[高中教育]生物选修3教学建议及案例赏析

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1、生物选修3教学建议 及案例赏析,课程标准对选修3的界定,“选修3：现代生物科技专题”模块以专题形式介绍了现代生物科学技术一些重要领域的研究热点、发展趋势和应用前景，以开拓学生的视野，增强学生的科技意识，为学生进一步学习生物科学类专业奠定基础。,一、把握课程总目标和具体目标，指导教学工作 二、课程标准的教学建议 三、学情分析 四、教材情况分析 五、各专题的教学建议,一、把握课程总目标和具体目标，指导教学工作,1、课程总目标是：使学生获得生物科学和技术的基础知识，了解并关注这些知识在生活、生产和社会发展中的应用；提高对科学和探索未知的兴趣；养成科学态度和科学精神，树立创新意识，增强爱国主义情感和社

2、会责任感；,认识科学的本质，理解科学、技术、社会的相互关系，以及人与自然的相互关系，逐步形成科学的世界观和价值观；初步学会生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学实验的基本操作技能、搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决实际问题的能力，以及交流与合作的能力；初步了解与生物科学相关的应用领域，为继续学习和走向社会做好必要的准备。,2、选修3具体内容标准6.1基因工程,2、选修3具体内容标准6.2 克隆技术,2、选修3具体内容标准6.3 胚胎工程*,2、选修3具体内容标准 6.4 生物技术的安全性和伦理问题,2、选修3具体内容标准6.5 生态工程*,二、课程标准的教学

3、建议,本模块的教学以专题讲座和学生讨论为主。由于本模块所涉及的领域进展迅速，教师要积极引导和组织学生查阅有关资料，练习撰写专题综述报告，并组织开展口头交流、辩论等活动。,三、学情分析,由于新高考模式的实行，选修生物的人群有所变化，学习能力比较强的同学选择了物理和化学，部分学习能力较弱人群选修了物理生物，但有一些选择历史和生物的人，处于既怕物理，又不肯记忆，所以选择了此种组合，在实际学习中，语数外的压力相当大，所以在生物学习上投入比较少，即使是学习能力比较强的同学，也在生物学习上投入不多。,四、教材情况分析,由于选修3是比较新的内容，即使是教过原有模式的高三选修内容的老师，对于几大生物工程的具体

4、内容仍然不熟悉，教学起来比较困难，有的老师将苏教社教材和人教社教材混合使用，备课量更大。胚胎工程、蛋白质工程、生态工程对于老师来说是新内容，基因工程比原来选修本内容增多，难度加大。,选修3的内容与现代生物科学发展是比较紧密，在教学目标要求上，多为简述和举例说明，处于了解和理解的层次，还有属于情感目标的第二层次关注。总体要求不算高，但由于内容与学生的实际生活相距较大，所以学生学习时，感觉难度比较大。 选修3的各部分内容比较散，几大块之间联系较少，又需要比较多的生物基础知识，所以学生复习相对较困难。,五、各专题的教学建议,我们在备课中要按课程标准的要求“本模块的教学以专题讲座和学生讨论为主”。对于

5、有些内容采取讲座形式，有些内容组织学生在自主学习的基础上展开讨论。我们可以通过网络选择一些有关教学课件、资料、教案等资源，再根据课标要求、所用教科书内容、学情进行修改、使用。,选修3主要知识网络,专题1 基因工程,基因工程属于生物科技前沿的内容，这一专题的教学，首先要考虑基础性。高中阶段的教学不是培养专家，而是要全面提高学生的科学素养。因此，着力点应瞄准对学生的发展起根本作用的知识、能力、思想情感上。忽视了这一点，而一味追求知识讲解得深和透，就会本末倒置，影响学生的全面发展。,在学习本专题内容时，不能忽视知识与能力、情感态度与价值观的有机结合。情感态度与价值观是学习的动力，利用国际上重大科技成

6、果的素材，开阔学生的视野，增强他们奋发图强的紧迫感；利用国内重大科技成果的素材，培养他们自强不息的民族精神，从而唤起他们学习的积极性。通过基因工程的成果和展望，激发学生的学习兴趣，有兴趣有动力，再加上合适的教学方法，就能达成教学目标。,1、学生学习基因工程的基础分析,报刊、杂志、广播、电视等媒体都有基因工程技术的介绍。高中学生已经或多或少了解一些基因工程的内容，知道人的生长激素基因可在鲤鱼中表达，使鲤鱼生长迅速；知道寒冷水域中鱼的抗寒基因可在植物中表达，从而培育出抗寒性能高的植物在现实生活中，转基因生物也来到了人们的身边：超市中摆放着转基因大豆榨出的油；大田里种植了转基因的抗虫棉；药品商店出售

7、着转基因微生物生产的胰岛素 还有一些必修课中学习过的知识可作为学生学习新知识的铺垫。,在学习限制酶与DNA连接酶时，可与必修本中有关DNA结构的知识紧密联系。有了DNA结构的基础知识，才能较好地理解这两种酶的功能。 在学习目的基因检测时，可与必修本中DNA指导蛋白质合成的过程联系。这样学生才能理解，为什么要在三个层次上检测：检测转基因生物是否插入了目的基因；检测目的基因是否转录出mRNA；检测目的基因是否翻译成蛋白质 在学习PCR扩增技术时，可联系必修本中的DNA复制的内容。,由于两个版本的教科书对基因工程的内容 和侧重点有一些差别。人教社内容比较多而具体，难度比较大，例如有关基因文库和基因工

8、程的四大基本操作程序。而苏教社的内容相对比较简单，重点强调基因工程的工具酶与载体。采用读图和积极思维来学习基因工程的一般过程和技术，学生学习起来，难度较小，但难以深入理解，由于课标只要求简述，所以我们没有必要增加过多内容。,2、教学内容难度的控制,3、课件等资源,目前在网络上可以下载到有关基因工程的各种课件、教案和习题，但是多为人教社的，因为实验区老师已经完成了选修3有关教学过程。 我们如果使用苏教社教材，可以在有关课件基础上进行修改。 要注意两者在一些说法上的差异。,DNA重组技术的基本工具 （人教社）,基本工具： 限制性核酸内切酶“分子手术刀” DNA连接酶“分子缝合针” 基因进入受体细胞

9、的载体“分子运输车” 黏性末端与平末端,基因过程的基本工具酶与载体 （苏教社）,基本工具： 限制性核酸内切酶“分子手术刀” DNA连接酶“分子针线” 基因进入受体细胞的运载工具载体 黏性末端与平口末端,4、课例赏析 基因工程的应用,课标要求：举例说出基因工程的应用。 活动建议：调查基因工程产品在社会中的应用情况，讨论转基因生物的利与弊。 知识目标：举例说出基因工程的应用。 技能目标：学会基因工程产品在社会中的应用情况；学会分析转基因生物的利弊。 情感目标：关注基因工程的发展，思考转基因生物的利与弊。,小组交流讨论,1、交流各人搜集的有关基因工程成果的资料。 2、在组内归类整理有关转基因资料。准

10、备全班交流。 3、讨论转基因生物的利与弊。,全班汇报交流,按小组进行，组长汇报时遇到与前面小组重复的内容请自行删去。,四、 基因工程的应用,植物基因工程的成果 1、抗虫转基因植物 2、抗病转基因植物 3、抗逆性转基因植物 4、改良品质的转基因植物,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,生长快、肉质好的转基因鱼(中国),乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷),动物基因工程的成果 1、提高动物的生长速度 2、改善畜产品的品质 3、用转基因动物生产药物 4、用转基因动物作器官移植的供体,胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。,将合成的胰岛素基因

11、导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!,我国生产的部分基因 工程疫苗和药物,许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。,微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。,利用基因工程生产疫苗和药物,利用基因治疗人类疾病,基因治疗的概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 作用：是治疗遗传病的最有效手段。 实例：治疗复合型免疫缺陷症患者。 类型：体外基因治疗和

12、体内基因治疗。,环境保护 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。,通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。,利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。,转基因生物与目的基因的关系,Bt毒蛋白基因,几丁质酶基因和抗毒素合成基因,调节细胞渗透压的基因,抗冻蛋白基因,抗除草剂基因,富含赖氨酸的蛋白质编码基因,控制番茄成熟的基因,甜味基因,肠乳糖酶基因,人胰岛素基因,苏云金芽孢杆菌,鱼,人,本

13、课小结：,基因工程的应用,植物基 因工程,抗虫转基因植物 抗病转基因植物 抗逆转基因植物 改良植物品质,动物基 因工程,提高动物生长速度 改善畜产品质量 生产药物 用转基因动物做器官移植供体 基因工程药物异军突起,利用基因工程生产药物 基因治疗：体内、体外基因治疗 环境保护,从这节课来看,老师采取了事先由学生搜集有关基因工程的成果，采取先小组交流汇总，再全班交流，使学生都参与到学习过程中。对小组提出了分类整理资料，这是引导学生练习整理资料。全班交流提出要求小组代表及时删去与其他组重复的资料，促使同学认真听，培养及时处理资料和表达的能力。 对一些图片再现，增强学生对基因工程的印象，采取了归纳方法

14、。,课例分析,专题2 细胞工程,本专题内容在人教版主要包括两部分，即植物细胞工程和动物细胞工程，前面有科技探索之路细胞工程的发展历程。在苏教版包括三节，即细胞工程概述、 植物细胞工程和动物细胞工程。,细胞工程是建立在对细胞结构、功能、生理等研究基础上的新技术，在必修模块分子与细胞中，学生已学过动植物细胞的结构和功能、细胞的分化和全能性；在必修模块遗传和进化中，学生已学过生物变异在育种上的应用；在必修模块稳态与环境中，学生学习过人体内环境及免疫的知识，而这些都是学习本专题的知识基础。,1、学生学习细胞工程的基础分析,2、教学内容难度的控制,从课标要求是两个简述，一个举例说明，要求不算高。但在实际

15、教学中，有些内容比较困难，例如人教版要求做胡萝卜的组织培养实验，对于许多学校难以完成，其中一些试剂属于有毒药品，中学实验室无法购买，配制培养基有困难，但可以采用替代方法。根据现有高考模式和课标要求看，要注意控制难度，包括对题目的选择都不宜过难。,3、课例赏析 动物细胞融合与单克隆抗体,（1）教材分析：在“动物细胞融合”部分，由于考虑到其基本原理与植物的原生质体融合相同，方法也类似，所以只用简洁的文字介绍了动物细胞融合的概念、原理、方法、意义及应用，其间插入了小资料、细胞融合过程的示意图及小字的动物细胞融合技术发展简史。既避免了重复，又突出了动物细胞融合的特点。 单克隆抗体是动物细胞工程的新技术

16、，也是本节教材的重点、难点内容。教材先由动物细胞融合的应用引入单克隆抗体，接着又从传统抗体生产存在的问题入手，引出单克隆抗体的概念。随后又提出问题怎样才能获得单克隆抗体？由此自然过渡到单克隆抗体的制备上。,动物细胞融合与单克隆抗体,（2）课件摘要,一、动物细胞融合,细胞融合是正常的生命活动,两个细胞正在融合,受精作用,动物细胞融合,细胞A,细胞B,杂种细胞,灭活的病毒,物理法 化学法,仙台病毒 疱疹病毒 新城鸡瘟病毒,用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程,细胞融合与融合诱导细胞融合物质,诱导剂：仙台病毒、聚乙二醇 诱导细胞融合的仙台病毒必须灭活。 思考讨论：为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？,二、单克隆抗体,什么是抗体？ 抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。,B淋巴细胞与抗体,B淋巴细胞受抗原刺激后，可以产生抗体。 动物体内的B淋巴细胞可以产生百万种以上的抗体，每种抗