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2019-2020年高考生物二輪復習《現(xiàn)代生物科技專題》教案 中圖版選修3 一、本模塊目標概述 本模塊的內(nèi)容包括基因工程、克隆技術、胚胎工程、生物技術的安全和倫理問題、生態(tài)工程五部分，與選修2相比，本模塊以專題的形式介紹現(xiàn)代生物科學和技術中一些重要領域的研究熱點、發(fā)展趨勢與應用前景。 通過本模塊的學習，可以讓學生開拓視野，增強科技意識，激發(fā)探索生命奧秘和熱愛生物科學的情感，為進一步學習現(xiàn)代生物學奠定基礎。 根據(jù)“內(nèi)容標準”，本模塊的知識性目標以了解水平為主，情感性目標以經(jīng)歷（感受）水平為主，技能性目標體現(xiàn)在活動建議中，主要是參觀、調(diào)查、資 料收集等。教學以專題講座和學生討論為主。由于課程內(nèi)容多屬于生物科學前沿領域，進展迅速，教學過程中需要及時補充最新進展的資料，學生活動以搜集資料和 討論為主。鑒于課程標準中的目標要求大多是了解水平，教學中要避免教學內(nèi)容過深過專。 二、學習要求與教學建議 6.1 基因工程 （1）學習要求 具體內(nèi)容標準 學習要求 簡述基因工程的誕生 說出基因工程的概念 簡述基因工程的誕生歷程 認同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論突破和技術創(chuàng)新 簡述基因工程的原理及技術 分析基因工程研究的理論基礎 說出DNA重組技術所需的三種基因工具的作用 簡述基因工程基本操作程序的四個步驟 簡述目的基因的獲得、運載體的構建、目的基因的導入與檢測等常用的方法及其基本原理 舉例說出基因工程的應用 舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)境保護等方面的廣泛應用及其發(fā)展前景 關注基因工程的發(fā)展，認同基因工程的應用促進生產(chǎn)力的提高 簡述蛋白質(zhì)工程 舉例說出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由 簡述蛋白質(zhì)工程的原理 通過討論、進展追蹤等活動，提高收集資料、處理資料、撰寫專題綜述報告的能力。 （2）教學建議 本部分內(nèi)容要求在必修課有關基因工程的基礎上，理解基因工程的基本原理和技術流程，關注基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)境保護等方面的廣泛應用及其發(fā)展前景，關注蛋白質(zhì)工程的原理。其中基因工程的原理及其操作程序、基因工程的應用、蛋白質(zhì)工程的原理是本專題教學的重點內(nèi)容。 教學中要重視設計問題情境，積極引導學生在思索和探究中學習新知識。例如，通過大腸桿菌生產(chǎn)出胰島素、酵母菌生產(chǎn)乙肝疫苗、牛的乳腺生物反應器 制造出蛋白質(zhì)類藥物、植物體內(nèi)含有了某種藥物蛋白等內(nèi)容激發(fā)學生對基因工程原理、基本操作及其應用前景產(chǎn)生探索的欲望，并展開豐富的聯(lián)想。在分析基因工程 表達產(chǎn)物時，可通過天然蛋白質(zhì)是不同生物在長期進化過程中形成的，它的結構、性能不能完全滿足人類生產(chǎn)和生活的需要等問題，分析蛋白質(zhì)工程的誕生及原理。 按照循序漸進的原則，要重視調(diào)動學生已有的知識經(jīng)驗。理解兩種工具酶的功能，理解基因工程原理及操作程序，都必須重溫DNA的結構、復制及遺傳 信息的傳遞等基礎知識。學習基因工程應用時，應聯(lián)系基因與性狀的關系，聯(lián)系抗原、抗體、激素、某些營養(yǎng)品的化學本質(zhì)及功能。比較轉(zhuǎn)基因動物培育過程及轉(zhuǎn)基 因植物的培育過程時，應聯(lián)系細胞的全能性、動植物細胞全能性的差異、動物細胞工程、植物細胞工程等相關內(nèi)容。 在教學“基因工程的操作程序及基因工程的應用”這部分內(nèi)容時，可將相關應用進行簡單的分類，如培育轉(zhuǎn)基因微生物、轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因動物、轉(zhuǎn)基 因細胞等，在理解一般操作程序的基礎上，分析差異及其原因。蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸和發(fā)展，教學中應重視分析基因工程與蛋白質(zhì)工程的差異，結合蛋白質(zhì) 的結構、蛋白質(zhì)的合成等基礎知識，加強對蛋白質(zhì)工程原理的理解。 充分利用圖片、動畫等直觀教學手段，結合動手實際操作，準確理解限制酶的切割部位和DNA連接酶的連接部位，理解“黏性”的內(nèi)涵；利用多媒體教學課件，模擬演示基因工程操作技術的連續(xù)性和過程性，展示蛋白質(zhì)結構的多樣性與特異性等。 此外，要重視本專題與生產(chǎn)生活實際的聯(lián)系，關注基因工程的發(fā)展?；蚬こ痰漠a(chǎn)品早就滲入我們的生活，通過“觀看基因工程的影像資料”、“調(diào)查基 因工程產(chǎn)品在社會中的應用情況，討論轉(zhuǎn)基因生物的利與弊”等活動，既加深了基因工程的操作程序及其應用的理解，又提高學生收集資料、處理資料、撰寫專題綜 述報告的能力。 6.2克隆技術 （1）學習要求 具體內(nèi)容標準 學習要求 簡述植物的組織培養(yǎng) 說出細胞全能性的含義及其在植物組織培養(yǎng)中的應用 嘗試進行植物組織培養(yǎng),體驗植物組織培養(yǎng)技術 簡述植物體細胞雜交技術 列舉植物細胞工程的實際應用 簡述動物的細胞培養(yǎng)與體細胞克隆 簡述動物細胞培養(yǎng)的過程、條件及其應用 簡述克隆動物的概念和原理 簡述體細胞核移植技術和體細胞克隆及其應用前景，關注體細胞克隆技術的安全性和倫理性問題 舉例說出細胞融合與單克隆抗體 簡述動物細胞融合的方法和過程 說出單克隆抗體的制備過程及其應用 認同細胞學基礎理論研究與技術開發(fā)之間的關系 關注細胞工程研究的發(fā)展和應用前景。 （2）教學建議 本部分內(nèi)容是從細胞水平和分子水平了解植物細胞工程和動物細胞工程。細胞的全能性是植物細胞工程的基礎，植物組織培養(yǎng)技術是植物細胞工程的基本 技術手段，是植物體細胞雜交與單倍體育種的基礎。動物細胞培養(yǎng)技術是體細胞克隆、細胞融合與單克隆抗體等技術手段的基礎。本部分內(nèi)容以必修1中的細胞學、 必修2中的遺傳學以及必修3中的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)等知識為基礎，為后面“胚胎工程”、“生物技術的安全性和倫理問題”的學習打下基礎，共同構成一個相對完整的 知識體系。 在教學中，要注意不同知識的比較與綜合，如植物組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交的區(qū)別與聯(lián)系，動物細胞培養(yǎng)與體細胞克隆的區(qū)別與聯(lián)系，植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)條件的區(qū)別等。對克隆技術的原理不必拓展得過深，對克隆技術的操作不必介紹得過細。 教師要充分利用相關科學史，實現(xiàn)教學中的情感目標。例如，在進行克隆技術的專題講座前，可讓學生搜集有關動物體細胞核移植進行克隆動物的歷史、 成就，以及克隆動物的安全性和倫理性問題等資料。通過科學實例，拓展學生的視野，激發(fā)求知熱情，從中得到啟迪而產(chǎn)生科學暢想，并進一步培養(yǎng)學生認識、分析 和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等。 在教學中，教師還應充分利用其他課程資源。例如，可以組織學生到附近高校參觀克隆技術的實驗室，增強感性認識。也可以邀請克隆技術的研究專家到學校作專題報告，以豐富這部分的教學內(nèi)容，開拓學生眼界，拓寬知識領域，全面提高學生的生物科學素養(yǎng)。 6.3 胚胎工程 （1）學習要求 具體內(nèi)容標準 學習要求 簡述動物胚胎發(fā)育的基本過程 說出受精作用的概念 簡述動物早期胚胎發(fā)育的基本過程 簡述胚胎工程的理論基礎 簡述生殖細胞的形成過程 說出獲取動物胚胎的一般方法 簡述動物早期胚胎培養(yǎng)常用的方法及其基本原理 說出胚胎移植技術的概念及其應用 認同理論和技術的發(fā)展對胚胎工程的影響 舉例說出胚胎干細胞的移植 舉例說出胚胎干細胞的移植在基礎生物學研究、醫(yī)療、畜牧業(yè)等方面的廣泛應用及其發(fā)展前景 關注胚胎干細胞的研究對人類社會發(fā)展所帶來的影響 舉例說出胚胎工程的應用 舉例說出胚胎工程在畜牧業(yè)、醫(yī)學實踐等領域的應用 認同胚胎工程的發(fā)展對生產(chǎn)力的促進作用 收集胚胎工程研究和發(fā)展方面的資料，提高自己對信息的收集處理以及對問題的探究能力。 （2）教學建議 本部分內(nèi)容的教學要求是在動物生殖與發(fā)育的基礎上，了解動物早期胚胎發(fā)育的規(guī)律，理解胚胎工程的操作流程，關注胚胎工程在生物學基礎研究、醫(yī) 療、畜牧業(yè)等方面的應用及其發(fā)展前景，關注胚胎干細胞的研究對人類社會發(fā)展的影響。其中胚胎工程的理論基礎和操作流程、胚胎工程的應用以及對人類社會的發(fā) 展所產(chǎn)生的影響是本專題教學的重點內(nèi)容。 在教學中，要從學生已有的生活經(jīng)驗和理論基礎出發(fā)，激發(fā)學生的學習興趣。胚胎工程是生物技術四大工程之一，在內(nèi)容的呈現(xiàn)方式上側重于與技術相關 的生物學基本原理，在此基礎上貫穿相關的生物學基礎知識。本部分內(nèi)容的教學應側重于胚胎工程的理論基礎以及胚胎工程的應用前景，對胚胎工程的操作技術可以 從簡，只讓學生作為一般性的了解。同時，在教學過程中還應通過收集胚胎工程方面的相關資料，組織形式多樣、內(nèi)容豐富的討論，讓學生對胚胎工程的研究和發(fā)展 有進一步的了解，關注胚胎工程特別是胚胎干細胞研究對人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生的正負面影響。 要充分利用課程資源，通過介紹我國科技工作者在胚胎工程領域的研究成果，激發(fā)學生愛祖國、愛科學的思想情感，對學生進行卓有成效的情感態(tài)度價值 觀的教育。有條件的學?？山M織學生到有關研究單位或工廠參觀胚胎工程研究實驗室或生產(chǎn)車間，請有關胚胎工程技術研究專家做專題報告，到附近的畜牧養(yǎng)殖農(nóng)場 進行訪問、調(diào)研等活動，以開拓學生視野，拓寬知識領域，全面提高學生的科學素養(yǎng)。 6.4 生物技術的安全性和倫理問題 （1）學習要求 具體內(nèi)容標準 學習要求 關注轉(zhuǎn)基因生物的安全問題 收集我國轉(zhuǎn)基因食物安全性的監(jiān)控和預防措施等方面的資料 舉例說出轉(zhuǎn)基因生物技術成果的實例 簡述轉(zhuǎn)基因生物與食物安全、生物安全和環(huán)境安全等方面的觀點 參與轉(zhuǎn)基因生物安全性的討論和交流 嘗試調(diào)查當?shù)厥袌龅霓D(zhuǎn)基因食物，或農(nóng)村栽培或飼養(yǎng)的轉(zhuǎn)基因生物 舉例說出生物武器對人類的威脅 說出能充當生物武器的病原體 舉例說出生物武器對人類的危害 討論生物技術中的倫理問題 舉例說出生物技術的倫理問題 選擇合適的角度，參與生物技術倫理問題的討論 說出我國和國外關于生物技術使用的規(guī)定、立場或態(tài)度 （2）教學建議 本部分內(nèi)容的教學主要是要求學生通過學習，加深對轉(zhuǎn)基因生物和生物武器的關注和認識，參與生物技術的倫理問題的討論和交流。 在教學“關注轉(zhuǎn)基因生物安全問題”的內(nèi)容時，教師可通過組織學生收集資料、討論、交流、辯論等活動，讓學生充分認識轉(zhuǎn)基因生物技術帶來巨大成果 的同時，理性看待生物技術對生物、食物和環(huán)境的影響。在組織學生參與轉(zhuǎn)基因生物的安全問題討論時，教師可引導學生在收集資料的基礎上，通過梳理、分析和思 考，形成一定的觀點和證據(jù)后，再展開一定的討論。對“舉例說出生物武器對人類的威脅”等內(nèi)容，教師可以從我國深受侵華日軍細菌戰(zhàn)災難的事實入手，讓學生認 識生物武器對人類的巨大危害。 關于“討論生物技術中的倫理問題”內(nèi)容，教師首先要組織學生收集我國和國外有關的法律和法規(guī)，這樣可以豐富討論的內(nèi)容。此外，教師可利用當?shù)氐馁Y源，安排一定的時間，組織學進行轉(zhuǎn)基因生物或轉(zhuǎn)基因食物的調(diào)查，由此讓學生深切感受生物技術給人類的生產(chǎn)和生活帶來的變化。 6.5 生態(tài)工程 （1）學習要求 具體內(nèi)容標準 學習要求 關注生態(tài)工程建設 知道生態(tài)工程的概念，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念 參觀當?shù)厣鷳B(tài)工程建設，體驗生態(tài)工程帶來的收益 收集當?shù)鼗驀鴥?nèi)生態(tài)工程建設資料 為當?shù)啬成鷳B(tài)工程建設寫一份建議或報告 簡述生態(tài)工程的原理 說出生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程的差異 簡述生態(tài)工程的主要原理，如物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等 利用生態(tài)工程原理，分析、解釋生態(tài)環(huán)境中出現(xiàn)的現(xiàn)象 舉例說出生態(tài)工程的實例 收集當?shù)鼗驀鴥?nèi)生態(tài)工程的實例 就某一生態(tài)工程實例，說出建立生態(tài)工程的原因、建立生態(tài)工程的流程和產(chǎn)生的效益 討論生態(tài)工程發(fā)展的前景 調(diào)查當?shù)啬骋簧鷳B(tài)工程的實施情況 （2）教學建議 生態(tài)工程的建設，在我省各地都是比較常見的，尤其是農(nóng)村學校，這部分的教學資源十分豐富。本專題的教學，教師可以組織學生收集當?shù)厣鷳B(tài)工程建設 或生態(tài)工程的范例，讓學生充分體驗到生態(tài)工程的建設與我們每個人關系非常密切。有了這份關注，學生就會對生態(tài)工程的原理產(chǎn)生濃厚的興趣。 關于對生態(tài)工程的原理的了解，學生必須具有扎實的生態(tài)系統(tǒng)結構、生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面的知識。 學生對這些內(nèi)容的學習間隔時間較長，因此，在教學時，教師應注意有機結合相應的生態(tài)系統(tǒng)方面的知識。生態(tài)工程的實例較多，教師除了要幫助學生分析教材列舉 的實例外，也要積極引導學生去關心身邊的實例，使所學到的知識真正能夠與具體實踐相結合，體驗到生態(tài)工程的價值。教師要精心指導學生收集資料、參觀和調(diào)查 等活動，盡量讓學生參與實踐活動，以此來深化學生對生態(tài)工程建設的認識，培養(yǎng)學生對生態(tài)工程建設的情感。