高中生物選修1和選修3-全套教學案(全冊)

專題1基因工程一、教學目的要求學問方面1.簡述基礎理論探討和技術進步催生了基因工程。2.簡述基因工程的原理及技術。3.舉例說出基因工程的應用。4.簡述蛋白質(zhì)工程。情感看法與價值觀方面1.關注基因工程的發(fā)展。2.認同基因工程的應用促進生產(chǎn)力的提高。實力方面1.運用所學DNA重組技術的學問，模擬制作重組DNA模型。2.嘗試運用基因工程原理，提出解決某一實際問題的方案。3.通過探討、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實力。基因工程屬于生物科技前沿的內(nèi)容，這一專題的教學，首先要考慮基礎性。中學階段的教學不是培育專家，而是要全面提高學生的科學素養(yǎng)，因此，著力點應瞄準對學生的發(fā)展起根本作用的學問、實力、思想情感上。忽視了這一點，而一味追求學問的深和透，就會舍本逐末，影響學生的全面發(fā)展。本專題教學的另一個重要原則就是要在學生原有的學問、閱歷基礎上提升。違反了漸進性，易使學生認為“基因工程難學”而產(chǎn)生“危乎高哉”的想法，望而卻步。緊密聯(lián)系學生已有的閱歷、生活閱歷，盡量緊密聯(lián)系必修課中的基礎學問，一步步引領學生登上這一科技前沿的舞臺，學生們才會心馳神往地投入到學習中來。在學習本專題內(nèi)容時，不能忽視學問與實力、情感看法與價值觀的有機結合。情感看法與價值觀是學習的動力，要利用國際上重大科技成果的素材，開闊學生的視野，增加他們奮勉圖強的緊迫感；利用國內(nèi)重大科技成果的素材，培育他們自強不息的民族精神，從而喚起他們學習的主動性。二、教學內(nèi)容的結構和特點（一）教學內(nèi)容的特點本專題的內(nèi)容由題圖、《科技探究之路》和四節(jié)內(nèi)容構成。題圖為學習者創(chuàng)設了一個意境。沃森和克里克對DNA雙螺旋結構的重大發(fā)覺和隨后的技術創(chuàng)新孕育了基因工程。在復制的DNA雙螺旋結構上展示的轉(zhuǎn)基因工程菌、牛、羊、魚、番茄、甜椒、牽牛等，代表了基因工程在三個重要方面的探討成果：轉(zhuǎn)基因微生物、轉(zhuǎn)基因動物和轉(zhuǎn)基因植物。在上述畫面的基礎上，點出基因工程的主題：“基因工程是依據(jù)人們的愿望，進行嚴格的設計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術，賜予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)建出更符合人們須要的新的生物類型和生物產(chǎn)品?！贝祟}圖不僅寓意深刻，且特別生動。《科技探究之路──基礎理論和技術的發(fā)展催生了基因工程》是正文的前奏曲。沒有基礎理論的探討成果，沒有技術方面的創(chuàng)新獨創(chuàng)，基因工程不行能誕生，也不行能快速崛起。其內(nèi)容分兩部分：一部分介紹基礎理論探討成果，一部分介紹在技術層面上獨創(chuàng)的各種操作手段。編者精選這些最重要的成果，其目的是使學生從科技史實中，感悟創(chuàng)新是科學技術發(fā)展的不竭動力。專題1基因工程本專題參考學時為7課時，其中第一節(jié)《DNA重組技術的基本工具》2課時；其次節(jié)《基因工程的基本操作程序》2課時；第三節(jié)《基因工程的應用》2課時；第四節(jié)《蛋白質(zhì)工程的崛起》1課時。對本專題的特點分析如下。1.縱觀全章內(nèi)容──折射創(chuàng)新與發(fā)展的光輝縱觀本章科技探究之路和四節(jié)內(nèi)容，顯明揭示出理論創(chuàng)新、技術進步是促進基因工程問世和迅猛發(fā)展的主導因素。例如，在《科技探究之路》中，有關基礎理論探討，相關操作工具的發(fā)覺，催生了基因工程。在《基因工程的基本操作程序》中，PCR基因擴增技術的獨創(chuàng)，又將基因工程提升到一個新階段。由于基因?qū)敕椒ǖ牟粩鄤?chuàng)新和完善，使基因工程技術在微生物、植物、動物領域碩果累累。在《基因工程的應用》中，不僅可以看到轉(zhuǎn)基因技術在微生物、植物、動物中的應用，而且看到這項技術已經(jīng)發(fā)展到基因工程藥物治療、基因治療等醫(yī)藥衛(wèi)生領域。在《蛋白質(zhì)工程的崛起》中，描述基因工程雖然碩果累累，但仍滿意不了日益發(fā)展的生活、生產(chǎn)的更多要求，從而崛起了其次代基因工程──蛋白質(zhì)工程?；蚬こ虖恼Q生到現(xiàn)在，時間雖短，但包括的內(nèi)容已折射出人類不斷開拓創(chuàng)新、不斷尋求發(fā)展的精神光輝。2.透視字里行間──體現(xiàn)“科學、技術、社會（STS）”教化思想在科技探究之路──《基礎理論和技術的發(fā)展催生了基因工程》中，以精選的史實，說明白科學和技術的關系。在《DNA重組技術的基本工具》中，“工欲善其事，必先利其器”又一次說明科學和技術是一對孿生兄弟。在《基因工程的基本操作程序》中，目的基因獲得等一系列步驟，把社會需求、基礎理論和先進技術融合在一起。在《基因工程的應用》中，社會的需求推動著科學技術的迅猛發(fā)展；基因工程的迅猛發(fā)展，促進了社會的不斷進步。而《蛋白質(zhì)工程的崛起》一節(jié)說明，社會的更高需求呼喚著科學、技術的再創(chuàng)新──其次代基因工程的崛起。3.感悟呈現(xiàn)方式──體現(xiàn)“簡約、形象、誘思”原則由于基因工程內(nèi)容上的“高”與“新”，處理不好，會提高學習難度，令學生視高科技為畏途，致使教學流于形式，為此，教材的編寫采納簡化手法，化困難為簡約。在科技探究之路中，摘其基礎理論和技術創(chuàng)新中主要內(nèi)容呈現(xiàn)給學生，在《DNA重組技術的基本工具》中摘其基本工具介紹給學生。在《基因工程的基本操作程序》和《基因工程的應用》中，呈現(xiàn)主干，割舍枝杈，將非主干內(nèi)容以資料卡、拓展視野等方法呈現(xiàn)，做到有主有次。對于基因工程，學生接觸得少，為此，教學內(nèi)容的另一種呈現(xiàn)方式是形象化。在文字描述感到抽象時，課文中都配以插圖，力爭圖文并茂。對課文中難以理解的名詞、概念，通過打比方，使其“形象化”。例如，基因文庫中把基因組文庫比作國家圖書館，而把cDNA文庫比作某市圖書館，這樣便于學生理解和駕馭。“簡約”和“形象”不是為了降低學生智力參與的力度，恰恰相反，“簡約”給學生留有了思維的時間和空間?！靶蜗蟆睘閷W生左右腦協(xié)同思索創(chuàng)設了情境。為此，在本章教學內(nèi)容中，結合圖文，都提出了一些相應的問題，誘導學生思索，從而把學習的留意力，從簡潔的死記硬背引導到分析、批判、創(chuàng)新等有利于學生終身發(fā)展的實力上來。例如，在模擬制作中，通過提出問題，引導學生進一步思索特定限制酶的功能、DNA連接酶的作用位點。又如，在學習限制酶時，提出“限制酶在原核生物中的作用”的問題，是為學生創(chuàng)設一個問題情境，從而為深化理解限制酶在生物體中的作用打開思路。（二）教學內(nèi)容的結構科技探究之路──基礎理論和技術的發(fā)展催生了基因工程三、與學生閱歷的聯(lián)系報刊、雜志、廣播、電視等媒體都有基因工程技術的介紹。中學學生已經(jīng)或多或少了解一些基因工程的內(nèi)容，知道人的生長激素基因可在鯉魚中表達，使鯉魚生長快速；知道寒冷水域中魚的抗寒基因可在植物中表達，從而培育出抗寒性能高的植物……由于基因工程的誕生，實現(xiàn)了在微生物、動物、植物之間的基因溝通，人類以前不能實現(xiàn)的種種奇思妙想將變?yōu)楝F(xiàn)實。在現(xiàn)實生活中，轉(zhuǎn)基因生物也來到了人們的身邊：超市中擺放著轉(zhuǎn)基因大豆榨出的油；大田里種植了轉(zhuǎn)基因的抗蟲棉；藥品商店出售著轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)的胰島素……可以說，以上內(nèi)容都是學生學習新學問可聯(lián)系的閱歷。還有一些必修課中學習過的學問可作為學習新學問的鋪墊。在學習限制酶與DNA連接酶時，可與必修本中有關DNA結構的學問緊密聯(lián)系。有了DNA結構的基礎學問，才能較好地理解這兩種酶的功能。在學習目的基因檢測時，可與必修本中DNA指導蛋白質(zhì)合成的過程聯(lián)系。這樣學生才能理解，為什么要在三個層次上檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物是否插入了目的基因；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)。在學習基因組文庫時，可聯(lián)系必修本中人類基因組支配的內(nèi)容，從而獲得一些感性相識。而在學習cDNA文庫時，聯(lián)系DNA轉(zhuǎn)錄的有關學問：獲得mRNA后，以它為模板，反轉(zhuǎn)錄則可獲一條DNA單鏈，再以單鏈為模板合成雙鏈DNA。在學習PCR擴增技術時，可聯(lián)系必修本中的DNA復制的內(nèi)容。在學習基因工程的應用一節(jié)時，應激勵學生主動聯(lián)系當?shù)厣a(chǎn)、生活中的具體事例，引導學生思索用基因工程的方法解決實際問題。四、與其他專題的聯(lián)系本專題多數(shù)內(nèi)容都與其他專題有緊密的聯(lián)系。關于轉(zhuǎn)基因生物，在學習技術學問的基礎上應引導學生主動學習《生物技術的平安性和倫理問題》專題?！杜咛スこ獭分杏嘘P胚胎移植技術的內(nèi)容，可使學生對培育轉(zhuǎn)基因動物有更加透徹的理解?！都毎こ獭分薪榻B植物細胞培育技術，是目的基因?qū)胫参锛毎?、培育轉(zhuǎn)基因植物的重要環(huán)節(jié)。另外，學習本專題內(nèi)容時，親密關注《生態(tài)工程》專題中呈現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境問題，思索利用基因工程的方法，解決生態(tài)環(huán)境問題中常規(guī)技術難以解決的問題。1.1DNA重組技術的基本工具一、教學目標1.簡述DNA重組技術所需三種基本工具的作用。2.認同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論探討和技術創(chuàng)新。二、教學重點和難點1.教學重點DNA重組技術所需的三種基本工具的作用。2.教學難點基因工程載體須要具備的條件。三、教學過程1.設置問題情境，引導學生在思索中學習新學問。本節(jié)內(nèi)容主要是介紹DNA重組技術的三種基本工具及其作用。假如我們采納直白、平淡的方式介紹，不利于調(diào)動學生學習的主動性，也不利于學生科學素養(yǎng)的全面提高。應當通過創(chuàng)設情境，提出問題，誘導學生主動參與教學活動，開啟他們思想的閘門。限制酶──“分子手術刀”，主要是介紹限制酶的作用，切割后產(chǎn)生的結果?？稍谶M入這部分內(nèi)容學習時，設置學生關切的問題“限制酶從哪里找尋”，誘導學生聯(lián)想從前學過的內(nèi)容──噬菌體侵染細菌的試驗，進而相識細菌等單細胞生物簡潔受到自然界外源DNA的入侵。那么這類原核生物之所以長期進化而不絕滅，有何愛護機制？進而誘導學生產(chǎn)生“可能是有什么酶來切割外源DNA，而使之失效，達到愛護自身的目的”。這樣就將書中直白的“這類酶主要是從原核生物中分別純化出來”的寫法，變成了一個自主探究的思想活動。DNA連接酶──DNA片段的“分子縫合針”，寫得比較簡潔。我們可以從原有的學問動身，誘發(fā)學生思索，達到辨析、明理的作用。要想連接被切割開的DNA，學生依據(jù)從前學過的學問，第一反應就想到“DNA聚合酶”。學生這種想法的產(chǎn)生是很自然的。但事實上并不能用這種酶進行DNA片段的連接。應引領學生分析DNA聚合酶與DNA連接酶的不同作用，從而達到更深層次相識DNA連接酶的目的?；蜻M入受體細胞的載體──“分子運輸車”的學習內(nèi)容，提到作為載體必需的四個條件。教學不能僅僅著眼于讓學生記住這幾個條件，而應當通過誘導思索，明確為什么要有這四個條件才能充當載體。2.讓抽象的語言在直觀的插圖中找到注釋，在實際動手中形成正確相識。語言文字具有抽象、概括的特點；插圖等信息媒體，具有形象、直觀的特點，簡潔被感知和理解，但抽象、概括功能差。要想真正理解本節(jié)語言文字中的含義，必需將抽象的語言文字與形象的插圖等非語言信息媒體有機地結合起來，做到優(yōu)勢互補。這樣學生一時琢磨不透的抽象語言，就能在具體、直觀的插圖中找到注解。抽象的黏性末端、平末端的敘述以及磷酸二酯鍵的部位，與直觀的插圖協(xié)同運用，可使學生精確地理解切割或連接部位，理解“黏性”的內(nèi)涵。DNA連接酶是“縫合”磷酸二酯鍵的，在重組DNA過程中究竟體現(xiàn)在何處，結合插圖會易于理解。緊密結合質(zhì)粒載體結構的模式圖教學，也將使學生對構建載體條件的有關內(nèi)容變得簡潔理解。在模擬制作DNA重組模型時，單純動手剪紙板只能算是手工勞動，而模擬制作是富含科學內(nèi)涵的動手過程。當拿來剪刀時，首先意識到這是一把EcoRI的特異剪刀，應去找尋G—A—A—T—T—C的堿基序列，然后從G和A之間剪開。當拿來不干膠時，意識到只能黏連磷酸二酯鍵處，而不能去黏連堿基對處。當出現(xiàn)模擬制作失誤時，也要想想，這在真實狀況下可能是什么緣由所致。3.引導學生從基因工程的整體思索問題，解決本節(jié)教學難點。本節(jié)的難點是對載體必需具備條件的分析。要想解決這個問題，就事論事的做法不能奏效。只有將這局部的內(nèi)容整合到整個基因工程的設計過程中才能理解。例如，我們選用從霍亂弧菌中的質(zhì)粒來做載體，結合基因工程的實際目的來想：誰敢用它來做受體細胞的載體？明顯人們對分別出的基因產(chǎn)物運用后果有顧慮，從而認清載體必需對細胞無害。當然這里主要考慮載體不能有害于受體細胞，影響其生命活動的正常進行。又如，載體上沒有標記基因，我們用肉眼又看不到載體是否真正進入，那么如何鑒定？因此只有真正想到實際工作中這方面的困難，才會明白預先為什么要選具備標記基因的載體。再如，沒有一個和多個切割位點，就不能進行DNA的重組。重組DNA不能復制，就可能丟失。所以要引導學生，將一個個的問題置于整體過程中考慮，這樣才能理解局部的做法是為了實現(xiàn)整體的目標。1.2基因工程的基本操作程序一、教學目標1.簡述基因工程原理及基本操作程序。2.嘗試設計某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過程。二、教學重點和難點1.教學重點基因工程基本操作程序的四個步驟。2.教學難點（1）從基因文庫中獲得目的基因。（2）利用PCR技術擴增目的基因。三、教學過程本節(jié)是《基因工程》專題的核心，上承《DNA重組技術的基本工具》一節(jié)，下接《基因工程的應用》。本節(jié)教學難點多，學生學習有確定的困難，因此實行化整為零、各個擊破的教學過程。1.加強預習環(huán)節(jié)，先解決為什么要分四個步驟的問題，然后解決每一步驟的技術方法問題。為了突破難點及培育自學實力，在上節(jié)課結束時，可布置學生預習本節(jié)內(nèi)容。在上新課時，首先解決基因工程的基本操作程序為什么要分四個步驟，即分析每一步驟的必要性。為什么要有“目的基因的獲得”這一步？引導學生看本專題題圖中基因工程的概念：“基因工程是指依據(jù)人們的愿望，進行嚴格的設計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術，賜予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)建出更符合人們須要的新的生物類型和生物產(chǎn)品?！笨梢哉f這既是概念，也是原理。這里所說的“更符合人們須要”，就是目的，那么更符合人們須要的那個基因就是目的基因了。有了目的基因，我們才能賜予一種生物以另一種生物的遺傳特性。為什么要有“表達載體的構建”這一步？單獨的DNA片段──目的基因是不能穩(wěn)定遺傳的。課文中談到構建表達載體的目的是為了使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時使目的基因能表達和發(fā)揮作用。為什么要有“目的基因?qū)胧荏w細胞”這一步？教材指出含有目的基因的表達載體只有進入受體細胞，并且維持穩(wěn)定和表達，才能實現(xiàn)一種生物的基因在另一種生物中的轉(zhuǎn)化。為什么要有“目的基因的檢測與鑒定”這一步？這是因為目的基因是否真正插入受體細胞的DNA中，是否能夠在受體細胞中穩(wěn)定遺傳和正確表達，只有通過檢測、鑒定才能得知。在解決上述為什么基因工程操作程序分四個步驟的基礎上，進入每一程序的有關技術和方法的學習。2.加強教學媒體的運用，解決每一程序中的技術難點。在各個操作程序中都有一些技術和方法層面上的難點不好理解，成為學生學習過程的攔路虎。形象化是解決這一難題的好方法。例如，在目的基因獲得的常用方法中有“從基因文庫中獲得目的基因”的說法。盡管課文中運用了比方的方法，但語言文字仍顯抽象。應盡可能在教學中編制軟件、繪制投影片或利用掛圖來解決這一難點。讓學生了解有了基因文庫，就可隨時從中提取所須要的目的基因，引入受體細胞使之表達。而有關PCR擴增技術，則可結合書中插圖，明示出文字中概括出的變性、退火、延長、多次重復等四個過程。又如，在學習基因表達載體的構建方法時，可結合插圖，說明插入必要的元件──目的基因、啟動子、終止子和標記基因的位置及其作用。再如，學習目的基因?qū)敕椒〞r，可借用目的基因?qū)胫参锛毎姆椒īぉまr(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法以及相關的圖，講清具體方法。攻破一點后，再擴展到其他導入方法。3.通過設計某一轉(zhuǎn)基因生物，將基因工程的操作程序有機地串聯(lián)起來。本節(jié)學習的基因工程的基本操作程序和方法是對轉(zhuǎn)基因植物、動物、微生物的概括。假如在本課將要結束時，做個練習，帶領學生結合設計某一轉(zhuǎn)基因生物的具體過程，可將基因工程操作程序有機地串起來，從而加深對這一程序的相識。例如，煙草是人類健康的“殺手”。假如讓它生產(chǎn)出人類須要的藥物蛋白，應如何操作？通過這一實例引導學生結合目的基因從何而來，表達載體如何構建，如何導入煙草，如何檢測藥物蛋白產(chǎn)生與否等問題加以設計?？杉由顚W生對基因工程原理的理解。不同學生會有不同的方法，讓學生通過相互比較，相互借鑒，達到相互學習的目的。學生在課下還可查閱《科學》雜志等參考讀物，了解科學家勝利的做法。1.3基因工程的應用一、教學目標1.舉例說出基因工程應用及取得的豐碩成果。2.關注基因工程的進展。3.認同基因工程的應用促進生產(chǎn)力的提高。二、教學重點和難點1.教學重點基因工程在農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等方面的應用。2.教學難點基因治療。三、教學過程1.加強收集信息和處理信息環(huán)節(jié)的指導?；蚬こ痰膽檬腔蚬こ袒静僮鞒绦虻囊粋€必定結果。假如本節(jié)只作為成果的學習，那么就顯得思維力度不足了。為此，加強指導學生收集和處理信息這一環(huán)節(jié)。具體做法如下：無論是學習轉(zhuǎn)基因植物方面的應用，還是學習轉(zhuǎn)基因動物方面的應用，乃至轉(zhuǎn)基因工程菌生產(chǎn)藥物方面的應用，首先必需找尋目的基因。可利用下表，指導學生整理課本中供應的信息，填寫此表。這樣做既可以調(diào)動學生學習的主動性，也增加了他們分析和處理信息的實力。表轉(zhuǎn)基因生物與目的基因的關系轉(zhuǎn)基因生物目的基因目的基因從何來抗蟲棉Bt毒蛋白基因蘇云金芽孢桿菌抗真菌立枯絲核菌的煙草幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因抗鹽堿和干旱作物調(diào)整細胞滲透壓的基因耐寒的番茄抗凍蛋白基因魚抗除草劑大豆抗除草劑基因增加甜味的水果降低乳糖的奶牛甜味基因腸乳糖酶基因生產(chǎn)胰島素的工程菌人胰島素基因人指導學生提高處理信息的實力，還可以體現(xiàn)在對教材內(nèi)容的重組上。例如，我們可以解決當前世界上存在的重大問題作為主題，如以解決“糧食”、“環(huán)境污染”、“能源危機”、“攻克不治之癥”等問題作為主題，讓學生將課文中的學問或?qū)W生知道的課外的基因工程應用方面的學問進行重組。這樣的活動不僅培育了學生處理信息的實力，還會使學生感悟到肩負的社會責任，從而激發(fā)用科學技術報效祖國的志向。2.課文中的一些難點，采納小組探討，師生共同歸納的方法學習。課文中有幾處是學生學習感愛好的學問，但文字說明不多，學生學習有確定難度。例如“什么叫乳腺生物反應器”、“什么叫工程菌”、“什么是基因治療”等?？蓜?chuàng)設問題情境，讓學生探討，加深用已有學問相識新事物的實力。學生想不到的地方，可由師生共同歸納。例如，學習乳腺生物反應器時，學生提出“給我們講講乳腺生物反應器原委是怎么回事”。這時可提出以下問題，讓學生探討。（1）用動物乳腺作為反應器，生產(chǎn)高價值的蛋白質(zhì)（如教材中列舉的血清白蛋白、抗凝血酶等）比工廠化生產(chǎn)的優(yōu)越之處有哪些？（2）用基因工程技術實現(xiàn)動物乳腺生物反應器的操作過程是怎樣的？第一個問題，既可以解決乳腺生物反應器的優(yōu)越性問題，而且顯示了社會需求是乳腺生物反應器這一創(chuàng)新成果產(chǎn)生的動力。學生在充分探討和發(fā)表觀點的基礎上，師生共同歸納出乳腺生物反應器的優(yōu)點：①產(chǎn)量高；②質(zhì)量好；③成本低；④易提取。其次個問題，用基因工程技術實現(xiàn)動物乳腺生物反應器的操作過程與轉(zhuǎn)基因動物操作過程相同。而不同之處可由提出：為了將目標產(chǎn)品在奶中形成，須要運用乳腺組織中特異表達的啟動子，要在編碼目的蛋白質(zhì)的基因序列前加上乳腺組織中特異表達的啟動子構建成表達載體。操作過程大致歸納為：獲得目的基因（例如血清白蛋白基因）→構建基因表達載體（在血清白蛋白基因前加特異表達的啟動子）→顯微注射導入哺乳動物受精卵中→形成胚胎→將胚胎送入母體動物→發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物（只有在產(chǎn)下的雌性個體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達）。關于工程菌的學習，也可結合基因工程操作程序，予以說明，并結合微生物生長和代謝的特點，說明工程菌生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性。關于基因治療，可結合課文中的具體實例，歸納出大致治療過程。至于是否采納探討方式，可依據(jù)課堂時間而定。假如時間緊，也可采納引導學習的方法。1.4蛋白質(zhì)工程的崛起一、教學目標1.舉例說出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。2.簡述蛋白質(zhì)工程的原理。3.嘗試運用逆向思維分析和解決問題。二、教學重點和難點1.教學重點（1）為什么要開展蛋白質(zhì)工程的探討？（2）蛋白質(zhì)工程的原理。2.教學難點蛋白質(zhì)工程的原理。三、教學過程1.采納“問題—探究—新問題—再探究”的教學模式。本節(jié)內(nèi)容是基因工程的延長和發(fā)展。由于蛋白質(zhì)工程剛剛起步，學習內(nèi)容較少。如何學得充溢，又讓學生悟出些終身學習的道理，采納“問題—探究—新問題—再探究”的教學模式。新課一起先，可以帶領學生回憶原有學問：要想讓一種生物的性狀在另一種生物中表達，在種內(nèi)可以用常規(guī)雜交育種的方法實現(xiàn)，但要使有生殖隔離的種間生物實現(xiàn)基因溝通，就顯得力不從心了?；蚬こ痰恼Q生，為克服這一遠緣雜交的障礙問題，帶來了新的希望。于是取得了豐碩成果：大腸桿菌為人類生產(chǎn)出了胰島素，牛的乳腺生物反應器為人類制造出了蛋白質(zhì)類藥物，煙草植物體內(nèi)含有了某種藥物蛋白……至此，人們也只是實現(xiàn)了世界上現(xiàn)有基因在轉(zhuǎn)基因生物中的表達。但一個新問題出現(xiàn)了，生物產(chǎn)生的自然蛋白質(zhì)是在長期進化過程中形成的，它的結構、性能不能完全滿意人類生產(chǎn)和生活的須要。為了加深這一點的相識，可調(diào)動學生從書中找實例（干擾素例子、工業(yè)用酶的例子）加以佐證。于是要對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，制造出目前從自然蛋白質(zhì)中找不到的蛋白質(zhì)。這樣人們又起先了新一輪的探究，蛋白質(zhì)工程應運而生了。2.加強與已有學問的聯(lián)系，用逆向思維的方法解決新問題。學生在必修課中已學習過中心法則及蛋白質(zhì)具有困難的空間結構等學問。中心法則告知我們遺傳信息的流淌方向如圖所示。遺傳信息的流淌方向這是學習新學問的基礎。既然蛋白質(zhì)的功能是由DNA確定的，那么要制造出新的蛋白質(zhì)，就要改造DNA。所以蛋白質(zhì)工程的原理應當是中心法則的逆推。結合課本中插圖，可以較明確地說明這一點。還有兩點教學須要說明。第一，蛋白質(zhì)工程的誕生是有其理論與技術條件支撐的，正如課本中開頭描述的，它是隨著分子生物學、晶體學以及計算機技術的迅猛發(fā)展而誕生的，也與基因組學、蛋白質(zhì)組學、生物信息學的發(fā)展等因素有關（本書“前沿動態(tài)”中有簡要介紹）。其次，說明蛋白質(zhì)工程目前的現(xiàn)狀：勝利的例子不多，主要是因為蛋白質(zhì)發(fā)揮其功能須要依靠于正確的空間結構，而科學家目前對大多數(shù)蛋白質(zhì)的空間結構了解很少。這樣學習，可以使學生相識到科學探究之路的漫長、艱辛和永無止境。專題2細胞工程本專題教材分析一、教學目的要求學問方面1.簡述植物組織培育和體細胞雜交技術及其應用。2.簡述動物細胞培育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。情感看法與價值觀方面1.體驗植物組織培育技術。2.探討細胞工程技術的社會意義。3.認同細胞學基礎理論探討與技術開發(fā)之間的關系。4.關注細胞工程探討的發(fā)展和應用前景。實力方面1.嘗試進行植物組織培育。2.運用細胞的基礎學問，分析細胞工程的理論基礎。3.搜集有關細胞工程探討進展和應用方面的資料，進行整理、分析和溝通。二、教學內(nèi)容的結構和特點（一）教學內(nèi)容的特點本專題內(nèi)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育。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?！犊萍继骄恐珐ぉぜ毎こ痰陌l(fā)展歷程》，以圖配文的形式介紹了細胞工程的來龍去脈，使學生相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)著地探究；科學與技術是相互促進的，科學理論要經(jīng)過技術才能轉(zhuǎn)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學問──植物細胞工程基本原理和技術，其次小節(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》講解并描述了細胞的全能性、植物組織培育技術、植物體細胞雜交技術等三方面內(nèi)容，其中，植物細胞的全能性是植物組織培育的基礎，而植物體細胞雜交技術又是在植物組織培育的基礎上發(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學問，所以教材在此只簡潔敘述了細胞全能性的概念和細胞分化的實質(zhì)。關于植物組織培育技術，是植物細胞工程中最基本的技術，教材中支配了“胡蘿卜的組織培育”試驗，讓學生通過動手操作，感到細胞工程并不奇妙，并且培育學生的動手實力。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)學生探究生命科學奇異的愛好。插入的旁欄──“異想天開”意在活躍學生的思維。其次小節(jié)《植物細胞工程的實際應用》講解并描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(nèi)容。在植物繁殖的新途徑中，教材選擇了三個實例：微型繁殖、作物脫毒和奇妙的人工種子。之所以首先介紹了微型繁殖，因為它是植物組織培育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?？紤]到學生已了解單倍體、突變育種等基本學問，所以教材只對此部分內(nèi)容做了簡潔的介紹。細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物組織培育技術與發(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。為協(xié)作抗癌藥物──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紅豆杉慘遭浩劫的例子，引導學生探討植物組織培育在節(jié)約資源，愛護環(huán)境方面的重要意義。其次節(jié)《動物細胞工程》包括動物細胞的培育、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(nèi)容。關于動物細胞的培育，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)學生的愛好，接著很自然地導入動物細胞培育的內(nèi)容。教材首先介紹了動物細胞培育的概念，接著以文字敘述、圖片、小資料、探討相結合的形式，介紹細胞培育過程及原理，最終又從學生已有的內(nèi)環(huán)境學問動身，用提問的形式引出細胞培育的條件。對于細胞培育條件，教材用了較多的筆墨，其意圖是細胞培育條件的講解并描述中蘊含了細胞培育的原理。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(nèi)容，又是近幾年來的熱點問題，學生對它們有確定的了解，如何做到在原有基礎上提高呢？教材首先說明白動物體細胞核移植技術和克隆動物的關系，隨后簡潔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、思索、小資料、探討等多種形式結合，以我國的克隆牛為例，具體講解了體細胞核移植技術的過程，最終說明體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題。力圖使學生在學習學問的同時，受到科技史、科學價值觀和愛國主義的教化。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(zhì)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。既避開了重復，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(nèi)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，講解并描述了兩位科學家對單克隆抗體的探討過程，讓學生相識到豐富的聯(lián)系和想像在科學創(chuàng)新中具有重要作用。（二）教學內(nèi)容的結構三、與學生閱歷的聯(lián)系細胞工程看似微觀、抽象，很難與學生的生活閱歷相聯(lián)系，其實不然。由于植物微型繁殖技術的快速發(fā)展，學生常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、生理等探討基礎上的新技術，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(nèi)環(huán)境及免疫的學問，而這些都是學習本專題的學問基礎。四、與其他專題的聯(lián)系生物技術各個分支領域是相互滲透、相互促進的。細胞是生物體結構和功能的基本單位，細胞工程中的技術是其他生物工程的基礎。例如，細胞工程最主要和基礎的技術是動植物細胞的培育技術，而基因工程中受體細胞的培育和篩選，胚胎工程中動物細胞的培育都須要細胞培育的技術。2.1植物細胞工程一、教學目標1.簡述植物組織培育和植物體細胞雜交技術。2.列舉植物細胞工程的實際應用。3.嘗試進行植物組織培育。二、教學重點和難點1.教學重點（1）植物組織培育的原理和過程。（2）植物體細胞雜交的原理。（3）植物細胞工程應用的實例。2.教學難點植物組織培育的試驗。三、教學過程本節(jié)教材內(nèi)容對學生來說，雖說在必修模塊中學了一些細胞的學問，但仍舊是一個新的領域，學習起來有確定的困難?？刹杉{講授為主結合探討的方法進行教學。具體如下。在細胞的全能性及細胞分化的實質(zhì)、植物組織培育技術這部分內(nèi)容的教學中，首先可用教材上的菊花圖引入本節(jié)的標題，同時提出一個問題──為什么植物的一個花瓣就可以培育出完整的植株呢？以引入本節(jié)課的第一個問題──細胞的全能性及分化。關于細胞的全能性和細胞分化這部分內(nèi)容，因為學生在必修模塊中學過，所以可以提問的方式讓學生回顧，再依據(jù)學生的回答狀況按教材上的內(nèi)容進行講解。然后再通過“怎樣把植物的一個花瓣培育成完整的植株”這個問題引入本節(jié)課的重點及難點問題──植物組織培育技術。教材這部分的內(nèi)容是通過試驗“胡蘿卜的組織培育”來進行探討和總結的，應當盡量創(chuàng)建條件完成這個試驗。在不具備完成該試驗條件的學校，可以帶領學生參觀組培試驗室，或讓學生觀看植物組織培育技術的錄像片。同時結合教材的探討題進行教學，還可再補充兩個問題：（1）離體的器官、組織或細胞假如不進行脫分化處理，能否培育成完整植物體？（2）確定植物細胞脫分化、再分化的關鍵因素是什么？在植物體細胞雜交技術及植物繁殖的新途徑的教學中，首先可通過教材上的番茄—馬鈴薯實例引入，讓學生思索20世紀60年頭，一些科學家提出這樣一個設想：讓番茄與馬鈴薯雜交，培育出地上結番茄果實，地下結馬鈴薯塊莖的植物。假如要實現(xiàn)這一設想，你認為可以采納哪些方法？這樣一來一下子就把學生吸引到本節(jié)課要解決的問題──植物體細胞雜交技術上。隨后讓學生分析植物體細胞雜交技術的概念，再依據(jù)此概念，結合學生原有的植物細胞結構特點、酶的特性及新學習的植物組織培育技術的學問來回答下述問題：（1）要想讓兩個來自不同植物的體細胞融合在一起，遇到的第一個障礙是什么？（2）有沒有一種溫柔的去細胞壁的方法？（3）假如兩個來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生融合形成了雜種細胞，下一步該對此細胞做何種處理？（4）如何將雜種細胞培育成雜種植株？與學生一起探討后，再按教材上的植物體細胞雜交技術流程圖進行總結，重點講解以下內(nèi)容。①流程圖中為了簡化，僅畫了一個馬鈴薯的原生質(zhì)體與一個番茄的原生質(zhì)體之間的融合，可真正在實際操作過程中，是把很多馬鈴薯的原生質(zhì)體和很多番茄的原生質(zhì)體放在一起，讓它們自由融合，再從中篩選出所需的雜種細胞。②由于不同種的細胞其細胞膜的特點不一樣，如不作任何處理，把它們放在一起，讓它們自然融合是不行能的，所以原生質(zhì)體間的融合必須要人工誘導。最終要特殊強調(diào)植物體細胞雜交技術的意義，以及植物體細胞雜交已取得的進展和尚未解決的問題，使學生認同科學是一個不斷發(fā)展的過程，激發(fā)學生探究生命科學奇異的愛好及勇于質(zhì)疑的科學精神。在植物繁殖新途徑的教學中，首先可由植物組織培育技術引入，讓學生回憶植物組織培育技術的基本原理和過程，思索利用這項技術能做哪些工作？再逐一講解微型繁殖技術、作物脫毒及人工種子。微型繁殖技術的特點需從教材中提煉出來：①繁殖速度快；②“高保真”（因為是無性繁殖）；③不受自然生長季節(jié)的限制（因為在具有確定人工設施的室內(nèi)生產(chǎn)）。關于植物組織培育的其他應用，應當參照教材的思路，先介紹生產(chǎn)實踐中遇到的問題，說明社會生產(chǎn)的實際須要，再介紹科技人員是如何應用植物組織培育技術解決這些問題的。例如，關于在作物脫毒中的應用，應當先介紹長期進行無性繁殖的作物，易積累感染的病毒，導致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差，而植物的分生區(qū)一般不會感染病毒，用分生區(qū)的細胞進行組織培育，就能得到大量的脫毒苗。這樣進行教學，一是能夠讓學生更好地理解先進技術的應用價值，二是能夠調(diào)動學生的學習愛好，三是有利于培育學生分析問題、解決問題的實力。在細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的教學中，盡管此內(nèi)容是植物組織培育技術在另一方面的重要應用，但由于學生對此內(nèi)簡潔于理解，所以可先讓學生閱讀教材，再結合資料分析，師生共同探討資料分析中的探討題。2.2動物細胞工程一、教學目標1.簡述動物細胞培育的過程、條件及應用。2.簡述通過動物體細胞核移植技術克隆動物的過程和應用前景。3.舉例說出動物細胞融合與單克隆抗體的原理和應用。二、教學重點和難點1.教學重點（1）動物細胞培育的過程及條件。（2）用動物體細胞核移植技術克隆動物的過程。（3）單克隆抗體的制備和應用。2.教學難點（1）用動物體細胞核移植技術克隆動物的過程。（2）單克隆抗體的制備過程。三、教學過程有了第一節(jié)的基礎，學生對本節(jié)內(nèi)簡潔于理解。因此，本節(jié)教學采納講授、自學、探討等相結合的教學方法。具體如下。在動物細胞培育的教學中，可把這部分內(nèi)容歸納成三個問題：（1）為什么要進行動物細胞的培育？（2）什么是動物細胞的培育？（3）怎樣進行動物細胞的培育？第三個問題是本節(jié)課的重點。關于動物細胞的培育過程，可參照教材中的動物細胞培育過程示意圖進行講解，講解中要留意區(qū)分原代培育和傳代培育這兩個概念。對于動物細胞培育的條件，則要從學生已有的內(nèi)環(huán)境的學問動身，啟發(fā)學生自己動腦思索這個問題，以加深對培育條件的理解。在動物體細胞核移植技術及克隆動物的教學中，可首先讓學生列舉所知道的克隆動物，調(diào)動學生已有的學問。隨后可向?qū)W生提問：克隆動物的方法與植物組織培育一樣嗎？然后向?qū)W生說明目前動物體細胞克隆是通過核移植技術來實現(xiàn)的，以引入本節(jié)課的主題。關于核移植技術發(fā)展簡史，可讓學生在課堂上閱讀，本節(jié)課的重點和難點是在動物體細胞核移植技術過程，教材中選用了一個特別好的素材──以誕生在我國的高產(chǎn)克隆奶牛為例，來說明體細胞核移植的過程。應充分利用和挖掘教材內(nèi)容，帶領學生一步步弄清動物體細胞核移植技術的過程。對于體細胞核移植技術的應用前景和存在的問題這部分內(nèi)容，可結合本節(jié)教材“思索與探究”中的有關問題，以及“拓展視野”中的有關克隆羊多利的早衰問題等，讓學生探討。在細胞融合和單克隆抗體的教學中，可先啟發(fā)學生回顧植物體細胞雜交技術的過程，再通過動植物細胞異同點的對比，引導學生大膽推想出動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理及方法基本相同，以培育學生的學問遷移實力。隨后通過教材上的用滅活病毒誘導動物細胞融合過程的示意圖，重點講解為什么滅活的病毒可用來做誘導物，并指出動物細胞的融合也須要把多個兩種細胞放在一起，讓它們隨機融合后，再從中篩選雜交細胞。最終要講明動物細胞融合技術的意義和應用，以便自然過渡到單克隆抗體上來。關于單克隆抗體的教學，要利用好教材供應的材料，突出從問題入手的思路，先介紹醫(yī)療實踐中僅靠細胞培育難以獲得大量抗體，然后，一步一步啟發(fā)學生探討怎樣解決這個問題。要把科學家在研制單克隆抗體過程中，通過大膽的想像，創(chuàng)建性地解決問題的過程作為本節(jié)教學的重點和亮點，使學生在獲得單克隆抗體學問的同時，受到創(chuàng)新精神的教化。專題3胚胎工程本專題教材分析一、教學目的要求學問方面1.簡述動物胚胎發(fā)育的基本過程。2.簡述胚胎工程的理論基礎。3.舉例說出胚胎工程的應用及發(fā)展前景。情感看法與價值觀方面1.認同胚胎工程在畜牧業(yè)、醫(yī)療等領域的應用價值。2.關注胚胎工程的探討進展。實力方面搜集胚胎工程探討進展的資料，撰寫專題綜述報告。有關胚胎工程的內(nèi)容是首次編入中學選修教材，這部分學問對和學生來說比較生疏，在教學中應當留意以下幾個問題：1.明確學習胚胎工程學問的目的。由于現(xiàn)代生物科學技術對國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展具有舉足輕重的影響，因此，它越來越成為各國探討開發(fā)的重點和科技競爭的熱點。進入21世紀以來，各國政府特別重視生物技術的探討與產(chǎn)業(yè)化，加大了培育和扶持的力度。我國政府也把生物科學技術作為優(yōu)先探討和發(fā)展的領域，并取得了令人矚目的成就。胚胎工程是生物技術的重要組成部分，它的探討和應用不僅推動了制藥、器官移植醫(yī)學等領域的變革，而且還加速了畜牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。目前我國在胚胎移植改良牛、羊品種，體細胞克隆牛、羊等家畜的技術方面已經(jīng)進入國際先進行列。因此，了解一些胚胎工程的學問，可以為學生將來接著學習和走向社會打下基礎。在教學過程中要結合教材內(nèi)容，不斷強化學習目的，加強學生的使命感和自覺性。2.充分利用各種課程資源，深化課堂教學改革，提高教學效益。課改的過程也是更新教化觀念，變更教學方式的過程。要結合教學的具體內(nèi)容和學生的具體狀況，充分利用各種課程資源，激發(fā)學生學習愛好，促進學生探究問題、自主學習。例如，關于胚胎工程的進展常見于各種媒體的報道，學生對此有確定的了解，可讓學生從報紙、雜志、廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)等媒體上搜集關于胚胎工程進展的信息，作為課堂教學和組織學生探討的素材，這樣不僅可以使學生關注胚胎工程，還可以培育學生的搜集和處理信息的實力。教材中有關操作技術的內(nèi)容與學生的生活閱歷有確定的距離，可以因地制宜，應盡可能發(fā)動學生到旁邊社區(qū)內(nèi)的科研機構、醫(yī)院、家畜良種站、畜牧養(yǎng)殖場等單位參觀和調(diào)研，獲得感性資料，在此基礎上進行溝通，并撰寫專題綜述報告。此外，還可以通過請專家講演、座談，制作教學課件，組織學生自學以及分組探討等多種教學活動，培育學生的多種實力，提高教學效果。3.胚胎工程技術的廣泛應用推動了畜牧業(yè)、醫(yī)學等的發(fā)展。本專題中關于胚胎工程技術的操作是以家畜為例進行講解并描述的，為了讓學生能夠全面地了解胚胎工程技術的應用狀況，在教學過程中應當加入胚胎工程技術在醫(yī)學方面的應用實例，如運用體外受精技術治療“不育癥”、胚胎移植等技術培育“試管嬰兒”等。二、教學內(nèi)容的結構和特點（一）教學內(nèi)容的特點本專題包括《體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育》《體外受精和早期胚胎培育》《胚胎工程的應用及前景》三節(jié)。本專題教學的參考課時為7課時，《體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育》用3課時教學，《體外受精和早期胚胎培育》用1課時教學，《胚胎工程的應用及前景》用3課時教學。本專題題圖中展示的是高產(chǎn)羊生下的幾只羔羊，它們是科技工作者采納胚胎移植技術處理后同時期誕生的，作為胚胎工程的成果編者將其放在題圖中主圖的位置。四周配有幾幅小圖，體現(xiàn)了胚胎工程的主要操作技術：右上圖是科學工作者正在實體顯微鏡下進行視察；左上圖是我國科技工作者正在手術臺上對動物進行胚胎移植手術；左下圖展示的是正在發(fā)育的胚胎，畫龍點睛地突出了本專題的主題──胚胎工程。與其他專題一樣，在題圖中引出了胚胎工程的概念。這種圖文并茂呈現(xiàn)概念的方式，有利于激發(fā)學生對胚胎工程的愛好和對概念的理解?！犊萍继骄恐珐ぉづ咛スこ痰慕ⅰ?，簡述了胚胎工程100多年來建立和發(fā)展的歷史。胚胎工程是在探討胚胎移植的理論和技術的基礎上建立起來的，科學家在此基礎上又解決了哺乳動物體外受精的技術，繼而推動了胚胎分割、性別鑒定、體細胞克隆、胚胎干細胞培育等現(xiàn)代胚胎工程技術的建立和發(fā)展。本專題在總體內(nèi)容支配上也體現(xiàn)了胚胎工程的發(fā)展脈絡。首先對胚胎工程的理論基礎──哺乳動物的受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律，進行了較深化地講解并描述，在此基礎上介紹了胚胎工程技術。目前，胚胎工程技術中應用較多的是體外受精和胚胎移植技術，因此，可以說它們是胚胎工程技術的基礎；胚胎分割技術是繼胚胎移植技術后快速發(fā)展起來的技術，方法簡潔，效率更高；胚胎干細胞的培育不僅是胚胎工程的重要成就之一，它在基礎生物學、畜牧學、醫(yī)學上都有重要的應用價值，是當前探討的熱門課題之一。教材基本是依據(jù)胚胎工程技術發(fā)展的時間依次對其進行介紹的?！扼w內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育》部分是學習本專題的基礎。由于義務教化生物課程標準和一般中學生物課程標準的必修部分，都沒有明確的要求，這就使這部分內(nèi)容，顯得尤為重要，教學中應予重視。本部分教材主要講解并描述了哺乳動物的體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育規(guī)律這兩部分內(nèi)容。引言中短短幾句話,很清晰地點明白胚胎工程與本節(jié)內(nèi)容的關系:“胚胎工程的很多技術，實際是在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。因此，了解哺乳動物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律，就顯得特別重要了。”關于哺乳動物的受精過程，有關精子和卵子的減數(shù)分裂過程在必修模塊中已經(jīng)學習過，教材對這部分內(nèi)容只做了簡要的介紹，而對學生沒學習過的精子的變形、卵泡的形成、卵子成熟的兩次減數(shù)分裂場所剛好間等有關內(nèi)容則進行了重點介紹，以使學生對精子和卵子發(fā)生的過程有更全面的了解。關于哺乳動物的受精過程，教材在初中和中學必修內(nèi)容的基礎上，突出了受精前精子的獲能打算，受精過程中精子的頂體反應，卵子的透亮帶反應、卵黃膜的封閉作用及雄、雌原核的形成等生理活動的講解并描述，目的是為下一節(jié)內(nèi)容的學習打基礎。關于哺乳動物的早期胚胎發(fā)育，教材刪繁就簡地講解并描述了受精卵—卵裂—桑椹胚—囊胚—原腸胚及胚層分化—胎兒雛形形成的過程，以及各時期的重要特點。其中特殊突出講解并描述了與胚胎移植、胚胎分割親密相關的桑椹胚細胞的全能性，囊胚具有分化實力的內(nèi)細胞團。這些內(nèi)容為本專題后續(xù)學問的學習奠定了必要的基礎。關于《體外受精和早期胚胎培育》一節(jié)，教材首先以設問“你聽說過試管牛、試管羊嗎？你知道什么是試管動物技術嗎？”這一方式引出試管動物技術的概念，親切、自然；然后在“從試管牛說起”的標題下創(chuàng)設情景，提出如何解決良種牛的快繁問題，并很自然地提出“借腹懷胎”問題。這樣學生很簡潔理解體外受精在生產(chǎn)實際中的意義，也能激發(fā)學生學習抽象內(nèi)容的愛好。關于體外受精的內(nèi)容，教材重點闡述了卵母細胞的采集和培育方法，精子的采集和受精前的獲能處理方法等基礎學問，而體外受精的方法則主要是通過“哺乳動物體外受精示意圖”進行講解并描述的。關于早期胚胎培育的內(nèi)容，在簡潔介紹了早期胚胎培育方法的基礎上，也主要通過“牛體外受精胚胎生產(chǎn)流程圖”來展示了胚胎工廠化生產(chǎn)的過程。這種圖文并茂的編寫方式，可以幫助學生更直觀地理解體外受精技術及其生產(chǎn)過程。“牛體外受精胚胎生產(chǎn)流程圖”是對本節(jié)課主要內(nèi)容的概括性總結。正文旁欄“奇思妙想”中所創(chuàng)設的“將屠宰場和胚胎工廠合建”的想法，是幫助引導學生在符合科學的前提下進行創(chuàng)新的資料。關于《胚胎工程的應用及前景》一節(jié)，教材集中講解并描述了胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞的分別和培育這三種胚胎工程技術。關于胚胎移植，教材首先從胚胎移植的概念導入，通過概念的學習使學生知道胚胎移植的含義及在胚胎工程中的地位，即體外受精、胚胎分割等任何一項胚胎工程技術所生產(chǎn)的胚胎，都必需經(jīng)過胚胎移植技術才能獲得后代，胚胎移植是胚胎工程的最終一道“工序”。關于胚胎移植的現(xiàn)狀和意義，教材先用數(shù)字簡述了胚胎移植的現(xiàn)狀，以引起學生的重視，再用圖解的方式，從加速育種工作和品種改良、大量節(jié)約購買種畜費用、一胎多產(chǎn)、保存品種資源和愛護瀕危物種等幾方面，闡述了胚胎移植在充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體繁殖潛力方面的意義。關于胚胎移植的基本程序，教材是在講解并描述胚胎移植的生理學基礎之上，以圖代文的方式進行講解并描述的。用形象的流程圖來講解生物技術的基本程序，可使學生更深化，更直觀地理解所學的內(nèi)容。關于胚胎分割的內(nèi)容，教材是從概念、基本操作方法及存在的問題幾方面進行講解并描述的。胚胎干細胞的分別和培育是胚胎工程的探討前沿，教材配以直觀的彩圖來幫助學生理解，教材主要介紹了胚胎干細胞的來源、功能及特點，重點講解并描述了胚胎干細胞的應用。（二）教學內(nèi)容的結構三、與學生閱歷的聯(lián)系關于哺乳動物的受精和早期胚胎發(fā)育規(guī)律的學問是胚胎工程的理論基礎，哺乳動物的受精、精子和卵子發(fā)生的過程中的有關減數(shù)分裂的內(nèi)容，學生已在中學生物必修模塊中學習過，在此基礎上學生能比較簡潔理解精子和卵子的發(fā)生過程。除此之外，學生通過報刊、電視等媒體對“試管動物”、“借腹懷胎”、體外受精、胚胎移植、胚胎干細胞等有關學問也有確定的了解。這些都是學生學習本專題的基礎。四、與其他專題的聯(lián)系胚胎工程中的卵母細胞及受精卵的培育、胚胎分割及胚胎干細胞培育等技術與“基因工程”、“細胞工程”等現(xiàn)代生物科技專題有著親密聯(lián)系，可以說“動物基因工程”、“動物細胞工程”等是胚胎工程的上游技術，而胚胎工程則屬于下游技術。教材中講解并描述的胚胎工程技術雖然多以家畜為例，但是一旦應用于人類，則會因“借腹懷胎”，“試管嬰兒”等問題發(fā)生倫理方面的爭議，從這個角度來看，本專題與《生物技術的平安性和倫理問題》專題也有著親密的聯(lián)系。3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育一、教學目標1.簡述哺乳動物的精子和卵子的發(fā)生及受精過程。2.簡述哺乳動物的胚胎發(fā)育過程及其主要特點。3.認同胚胎工程建立及發(fā)展的意義。二、教學重點和難點1.教學重點（1）哺乳動物精子和卵子的發(fā)生。（2）哺乳動物的受精過程。（3）哺乳動物的胚胎發(fā)育。2.教學難點（1）哺乳動物受精過程中精子的獲能、頂體反應、透亮帶反應、卵黃膜封閉作用的概念和生理功能。（2）哺乳動物胚胎發(fā)育各階段的主要特點。三、教學過程本節(jié)是本專題的起始課，課文的導入方式對激發(fā)學生的學習熱忱具有重要作用。本節(jié)可用題圖或其他有關的背景材料導入，通過背景材料引出胚胎工程的概念。關于《科技探究之路──胚胎工程的建立》，用學生快速閱讀和講解并描述有機結合的教學方式（快速閱讀可使學生集中留意力，提高學生自學的實力，有助于理解課文）。首先指導學生在規(guī)定時間讀完一遍教材，然后，將每段的第一句和最終一句重新快速閱讀一遍，再從讀過的段落和句子中試著分析和理解下面的問題：（1）胚胎工程的建立可大致分為幾個階段？在每一個階段中，胚胎工程技術有什么重大突破？這些重大突破對推動生產(chǎn)力的發(fā)展有什么作用？（2）為什么說胚胎移植技術的勝利和應用帶動和加速了體外受精技術的探討？（3）美籍華人科學家張明覺在動物生殖生理學上有什么重大發(fā)覺？這個發(fā)覺對促進胚胎工程實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化有何意義？（4）通過胚胎工程的建立過程，你如何相識科學、技術、社會三者之間的關系？為了幫助學生更好地分析和理解問題，可組織學生分小組探討溝通。最終，由小組推選一人，或由隨機地選擇學生來講解這些問題。當發(fā)言的學生講完后，其他學生可以補充。的講解并描述著重于對學生的探討發(fā)言進行總結和評價。要明確指出，探討胚胎工程的百年發(fā)展史，能增加我們對胚胎工程探討過程的了解，從中領悟科學的發(fā)展就是不斷“發(fā)覺問題—提出問題—設計試驗—進行試驗—得出結論”的探究過程。同時，也使我們看到，胚胎工程的探討每取得一項突破，都會給畜牧業(yè)、醫(yī)學的發(fā)展帶來一次飛躍；而畜牧業(yè)、醫(yī)學的每一次飛躍發(fā)展，又都會給胚胎工程帶來新的課題，促進胚胎工程的發(fā)展?？茖W、技術與社會就是在這種相互影響中得到發(fā)展的，但是，應當知道，科學基礎理論的探討在推動技術進步中具有核心作用。為了使學生對胚胎工程的技術有一個全面的了解，簡潔介紹一下體細胞克隆、轉(zhuǎn)基因等技術與胚胎工程的內(nèi)在聯(lián)系，或者請學生自己查找資料去了解。關于胚胎工程技術在畜牧業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學及愛護瀕危動物等實踐中具有的重要作用，要以生動的實例進行表述，以引起學生的求知欲。關于《體內(nèi)受精》的教學過程，在學生已有的“減數(shù)分裂”和“受精作用”學問基礎上，依據(jù)學生和學校的具體狀況采納不同的教學方法。方法一：運用多媒體、圖解等進行講解并描述。講解并描述過程中要留意調(diào)動學生的主動性，引導“學生自己得出概念，而不是將概念灌輸給學生”。例如，讓學生自己比較出精子與卵子在發(fā)生上的重要區(qū)分，總結出哺乳動物的受精過程。方法二：運用合作探究學習的方法。通過合作探究學習，讓學生自己親身體會并組織所學的學問。在運用合作探究學習方法時要留意以下幾點：（1）盡量使每一個學生都有任務，以使他們都能投入到教學活動中去；（2）運用這種方法進行教學時，要敢于打破傳統(tǒng)講解并描述法詳盡講解內(nèi)容的習慣，要細心、大膽地取舍教材內(nèi)容，只須讓學生充分透徹地駕馭基本概念和核心內(nèi)容；（3）學習的全過程必需在組織和指導下進行，使學生集中留意力，這樣才能取得預期效果；（4）在對學生進行評價時要堅持評價的結果是能激發(fā)和激勵他們的學習。盡量幫助學生在評價過程中發(fā)覺自己、確定自己，讓他們感受勝利的喜悅。應在上課前幾天，將須要探究的內(nèi)容分成課題，每個課題下還有子課題（可參考前面“教學內(nèi)容的結構”中的“體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育”制定子課題）；然后，把課題和子課題隨機分發(fā)給已指定好的各小組組長，由每個小組長安排給小組成員，要求學生回家閱讀教材后，查閱資料，仔細打算（要學生運用多種方式，如圖解、掛圖、多媒體等方式表述課題內(nèi)容，并賜予幫助）。上課時，先請學生將教材中新出現(xiàn)的學問結構提出來，進行說明；然后分小組按下列程序活動：每個學生匯報子課題打算的狀況，并提出疑點→小組探討、解疑→綜合課題內(nèi)容→選出代表→代表上講臺介紹，先介紹課題內(nèi)容，然后簡述資料收集的方法和小組探討狀況→小組成員補充→其他小組同學提問→答疑或爭辯→小組內(nèi)部和各小組之間進行評價→總結。關于《胚胎發(fā)育》的教學過程，按教材最終的內(nèi)容“課外活動：視察蛙受精卵的分裂”，組織課外小組的學生進行視察，并寫下視察記錄。有條件的學校最好將蛙受精卵的分裂過程拍攝下來。上課時，卵裂期的特點請課外小組的學生講解并描述，并展示拍攝的照片或錄像；胚胎發(fā)育的其他時期由講解并描述，講解并描述時最好運用課件、掛圖、模型、多媒體等，以增加直觀性。3.2體外受精和早期胚胎培育一、教學目標1.簡述哺乳動物體外受精技術的主要操作步驟。2.簡述哺乳動物胚胎的早期培育方法。3.認同體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義。二、教學難點與重點1.教學重點（1）體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義。（2）哺乳動物體外受精技術的主要操作步驟。2.教學難點（1）卵母細胞的采集和培育。（2）精子的采集和獲能。三、教學過程教學過程確定要依據(jù)學生的具體狀況、教材的內(nèi)容、教學的條件綜合考慮進行。本節(jié)教材是在哺乳動物體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的理論基礎上，著重簡述哺乳動物體外受精和胚胎早期培育的技術方法。本節(jié)內(nèi)容簡潔，學生通過閱讀基本能明白。另外，由于所講內(nèi)容技術性較強，與學生的生活相距較遠，不易引起學習愛好，所以可采納探究式的學習方法，以“試管?！睘槔?，創(chuàng)設出一種新的學習情景，在的帶領下，讓學生以胚胎工程學家的身份出現(xiàn)，親歷其境地去思索和探究“體外受精和早期胚胎培育”的過程，領悟其探究的方法，以達到激發(fā)愛好、培育實力、獲得學問的目的。對具體的教學方法如下。課前搜集有關“試管?！奔夹g及其發(fā)展的資料，并制作“利用屠宰廠牛卵巢收集卵母細胞，并工廠化生產(chǎn)試管胚胎”的計算機協(xié)助教學軟件（或投影片）。同時，布置學生搜集有關“試管牛”的資料。在課堂活動中，首先提出問題：“你聽說過試管牛、試管羊嗎？你知道什么是試管動物技術嗎？”從而引出試管動物技術的概念及體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義，提出本節(jié)主題。接著，請學生回憶第一節(jié)課的內(nèi)容，并思索探討以下各題：（1）哺乳動物體內(nèi)胚胎的形成須要經(jīng)過哪些過程？（精子和卵子的發(fā)生—受精—胚胎的發(fā)育）（2）哺乳動物體外胚胎的發(fā)育須要完成哪些環(huán)節(jié)？（獲得精子和卵子—體外受精—體外胚胎培育）。在學生探討出結果的基礎上，告知學生，胚胎工程專家就是依據(jù)這幾個環(huán)節(jié)來探討哺乳動物體外受精和胚胎早期培育方法的。今日請大家來扮演胚胎工程專家，共同模擬探討“試管?！惫S化生產(chǎn)的技術流程。首先，請學生閱讀教材；然后與學生一起制定探討“試管?！惫S化生產(chǎn)的技術流程，并擬出以下關于技術流程的探討題目：（1）卵母細胞的采集和培育；（2）精子的采集和獲能；（3）受精；（4）胚胎的早期培育；（5）畫出“試管牛”工廠化生產(chǎn)的技術流程圖解讓學生自由組合成課題小組，選定探討題目（全部課題都要被不同組選定）。指導學生探討的方法：查閱有關資料（可依據(jù)教材或利用自己搜集的有關“試管?！钡馁Y料）→研討、制定技術方法→寫出探討報告。各課題小組按選定的探討課題進行研討，并寫出探討報告。各課題小組的代表公布探討報告，與學生共同進行評價。3.3胚胎工程的應用及前景一、教學目標1.舉例說出胚胎移植和胚胎分割。2.認同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。3.關注胚胎工程的探討進展和應用價值。二、教學難點與重點1.教學重點（1）胚胎移植的生理學基礎、基本程序和應用。（2）胚胎分割的應用意義。（3）胚胎干細胞探討的意義。2.教學難點（1）胚胎移植的生理學基礎。（2）胚胎干細胞的概念和分別途徑。三、教學過程關于“胚胎移植”的教學過程，選一篇有關的資料發(fā)給同學閱讀，例如下面的一則報道。中國首例體細胞克隆牛胚胎移植后代今晨降生（中新網(wǎng)2003年10月8日電）據(jù)膠東在線報道，今日凌晨3時18分，中國首例體細胞克隆牛的胚胎移植后代克隆?！拜磔怼痹谏綎|萊陽農(nóng)學院動物胚胎工程中心試驗場呱呱墜地?？寺∨！拜磔怼笔遣杉{最新的玻璃化超快速冷凍技術和超數(shù)排卵技術繁殖的新型克隆牛。今日凌晨，記者和科研人員一起，著急地等待“蓓蓓”的降生。3時18分，在科研人員的努力下，克隆牛“蓓蓓”最終來到了這個世界。母親黑白花奶牛“梨花”舐犢情深，突然發(fā)起牛威，不許眾人靠近，并用舌頭舔干“蓓蓓”濕濕的黑色毛皮?！拜磔怼逼鹣缺犻_眼睛，怯生生地看著四周關切它的人們。凌晨4時左右，在母親的幫助和四周人們的激勵下，“蓓蓓”最終顫悠悠地站了起來，并在母親的幫助下起先行走?？蒲腥藛T費了好大的勁才遏制住了母親的牛勁，起先對剛降生的“蓓蓓”進行科學測量。經(jīng)測量，“蓓蓓”體長66cm，身高78cm，胸圍81cm，心律188次/min，體溫39℃，體重33kg，各項生理指標正常?？寺∨！拜磔怼笔俏覈鴦倮敝车氖桌推浯卫浩つw上皮細胞克隆?！翱悼怠焙汀半p雙”的后代。2001年，我國探討人員對“康康”和“雙雙”進行了超數(shù)排卵處理，于2003年1月2日，從“雙雙”體內(nèi)采集到13枚符合國際胚胎移植標準的可用胚胎（這是國際上首次對體細胞克隆牛進行超數(shù)排卵處理試驗并獲得可用胚胎）。探討人員將這些標準胚胎經(jīng)過玻璃化超快速冷凍處理后，移植到中國黑白花奶?！袄婊ā钡淖訉m內(nèi)，結果獲得妊娠。采納超數(shù)排卵技術和玻璃化超快速冷凍技術的“蓓蓓”的降生證明，體細胞克隆?！翱悼怠焙汀半p雙”與正常繁殖母牛一樣對外來激素具有較好的應答實力；體細胞克隆牛經(jīng)超數(shù)排卵獲得的胚胎移植后，具有正常的發(fā)育成胎兒的實力；“蓓蓓”的降生，證明白我國體細胞克隆技術已達到世界前列。采納超數(shù)排卵技術會給畜牧業(yè)帶來巨大的變革，會促使良種克隆?？焖俜庇玫綄崿F(xiàn)，這一切將大大地帶動畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。名詞說明玻璃化超快速冷凍技術：它是最簡潔、最快速的胚胎冷凍保存技術，冷凍過程不超過1min，不須要昂貴的程控冷凍儀器，是促進胚胎移植產(chǎn)業(yè)化的關鍵技術之一。該項目采納玻璃化冷凍體細胞克隆牛胚胎移植產(chǎn)犢，在世界上尚屬首例。超數(shù)排卵：也簡稱“超排”，是指將供體母牛經(jīng)激素處理，使其發(fā)情，并能排出數(shù)量較多的發(fā)育成熟的卵子，經(jīng)合理的人工授精方法，可以獲得數(shù)量較多的可移植胚胎。在學生閱讀后，指導學生分組探討：什么是胚胎移植？在學生得出胚胎移植概念的基礎上，引導學生完善概念。然后讓學生通過閱讀教材了解胚胎移植的現(xiàn)狀，總結胚胎移植的意義。有關“胚胎移植的生理學基礎”的四點內(nèi)容，要重點講解并描述，并指導學生分析“為什么胚胎移植要在動物發(fā)情排卵后一段時間內(nèi)進行”，以使學生了解胚胎移植的原則，為學生理解胚胎移植基本程序奠定基礎。有關“胚胎移植的基本程序”內(nèi)容，閱讀教材后，讓學生進行概述，這時要留意指導學生理解每一步技術操作的作用。關于“胚胎分割”的教學過程，學生自學后，探討以下問題：（1）什么是胚胎分割？它在畜牧生產(chǎn)上有何意義？（2）囊胚期的內(nèi)細胞團有何功能？對囊胚階段的胚胎進行分割時要留意什么？為什么？（3）如何進行牛胚胎的分割？總而言之，在教學過程中要留意用自讀、設問、探討等多種形式來引發(fā)學生的學習愛好，防止一言堂。具體方法可參見后面的《教學案例》。關于“胚胎干細胞”的教學過程，讓學生閱讀教材和通過報刊、雜志、互聯(lián)網(wǎng)等媒體搜集資料，撰寫一篇關于胚胎干細胞應用價值的綜述，其中要對胚胎干細胞的來源、功能及特點進行說明。寫好的綜述要在班里溝通，并由學生和給以評價。在學習本節(jié)時，假如有條件,可組織學生到家畜良種場參觀，或請胚胎工程的專家進行專題講座，以開闊視野，加深相識。專題4生物技術的平安性和倫理問題專題教材分析一、教學目的要求學問方面1.簡述與生物技術平安性和倫理問題有關的生物學學問，能運用這些學問理解不同觀點的內(nèi)容和論據(jù)。2.舉例說誕生物武器對人類的威逼。情感看法與價值觀方面1.關注轉(zhuǎn)基因技術的平安性問題，相識到每一項生物技術的發(fā)展都有可能帶來平安性和倫理問題。2.養(yǎng)成關注社會問題探討的參與意識，形成質(zhì)疑、求實的科學看法，并能以理性的、主動的看法關注問題的解決──通過科技手段的進步、社會規(guī)范的建立等途徑“趨利避害”。實力方面面對來自媒體和他人關于生物技術平安性和倫理問題的不同觀點，能夠運用已有的生物學學問進行辨析，初步形成客觀的科學的評價實力。二、教學內(nèi)容的結構和特點（一）教學內(nèi)容的特點本專題內(nèi)容包括《科技探究之路──生物技術引發(fā)的社會爭辯》及三節(jié)正文：《轉(zhuǎn)基因生物的平安性》、《關注生物技術的倫理問題》和《禁止生物武器》。第一節(jié)《轉(zhuǎn)基因生物的平安性》可用2課時教學，其次節(jié)《關注生物技術的倫理問題》可用2課時教學，第三節(jié)《禁止生物武器》可用1課時教學。本專題還支配了一個課外活動：“社會調(diào)查”（或“辯論會”）。本專題題圖的寓意是：公眾對現(xiàn)代生命科學探討成果的倫理關注，往往超過了對科學價值理解的愛好。當試管嬰兒、轉(zhuǎn)基因食品、克隆動物等來到人間時，有人為此感到歡欣鼓舞，有人覺得如同一場夢魘。原委該如何應對？本專題的學習是在前面幾個專題的基礎上進行的。前面幾個專題主要是在技術層面上介紹各種生物技術的原理與應用，其學問、技能的成分更多些，而本專題主要是進行平安性和倫理問題的探討。例如，關于“轉(zhuǎn)基因生物的平安性”問題的探討。首先，在概述轉(zhuǎn)基因成果的基礎上提出問題，如食用轉(zhuǎn)基因食品會不會對人體健康造成隱性損害？轉(zhuǎn)基因生物會不會對生態(tài)環(huán)境造成破壞等；然后，以“論壇”的形式，從食物平安、生物平安和環(huán)境平安三個方面分別介紹了不同的觀點、看法，并列舉了相關的論據(jù)。這樣編寫，不僅形式新奇，還使學生能夠依據(jù)人們所生活的不同社會環(huán)境，從多個角度了解和相識轉(zhuǎn)基因生物平安性問題，感受問題的重要性和困難性。又如，在“關注生物技術的倫理問題”中提出了三個熱點問題：“假如有朝一日克隆人真的來了，我們應當怎么辦？”“你支持設計試管嬰兒嗎？”“你要一張基因身份證嗎？”通過對這三個熱點問題的探討，幫助學生樹立科學的看法和價值觀，理性地看待生物技術中的倫理爭辯。最終又在“拓展視野”中介紹了“爭奪基因資源”這一熱點問題。本專題最終一節(jié)，通過對生物武器的介紹，讓學生了解生物武器的危害。在恐怖主義猖獗且現(xiàn)代生物技術快速發(fā)展的今日，了解生物武器對人類的威逼，具有確定的現(xiàn)實意義。本專題之所以選取了與現(xiàn)代生物技術的發(fā)展干脆相關的幾個比較突出的問題進行探討，主要的意圖有以下幾方面：（1）提出在生命科學發(fā)展過程中，所引出的種種倫理、社會和法律問題。（2）在學生已有的生命科學基礎學問之上，引導學生對科技成果的應用進行正確的思索。（3）要讓學生了解，由于個人所處的社會在政治制度、經(jīng)濟發(fā)展水平、宗教信仰、歷史背景、傳統(tǒng)倫理觀念等方面的差別，就會產(chǎn)生出不同價值觀。這樣，對于生命科學中同一個倫理、社會或法律問題，在不同社會中不僅會有不同的看法，而且還會引導出迥然不同的社會措施、政策和法規(guī)。（4）對于中國來說，全部的推斷和所立的法規(guī)，都必需符合自己的國情，符合國家的最高利益：既要有利于中國科學家占據(jù)科學探討制高點、有利于國家科學技術的旺盛，又要有利于促進國家經(jīng)濟的發(fā)展。另外，通過介紹我國對待轉(zhuǎn)基因生物、治療性克隆、生物武器等問題的政策和法規(guī)，使學生們相識到，生物技術立法要在國際法規(guī)的大框架下，符合自己的國情。在呈現(xiàn)方式上，本專題將學生的活動放在重要的位置上，支配了較多的探討（如“論壇”和“熱點問題探討”）、辯論、調(diào)查或進展追蹤等活動。其中，“論壇”和“熱點問題探討”用確定的篇幅介紹了有關問題的不同觀點、背景資料，以及爭辯的焦點等，其目的是讓學生在了解該問題全貌的狀況下，綻開探討或做進一步的調(diào)查。通過這些活動，不僅培育了學生關注社會問題的參與意識，使學生能夠科學地、理性地發(fā)表自己的看法；同時也培育了學生分析困難社會問題的實力。（二）教學內(nèi)容的結構三、與學生閱歷的聯(lián)系本專題的學習要聯(lián)系學生已有的學問和閱歷，諸如遺傳與變異、生殖與發(fā)育等必修模塊的基礎學問；以及本模塊基因工程中的轉(zhuǎn)基因技術，細胞工程中的核移植技術，胚胎工程中的胚胎移植技術等學問。只有運用這些學問才能更好地辨析每一種觀點背后論據(jù)的科學性。每一個問題的探討及其辯論活動的實施都是對學生已有學問、閱歷的調(diào)動和考查。在學生的生活閱歷中，也存在有與轉(zhuǎn)基因生物、試管嬰兒、基因卑視等問題干脆或間接接觸的機會；加上媒體的相關報道，在學生中會產(chǎn)生各種相識。雖然這種相識可能是模糊不清的，但至少學生對生物技術的平安性與倫理問題是不生疏的。四、與其他專題的聯(lián)系在這一專題中，學生要能夠?qū)ι锛夹g的平安性和倫理問題進行一些反思和辨析，須要運用到基因工程、細胞工程，以及胚胎工程等現(xiàn)代生物技術的基礎學問。因此，前三個專題的學習是本專題的基礎。本專題的學習又是整個模塊中不行或缺的一部分。通過對轉(zhuǎn)基因生物平安性的關注，以及對生物技術倫理問題的探討，學生才能真正地將現(xiàn)代生物技術的發(fā)生、應用和發(fā)展與人們的現(xiàn)實生活切實地聯(lián)系起來。同時，在分析和探討相關的生物技術平安性和倫理問題的過程中，學生對現(xiàn)代生物技術核心的基礎內(nèi)容的駕馭和運用水平也將得到提升，從而提高學生的生物科學素養(yǎng)和愛好，這也是本模塊基本理念的重要體現(xiàn)。4.1轉(zhuǎn)基因生物的平安性一、教學目標1.關注轉(zhuǎn)基因生物的平安性問題，認同對生物技術平安性問題探討的必要性。2.舉例說出對轉(zhuǎn)基因生物平安性問題的不同觀點及論據(jù)。3.形成對待轉(zhuǎn)基因生物平安性問題的理性、求實的看法。二、教學重點和難點1.教學重點（1）對轉(zhuǎn)基因生物的平安性問題多層面、多角度的關注。（2）運用生物學學問對不同觀點的理由進行辨析和探討。2.教學難點（1）從關注整個生物圈的和諧、穩(wěn)定與發(fā)展的高度去諦視轉(zhuǎn)基因生物的平安性。（2）了解有關轉(zhuǎn)基因生物平安性問題爭辯背后困難的政治、經(jīng)濟、宗教和倫理道德背景。（3）保證課堂探討、辯論會，以及社會調(diào)查的組織工作有序而有效地實施。三、教學過程1.將學生已有的學問和閱歷作為本節(jié)學習的切入點。在學生通過專題1的學習對轉(zhuǎn)基因技術及其成果有了較深化的了解之后，還可能對轉(zhuǎn)基因技術的應用前景懷有不盡的暢想；同時，學生在社會生活中，也接觸到了轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，如來自轉(zhuǎn)基因大豆的食用油、巧克力中的卵磷脂。學生從媒體上也聽到了一些對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品平安性爭辯的看法，每個人都會有自己的一些疑慮和想法。那么，對于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品我們該如何看待？轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品平安性問題探討的焦點是什么？人們心中的疑慮有多少是盲目的，有多少是有科學依據(jù)的呢？從這些問題動身，能夠很自然地引起學生對轉(zhuǎn)基因生物平安性的關注，同時，也點出了本專題學習的主題。2.本節(jié)教學應主要采納探討和溝通的方式進行，在問題探討、辯論會打算等活動中應充分發(fā)揮學生學習的自主性。讓學生在閱讀教材的基礎上，再從多種渠道收集相關信息，綻開小組探討、提出問題。在理解教材相關內(nèi)容的基礎上，學生還可以提出個人經(jīng)過選擇、鑒別、整理而形成的觀點和依據(jù)。在探討和辯論中，讓這些信息得以運用和共享。應激勵學生充分發(fā)表自己的看法。在本節(jié)的學習中，教材供應了學習的藍本和思維的某些線索，發(fā)揮的是指導和評價的作用，特殊是對學生有些不科學的想法要予以指正，對學生學問水平達不到的環(huán)節(jié)予以點撥。3.從某種意義上說，主動參與的學習過程比單純獲得現(xiàn)成的結論更重要。關于轉(zhuǎn)基因生物平安性問題的探討，不同于其他生物技術專題，因為其他生物技術專題的原理和技術都具有確定性的特點。本節(jié)應留意于學習的過程，通過本節(jié)的學習，不僅引起學生對轉(zhuǎn)基因生物平安性的關注，而且能以科學的看法予以思索，即對不同的觀點能夠運用生物學學問加以理解和辨析。在看法取向上，正如教材所說“應當趨利避害，而不能因噎廢食”──理性地看待轉(zhuǎn)基因技術。4.本節(jié)的最終，通過“理性地看待轉(zhuǎn)基因技術”的學習，讓學生相識到不能單純從技術角度去理解人們對待轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的看法，其中包含有困難的政治、經(jīng)濟和文化的背景。再通過對我國基因工程平安法規(guī)的學習，引導學生了解與轉(zhuǎn)基因生物平安性相關的科學保障手段。4.2生物技術的倫理問題一、教學目標1.認同對生物技術倫理問題探討的必要性，簡述克隆人、試管嬰兒、基因檢測等生物技術在應用中可能和已經(jīng)帶來的利與弊。2.通過探討、閱讀、查找資料等活動，關注上述問題可能給人類生活帶來的影響，形成自身的心理打算和理性的思索。二、教學重點