高中生物新人教版選修3：第二章《細胞工程》教案.doc

專題2細胞工程本專題教材分析一、 教學目的要求知識方面1.簡述植物組織培養(yǎng)和體細胞雜交技術及其應用。2.簡述動物細胞培養(yǎng)和體細胞核移植技術及其應用前景。3.舉例說出動物細胞融合和單克隆抗體技術及其應用。情感態(tài)度與價值觀方面1.體驗植物組織培養(yǎng)技術。2.討論細胞工程技術的社會意義。3.認同細胞學基礎理論研究與技術開發(fā)之間的關系。4.關注細胞工程研究的發(fā)展和應用前景。能力方面1.嘗試進行植物組織培養(yǎng)。2.運用細胞的基礎知識，分析細胞工程的理論基礎。3.搜集有關細胞工程研究進展和應用方面的資料，進行整理、分析和交流。二、教學內容的結構和特點（一）教學內容的特點本專題內容包括兩部分，即植物細胞工程和動物細胞工程，其中植物細胞工程可用3課時教學，動物細胞工程可用3課時教學。本專題的題圖是由三幅圖合成的：克隆羊多利的照片、細胞核移植和植物組織培養(yǎng)。題圖的寓意是表明細胞工程是細胞水平上的操作，它包括植物細胞工程和動物細胞工程等方面。在章引言中通過列舉細胞工程的應用，把學生帶進細胞工程的科技領域。科技探索之路細胞工程的發(fā)展歷程，以圖配文的形式介紹了細胞工程的來龍去脈，使學生認識到細胞工程不是憑空得來的，而是經(jīng)過了一代代科學家執(zhí)著地探索；科學與技術是相互促進的，科學理論要經(jīng)過技術才能轉化為生產(chǎn)力。第一節(jié)植物細胞工程包括兩小節(jié)：植物細胞工程的基本技術和植物細胞工程的實際應用。第一小節(jié)，是讓學生了解最基礎的知識植物細胞工程基本原理和技術，第二小節(jié)是讓學生了解它的實際應用。第一小節(jié)植物細胞工程的基本技術講述了細胞的全能性、植物組織培養(yǎng)技術、植物體細胞雜交技術等三方面內容，其中，植物細胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的基礎，而植物體細胞雜交技術又是在植物組織培養(yǎng)的基礎上發(fā)展起來的。在本小節(jié)的教材中，首先用實例引出“花瓣是怎樣長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？”等問題，由此導入植物細胞全能性的學習。因為學生在必修模塊分子與細胞中，已經(jīng)學習過細胞的全能性及分化的知識，所以教材在此只簡單敘述了細胞全能性的概念和細胞分化的實質。關于植物組織培養(yǎng)技術，是植物細胞工程中最基本的技術，教材中安排了“胡蘿卜的組織培養(yǎng)”實驗，讓學生通過動手操作，感到細胞工程并不神秘，并且培養(yǎng)學生的動手能力。在植物體細胞雜交技術中，首先是以一個實例“番茄馬鈴薯”雜種植株提出問題：“科學家是怎樣得到此雜種植株的？” 接下來以圖文結合的形式介紹了植物體細胞雜交技術的基本過程、概念、已取得的進展和尚未解決的問題。意在使學生認同科學是一個探究過程，激發(fā)學生探索生命科學奧秘的興趣。插入的旁欄“異想天開”意在活躍學生的思維。第二小節(jié)植物細胞工程的實際應用講述了植物繁殖的新途徑、作物新品種的培育，以及細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等三方面的內容。在植物繁殖的新途徑中，教材選擇了三個實例：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，因為它是植物組織培養(yǎng)技術應用最為廣泛的領域。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實例。考慮到學生已了解單倍體、突變育種等基本知識，所以教材只對此部分內容做了簡單的介紹。細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物組織培養(yǎng)技術與發(fā)酵工程相結合的一項新技術。教材先介紹了細胞產(chǎn)物的種類，再簡要介紹人參皂甙的工廠化生產(chǎn)過程。為配合抗癌藥物紫杉醇的生產(chǎn)的內容，教材以資料分析的形式介紹了我國紅豆杉慘遭浩劫的例子，引導學生討論植物組織培養(yǎng)在節(jié)約資源，保護環(huán)境方面的重要意義。第2節(jié) 動物細胞工程包括動物細胞的培養(yǎng)、動物體細胞核移植技術及克隆動物、細胞融合和單克隆抗體四部分內容。關于動物細胞的培養(yǎng)，教材用人造皮膚等實例引入主題，同時，配以人造皮膚的圖片，以激發(fā)學生的興趣，接著很自然地導入動物細胞培養(yǎng)的內容。教材首先介紹了動物細胞培養(yǎng)的概念，接著以文字敘述、圖片、小資料、討論相結合的形式，介紹細胞培養(yǎng)過程及原理，最后又從學生已有的內環(huán)境知識出發(fā)，用提問的形式引出細胞培養(yǎng)的條件。對于細胞培養(yǎng)條件，教材用了較多的筆墨，其意圖是細胞培養(yǎng)條件的講述中蘊含了細胞培養(yǎng)的原理。動物體細胞核移植技術及克隆動物，既是動物細胞工程的重點內容，又是近幾年來的熱點問題，學生對它們有一定的了解，如何做到在原有基礎上提高呢？教材首先解釋了動物體細胞核移植技術和克隆動物的關系，隨后簡單介紹了哺乳動物核移植技術的分類，接著用小字介紹核移植技術的發(fā)展簡史，再將文字、流程圖、思考、小資料、討論等多種形式結合，以我國的克隆牛為例，詳細講解了體細胞核移植技術的過程，最后說明體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題。力圖使學生在學習知識的同時，受到科技史、科學價值觀和愛國主義的教育。在“動物細胞融合”部分，由于考慮到其基本原理與植物的原生質體融合相同，方法也類似，所以只用簡潔的文字介紹了動物細胞融合的概念、原理、方法、意義及應用，其間插入了小資料、細胞融合過程的示意圖及小字的動物細胞融合技術發(fā)展簡史。既避免了重復，又突出了動物細胞融合的特點。單克隆抗體是動物細胞工程的新技術，也是本節(jié)教材的重點、難點內容。教材先由動物細胞融合的應用引入單克隆抗體，接著又從傳統(tǒng)抗體生產(chǎn)存在的問題入手，引出單克隆抗體的概念。隨后又提出問題怎樣才能獲得單克隆抗體？由此自然過渡到單克隆抗體的制備上。關于單克隆抗體的制備，用講故事的形式，講述了兩位科學家對單克隆抗體的研究過程，讓學生認識到豐富的聯(lián)系和想像在科學創(chuàng)新中具有重要作用。（二）教學內容的結構三、與學生經(jīng)驗的聯(lián)系細胞工程看似微觀、抽象，很難與學生的生活經(jīng)驗相聯(lián)系，其實不然。由于植物微型繁殖技術的迅速發(fā)展，學生經(jīng)常會從各種媒體上看到“試管苗”、“組培苗”的字眼。而克隆羊多利的誕生更使“克隆”這個生物學的專業(yè)術語，成為媒體頻頻出現(xiàn)的、已不用注解的名詞。細胞工程是建立在對細胞結構、功能、生理等研究基礎上的新技術，在必修模塊分子與細胞中，學生已學過動植物細胞的結構和功能、細胞的分化和全能性；在必修模塊遺傳和進化中，學生已學過生物變異在育種上的應用；在必修模塊穩(wěn)態(tài)與環(huán)境中，學生學習過人體內環(huán)境及免疫的知識，而這些都是學習本專題的知識基礎。四、與其他專題的聯(lián)系生物技術