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2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí) 1.2《細(xì)胞工程》教案 中圖版選修3 本專題教材分析 一、 教學(xué)目的要求 知識(shí)方面 1.簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交技術(shù)及其應(yīng)用。 2.簡(jiǎn)述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和體細(xì)胞核移植技術(shù)及其應(yīng)用前景。 3.舉例說(shuō)出動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體技術(shù)及其應(yīng)用。 情感態(tài)度與價(jià)值觀方面 1.體驗(yàn)植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 2.討論細(xì)胞工程技術(shù)的社會(huì)意義。 3.認(rèn)同細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)理論研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)之間的關(guān)系。 4.關(guān)注細(xì)胞工程研究的發(fā)展和應(yīng)用前景。 能力方面 1.嘗試進(jìn)行植物組織培養(yǎng)。 2.運(yùn)用細(xì)胞的基礎(chǔ)知識(shí)，分析細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)。 3.搜集有關(guān)細(xì)胞工程研究進(jìn)展和應(yīng)用方面的資料，進(jìn)行整理、分析和交流。 二、教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) （一）教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn) 本專題內(nèi)容包括兩部分，即《植物細(xì)胞工程》和《動(dòng)物細(xì)胞工程》，其中《植物細(xì)胞工程》可用3課時(shí)教學(xué)，《動(dòng)物細(xì)胞工程》可用3課時(shí)教學(xué)。 本專題的題圖是由三幅圖合成的：克隆羊多利的照片、細(xì)胞核移植和植物組織培養(yǎng)。題圖的寓意是表明細(xì)胞工程是細(xì)胞水平上的操作，它包括植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程等方面。在章引言中通過(guò)列舉細(xì)胞工程的應(yīng)用，把學(xué)生帶進(jìn)細(xì)胞工程的科技領(lǐng)域。 《科技探索之路──細(xì)胞工程的發(fā)展歷程》，以圖配文的形式介紹了細(xì)胞工程的來(lái)龍去脈，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到細(xì)胞工程不是憑空得來(lái)的，而是經(jīng)過(guò)了一代代科學(xué)家執(zhí)著地探索；科學(xué)與技術(shù)是相互促進(jìn)的，科學(xué)理論要經(jīng)過(guò)技術(shù)才能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。 第一節(jié)《植物細(xì)胞工程》包括兩小節(jié)：《植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)》和《植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用》。第一小節(jié)，是讓學(xué)生了解最基礎(chǔ)的知識(shí)──植物細(xì)胞工程基本原理和技術(shù)，第二小節(jié)是讓學(xué)生了解它的實(shí)際應(yīng)用。 第一小節(jié)《植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)》講述了細(xì)胞的全能性、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)等三方面內(nèi)容，其中，植物細(xì)胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)，而植物體細(xì)胞雜交技術(shù)又是在植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。 在本小節(jié)的教材中，首先用實(shí)例引出“花瓣是怎樣長(zhǎng)成一株完整的植株的？植物的花瓣為什么能培育出一株完整的植株？”等問(wèn)題，由此導(dǎo)入植物細(xì)胞全能性的學(xué)習(xí)。因?yàn)閷W(xué)生在必修模塊《分子與細(xì)胞》中，已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)細(xì)胞的全能性及分化的知識(shí)，所以教材在此只簡(jiǎn)單敘述了細(xì)胞全能性的概念和細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)。關(guān)于植物組織培養(yǎng)技術(shù)，是植物細(xì)胞工程中最基本的技術(shù)，教材中安排了“胡蘿卜的組織培養(yǎng)”實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作，感到細(xì)胞工程并不神秘，并且培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。 在植物體細(xì)胞雜交技術(shù)中，首先是以一個(gè)實(shí)例“番茄—馬鈴薯”雜種植株提出問(wèn)題：“科學(xué)家是怎樣得到此雜種植株的？” 接下來(lái)以圖文結(jié)合的形式介紹了植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的基本過(guò)程、概念、已取得的進(jìn)展和尚未解決的問(wèn)題。意在使學(xué)生認(rèn)同科學(xué)是一個(gè)探究過(guò)程，激發(fā)學(xué)生探索生命科學(xué)奧秘的興趣。插入的旁欄──“異想天開(kāi)”意在活躍學(xué)生的思維。 第二小節(jié)《植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用》講述了植物繁殖的新途徑、作物新品種的培育，以及細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等三方面的內(nèi)容。 在植物繁殖的新途徑中，教材選擇了三個(gè)實(shí)例：微型繁殖、作物脫毒和神奇的人工種子。之所以首先介紹了微型繁殖，因?yàn)樗侵参锝M織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域。 在作物新品種的培育中，教材僅舉了單倍體育種和突變體的利用兩個(gè)實(shí)例。考慮到學(xué)生已了解單倍體、突變育種等基本知識(shí)，所以教材只對(duì)此部分內(nèi)容做了簡(jiǎn)單的介紹。 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)與發(fā)酵工程相結(jié)合的一項(xiàng)新技術(shù)。教材先介紹了細(xì)胞產(chǎn)物的種類(lèi)，再簡(jiǎn)要介紹人參皂甙的工廠化生產(chǎn)過(guò)程。為配合抗癌藥物──紫杉醇的生產(chǎn)的內(nèi)容，教材以資料分析的形式介紹了我國(guó)紅豆杉慘遭浩劫的例子，引導(dǎo)學(xué)生討論植物組織培養(yǎng)在節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境方面的重要意義。 第二節(jié)《動(dòng)物細(xì)胞工程》包括動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)及克隆動(dòng)物、細(xì)胞融合和單克隆抗體四部分內(nèi)容。 關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)，教材用人造皮膚等實(shí)例引入主題，同時(shí)，配以人造皮膚的圖片，以激發(fā)學(xué)生的興趣，接著很自然地導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的內(nèi)容。教材首先介紹了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的概念，接著以文字?jǐn)⑹?、圖片、小資料、討論相結(jié)合的形式，介紹細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程及原理，最后又從學(xué)生已有的內(nèi)環(huán)境知識(shí)出發(fā)，用提問(wèn)的形式引出細(xì)胞培養(yǎng)的條件。對(duì)于細(xì)胞培養(yǎng)條件，教材用了較多的筆墨，其意圖是細(xì)胞培養(yǎng)條件的講述中蘊(yùn)含了細(xì)胞培養(yǎng)的原理。 動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)及克隆動(dòng)物，既是動(dòng)物細(xì)胞工程的重點(diǎn)內(nèi)容，又是近幾年來(lái)的熱點(diǎn)問(wèn)題，學(xué)生對(duì)它們有一定的了解，如何做到在原有基礎(chǔ)上提高呢？教材首先解釋了動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物的關(guān)系，隨后簡(jiǎn)單介紹了哺乳動(dòng)物核移植技術(shù)的分類(lèi)，接著用小字介紹核移植技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史，再將文字、流程圖、思考、小資料、討論等多種形式結(jié)合，以我國(guó)的克隆牛為例，詳細(xì)講解了體細(xì)胞核移植技術(shù)的過(guò)程，最后說(shuō)明體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問(wèn)題。力圖使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，受到科技史、科學(xué)價(jià)值觀和愛(ài)國(guó)主義的教育。 在“動(dòng)物細(xì)胞融合”部分，由于考慮到其基本原理與植物的原生質(zhì)體融合相同，方法也類(lèi)似，所以只用簡(jiǎn)潔的文字介紹了動(dòng)物細(xì)胞融合的概念、原理、方法、意義及應(yīng)用，其間插入了小資料、細(xì)胞融合過(guò)程的示意圖及小字的動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史。既避免了重復(fù)，又突出了動(dòng)物細(xì)胞融合的特點(diǎn)。 單克隆抗體是動(dòng)物細(xì)胞工程的新技術(shù)，也是本節(jié)教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容。教材先由動(dòng)物細(xì)胞融合的應(yīng)用引入單克隆抗體，接著又從傳統(tǒng)抗體生產(chǎn)存在的問(wèn)題入手，引出單克隆抗體的概念。隨后又提出問(wèn)題──怎樣才能獲得單克隆抗體？由此自然過(guò)渡到單克隆抗體的制備上。關(guān)于單克隆抗體的制備，用講故事的形式，講述了兩位科學(xué)家對(duì)單克隆抗體的研究過(guò)程，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到豐富的聯(lián)系和想像在科學(xué)創(chuàng)新中具有重要作用。 （二）教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu) 三、與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系 細(xì)胞工程看似微觀、抽象，很難與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，其實(shí)不然。由于植物微型繁殖技術(shù)的迅速發(fā)展，學(xué)生經(jīng)常會(huì)從各種媒體上看到“試管苗”、“組培苗”的字眼。而克隆羊多利的誕生更使“克隆”這個(gè)生物學(xué)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，成為媒體頻頻出現(xiàn)的、已不用注解的名詞。 細(xì)胞工程是建立在對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能、生理等研究基礎(chǔ)上的新技術(shù)，在必修模塊《分子與細(xì)胞》中，學(xué)生已學(xué)過(guò)動(dòng)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的分化和全能性；在必修模塊《遺傳和進(jìn)化》中，學(xué)生已學(xué)過(guò)生物變異在育種上的應(yīng)用；在必修模塊《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中，學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)人體內(nèi)環(huán)境及免疫的知識(shí)，而這些都是學(xué)習(xí)本專題的知識(shí)基礎(chǔ)。 四、與其他專題的聯(lián)系 生物技術(shù)各個(gè)分支領(lǐng)域是相互滲透、相互促進(jìn)的。細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，細(xì)胞工程中的技術(shù)是其他生物工程的基礎(chǔ)。例如，細(xì)胞工程最主要和基礎(chǔ)的技術(shù)是動(dòng)植物細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)，而基因工程中受體細(xì)胞的培養(yǎng)和篩選，胚胎工程中動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)都需要細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)。