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2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí)《現(xiàn)代生物科技專題》教案 中圖版選修3 一、本模塊目標(biāo)概述 本模塊的內(nèi)容包括基因工程、克隆技術(shù)、胚胎工程、生物技術(shù)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(xué)和技術(shù)中一些重要領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景。 通過本模塊的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生開拓視野，增強(qiáng)科技意識，激發(fā)探索生命奧秘和熱愛生物科學(xué)的情感，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物學(xué)奠定基礎(chǔ)。 根據(jù)“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”，本模塊的知識性目標(biāo)以了解水平為主，情感性目標(biāo)以經(jīng)歷（感受）水平為主，技能性目標(biāo)體現(xiàn)在活動(dòng)建議中，主要是參觀、調(diào)查、資 料收集等。教學(xué)以專題講座和學(xué)生討論為主。由于課程內(nèi)容多屬于生物科學(xué)前沿領(lǐng)域，進(jìn)展迅速，教學(xué)過程中需要及時(shí)補(bǔ)充最新進(jìn)展的資料，學(xué)生活動(dòng)以搜集資料和 討論為主。鑒于課程標(biāo)準(zhǔn)中的目標(biāo)要求大多是了解水平，教學(xué)中要避免教學(xué)內(nèi)容過深過專。 二、學(xué)習(xí)要求與教學(xué)建議 6.1 基因工程 （1）學(xué)習(xí)要求 具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)習(xí)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(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論突破和技術(shù)創(chuàng)新 簡述基因工程的原理及技術(shù) 分析基因工程研究的理論基礎(chǔ) 說出DNA重組技術(shù)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(gè)步驟 簡述目的基因的獲得、運(yùn)載體的構(gòu)建、目的基因的導(dǎo)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(yīng)用 舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)等方面的廣泛應(yīng)用及其發(fā)展前景 關(guān)注基因工程的發(fā)展，認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)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(jìn)展追蹤等活動(dòng)，提高收集資料、處理資料、撰寫專題綜述報(bào)告的能力。 （2）教學(xué)建議 本部分內(nèi)容要求在必修課有關(guān)基因工程的基礎(chǔ)上，理解基因工程的基本原理和技術(shù)流程，關(guān)注基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)等方面的廣泛應(yīng)用及其發(fā)展前景，關(guān)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(yīng)用、蛋白質(zhì)工程的原理是本專題教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。 教學(xué)中要重視設(shè)計(jì)問題情境，積極引導(dǎo)學(xué)生在思索和探究中學(xué)習(xí)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(yīng)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(xué)生對基因工程原理、基本操作及其應(yīng)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(dá)產(chǎn)物時(shí)，可通過天然蛋白質(zhì)是不同生物在長期進(jìn)化過程中形成的，它的結(jié)構(gòu)、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(jìn)的原則，要重視調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)。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(jié)構(gòu)、復(fù)制及遺傳 信息的傳遞等基礎(chǔ)知識。學(xué)習(xí)基因工程應(yīng)用時(shí)，應(yīng)聯(lián)系基因與性狀的關(guān)系，聯(lián)系抗原、抗體、激素、某些營養(yǎng)品的化學(xué)本質(zhì)及功能。比較轉(zhuǎn)基因動(dòng)物培育過程及轉(zhuǎn)基 因植物的培育過程時(shí)，應(yīng)聯(lián)系細(xì)胞的全能性、動(dòng)植物細(xì)胞全能性的差異、動(dòng)物細(xì)胞工程、植物細(xì)胞工程等相關(guān)內(nèi)容。 在教學(xué)“基因工程的操作程序及基因工程的應(yīng)用”這部分內(nèi)容時(shí)，可將相關(guān)應(yīng)用進(jìn)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(dòng)物、轉(zhuǎn)基 因細(xì)胞等，在理解一般操作程序的基礎(chǔ)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(xué)中應(yīng)重視分析基因工程與蛋白質(zhì)工程的差異，結(jié)合蛋白質(zhì) 的結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)的合成等基礎(chǔ)知識，加強(qiáng)對蛋白質(zhì)工程原理的理解。 充分利用圖片、動(dòng)畫等直觀教學(xué)手段，結(jié)合動(dòng)手實(shí)際操作，準(zhǔn)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(xué)課件，模擬演示基因工程操作技術(shù)的連續(xù)性和過程性，展示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與特異性等。 此外，要重視本專題與生產(chǎn)生活實(shí)際的聯(lián)系，關(guān)注基因工程的發(fā)展。基因工程的產(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(huì)中的應(yīng)用情況，討論轉(zhuǎn)基因生物的利與弊”等活動(dòng)，既加深了基因工程的操作程序及其應(yīng)用的理解，又提高學(xué)生收集資料、處理資料、撰寫專題綜 述報(bào)告的能力。 6.2克隆技術(shù) （1）學(xué)習(xí)要求 具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)習(xí)要求 簡述植物的組織培養(yǎng) 說出細(xì)胞全能性的含義及其在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用 嘗試進(jìn)行植物組織培養(yǎng),體驗(yàn)植物組織培養(yǎng)技術(shù) 簡述植物體細(xì)胞雜交技術(shù) 列舉植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用 簡述動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆 簡述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程、條件及其應(yīng)用 簡述克隆動(dòng)物的概念和原理 簡述體細(xì)胞核移植技術(shù)和體細(xì)胞克隆及其應(yīng)用前景，關(guān)注體細(xì)胞克隆技術(shù)的安全性和倫理性問題 舉例說出細(xì)胞融合與單克隆抗體 簡述動(dòng)物細(xì)胞融合的方法和過程 說出單克隆抗體的制備過程及其應(yīng)用 認(rèn)同細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)理論研究與技術(shù)開發(fā)之間的關(guān)系 關(guān)注細(xì)胞工程研究的發(fā)展和應(yīng)用前景。 （2）教學(xué)建議 本部分內(nèi)容是從細(xì)胞水平和分子水平了解植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程。細(xì)胞的全能性是植物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)，植物組織培養(yǎng)技術(shù)是植物細(xì)胞工程的基本 技術(shù)手段，是植物體細(xì)胞雜交與單倍體育種的基礎(chǔ)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是體細(xì)胞克隆、細(xì)胞融合與單克隆抗體等技術(shù)手段的基礎(chǔ)。本部分內(nèi)容以必修1中的細(xì)胞學(xué)、 必修2中的遺傳學(xué)以及必修3中的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)等知識為基礎(chǔ)，為后面“胚胎工程”、“生物技術(shù)的安全性和倫理問題”的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，共同構(gòu)成一個(gè)相對完整的 知識體系。 在教學(xué)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(xì)胞雜交的區(qū)別與聯(lián)系，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆的區(qū)別與聯(lián)系，植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件的區(qū)別等。對克隆技術(shù)的原理不必拓展得過深，對克隆技術(shù)的操作不必介紹得過細(xì)。 教師要充分利用相關(guān)科學(xué)史，實(shí)現(xiàn)教學(xué)中的情感目標(biāo)。例如，在進(jìn)行克隆技術(shù)的專題講座前，可讓學(xué)生搜集有關(guān)動(dòng)物體細(xì)胞核移植進(jìn)行克隆動(dòng)物的歷史、 成就，以及克隆動(dòng)物的安全性和倫理性問題等資料。通過科學(xué)實(shí)例，拓展學(xué)生的視野，激發(fā)求知熱情，從中得到啟迪而產(chǎn)生科學(xué)暢想，并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)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(xué)中，教師還應(yīng)充分利用其他課程資源。例如，可以組織學(xué)生到附近高校參觀克隆技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室，增強(qiáng)感性認(rèn)識。也可以邀請克隆技術(shù)的研究專家到學(xué)校作專題報(bào)告，以豐富這部分的教學(xué)內(nèi)容，開拓學(xué)生眼界，拓寬知識領(lǐng)域，全面提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。 6.3 胚胎工程 （1）學(xué)習(xí)要求 具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)習(xí)要求 簡述動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程 說出受精作用的概念 簡述動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的基本過程 簡述胚胎工程的理論基礎(chǔ) 簡述生殖細(xì)胞的形成過程 說出獲取動(dòng)物胚胎的一般方法 簡述動(dòng)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(shù)的概念及其應(yīng)用 認(rèn)同理論和技術(shù)的發(fā)展對胚胎工程的影響 舉例說出胚胎干細(xì)胞的移植 舉例說出胚胎干細(xì)胞的移植在基礎(chǔ)生物學(xué)研究、醫(yī)療、畜牧業(yè)等方面的廣泛應(yīng)用及其發(fā)展前景 關(guān)注胚胎干細(xì)胞的研究對人類社會(huì)發(fā)展所帶來的影響 舉例說出胚胎工程的應(yīng)用 舉例說出胚胎工程在畜牧業(yè)、醫(yī)學(xué)實(shí)踐等領(lǐng)域的應(yīng)用 認(rèn)同胚胎工程的發(fā)展對生產(chǎn)力的促進(jìn)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(xué)建議 本部分內(nèi)容的教學(xué)要求是在動(dòng)物生殖與發(fā)育的基礎(chǔ)上，了解動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的規(guī)律，理解胚胎工程的操作流程，關(guān)注胚胎工程在生物學(xué)基礎(chǔ)研究、醫(yī) 療、畜牧業(yè)等方面的應(yīng)用及其發(fā)展前景，關(guān)注胚胎干細(xì)胞的研究對人類社會(huì)發(fā)展的影響。其中胚胎工程的理論基礎(chǔ)和操作流程、胚胎工程的應(yīng)用以及對人類社會(huì)的發(fā) 展所產(chǎn)生的影響是本專題教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。 在教學(xué)中，要從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。胚胎工程是生物技術(shù)四大工程之一，在內(nèi)容的呈現(xiàn)方式上側(cè)重于與技術(shù)相關(guān) 的生物學(xué)基本原理，在此基礎(chǔ)上貫穿相關(guān)的生物學(xué)基礎(chǔ)知識。本部分內(nèi)容的教學(xué)應(yīng)側(cè)重于胚胎工程的理論基礎(chǔ)以及胚胎工程的應(yīng)用前景，對胚胎工程的操作技術(shù)可以 從簡，只讓學(xué)生作為一般性的了解。同時(shí)，在教學(xué)過程中還應(yīng)通過收集胚胎工程方面的相關(guān)資料，組織形式多樣、內(nèi)容豐富的討論，讓學(xué)生對胚胎工程的研究和發(fā)展 有進(jìn)一步的了解，關(guān)注胚胎工程特別是胚胎干細(xì)胞研究對人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生的正負(fù)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(lǐng)域的研究成果，激發(fā)學(xué)生愛祖國、愛科學(xué)的思想情感，對學(xué)生進(jìn)行卓有成效的情感態(tài)度價(jià)值 觀的教育。有條件的學(xué)校可組織學(xué)生到有關(guān)研究單位或工廠參觀胚胎工程研究實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)車間，請有關(guān)胚胎工程技術(shù)研究專家做專題報(bào)告，到附近的畜牧養(yǎng)殖農(nóng)場 進(jìn)行訪問、調(diào)研等活動(dòng)，以開拓學(xué)生視野，拓寬知識領(lǐng)域，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。 6.4 生物技術(shù)的安全性和倫理問題 （1）學(xué)習(xí)要求 具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)習(xí)要求 關(guān)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(yù)防措施等方面的資料 舉例說出轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)成果的實(shí)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(diǎn) 參與轉(zhuǎn)基因生物安全性的討論和交流 嘗試調(diào)查當(dāng)?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(dāng)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(shù)中的倫理問題 舉例說出生物技術(shù)的倫理問題 選擇合適的角度，參與生物技術(shù)倫理問題的討論 說出我國和國外關(guān)于生物技術(shù)使用的規(guī)定、立場或態(tài)度 （2）教學(xué)建議 本部分內(nèi)容的教學(xué)主要是要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)，加深對轉(zhuǎn)基因生物和生物武器的關(guān)注和認(rèn)識，參與生物技術(shù)的倫理問題的討論和交流。 在教學(xué)“關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物安全問題”的內(nèi)容時(shí)，教師可通過組織學(xué)生收集資料、討論、交流、辯論等活動(dòng)，讓學(xué)生充分認(rèn)識轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)帶來巨大成果 的同時(shí)，理性看待生物技術(shù)對生物、食物和環(huán)境的影響。在組織學(xué)生參與轉(zhuǎn)基因生物的安全問題討論時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生在收集資料的基礎(chǔ)上，通過梳理、分析和思 考，形成一定的觀點(diǎn)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(xì)菌戰(zhàn)災(zāi)難的事實(shí)入手，讓學(xué)生認(rèn) 識生物武器對人類的巨大危害。 關(guān)于“討論生物技術(shù)中的倫理問題”內(nèi)容，教師首先要組織學(xué)生收集我國和國外有關(guān)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(dāng)?shù)氐馁Y源，安排一定的時(shí)間，組織學(xué)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因生物或轉(zhuǎn)基因食物的調(diào)查，由此讓學(xué)生深切感受生物技術(shù)給人類的生產(chǎn)和生活帶來的變化。 6.5 生態(tài)工程 （1）學(xué)習(xí)要求 具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)習(xí)要求 關(guān)注生態(tài)工程建設(shè) 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(dāng)?shù)厣鷳B(tài)工程建設(shè)，體驗(yàn)生態(tài)工程帶來的收益 收集當(dāng)?shù)鼗驀鴥?nèi)生態(tài)工程建設(shè)資料 為當(dāng)?shù)啬成鷳B(tài)工程建設(shè)寫一份建議或報(bào)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(shí)例 收集當(dāng)?shù)鼗驀鴥?nèi)生態(tài)工程的實(shí)例 就某一生態(tài)工程實(shí)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(dāng)?shù)啬骋簧鷳B(tài)工程的實(shí)施情況 （2）教學(xué)建議 生態(tài)工程的建設(shè)，在我省各地都是比較常見的，尤其是農(nóng)村學(xué)校，這部分的教學(xué)資源十分豐富。本專題的教學(xué)，教師可以組織學(xué)生收集當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)工程建設(shè) 或生態(tài)工程的范例，讓學(xué)生充分體驗(yàn)到生態(tài)工程的建設(shè)與我們每個(gè)人關(guān)系非常密切。有了這份關(guān)注，學(xué)生就會(huì)對生態(tài)工程的原理產(chǎn)生濃厚的興趣。 關(guān)于對生態(tài)工程的原理的了解，學(xué)生必須具有扎實(shí)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)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(xué)生對這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)間隔時(shí)間較長，因此，在教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)注意有機(jī)結(jié)合相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)方面的知識。生態(tài)工程的實(shí)例較多，教師除了要幫助學(xué)生分析教材列舉 的實(shí)例外，也要積極引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)心身邊的實(shí)例，使所學(xué)到的知識真正能夠與具體實(shí)踐相結(jié)合，體驗(yàn)到生態(tài)工程的價(jià)值。教師要精心指導(dǎo)學(xué)生收集資料、參觀和調(diào)查 等活動(dòng)，盡量讓學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)，以此來深化學(xué)生對生態(tài)工程建設(shè)的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生對生態(tài)工程建設(shè)的情感。