巩固
投影几个题目
作
业
学案与测评
板书设计：关注生物技术的伦理问题克隆技术引发问题设计试管婴儿引发问题基因身份证
课后笔记：利用热点问题的冲击力调动学生的学习兴趣。虽然这些问题目前在一定范围内还存在争议，但若干年以后，却是学生在未来的生活中所要面对的。这些问题与他们的切身利益有一定的相关性，让学生从这一角度认识问题，会让问题的讨论活泼而又严肃，会让每个学生都认真地去思考生物技术带来的伦理争论。生物备课组备课纸
课题
3.3胚胎工程的应用及前景(2)
主备人
上课时间
4.10
编号
13
教师
教学重点
1、胚胎分割的应用意义。2、胚胎干细胞研究的意义。
教学难点
胚胎干细胞的概念和分离途径。
教学目标
知识目标
举例说出胚胎移植和胚胎分割
能力目标
认同胚胎移植在胚胎工程中的作用和地位
情感目标
关注胚胎工程的研究进展和应用价值
教学媒体
多媒体课件
教学过程
教学内容
教师的组织和引导
个人札记
二、胚胎分割
三、胚胎干细胞
复习提问1、试管动物技术的概念及意义是什么？2、精子、卵子的获取方法有哪些？3、“试管牛”工厂化生产流程图怎样？仔细阅读P78-79，思考讨论：1、什么是胚胎分割？它在畜牧生产上有何意义？2、囊胚期的内细胞团有何功能？对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意什么？为什么？3、如何进行牛胚胎的分割？学生自主学习，完成习题1、胚胎分割是指采用___________将早期胚胎切割成______、_______或______等，经移植获得___________的技术。来自同一胚胎的后代具有___________，因此，胚胎分割可以看做动物_________________的方法之一。目前以___________和___________最高。2、内细胞团一般到_______阶段才出现，它是发育为胚胎本身的_________，将来发育成胎儿的各种组织。进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的_______或_______，将其移入盛有_______的培养皿中，然后，用_______或_______进行分割。具体操作程序：用______________切开，吸出其中的_______，注入______________中，或直接将_____________________。对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将__________________，否则会影响分割后___________________________。3、牛胚胎的分割如图3－23所示。到目前为止，最常见的是经分割产生的__________，而__________成功的比例都很小。仔细阅读P80-81，思考讨论：1、胚胎干细胞的来源。2、胚胎干细胞的功能和主要特点是什么？3、胚胎干细胞的主要用途如何？4、查阅资料，了解胚胎干细胞的研究历史是怎样的？学生自主学习，完成习题1、哺乳动物的胚胎干细胞简称_____或______细胞，来源于__________或从______________中分离出来。2、具有_________的特性，在形态上表现为_________小，_________大，_________明显；在功能上，具有_____________，可分化为______________体内任何一种_________。另外，在体外培养的条件下，可以__________________，可进行________保存，也可进行__________________。3、胚胎干细胞的主要用途是：①可用于研究哺乳动物__________________；②是在体外条件下研究____________的理想材料，在培养液中加入_____________，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导_________向__________________，这为揭示_________和_________的机理提供了有效的手段；③可以用于治疗__________________，如_________、_________等；④利用可以被诱导分化形成________________的特性，移植_________可使坏死或退化的部位得以__________________；⑤随着__________________的发展，通过体外诱导分化，定向培育_________________，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后__________________的问题。师讲授：胚胎干细胞的主要用途(1)治疗人类的某些顽症(2)培育出人造组织器官，用于器官移植(3)是研究体外细胞分化的理想材料
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.特点:后代具有相同的遗传物质.3.选择的胚胎:发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚.4.使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪胚胎干细胞1.概念:简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞.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。
课堂巩固
见课件
作
业
学案与测评
板书设计：
3.3胚胎工程的应用及前景(2)二、胚胎分割
三、胚胎干细胞
1.概念:
1.概念:简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞.
2.特点:后代具有相同的遗传物质.
2.特点:
3.选择的胚胎:
3、胚胎干细胞的主要用途发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚
课后笔记：本节课重点讲解清楚平台分割的过程以及胚胎干细胞的获取及其应用，识记内容较多，在上课的时候应该注意每学习一个知识点应该留出一点时间让学生速记，效果较好。
课件巩固练习：
1．细胞分化达到最大限度的时期是
（
）
A．受精卵时期
B．胚胎时期
C．有丝分裂时期
D．细胞的增殖时期
2．干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞，它具有再生各种细胞、器官的潜能，医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下列说法中不正确的是
（
）
A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B．骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中，只有红骨髓具有造血功能
C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥（异）反应
D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
3．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的体内。以下说法不正确的是
(
)
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，可以移植成功
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．不管是否妊娠，同种动物生殖器的生理变化都是一样的
4．关于胚胎干细胞的特点的描述正确的是
(
)
A．体积小，细胞核大，核仁明显
B．体积大，细胞核大，核仁明显
C．体积小，细胞核小，核仁小
D．体积大，细胞核小，核仁明显
5．以下对于胚胎分割的描述，正确的是
(
)
A．只能对囊胚期细胞进行分割
B．囊胚阶段的胚胎分割份数越多，产生相同基因型的后代个数越多
C．胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同
D．内细胞团一般到囊胚才出现，胚胎分割时最好将其均等分割，移植成功率才高
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