中图版生物选修3第三节《蛋白质工程》教案

中图版生物选修3第三节《蛋白质工程》教案

一、教学目标

1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。

2.简述蛋白质工程的原理。

3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。

二、教学重点和难点

1.教学重点

（1）为什么要开展蛋白质工程的研究？

（2）蛋白质工程的原理。

2.教学难点

蛋白质工程的原理。

三、教学策略

1.建议采用“问题—探究—新问题—再探究”的教学模式。

本节内容是基因工程的延伸和发展。由于蛋白质工程刚刚起步，学习内容较少。如何学得充实，又让学生悟出些终身学习的道理，建议采用“问题—探究—新问题—再探究”的教学模式。

新课一开始，可以带领学生回忆原有知识：要想让一种生物的性状在另一种生物中表达，在种内可以用常规杂交育种的办法实现，但要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流，就显得力不从心了。基因工程的诞生，为克服这一远缘杂交的障碍问题，带来了新的希望。于是取得了丰硕成果：大肠杆菌为人类生产出了胰岛素，牛的乳腺生物反应器为人类制造出了蛋白质类药物，烟草植物体内含有了某种药物蛋白……至此，人们也只是实现了世界上现有基因在转基因生物中的表达。但一个新问题出现了，生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的，它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要。为了加深这一点的认识，可调动学生从书中找实例（干扰素例子、工业用酶的例子）加以佐证。于是要对现有蛋白质进行改造，制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。这样人们又开始了新一轮的探索，蛋白质工程应运而生了。

2.建议加强与已有知识的联系，用逆向思维的方法解决新问题。

学生在必修课中已学习过中心法则及蛋白质具有复杂的空间结构等知识。中心法则告诉我们遗传信息的流动方向如图1-4所示。

图1-4 遗传信息的流动方向

这是学习新知识的基础。既然蛋白质的功能是由DNA决定的，那么要制造出新的蛋白质，就要改造DNA。所以蛋白质工程的原理应该是中心法则的逆推。结合课本中插图，可以较明确地说明这一点。

还有两点教学建议需要说明。第一，蛋白质工程的诞生是有其理论与技术条件支撑的，正如课本中开头描述的，它是随着分子生物学、晶体学以及计算机技术的迅猛发展而诞生的，也与基因组学、蛋白质组学、生物信息学的发展等因素有关（本书“前沿动态”中有简要介绍）。第二，说明蛋白质工程目前的现状：成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确的空间结构，而科学家目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少。这样学习，可以使学生认识到科学探索之路的漫长、艰辛和永无止境。

四、答案和提示

（一）思考与探究

1.蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？

提示（供教师在教学中参考）：蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要。而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。分子遗传学的以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。

在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。这是因为工业生产中每一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存在，反应温度较高，在这种条件下，大多数酶会很快变性失活。提高蛋白质的稳定性是工业生产中一个非常重要的课题。一般来说，提高蛋白质的稳定性包括：延长酶的半衰期，提高酶的热稳定性，延长药用蛋白的保存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性丧失等。

下面举一个如何通过蛋白质工程来提高重组β-干扰素专一活性和稳定性的例子。干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为106 U/mg，只相当于天然产品的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的β-干扰素量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存在。为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，β-干扰素蛋白质中有3个半胱氨酸（第17位、31位和141位），推测可能是有一个或几个半胱氨酸形成了不正确的二硫键。研究人员将第17位的半胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的β-干扰素的抗病性活性提高到108 U/mg，并且比天然β-干扰素的贮存稳定性高很多。

在基础理论研究方面，蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。通过对蛋白质工程的研究，可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。

2.蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？

答：基因工程是遵循中心法则，从DNA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列，可以创造自然界不存在的蛋白质。

3.你知道酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，酶工程与蛋白质工程有什么区别？

提示：酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医药工业中。α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶这三个酶连续作用于淀粉，就可以代替蔗糖生产出高果糖浆；蛋白酶用于皮革脱毛胶以及洗涤剂工业；固定化酶还可以治疗先天性缺酶病或是器官缺损引起的某些功能的衰竭等。至于我们日常生活中所见到的加酶洗衣粉、嫩肉粉等，就更是酶工程最直接的体现了。通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。

（二）正文中讨论题

某多肽链的一段氨基酸序列是：…—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—…

讨论：（1）怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。

（2）确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）？

答：（1）每种氨基酸都有对应的三联密码子，只要查一下遗传密码子表，就可以将上述氨基酸序列的编码序列查出来。但是由于上述氨基酸序列中有几个氨基酸是由多个三联

密码子编码，因此其碱基排列组合起来就比较复杂，至少可以排列出16种，可以让学生根据学过的排列组合知识自己排列一下。首先应该根据三联密码子推出mRNA序列为GCU （或C或A或G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或C），再根据碱基互补配对规律推出脱氧核苷酸序列：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G）。

（2）确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法或从基因库中获取。

（三）异想天开

能不能根据人类需要的蛋白质的结构，设计相应的基因，导入合适的细菌中，让细菌生产人类所需要的蛋白质食品呢？

提示：理论上讲可以，但目前还没有真正成功的例子。一些报道利用细菌生产人类需要的蛋白质往往都是自然界已经存在的蛋白质，并非完全是人工设计出来而自然不存在的蛋白质。主要原因是蛋白质的高级结构非常复杂，人类对蛋白质的高级结构和在生物体内如何行使功能知之甚少，很难设计出一个崭新而又具有生命功能作用的蛋白质，而且一个崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担心的。

（四）旁栏思考题

1.你知道人类蛋白质组计划吗？它与蛋白质工程有什么关系？我国科学家承担了什么任务？

提示：人类蛋白质组计划是继人类基因组计划之后，生命科学乃至自然科学领域一项重大的科学命题。2001年，国际人类蛋白质组组织宣告成立。之后，该组织正式提出启动了两项重大国际合作行动：一项是由科学家牵头执行的“人类肝脏蛋白质组计划”；另一项是以美国科学家牵头执行的“人类血浆蛋白质组计划”，由此拉开了人类蛋白质组计划的帷幕。

“人类肝脏蛋白质组计划”是国际上第一个人类组织／器官的蛋白质组计划，由我国贺福初院士牵头，这是科学家第一次领衔的重大国际科研协作计划，总部设在，目前有16个国家和地区的80多个实验室报名参加。它的科学目标是揭示并确认肝脏的蛋白质，为重大肝病预防、诊断、治疗和新药研发的突破提供重要的科学基础。

人类蛋白质组计划的深入研究将是对蛋白质工程的有力推动和理论支持。

2.对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？

答：毫无疑问应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：

（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。

（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。

前沿动态

1.动物乳腺生物反应器

1987年美国科学家戈登（Gordon）等人首次在小鼠的奶中生产出一种医用蛋白──tPA （组织型纤溶酶原激活物），展示了用动物乳腺生产高附加值产品的可能性。利用动物乳腺生产高价值产品的方式称为动物乳腺反应器。

为什么要用动物乳腺作为反应器生产高价值的蛋白质产品呢？这是因为动物乳房是一种高度分化的专门化腺体，合成蛋白质的能力非常强，尤其是一些经过长期的遗传改良，专门产奶的乳用动物品种，蛋白质合成能力更是惊人。一头优质奶牛，一年可产奶10 000 kg。即便是一只奶山羊，一年也可产奶2 000 kg。

动物乳腺生物反应器归纳起来有四大优点：①产量高，且易收获目标产品，可以随乳汁分泌而排出动物体外；②目标产品的质量好。动物乳腺组织不仅具有按遗传信息流向合成蛋白质的能力，而且具备一整套对蛋白进行修饰和加工的能力，如糖基化、羧化、磷酸化以及分子组装等，而微生物和植物系统都不具备这种全面的蛋白质后加工能力；③产品

成本低；④从奶牛中提取产品，操作比较简单。

正因为利用动物乳腺生物反应器生产高附加值的产品有上述优点，目前利用动物乳腺生物反应器生产医用蛋白质已成为一种风险投资产业，受到科学家、商界和医药界的高度重视。目前瞄准的目标医药产品有：①血液蛋白质，如表1-2所示，这些血液蛋白质有巨大的经济效益，其中利用奶牛生产的凝血酶Ⅲ已通过第三期临床实验，即将投放市场。②第二代医用蛋白质，主要有抗体、降钙素、人的生长激素、胰岛素等药物蛋白，乳白蛋白、乳铁蛋白等营养蛋白，疫苗，组织修复物等。③生产“人源化牛奶”，即用成人的乳蛋白基因替代牛的乳蛋白基因，使牛奶变成像人奶的一种基因工程奶。

表1-2 一些医用蛋白质的需求情况

第8因子第9因子C蛋白凝血酶Ⅲ抗胰蛋白酶血纤蛋白原白蛋白

市场需求量304 g 4 kg10 kg21 kg 5 t150 kg 315 t

单价（美元/g）290万4万1万7 000500 1 000 3.50

总价值（亿美元）8.82 1.60 1.00 1.50 2.50 1.50 11.20

动物乳腺生物反应器的做法与转基因动物的操作是相同的，只是为了将目标产品在乳汁中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，即在目标产品蛋白质编码框的前面加上乳腺组织中特异表达的启动子等，构建成表达载体后通过注射导入受精卵中，再将其送入母体动物内，发育成动物个体，这个转基因动物就会在奶中产生所需要的目标产品。

2.基因沉默

转基因植物和转基因动物中往往会遇到这样的情况，外源基因存在于生物体内，并未丢失或损伤，但该基因不表达或表达量极低，这种现象称为基因沉默（gene silence）。这是基因工程中遇到的一个影响实际应用的重要问题。一般认为基因沉默有三种情况：位置效应的基因沉默、转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默。如果外源基因整合到甲基化程度高、转录活性低的异染色质上，一般不能表达，这种现象称为位置效应产生的基因沉默。如果外源基因的启动子产生甲基化，或者外源基因异染色质化都会使外源基因不能转录，产生转录水平上的基因沉默。如果外源基因可以转录出mRNA，但mRNA不能积累，或被降解，或被相应的RNA或蛋白质封闭，使之不能翻译出蛋白质，称为转录后水平的基因沉默。

如何避免基因沉默呢？这是科学家一直在努力解决的问题之一。目前主要的对策是在构建表达载体时，应可能避免外源基因与内源序列同源性过高，或者选择甲基化酶活性低的受体细胞，或选择外源基因在生物体内为单拷贝的转基因生物。

3.无抗性选择标记基因的策略

当前转基因植物中大部分都是使用了抗生素抗性基因作为选择标记基因，由于担心这样做会对人类健康和环境带来负面影响，因此，科学工作者正在想办法消除转基因植物中的抗性基因。基本的做法有两种：一是将抗性选择标记基因和目的基因分别构建在两个不同的表达载体上，用这两种载体同时转化受体细胞，通过筛选和分子检测找到同时含有抗性筛选标记基因和目的基因的植株，通过自交，在F1代分离时，由于抗性筛选标记基因和目的基因不是在一个表达载体上，它们整合到受体细胞染色体DNA上时不在同一个位点上，两者相距较远，不会连锁，因此分离时可以将二者分开，分别存在于不同的植株中，这样就可以得到含有目的基因而不含抗性筛选标记基因的植株。二是采用位点专一性重组系统，通过重组酶的作用将抗性筛选标记基因从转基因植株的DNA中切除掉。

4.当前生命科学中的几个前沿研究领域

基因组学基因组学是阐明各种生物基因组DNA中碱基对的排列顺序，破译相关的遗传信息的学科。目前除人类基因组的测序工作已完成外，水稻基因组、拟南芥基因组、

鸡基因组等也已完成，这些工作的相继完成为揭示生命奥秘提供了基本的资料。

功能基因组学基因组测序工作的完成只是为人类从基因水平认识生命本质，提供了基本的资料。功能基因组学就是要揭示每个基因在生命活动中的具体功能，为勾画整个生命蓝图，充分利用基因资料打下基础。发现新的功能基因和新的基因功能的确定，从而获得知识产权，已成为当前生命领域世界各国竞相争夺的“制高点”。

结构基因组学结构基因组学是继人类基因组计划之后又一个大的科学热点，是在生物的整体水平测定出全部蛋白质分子的三维结构，以及蛋白质之间、蛋白质与核酸之间、蛋白质与多糖之间、蛋白质和核酸以及多糖之间的精细三维结构，获得这些蛋白质在整个生命活动中的三维结构全息图，即单个蛋白质的三维结构，以及蛋白质与其他生物大分子结合后的复合体的三维结构状态与生命活动的关系，从而在生命整体水平上理解生命的原理。结构基因组学的研究进展，将对人类疾病机理的阐明、疾病的防治有重要意义。

蛋白质组学蛋白质组学是独立于基因组学发展的一门新兴的前沿学科。它是研究一个完整的生物体（或细胞等）所表达的所有蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白质之间的相互作用等，从蛋白质水平上全面认识生物体的生理活动和病理过程。

生物信息学生物信息学是综合运用生物学、信息学、数学以及计算机科学等诸多学科的理论和方法，处理和分析大规模复杂的生物信息的交叉学科。从浩瀚的生物信息数据中找出某些规律和共同点，从而揭示生命的奥秘和利用对人类有用的生物信息。

生物选修一实验知识点

1、参与果酒（如葡萄酒）制作的微生物是酵母菌，属于真核生物，其代谢类型是异养兼性 厌氧，酒精发酵的原理（反应式）是略。酵母菌中有（有/没有）线粒体，不能（能/不能）在线粒体中将葡萄糖彻底氧化分解。酒精发酵一般将温度控制在18-25℃，而在20℃左右时，是酵母菌的最适繁殖温度。在果酒制作初期，向发酵装置通气的目的是使酵母菌在有氧条件下大量繁殖，增大菌种密度。在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。葡萄酒呈红色的原因是随着酒精度数的提高，红葡萄皮中的色素进入发酵液。在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因为无法适应这一环境而受到抑制，他们与酵母菌之间的种间关系是竞争。酵母菌的繁殖方式主要包括条件适宜时的出芽生殖，与条件恶劣的孢子生殖。2、参与果醋（如葡萄醋）制作的微生物是醋酸菌，属于原核生物，其代谢类型是异养需氧 型，当氧气、糖源充足时，该菌能够将葡萄汁中的糖分解成醋酸，当氧气充足，糖源不足时，该菌能将乙醇变为乙醛，再将其变为醋酸，此时的醋酸制作原理（反应式）是略。 其典型的细胞增殖方式是二分裂，酵母菌与醋酸菌最主要的区别是有无核膜包被所形成的细胞核。 3、教材中P4果酒果醋发酵装置图1—4b中的充气口作用是在醋酸发酵时充入氧气；排气口 的作用是排除发酵时产生的CO2，以及残余气体；出料口的作用是取发酵液进行检测，并放出发酵液；其中的排气口通过一个长而细的胶管连接瓶身的目的是防空气中的微生物的污染。在果酒制作时，应该适时排气，原因是防止发酵中因气压过高而炸瓶，若用装置1—4a进行果酒果醋制作，在排气时不能（能/不能）完全打开瓶盖，而是拧松瓶盖即可。对葡萄的处理应该先冲洗（去枝梗/冲洗）再去枝梗（去枝梗/冲洗），且不能（能/不能）反复冲洗，以防止降低了酵母菌的数量。在果醋制作时，要适时通气的原因是醋酸菌是好氧菌，且果酒变为果醋过程中需要氧气的参与。发酵装置需要（需要/不需要）进行消毒处理，我们在果酒制作时，不需要（需要/不需要）对葡萄汁进行煮沸处理。在果酒发酵到第10-12 天之后，便可以对果酒进行检测，可在酸性条件下，用重铬酸钾与发酵液反应，如果发酵液呈灰绿色，且颜色较深，则说明酒精度数较高。若需进一步对发酵液中的酵母菌数量进行检测可以用稀释涂布平板法、显微镜直接计数法方法。到了果酒制作的后期会发现，酵母菌的数量会呈现下降趋势，其原因主要有①营养物质消耗殆尽②酒精度数的提高对细胞的毒害作用③PH的降低。在果酒制作完成后可以转为果醋制作，但是应该改变的实验条件是适当升温并通氧。 4、为微生物的生长繁殖提供营养的基质叫做培养基。从物理性质上划分，主要可分为固体

高中生物必修一全套教案

新课程高中生物必修1全套教案 第1章走近细胞 第1节从生物圈到细胞 第2节细胞的多样性和统一性 第2章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 第2节生命活动的主要承担者——蛋白质 第3节遗传信息的携带者——核酸 第4节细胞中的糖类和脂质 第5节细胞中的无机物 第3章细胞的基本结构 第1节细胞膜——系统的边界 第2节细胞器——系统内的分工合作 第3节细胞核——系统的控制中心 第4章细胞的物质输入和输出 第1节物质跨膜运输的实例 第2节生物膜的流动镶嵌模型 第3节物质跨膜运输的方式 第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 第2节细胞的能量“通货”——ATP 第3节ATP的主要来源——细胞呼吸 第4节能量之源——光和光合作用 第6章细胞的生命历程 第1节细胞的增殖 第2节细胞的分化 第3节细胞的衰老与凋亡 第4节细胞的癌变 探索生物大分子的奥秘 一、教学目标： 【知识】：初步了解分子与生物学之间的关系 了解中国合成牛胰岛素事件。 【技能】；培养分析分析资料的能力。 【情感与态度】：了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家，增强学生的民族自豪感； 初步了解分子生物学的成果，帮助学生树立学习的目标； 阅读访谈，学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。

二、教学重难点：激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。 三、教学用具：ppt幻灯片 四、教学准备 五、教学过程： （一）以概述《细胞与分子》模块作为引入。 师：比较初中阶段所学习的生物知识特点，大家拿到课本可能会想，初中的时候不是已经学过细胞了吗？为什么高中还要再学呢？初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况，而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力，所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧，初中的时候，老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成，至于细胞为什么是有生命的，细胞是怎么样生活的，都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样，当你掌握的知识越多时候，反而觉得自己不知道的东西就更多。 这个学期开设的《分子与细胞》模块，将为我们在化学分子的层面上，解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团，也为后面的学习打下基础。（二）人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录 师：要了解分子与生物学之间的关系，我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。（展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料）。 学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录，以问题引导：人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义？从访谈录中，你认为造就了这次成功的因素是什么？阅读完了这些资料，你觉得对于你学习高中生物，在方法上有什么启发呢？ （三）简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义 1．教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修：分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境，简述三者之间知识结构上的关系；必修： 1．高中新教材的特点：需要学生更多的参与到教学活动中来；增加了探究活动（什么是探究活动、探究活动的流程：发现问题，作出假设，设计实验，作出结论）、模 型制作等，这些都要求学生全身心地投入到教学活动。 2．学习生物学的意义：生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果，各个学科之间的边界已经模糊，而出现了多学科的交叉；学习生物学不仅仅是知识的互动，更加 是能力培养和思维方式不断完善的过程。 第一章走进细胞第1节从生物圈到细胞 一、教学目标： 【知识】：举例说出生命活动建立在细胞的基础上。 说出生命系统的结构层次。 【情感态度】：认同细胞是基本的生命系统。 二、教学重难点：细胞是基本的生命系统是重点；说出生命系统的层次是难点 三、教学用具：ppt幻灯片 四、课前准备：让学生收集关于冠装病毒相关的资料。

2021人教版高中生物选修三《体内受精和早期胚胎发育》word教案

2021人教版高中生物选修三《体内受精和早期胚胎发 育》word教案 教学建议 1.关于“体内受精过程”的教学,建议在学生已有的“减数分裂”和“受精作用”知识的基础上,运用多媒体、图解等进行讲述。对学生没学习过的精子的变形、卵泡的形成、卵子成熟的减数第一次分裂和减数第二次分裂的场所及时刻等有关内容进行重点介绍,以使学生对精子和卵子发生的过程有更全面的了解。讲述过程中要注重调动学生的主动性,引导学生自己得出概念,而不是将概念灌输给学生。例如,让学生自己比较出精子与卵子在发生上的重要区别,总结出哺乳动物的受精过程。 2.关于受精作用的过程的讲解,建议结合下图进行 结合此图讲解受精作用的过程时,能够据图设置问题串,关心学生明白得这一抽象过程,因为这一过程概念太多,借助模式图,“透亮带反应”“卵细胞膜反应”就能在明白得的基础上把握。 3.关于哺乳动物的早期胚胎发育,教材删繁就简地讲述了受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚及胚层分化→胎儿雏形形成的过程,以及各时期的重要特点。其中重点讲述了与胚胎移植、胚胎分割紧密相关的桑椹胚细胞的全能性、囊胚中具有分化能力的内细胞团。这些内容为本专题后续知识的学习奠定了必要的基础。教师要充分利用录像、动画或图片等进行讲述,以增强直观性。 参考资料 哺乳动物卵巢的结构和功能 卵巢位于雌性动物的腹腔,左、右各有一个,多为椭圆状或圆球状。其形状、大小和结构因种类、年龄和生理状态而异。卵巢由实质部和被膜构成。实质部又分为皮质部和髓质部。皮质部靠近被膜,其中储存大量的原始卵泡和处于不同发育时期的卵泡和卵泡的续产物,要紧包括:黄体、白体和闭锁卵泡等。卵巢的髓质部位于卵巢的中间部位,含有纤维结缔组织、血管和神经。卵巢中有卵泡,每个卵泡中有一个卵母细胞。卵泡中的卵母细胞在排卵前都处于减数第一次分裂的前期。 哺乳动物卵巢结构模式图 卵巢的要紧功能有两个,其一是储备卵泡,排出卵子;其二是产生与生殖有关的激素,如雌激素和孕激素。

高中生物选修一教学设计2：6.1 植物芳香油的提取教案

专题6 植物有效成分的提取 课题1 植物芳香油的提取 一、课题目标 本课题通过设计简易的实验装置来提取植物芳香油，使学生了解提取植物芳香油的基本原理，研究从生物材料中提取特定成分的方法，初步学会某些植物芳香油的提取技术。 二、课题重点与难点 课题重点：植物芳香油的提取技术；针对原料的不同特点，采用适宜的提取方法。 课题难点：植物芳香油的提取技术；针对原料的不同特点，采用适宜的提取方法。 三、课题背景分析 课题背景从古代人类将芳香植物或花卉制成干品，当作药物和香料使用谈起，引入到欧洲中世纪香料贸易的发展，促成了植物芳香油提取技术的诞生，反映了社会生活的需要对科学技术的推动。随着有机化学的发展，人造香料日益普及，但人们对天然植物芳香油仍情有独钟，它一方面说明了科学技术的发展赋予了人类更多的自由，同时也反映了人造物依旧很难取代自然产物的事实。在充分体现了植物芳香油与人类社会生产生活的紧密联系后，教材说明了本课题的目标：了解提取植物芳香油的原理，设计简单的实验装置，从橘皮或玫瑰花中提取芳香油。教师在教学中可充分利用上述素材，对学生进行生动的科学、技术、社会的教育，并激发学生动手实践的兴趣。 四、基础知识分析与教学建议 （一）植物芳香油的来源 教学建议：教师在介绍植物芳香油的来源时，宜结合教材提供的旁栏资料进行讲解，让学生对植物芳香油的广泛来源有一个初步的了解。教师还可以采取学生查阅资料和介绍相关的小故事等方式，使学生大致了解植物芳香油的发展历史。 （二）植物芳香油的提取方法 知识要点：提取植物芳香油的三种基本方法：蒸馏、压榨和萃取。 教学建议：教师可以通过列举日常生活中的一些具体事例，帮助学生熟悉提取植物芳香油的三种基本方法，并理解其原理。例如，实验室制备蒸馏水就用到了蒸馏的方法；超市出售的

选修三现代生物科技全套教案复件 生态工程实例复习

学习指导案 课题生态工程的实例和发展前景授课时间 课型复习主备人 教材分析生态工程是必修三生态系统的拓展和加深，注意和必修三相联系。学情基础分析及预 习导学 生态系统的概念，组成，物质循环和能量流动知识应让学生复习 课程目标知识与技能：生态工程的实例和前景 过程与方法：科学的分析方法 情感、态度、价值观：关注生态工程建设，初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念，重视理论联系实际。 学习重点生态工程的实例学习难点生态工程的实例 教具准备学案课件 学习内容学习 形式教师 指导 时 间 激发兴趣 构建知识体系 重点剖析以总 结的 形式 对本 节课 内容 先提 出一 个大 概， 诱发 学生 深思 以及 学习 的兴 趣。 以实 例引 入， 引发 学生 讨论 15 10

学习内容学习 形式教师 指导 时 间 1．如右图为“秸秆的多级利用”农业生态系统中能量流动和物质循环示意图。请回答下列问题： (1)“秸秆的多级利用”充分体现了生态工 程的______________原理，最大限度地实现了 物质的循环，减轻了燃烧秸秆造成的 __________________效应。 (2)图中属于生产者的是__________________； 消费者是__________________；分解者是_________________。 (3)在该农业生态系统中，物质经多次重复利用， 提高了______________________________。 (4)农村大量燃烧秸秆和柴草会产生什么问题?至少列举两种现象。 ① ________________________________________________________________________。 ② ________________________________________________________________________。2．如右图是某一生态农业系统的结构模式图，请据图回答： (1)生态系统的主要功能是物质循环和能量流动。 从生态学角度分析，人们建立如图所示的 农业生态系统的主要目的_______________ _________。 (2)该生态系统的主要成分是______________________。 仅从质量考虑，若要生产2 kg鸡肉，最多需要 消耗农作物共计_____________kg。 (3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻根细胞最主要的区别是__________________，它的代谢类型为__________________。 (4)氮是植物生长必需的元素。但在种植大豆时不施氮肥，仍能旺盛生长，其原因是_ (5)蘑菇在该生态系统的成分中属于_____________。在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量。试分析增产原因__________________________________________。 (6)在沼气池中常有一种刺激性的臭气，该物质是_____________，通过_____________细菌的作用可将臭气除去，并能形成_____________被植物吸收。 其它习题重点 练习 引导 纠错 20 当堂检测略 作业布置基础作业：学案提高作业：金版教程板书设计一、生态工程实例 二、生态工程发展的前景 课后反思

高中生物选修3教案

第一章基因工程 一.基本工具 (一)限制性核酸内切酶 1.分布:原核生物 2.作用:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且在特定部位 进行切割,使两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。 3.作用结果：产生黏性末端或平末端 （二）DNA连接酶 1.分类（1）E.coliDNA连接酶来源：大肠杆菌 功能：只能连接黏性末端 （2）T4DNA连接酶来源：T4噬菌体 功能：连接黏性末端和平末端 2.作用：将DNA连接起来 （三）基因进入受体细胞的载体 1.条件（1）具有多个限制酶切割位点，供外源基因插入 （2）可自我复制或整合到染色体DNA中进行同步复制。 （3）具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择 2.种类：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒、质粒 质粒：双链环状DNA分子，最常用，要人工改造 二。基本操作程序 （一）目的基因的获取 1.目的基因：编码蛋白质的基因或具有调控作用的因子 2.获取方法（1）从基因文库中获取 **基因组文库，部分基因文库 （2）利用PCR技术扩增目的基因 （3）化学方法直接人工合成：基因小，核苷酸序列已知（二）基因表达载体的构建（核心步骤） 1.目的(1)稳定存在，遗传给下一代 （2）表达和发挥作用

2.结构：启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点 **启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 **终止子：使转录在所需要的地方停止； **标记基因：鉴别受体细胞中是否含目的基因。 （三）将目的基因导入受体细胞 1.转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内 维持稳定和表达 2.将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法（2）基因枪法 （3）花粉管通道法 3.将目的基因导入动物细胞：显微注射法 4.将目的基因导入微生物细胞：Ca+处理使细胞处于感受态 **原核细胞特点：繁殖快，单细胞，遗传物质相对较少（四）目的基因的检测与鉴定 1.分子水平的检测 （1）检测受体细胞中是否插入了目的基因:DNA分子杂交技术（2）检测目的基因是否转录出了 mRNA：DNA分子杂交技术（3）检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交法 **检测成功会出现杂交带 2.个体生物学水平的鉴定：接种实验 三．基因工程的应用 1.动物、植物基因工程的成果 （1）植物：提高抗逆性、改良品质、生产药物； （2）动物：品种改良、建立生物反应器、器官移植； 2.基因工程药物：细胞因子、抗体、疫苗、激素； 3.基因治疗（1）概念： （2）方法体外基因治疗体内基因治疗 四．蛋白质工程的崛起 1.理论推测，人工合成 2.基因工程，蛋白合成（自然界没有的蛋白质）

新人教高中生物选修一全套精品教学案

专题1 传统发酵技术的应用 课题1：果酒和果醋的制作 学习目标： 1、说明果酒和果醋制作的原理。 2、设计制作果酒和果醋的装置。 3、尝试果酒和果醋的制作。 4、果酒和果醋制作中发酵需要的条件。 学习重难点： 1、说明果酒果醋制作的原理 2、果酒和果醋制作中发酵需要的条件 自主学习： 一、果酒制作的原理 1、酵母菌的生物学特征 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型：异氧兼性厌氧型。 酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，。反应式为：。在无氧条件下，酵母菌能进行，反应式为：。 ⑶繁殖方式：酵母菌可以通过出芽进行无性生殖，也可以通过形成孢子进行有性生殖。但多以出芽方式进行无性生殖。无性生殖即在环境条件适合时，从母细胞上长出一个芽，逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时，一些可进行有性生殖的酵母菌会形成孢子（一般是四个），进入休眠状态，在条件适合时再萌发。 2、在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的。 3、果酒制作时需控制温度在。 4、红色葡萄果酒的颜色成因：在发酵过程中，随着的提高，红葡萄皮的进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。 一、果醋制作的原理 1、醋酸菌的生物学特性 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型：异氧需氧型。 有氧呼吸的场所：细胞膜。好氧细菌与呼吸作用有关的酶主要分布在细胞膜上。 ⑶繁殖方式：二分裂 细菌没有核膜，只有一个大型的环状DNA分子，细菌细胞分裂时，DNA分子附着在细胞膜上并复制为二，然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开；同时，细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，这个过程就被称为细菌的二分裂。 2、果醋制作的原理 ⑴当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成。 ⑵当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为，再变为。 反应式为：。 3、果醋制作时需控制的条件 ⑴环境条件：充足。⑵温度：醋酸菌生长的最适温度为。 4、在变酸的酒的表面观察到的菌膜是在液面大量繁殖而形成的。溶液内部能形成菌膜吗？ 三、果酒和果醋的制作过程 挑选葡萄→冲洗→________→______________→______________ ↓↓ 果酒果醋 四、发酵装置的设计 果酒和果醋的发酵装置示意图 1、设计思路 ⑴因为果酒制作初期需要氧，果醋整个制作过程都需氧，所以需要带开关的充气口，以调控对气体的需求。

高中生物《生态工程的基本原理》教案2 新选修3

专题5 5.1 生态工程的基本原理 一、教学目标 1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。 2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。 3.尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。 二、教学重点和难点 1.教学重点 生态工程的基本原理。 2.教学难点 生态工程的系统学和工程学原理。 三、教学策略 新课的引入可采取三种方法。一种方法是：充分地利用题图进行课堂讨论，思考这个电脑合成作品的寓意。认真阅读引言，分析“地球需要我们细心的呵护”的含义，从而引出主题。另一种方法是：教师利用自己收集的资料或课本中提供的信息，如利用第二节的“思考与探究”第1题的资料分析内容，讨论如何使受损环境修复，从而引出生态工程这一主题。第三种方法是：让学生说出当地生态环境中存在的问题，并提出解决这些问题的方法，再进一步引出生态工程的概念。 《科技探索之路──生态工程的兴起》，从人们的认识发展变化的角度写出了在可持续发展背景下提出的生态工程的含义。建议布置学生课外阅读，并搜集有关可持续发展观提出的背景资料，布置展板，进行学习交流。在课堂教学时，教师可利用查阅的资料，从可持续发展提出的背景入手，组织学生讨论教材中的漫画。还可以模拟历史上的关于“增长极限”的讨论，在课堂上举行小型辩论会。让学生自己归纳出为什么提出可持续发展和生态工程。可持续发展的最初定义来自《我们共同的未来》一书，中文翻译可能有些拗口，学生可以和原文对比学习，理解这一定义。此外，教师应该给学生推荐一些课外参考书。 《关注生态工程的建设》的教学，建议从资料分析中总结出建设生态工程的意义。可以用教材提供的两则资料分析讨论问题。一则是1998年长江发生的特大洪水灾害问题，首先，通过分析图“被洪水淹没的大地”，让学生感受环境问题的紧迫性，再通过搜集长江沿岸湖泊面积减少的资料和有关长江成为悬河的资料（最好是图片），引入对问题的分析讨论。课前（或课后）可布置学生搜集资料，了解最近几年来，我国采取了哪些治理措施防治洪灾，从而提出生态工程是恢复被破坏的生态环境的重要途径。另一则是分析目前我国农业上存在的一些环境污染的问题，对这一问题，可采取与上述同样的方法进行教学。通过对这两则资料的分析、讨论，让学生理解进行生态工程建设的必要性，理解通过生态工程实现“生态经济”和“循环经济”这一思路。另一种教学方式是教师或学生可搜集本地区的资料，从本地区发生的事件或其他热点实例入手，认识进行生态工程建设的必要性。 这部分教材着力阐述了可持续发展的实践中必须推行“生态经济”和“循环经济”这一思想，但没有给这两个词一个严格的定义，主要是因为学生从媒体中可以接触到这些词，从字面上也能够理解其含义。L.R.布朗的一段话，寓意深刻，希望教师能阅读一些有关的参考书，与学生共同交流对这段话的理解和认识。 生态系统的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。由于前四个原理的理论基础是必修模块中学习过的内容，建议在教学时，用案例引出对原理的学习，再利用原理分析讨论对案例问题的解决。例如，从植树造林中出现的不注意多样性的问题，引出对物种多样性原理的学习，在此基础上再阅读珊瑚礁生态系统的多样性特点，以此为鉴，鼓励学生为当地植树造林设计生态工程。物质循环再生原理引用的实例是我国古代“无废弃物农业”，教师讲

最新高中生物选修三教学计划

2016-2017学年度高二生物选修三教学计划 一、学情分析 生物虽然是理科学生的必考科目，但由于各方面的原因，在学习过程中大部分学生对本学科学习态度不端正，基础知识掌握不够、不牢，在新知识的教学过程中如果涉及到以往的知识内容，经常出现漠然的状态；不过，由于已经是高二下学期，虽然在时间和精力的分配上最少，但多数学生对知识的求知欲有所增强；在课堂上能与老师互动，配合老师完成教学任务。 二、教材分析 本学期教学内容主要是生物选修3现代生物科技专题本模块的内容包括基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程五部分。本模块以专题的形式着重介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景，以开拓学生视野，增强科技意识，激发学生探索生命奥秘和热爱生物科学的情感，为进一步学习现代生物学奠定基础。由于本模块所涉及的领域属于高科技的内容,技术复杂且进展迅速,学生不可能在短时间内有深入的理解,因此在介绍各种生物技术时，更侧重技术的生物学原理。关于各工程的具体操作技术则从简，不做重点，只让学生作一般性了解。 教学内容的设计思路和呈现方式： 1.设计思路 教学内容的设计思路的惟一依据是高中生物课程标准中本模块的具体内容标准和活动建议。其中有若干重要方面是必须遵循的。它们是：以学习专题方式来呈现。即基因工程、克隆技术（本教材改为细胞工程，内容标准不变）、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程。尽管前四个专题存在互相联系与渗透的关系，但仍各自作为独立的专题来学习。具体内容标准规定的学习目标（用行为动词表述）应予遵循。五个专题合起来，具体内容标准为17项。即在知识性目标上以了解水平为主；在情感性目标上以经历（感受）水平为主；技能性目标体现在活动建议中，主要是参观、调查、资料收集、交流讨论、专题综述等。所以这样规定，是因为内容均属现代生物科技的前沿，已经很深了，宜实事求是、量力而行。活动建议部分，只能加强，不应削弱。因此，教学内容的设计思路，是在贯彻高中生物课程标准上述三方面的原则要求下，突出以下

生物选修一精粹最全最完整最标准

选修1《生物技术实践》一轮复习知识梳理 专题1 传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作 发酵 1、概念：利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。 2、类型： （1）根据是否需要氧气分为：需氧发酵和厌氧发酵。 （2）根据产生的产物可分为：酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等。 一、基础知识 （一）果酒制作的原理 1．菌种是酵母菌，属于真核生物，新陈代谢类型异养兼性厌氧型， 酶 O+6O→ 6CO+12HO+能量；无氧时，有氧时，进行有氧呼吸，大量繁殖，反应式为：C6H12O6+6H22 22 能进行酒精发酵，反应式为：C6H12O6 → 2C酶 2H5OH+2CO2+能量。 2．酵母菌繁殖的最适温度20℃左右，酒精发酵一般控制在18～25℃。 3．自然发酵过程中，起作用的主要是附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌。 （二）果醋制作的原理 1．菌种是醋酸菌，属于原核生物，新陈代谢类型为异养需氧型。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。变酸的酒表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。 2．当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸， 当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸， 反应简式为C2H5OH+O2 → CH3COOH+H2O。 3．醋酸菌的最适合生长温度为30～35℃。 4．菌种来源：到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买，或从食醋中分离醋酸菌。

1、流程图 挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵 果酒果醋 2、装置：充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的； 排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；排气口要 通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接，其目的 是防止空气中微生物的污染。开口向下的目的是 有利于二氧化碳的排出。·使用该装置制酒时，应 该关闭充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气。 出料口是用来取样的。· 三、课题延伸 果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。 检测时，先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量的浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴。 课题2 腐乳的制作 一、基础知识 腐乳制作的原理 1．腐乳的发酵有多种微生物的协同作用，其中起主要作用的是毛霉，它是一种真核生物，新陈代谢类型是异养需氧型。 2．毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。 3．现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。 4.条件控制：温度：控制在15~18°C，，并保持一定的湿度。

最新生物选修3教学计划

2015----2016学年下学期高二生物教学计划 一、学情分析 生物虽然是理科学生的必考科目，但由于各方面的原因，在学习过程中大部分学生对本学科学习态度不端正，基础知识掌握不够、不牢，在新知识的教学过程中如果涉及到以往的知识内容，经常出现漠然的状态；跟不上老师的思路。不过，由于已经是高二下学期，离高考时间越来越近，加之又是会考，虽然在时间和精力的分配上最少，但多数学生对知识的求知欲有所增强；在课堂上能与老师互动，配合老师完成教学任务。 二、教材分析 本学期教学内容主要是生物选修3现代生物科技专题本模块的内容包括基因工程、细胞工程、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程五部分。 本模块以专题的形式着重介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景，以开拓学生视野，增强科技意识，激发学生探索生命奥秘和热爱生物科学的情感，为进一步学习现代生物学奠定基础。由于本模块所涉及的领域属于高科技的内容,技术复杂且进展迅速,学生不可能在短时间内有深入的理解,因此在介绍各种生物技术时,更侧重技术的生物学原理. 关于各工程的具体操作技术则从简,不做重点,只让学生作一般性了解。 三、教学内容的设计思路和呈现方式 1.教学内容的设计思路 教学内容的设计思路的惟一依据是高中生物课程标准中本模块的具体内容标准和活动建议。其中有若干重要方面是必须遵循的。它们是：具体内容标准规定的学习目标（用行为动词表述）应予遵循。五个专题合起来，具体内容标准为17项。即在知识性目标上以了解水平为主；在情感性目标上以经历（感受）水平为主；技能性目标体现在活动建议中，主要是参观、调查、资料收集、交流讨论、专题综述等。所以这样规定，是因为内容均属现代生物科技的前沿，已经很深了，宜实事求是、量力而行。 教学内容的设计思路，是在贯彻高中生物课程标准上述三方面的原则要求下，突出以下各点： （1）确保教学内容的科学性 现代生物科技专题的内容，都是当前发展非常迅速的领域。作为教学内容，不易把握好分寸。为做到基本原理准确，实例可靠，技术方法相对全面，教师要不断进行资料的查阅和备课组的集体合作。 （2）斟酌教学内容的适用性 格局教学内容适用性的“度”，可以适当的增减或调整。 （3）体现教学内容的有序性 这里的有序性，主要指符合学生认知过程的有序性。由于教材以专题形式呈现，似不可能在各专题间寻求其系统和有序，主要体现于每一专题中各内容的安排符合学生的认知规律。 （4）创设学生主动参与学习的机会 尽可能的引发学生的学习兴趣，引导学生利用周末休息的时间对本模块的相关知识进行多反面的搜集和查阅，不希望本模块的学习变为教师讲解的单一

生物选修3电子教案模板

（1）了解 基因工程的基本概念。（2）基因操作的工具和基本操作程序。（3） 运用所学的DNA重组技术，模拟制作DNA重组模型。 （1）用类比的方法比较基因工程的三种基本工具及其作用。（2 ）通过模拟 制作充足DNA分子模型理解基因工程的原理 （1）通过对基本概念基本原理科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较判断推理分 析综合等思维能力具备能利用学到的生物知识评价和解决某些实际问题的能力。 基因操作的工具和基本程序及应用。 1 ?限制酶和运载体的作用。 2 ?提取目的基因的方法和目的基因导入受体 细胞的途径。3 ?基因工程的应用。 ［第一课时］:DNA重组技术的基本工具 一.复习导入新课 1.遗传的物质基础是什么？ 2 .生物体遗传的基本单位是什么？ 3 .为什么生物界的 各种生物间的性状有如此大的差别呢？4.生物的性状是怎样表达的？ 5 .各种生物的 性状都是基因特异性表达的结果，那么，人类能不能改造基因呢？使原来本身没有某一性状的生物而具有 某个特定的性状呢？6.各种生物间的性状千差万别，这是为什么呢？ 引导学生回答：生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。 教师举例：1.青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素2.豆科植物的根瘤菌能 够固定空气中的氮气3 .人的胰岛B细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度教师提问：以上几种生物各有其特 定的性状，这些性状都是基因特异性表达的结果。 但是人类能不能改造基因呢？ 二、讲授新课 1.基因工程的概念：又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外 构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。

高中生物选修一7个实验知识清单

选修一7个实验的知识清单 第一关：基础知识——填一填 1、参与果酒（如葡萄酒）制作的微生物是，属于生物，其代谢类型是， 酒精发酵的原理（反应式）是。酵母菌中（有/没有）线粒体，（能/不能）在线粒体中将葡萄糖彻底氧化分解。酒精发酵一般将温度控制在，而在时，是酵母菌的最适繁殖温度。在果酒制作初期，向发酵装置通气的目的是。 在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是的野生型酵母菌。葡萄酒呈红色的原因是 。在的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因为无法适应这一环境而，他们与酵母菌之间的种间关系是。酵母菌的繁殖方式主要包括条件适宜时的生殖，与条件恶劣的生殖。 2、参与果醋（如葡萄醋）制作的微生物是，属于生物，其代谢类型是， 当氧气、充足时，该菌能够将葡萄汁中的糖分解成，当氧气，糖源时，该菌能将变为，再将其变为醋酸，此时的醋酸制作原理（反应式）是。 其典型的细胞增殖方式是，酵母菌与醋酸菌最主要的区别是。 3、教材中P4果酒果醋发酵装置图1—4b中的充气口作用是；排气口的作 用是；出料口的作用是 ；其中的排气口通过一个长而细的胶管连接瓶身的目的是 。在果酒制作时，应该适时排气，原因是，若用装置1—4a进行果酒果醋制作，在排气时（能/不能）完全打开瓶盖，而是瓶盖即可。对葡萄的处理应该先（去枝梗/冲洗）再（去枝梗/冲洗），且（能/不能）反复冲洗，以防止降低了的数量。在果醋制作时，要适时通气的原因是。 发酵装置（需要/不需要）进行消毒处理，我们在果酒制作时，（需要/不需要）对葡萄汁进行煮沸处理。在果酒发酵到第天之后，便可以对果酒进行检测，可在条件下，用 与发酵液反应，如果发酵液呈色，且颜色较深，则说明酒精度数较高。若需进一步对发酵液中的酵母菌数量进行检测可以用、方法。到了果酒制作的后期会发现，酵母菌的数量会呈现下降趋势，其原因主要有。 在果酒制作完成后可以转为果醋制作，但是应该改变的实验条件是。 4、为微生物的生长繁殖提供营养的基质叫做。从物理性质上划分，主要可分为与 ，其中的培养基主要用于工业生产与扩大培养，而扩大培养的目的是 ，要让培养基呈固态，一般需向其中加入这一凝固剂。培养基可以用于菌株的、鉴定、计数、菌种保存等。从功能上划分，可分为培养基与培养基，其中的培养基，是在培养基中加入某种化学物质,以不需要的微生物的生长, 所需要的微生物的生长，如 的培养基来筛选纤维素分解菌；以的培养基来筛选自身固氮微生物；在培养基中加入筛选金黄色葡萄球菌；培养基中加入青霉素等抗生素抑制，从而筛选；以的培养基来筛选尿素分解菌。而鉴别培养基是根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种，来鉴别相应微生物，如在培养基中加入，可鉴别大肠杆菌，使其菌落呈色。选择培养基（是/不是）都是固体培养基。 5、不管哪种培养基，一般都含有、、、等营养物质，另外还需要满足微生物生长对pH、 特殊营养物质,如:生长因子(即细菌生长必需，而自身不能合成的化合物,如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶)以及氧气、二氧化碳、渗透压等的要求。如在培养乳酸杆菌时需在培养基中添加；培养霉菌时需将PH调节至；培养细菌时需将PH调节至；培养厌氧微生物时则需提供条件。牛肉膏蛋白胨培养基中的牛肉膏能够为微生物提供，主要提供；蛋白胨能够

高中生物选修一教案：课题1 微生物的实验室培养

课题1 微生物的实验室培养 ★课题目标 （一）知识与技能 了解有关培养基的基础知识；掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术 （二）过程与方法 分析实验思路的确定和形成的原因，分析实验流程，对比前面的实验设计，归纳共性，分析差异，增加印象 （三）情感、态度与价值观 形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神 ★课题重点 无菌技术的操作 ★课题难点 无菌技术的操作 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 （一）引入新课 在传统发酵技术的应用中，都利用了微生物的发酵作用，其中的微生物来自于制作过程中的自然感染。而在工业化生产中，为了提高发酵的质量，需要获得优良菌种，并保持发酵菌种的纯度。这就要涉及到微生物的培养、分离、鉴别等基本技术。现在我们开始学习微生物的培养和应用专题。 （二）进行新课 1．基础知识 1．1 培养基的种类包括固体培养基和液体培养基等。 〖思考1〗琼脂是从红藻中提取的多糖，在配制培养基中用作为凝固剂。 【补充】培养基的类型及其应用：

1．2 培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源四类营养成分。 〖思考2〗从细胞的化学元素组成来看，培养基中为什么都含有这些营养成分？ C、H、O、N、P、S是构成细胞原生质的基本元素，约占原生质总量的97％以上。 【补充】碳源：如CO2、糖类、脂肪酸等有机物，构成微生物的结构物质和分泌物，并提供能量。 氮源：如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等，主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源，又可以作为氮源，如氨基酸等。 1．3 培养基除满足微生物生长的pH 、特殊营养物质和氧气等要求。 【补充】生长因子：某些微生物正常生长代谢过程中必须从培养基中吸收的微量有机小分子，如某些氨基酸、碱基、维生素等。 〖思考3〗牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供糖、维生素和有机氮等营养物质。 〖思考4〗培养乳酸杆菌时需要添加维生素，培养霉菌时需要将培养基pH调节为酸性，培养细菌时需要将pH调节为中性或微碱性。 活动2：阅读“无菌技术”，讨论回答下列问题： 1．4 获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。 1．5 无菌技术包括： （1）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒； （2）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌； （3）为避免周围微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行；

2017人教版高中生物选修三5.1《生态工程的基本原理》教学案(最新整理)

选修三 专题5 5.1　生态工程的基本原理 一、学习目标 1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。 2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。 3.尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。 二、教学建议 1.课时数：本节教学建议用2课时。 2.课时侧重点： 生态工程的基本原理。 3.教学策略 新课的引入可采取三种方法。一种方法是：充分地利用题图进行课堂讨论，思考这个电脑合成作品的寓意。认真阅读引言，分析“地球需要我们细心的呵护”的含义，从而引出主题。另一种方法是：教师利用自己收集的资料或课本中提供的信息，如利用第二节的“思考与探究”第1题的资料分析内容，讨论如何使受损环境修复，从而引出生态工程这一主题。第三种方法是：让学生说出当地生态环境中存在的问题，并提出解决这些问题的方法，再进一步引出生态工程的概念。 《科技探索之路──生态工程的兴起》，从人们的认识发展变化的角度写出了在可持续发展背景下提出的生态工程的含义。建议布置学生课外阅读，并搜集有关可持续发展观提出的背景资料，布置展板，进行学习交流。在课堂教学时，教师可利用查阅的资料，从可持续发展提出的背景入手，组织学生讨论教材中的漫画。还可以模拟历史上的关于“增长极限”的讨论，在课堂上举行小型辩论会。让学生自己归纳出为什么提出可持续发展和生态工程。可持续发展的最初定义来自《我们共同的未来》一书，中文翻译可能有些拗口，学生可以和原文对比学习，理解这一定义。此外，教师应该给学生推荐一些课外参考书。 《关注生态工程的建设》的教学，建议从资料分析中总结出建设生态工程的意义。可以用教材提供的两则资料分析讨论问题。一则是1998年长江发生的特大洪水灾害问题，首先，通过分析图“被洪水淹没的大地”，让学生感受环境问题的紧迫性，再通过搜集长江沿岸湖泊面积减少的资料和有关长江成为悬河的资料（最好是图片），引入对问题的分析讨论。课前（或课后）可布置学生搜集资料，了解最近几年来，我国采取了哪些治理措施防治洪灾，从而提出生态工程是恢复被破坏的生态环境的重要途径。另一则是分析目前我国农业上存在的一些环境污染的问题，对这一问题，可采取与上述同样的方法进行教学。通过对这两则资料的分析、讨论，让学生理解进行生态工程建设的必要性，理解通过生态工程实现“生态经济”和“循环经济”这一思路。另一种教学方式是教师或学生可搜集本地区的资料，从本地区发生的事件或其他热点实例入手，认识进行生态工程建设的必要性。 这部分教材着力阐述了可持续发展的实践中必须推行“生态经济”和“循环经济”这一思想，但没有给这两个词一个严格的定义，主要是因为学生从媒体中可以接触到这些词，从字面上也能够理解其含义。L.R.布朗的一段话，寓意深刻，希望教师能阅读一些有关的参考书，与学生共同交流对这段话的理解和认识。 生态系统的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。由于前四个原理的理论基础是必修模块中学习过的内容，建议在教学时，用案例引出对原理的学习，再利用原理分析讨论对案例问题的解决。例如，从植树造林中出现的不注意多样性的问题，引出对物种多样性原理的学习，在此基础上再阅读珊瑚礁生态系统的多样性特点，以此为鉴，鼓励学生为当地植树造林设计生态工程。物质循环再生原理引用的实例是我国古代“无废弃物农业”，

高中生物选修三教学计划

高二生物第二学期教学计划 一、教材分析 本学期教学内容主要是生物选修3现代生物科技专题本模块的内容包括基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程五部分。本模块以专题的形式着重介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景，以开拓学生视野，增强科技意识，激发学生探索生命奥秘和热爱生物科学的情感，为进一步学习现代生物学奠定基础。由于本模块所涉及的领域属于高科技的内容,技术复杂且进展迅速,学生不可能在短时间内有深入的理解,因此在介绍各种生物技术时，更侧重技术的生物学原理。关于各工程的具体操作技术则从简，不做重点，只让学生作一般性了解。 二、教学方法及措施 教学方法以讲授、启发、探究、讨论、小组合作及引导为主，并根据实际情况指导学生练习撰写综述报告等。具体措施： （一）、备课 备课是上好课的基础，是保证教学质量的必要措施。备课应包括以下过程和内容：1.认真研读课标，把握难度要求。2.重视基本概念和原理的教学，把握好基础性，避免教学变成泛泛的科普介绍或资料的搜集和浏览活动。本模块教材中的一些重要的基本原理：基因工程的基本原理、植物组织培养的基本原理、胚胎工程的基本原理、单克隆抗体生产的基本原理生态工程的基本原理。3.重视图片和流程图的学习，多问学生为什么，加强理解和记忆。4.注重形成网络化和结构化的知识结构体系。 （二）、上课上好课是教学的中心环节，不仅要求具有渊博的知识，而且要掌握进行政治思想教育，传授知识和开发智力的教学艺术，促进学生全面发展。应做到： 1、教学目标明确，每节课要紧紧围绕目标进行。2、教学内容必须正确。要把基本概念、基本观点，正确无误地传授给学生。3、做到分清主次，突出重点，分散难点，抓住关键，详略得当，快慢适中。4、教学方法得当。对不同的

高中生物选修331《体内受精和早期胚胎发育》教案(新人教版)

专题三3．1 体内受精和早期胚胎发育 （共2课时） 一、教学目标 1．知识与技能 (1)简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。 (2)简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。 2．过程与方法 快速阅读提高自学的能力，有助于理解精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念3．情感态度和价值观 认同胚胎工程建立及发展的意义;体会运用合作探究学习的成果，通过合作探究学习，在评价过程中发现自己，肯定自己，不断感受成功的喜悦。 二、教学重点和难点 1.教学重点 （1）哺乳动物精子和卵子的发生 （2）哺乳动物的受精过程 （3）哺乳动物的胚胎发育 2.教学难点 （1）哺乳动物受精过程中精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。（2）哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点。 三、教学方法 1．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 2．学案导学：见后面的学案。 四、课时安排 2课时 五、教学过程第1课时 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标。

教师首先提问：有一对夫妇，妻子因病切除了子宫，但他们一直想有一个亲生（携带他们遗传信息）的孩子，你能从理论上想一办法替他们完成这一愿望吗？ 学生观看关于“试管婴儿”的一个科学片。 教师：近年来通过科学技术人员的不懈努力，这方面的成就已是硕果累累。书本59页的照片展示的就是胚胎移植处理后同时期出生的高产羊的小羔羊。本专题介绍的就是这方面的技术－- 胚胎工程。 我们来看本节课的学习目标。多媒体展示学习目标，强调重难点。然后展示探究的第一个问题，检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。 设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。 （三）合作探究、精讲点拨。 探究一：各种家畜精子发生的过程如何？ 教师多媒体演示精子发生的过程。让学生先自读课文然后分组讨论提出的问题。 多媒体展示探究思考题。 1．请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。 2．阅读P61，观察图3－2，精子变形发生了哪些变化？ 3．观察P62图3－3，哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？与动物体型大小有没有关系？ 4．精子细胞变成精子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？ 5．为何精子中的线粒体集中在尾的基部？ 展示学习成果，每小组选一位代表介绍。 评价及总结：多 媒体展示