第16章
生物技术
一、教学目标
1．知识与技能：
（1） 举例说明发酵技术在生活中的应用。
（2）举例说出转基因技术、克隆技术的应用。
（3）举例说出生物技术在工业、农业、环境保护、医药等领域的作用。
2．过程与方法：
养成查阅资料和汇总信息的好习惯，体验个人总结的愉悦心情。
3．情感态度与价值观：
培养学生通过本节的教学，能正确理解和对待现代生物技术产物对人类生活产生的影响。使学生正确认识、体验与生物发酵技术有关的职业。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
（1）举例说明发酵技术在生活中的应用。
（2）举例说出转基因技术、克隆技术的应用。
（3）举例说出生物技术在工业、农业、环境保护、医药等领域的作用。
四、教学难点
（1）举例说明发酵技术在生活中的应用。
（2）举例说出转基因技术、克隆技术的应用。
（3）举例说出生物技术在工业、农业、环境保护、医药等领域的作用。
五、教学过程
（一）导入新课
食物在空气中摆放久了都会腐败，这是为什么？
讲授新课
一、利用微生物可制作的食品
微生物发酵在食品方面的应用
微生物发酵即利用微生物在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物。它在食品方面应用非常广泛，日常生活中常见的有以下几种：
1．发酵乳制品，如酸奶、饮料、干酪、乳酪等。2.面包。制作面包时酵母是必不可少的生物松软剂，面包酵母是一种单细胞生物，属真菌类，学名啤酒酵母。3.一些食品添加剂如柠檬酸、赖氨酸等。4.各种酒类，传统白酒、葡萄酒、其他发酵水果酒、啤酒等。5.调味剂，如味精，肌苷酸等的都是微生物发酵的产品
6.泡菜、豆腐乳、豆豉，其他如酱油、酿造醋、面酱等。
微生物发酵的应用古以有之，酒在古代就已经是生活中不可或缺的，受到社会各个阶层的喜爱。现代发酵工程更是把微生物发酵运用到各个方面。
二、如何制作泡菜
1.先将泡菜坛清洗干净，谈再用开水冲洗几遍，晾干备用。
2.将适量的花椒，姜片和辣椒等调味料放入锅中，加清水煮沸，冷却后备用。
3.洗净新鲜的蔬菜，沥干水分，切成条状或片状，放入泡菜坛。放入蔬菜的同时，撒入适量的食盐。然后，将冷却
的调味料注入容器中。
4.盖上坛盖，向坛口的凹槽处注入清水。将泡菜坛放在阴凉处，1-2周后，泡菜便制作好了。
三、微生物可以帮助人类利用“废物”
人类在日常生活中会产生各种废弃物，包括人类的粪便和尿液，各种厨余垃圾等。农业生产中也会产生大量的农作物秸秆，牲畜粪便。有效的利用微生物的分解作用，可以使这些“废物”转变为宝贵的资源。
沼气(zhaoqi)沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条件下发酵，即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。沼气是一种混合气体，可以燃烧。沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。
四、克隆技术
克隆技术：是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆，这门生物技术叫克隆技术，含义是无性繁殖。克隆技术在现代生物学中被称为“生物放大技术”。
五、转基因技术
转基因技术：转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因技术、动物转基因技术和微生物基因重组技术。
重难点精讲
1.微生物发酵在食品方面的应用
2.如何制作泡菜：
3.克隆技术
归纳小结
微生物发酵即利用微生物在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物。1、发酵乳制品2、面包3、柠檬酸4、葡萄酒5、调味剂6、泡菜沼气是多种气体的混合物，一般含甲烷50～70%，其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。
克隆技术：是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。
转基因技术：DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组。
转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因技术、动物转基因技术和微生物基因重组技术。
六、板书设计
利用微生物可制作的食品
如何制作泡菜
三、微生物可以帮助人类利用“废物”
四、克隆技术
五、转基因技术
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
通过分组讨论、表达交流、分组实验等多种多样的活动,使学生的自学能力、观察能力、合作学习能力、分析能力、应用知识的能力等都得到提高，课堂的教学过程丰富方法多样。
给出课外作业,让学生带着问题下课,将所学知识引向深入校园或社区,有利于学生对本节知识巩固,又有利于培养学生关注自然。16.1传统生物技术的应用
一、教学目标
1．知识与技能：
（1）举例说明发酵技术在生活中的应用。
（2）运用发酵技术制作一种传统食品。
（3）体会生物学知识的应用价值，体验与生物学有关的知识。
2．过程与方法：
养成查阅资料和汇总信息的好习惯，体验个人总结的愉悦心情。
3．情感态度与价值观：
培养学生通过本节的教学，使学生正确认识、体验与生物发酵技术有关的职业。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
（1）举例说明发酵技术在生活中的应用。
（2）运用发酵技术制作一种传统食品。
（3）体会生物学知识的应用价值，体验与生物学有关的知识。
四、教学难点
（1）举例说明发酵技术在生活中的应用。
（2）运用发酵技术制作一种传统食品。
（3）体会生物学知识的应用价值，体验与生物学有关的知识。
五、教学过程
（一）导入新课
食物在空气中摆放久了都会腐败，这是为什么？
讲授新课
一、食品腐败变质的原因
1．因微生物的繁殖引起食品腐败变质
2．因空气中氧的作用，引起食品成分的氧化变质
3．因食品内部所含氧化酶、过氧化酶、淀粉酶、蛋白酶等的作用，促进食品代谢作用的进行，产生热、水蒸气和二氧化碳，致使食品变质
4．因昆虫的侵蚀繁殖和有害物质间接与直接污染，致使食品腐败
二、防止食物腐败的方案
为防止食品腐败，必须抑制、杀灭微生物或造成不适于微生物的生长环境；或使食品与外界环境隔绝，不与水分、空气接触，以防止微生物的再污染。如正确、合理地使用食品防腐剂，就能有效地抑制微生物的生长，防止食品腐败，延长食品的保质期。
三、利用微生物可制作的食品
微生物发酵在食品方面的应用
微生物发酵即利用微生物在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物。它在食品方面应用非常广泛，日常生活中常见的有以下几种：
1.发酵乳制品，如酸奶、饮料、干酪、乳酪等。2.面包。制作面包时酵母是必不可少的生物松软剂，面包酵母是一种单细胞生物，属真菌类，学名啤酒酵母。3.一些食品添加剂如柠檬酸、赖氨酸等。4.各种酒类，传统白酒、葡萄酒、其他发酵水果酒、啤酒等。5.调味剂，如味精，肌苷酸等的都是微生物发酵的产品。
6.泡菜、豆腐乳、豆豉，其他如酱油、酿造醋、面酱等。
微生物发酵的应用古以有之，酒在古代就已经是生活中不可或缺的，受到社会各个阶层的喜爱。现代发酵工程更是把微生物发酵运用到各个方面。
如何制作泡菜
1.先将泡菜坛清洗干净，谈再用开水冲洗几遍，晾干备用。
2.将适量的花椒，姜片和辣椒等调味料放入锅中，加清水煮沸，冷却后备用。
3.洗净新鲜的蔬菜，沥干水分，切成条状或片状，放入泡菜坛。放入蔬菜的同时，撒入适量的食盐。然后，将冷却
的调味料注入容器中。
4.盖上坛盖，向坛口的凹槽处注入清水。将泡菜坛放在阴凉处，1-2周后，泡菜便制作好了。
五、微生物可以帮助人类利用“废物”
人类在日常生活中会产生各种废弃物，包括人类的粪便和尿液，各种厨余垃圾等。农业生产中也会产生大量的农作物秸秆，牲畜粪便。有效的利用微生物的分解作用，可以使这些“废物”转变为宝贵的资源。
沼气(zhaoqi)沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条件下发酵，即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。沼气是一种混合气体，可以燃烧。沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。
巴氏灭菌法
巴氏灭菌法（法语：Pasteurisation）的产生来源于巴斯德解决啤酒变酸的问题。当时，法国酿酒业面临着一个令人头疼的问题，那就是啤酒在酿出后会变酸，根本无法饮用。而且这种变酸现象还时常发生。巴斯德受人邀请去研究这个问题。经过长时间的观察，他发现使啤酒变酸的罪魁祸首是乳酸杆菌。营养丰富的啤酒简直就是乳酸杆菌生长的天堂。采取简单的煮沸的方法是可以杀死乳酸杆菌的，但是，这样一来啤酒也就被煮坏了。巴斯德尝试使用不同的温度来杀死乳酸杆菌，而又不会破坏啤酒本身。最后，巴斯德的研究结果是：以50~60℃的温度加热啤酒半小时，就可以杀死啤酒里的乳酸杆菌，而不必煮沸。这一方法挽救了法国的酿酒业。这种灭菌法也就被称为“巴氏灭菌”。
重难点精讲
食品腐败变质的原因：1.因微生物的繁殖引起食品腐败变质。2.因空气中氧的作用，引起食品成分的氧化变质。3.因食品内部所含氧化酶、过氧化酶、淀粉酶、蛋白酶等的作用，促进食品代谢作用的进行，产生热、水蒸气和二氧化碳，致使食品变质。4.因昆虫的侵蚀繁殖和有害物质间接与直接污染，致使食品腐败
。为防止食品腐败，必须抑制、杀灭微生物或造成不适于微生物的生长环境；或使食品与外界环境隔绝，不与水分、空气接触，以防止微生物的再污染。如正确、合理地使用食品防腐剂，就能有效地抑制微生物的生长，防止食品腐败，延长食品的保质期。微生物发酵在食品方面的应用：酸奶、饮料、干酪、乳酪等。如何制作泡菜：1.先将泡菜坛清洗干净，谈再用开水冲洗几遍，晾干备用。2.将适量的花椒，姜片和辣椒等调味料放入锅中，加清水煮沸，冷却后备用。3.洗净新鲜的蔬菜，沥干水分，切成条状或片状，放入泡菜坛。放入蔬菜的同时，撒入适量的食盐。然后，将冷却
的调味料注入容器中。4.盖上坛盖，向坛口的凹槽处注入清水。将泡菜坛放在阴凉处，1-2周后，泡菜便制作好了。
归纳小结
食品在一定的环境因素下，因微生物的作用使食品失去原有的营养价值、组织性状以及色、香、味，转变成为不符合卫生要求的食品。为防止食品腐败，必须抑制、杀灭微生物或造成不适于微生物的生长环境；或使食品与外界环境隔绝，不与水分、空气接触，以防止微生物的再污染。如正确、合理地使用食品防腐剂，就能有效地抑制微生物的生长，防止食品腐败，延长食品的保质期。微生物发酵即利用微生物在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物。1.发酵乳制品2.面包3.柠檬酸4.葡萄酒5.调味剂6.泡菜沼气是多种气体的混合物，一般含甲烷50～70%，其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。其特性与天然气相似。空气中如含有8.6～20.8%（按体积计）的沼气时，就会形成爆炸性的混合气体。沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外，还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣，含有较丰富的营养物质，可用作肥料和饲料。
六、板书设计
食品腐败变质的原因
防止食物腐败的方案
三、利用微生物可制作的食品
四、微生物可以帮助人类利用“废物”
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
通过分组讨论、表达交流、分组实验等多种多样的活动,使学生的自学能力、观察能力、合作学习能力、分析能力、应用知识的能力等都得到提高，课堂的教学过程丰富方法多样。
给出课外作业,让学生带着问题下课,将所学知识引向深入校园或社区,有利于学生对本节知识巩固,又有利于培养学生关注自然。16.2现代生物技术的发展
一、教学目标
1.知识与技能：
（1）举例说出转基因技术、克隆技术的应用。
（2）区分基因工程和细胞工程。
（3）举例说出生物技术在工业、农业、环境保护、医药等领域的作用。
2.过程与方法：
养成查阅资料和汇总信息的好习惯，体验个人总结的愉悦心情。
3.情感态度与价值观：
（1）能正确理解和对待现代生物技术产物对人类生活产生的影响。（2）通过对生物技术引起的社会伦理问题的探讨形成正确的伦理观。（3）养成关注社会热点问题的习惯，认同科学技术是把双刃剑。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
（1）基因工程概念。
（2）举例说出生物技术在工业、农业、环境保护、医药等领域的应用。
四、教学难点
（1）克隆羊的培育过程。
（2）基因工程概念。
（3）举例说出生物技术在工业、农业、环境保护、医药等领域的应用。
五、教学过程
（一）导入新课
1996年，在英国的罗斯林研究所里诞生的多利羊。
讲授新课
一、克隆技术
克隆技术：是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆，这门生物技术叫克隆技术，含义是无性繁殖。克隆技术在现代生物学中被称为“生物放大技术”。
基因工程
基因工程：按照人的意愿，运用人工的方法，对生物的基因组成进行“移花接木”是改造的重组技术。
转基因技术
转基因技术：转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因技术、动物转基因技术和微生物基因重组技术。
人工转基因
将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中。
植物基因工程
由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术(Transgene
technology)。人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。如今，改变动植物性状的人工技术往往被称为转基因技术（狭义），而对微生物的操作则一般被称为遗传工程技术（狭义）。
经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”（Genetically
modified
organism，简称GMO）。
自然转基因
不是人为导向的，自然界里动物、植物或微生物自主形成的转基因现象，例如慢病毒载体
里的乙型肝炎病毒DNA整合到人精子细胞染色体上、噬菌体将自己DNA的插入到溶源细胞DNA上，农杆菌
和
花椰菜花叶病毒（CMV）等。
植物转基因
植物转基因是基因组中含有外源基因的植物。它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得，有可能改变植物的某些遗传特性，培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种，如玉米稻
、北极鳄梨、转基因三倍体毛白杨。而且可用转基因植物或离体培养的细胞，来生产外源基因的表达产物，如人的生长激素、胰岛素、干扰素、白介素2、表皮生长因子、乙型肝炎疫苗等基因已在转基因植物中得到表达。
动物转基因
动物转基因就是基因组中含有外源基因的动物。它是按照预先的设计，通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵，再以生殖工程技术，有可能育成转基因动物。通过生长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因等基因转移，可能育成生长周期短，产仔、生蛋多和泌乳量高，转基因超级鼠比普通老鼠大约一倍。生产的肉类、皮毛品质与加工性能好，并具有抗病性，已在牛、羊、猪、鸡、鱼等家养动物中取得一定成果。但由于转基因动物受遗传镶嵌性和杂合性的影响，其有性生殖后代变异较大，难以形成稳定遗传的转基因品系。因而，尝试将外源基因导入线粒体，再送入受精卵中，由于线粒体的细胞质遗传，其有性后代可能全都是转基因个体，从而解决这一问题。
微生物重组
在所有转基因技术中，以微生物基因重组技术应用最为宽泛和常见。
与动植物不同的是，微生物重组技术通常需要用到专门的重组基因载体——质粒。质粒是一种细胞质遗传因子，因此具有不稳定的遗传特性。但相比于动植物，微生物重组技术具有周期短、效果显著、控制性强的特点，因而广泛应用于生物医药和酶制剂行业。经过多年的理论奠基，现已在微生物领域中开发出酵母表达系统、大肠杆菌表达系统和丝状真菌表达系统，其中毕赤酵母表达系统和大肠杆菌表达系统最受欢迎，具有表达效率高（外源蛋白占细胞总蛋白的10%至40%）、生产成本低的特点，一般常见的诸如胰岛素、白细胞介素、α-高温淀粉酶、重组人p53腺病毒注射液、啤酒酵母乙肝疫苗、抗生素[11]、饲料用木聚糖酶、壳聚糖酶等都由这两种表达系统生产的。
重难点精讲
克隆技术：是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。
基因工程：按照人的意愿，运用人工的方法，对生物的基因组成进行“移花接木”是改造的重组技术。
转基因技术：DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。
转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因技术、动物转基因技术和微生物基因重组技术。
归纳小结
克隆技术：是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆，这门生物技术叫克隆技术，含义是无性繁殖。克隆技术在现代生物学中被称为“生物放大技术”。
基因工程：按照人的意愿，运用人工的方法，对生物的基因组成进行“移花接木”是改造的重组技术。
转基因技术：DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。
转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因技术、动物转基因技术和微生物基因重组技术。
六、板书设计
克隆技术
基因工程
三、转基因技术
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
通过分组讨论、表达交流、分组实验等多种多样的活动,使学生的自学能力、观察能力、合作学习能力、分析能力、应用知识的能力等都得到提高，课堂的教学过程丰富方法多样。
给出课外作业,让学生带着问题下课,将所学知识引向深入校园或社区,有利于学生对本节知识巩固,又有利于培养学生关注自然。
