生命科学高三现代生物技术市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

生命科学高三第二册生命科学高三第二册第五章第五章 当代生物技术当代生物技术l第第1节节 基因工程基因工程l第第2节节 细胞工程细胞工程l第第3节节 酶工程（选读）酶工程（选读）第1页第第1节节 基因工程基因工程l1.基因工程诞生基因工程诞生l2.微生物基因工程微生物基因工程l3.植物基因工程和动物基因工程植物基因工程和动物基因工程l4.基因工程生物产品安全性和展望基因工程生物产品安全性和展望第2页第第1节节 基因工程基因工程l一.教学目标l知识要求1.知道基因工程涵义2.了解基因工程诞生科学技术背景3.了解微生物基因工程特点及基本实施过程4.知道植物及动物基因工程特及基本实施过程5.了解基因工程生物产品安全性第3页第第1节节 基因工程基因工程l能力要求l1.能从基因工程诞生过程，分析科学和技术之间关系l2.能从实施基因工程各个 步骤比较微生物、植物和动物基因工程异同l3.能正确分析基因工程生物产品安全性第4页第第1节节 基因工程基因工程l二.教学内容l教学重点l1.基因工程基本实施步骤l2.限制酶及DNA连接酶作用原理第5页第第1节节 基因工程基因工程l教学提议l1.高中生命科学必修课学习，学生已具备了遗传学基础知识，掌握了基因、基因表示、遗传性状等概念，但对于怎样利用基因重组技术或基因工程对生物遗传形状进行改造，培育新品种或生产基因表示产物为人类服务这一思绪，学生恐怕难以独立形成。提议在简明回顾20世纪50年代以来分子生物学和分子遗传学重大进展基础上，引导学生了解基因工程诞生过程，从而了解科学与技术间关系。第6页第第1节节 基因工程基因工程l教学提议l2.本教材将基因工程分为微生物、植物、动物基因工程三大分支来阐述，有利于学生对各基因工程特点了解。提议首先用微生物基因工程为例，阐述基因工程基本实施过程，在此基础上再讲解各类基因工程在目标和操作上主要不一样之处。教课时能够从微生物、植物、动物细胞特点，比如原核细胞、真核细胞、细胞全能性等概念来引导学生进行思索。第7页第第1节节 基因工程基因工程l教学提议 2.(续)l基因工程基本步骤在标准中有要求，提议结合图5-3讲清楚以下步骤：l(1)目标基因制备 l(2)重组质粒构建l(3)重组质粒导入受体细胞l(4)目标基因表示和检测第8页第第1节节 基因工程基因工程l教学提议l3.本教材对植物基因工程操作过程，以抗虫棉培育为例作了较为详细阐述，这部分内容对学生可能有一定难度。所包括难点主要在于对Ti-质粒在植物基因工程中功用正确了解。第9页第第1节节 基因工程基因工程l教学提议 3.（续）l要处理该难点，提议从讲述土壤根癌农杆菌土壤根癌农杆菌、农杆菌中农杆菌中Ti-质粒质粒以及Ti-质粒上一段核苷酸片质粒上一段核苷酸片段段转移转移-DNA及它们功效发觉它们功效发觉开始，引导学生了解，为何在培育抗虫棉时先要将毒蛋白基因构建到Ti-质粒转移-DNA上，再将该重组Ti-质粒导入农杆菌，最终经过将农杆菌与棉花叶圆片共培养等步骤，育成抗虫棉。第10页第第1节节 基因工程基因工程l教学提议l4.关于转基因生物产品安全性讨论（教材中想一想，做一做想一想，做一做部分），可先让学生经过各种媒体、互联网或其它路径，充分搜集资料并着重讨论转基因生物产品对生态系统稳定性影响。在此基础上对学生适当讲解三方面现实状况：第11页第第1节节 基因工程基因工程l教学提议 4.（续）l（1）首先是政策问题。当前包含我国在内世界各国都已经对基因工程生物产品安全性高度重视，并制订了对应政策和法规。不过，世界各国对转基因技术和转基因食品认识和政策并不相同。第12页第第1节节 基因工程基因工程l教学提议 4.(1)（续）l普通来说，农产品输出国如美国、阿根廷和巴西等持比较开放态度，而农产品进口国如日本及欧洲各国则持比较慎重态度。所以，这种不一样其实不单纯反应了各国在转基因技术和转基因食品认识上差异，也表达了各国在农产品贸易和农业保护政策上不一样取向，带有浓厚经济和政治色彩。第13页第第1节节 基因工程基因工程l教学提议 4.（续）l（2）其次是应用现实状况。在美国这个转基因技术发祥地，对转基因产品持比较开放态度，不少转基因作物已经大规模种植，转基因生物产品开始大量上市至今已经有近时间，60%以上零售食品中含有转基因成份。日本及欧盟各国即使对转基植物种植和转基因因食品销售实施了相当严格限制，但相关国家科学家并未停顿过转基因技术和转基因食品开发研究。第14页第第1节节 基因工程基因工程l教学提议 4.(2)（续）l在我国,年市场上已经有6种转基因作物产品，而且自1999年以来从美国、加拿大等国进口了大量转基因大豆、大豆油和油菜籽，20我国已经开始从美国进口喂饲转基因饲料肉禽产品。第15页第第1节节 基因工程基因工程l教学提议 4.（续）l（3）再其次是怎样面对。即使，迄今世界上还没有转基因食品损害健康报道，也没有转基因作物对生态环境造成显著危害报道。但理论上并不能排除转基因植物对生态平衡潜在负面效应，而且转基因生物对生态环境以及转基因食品对人类健康可能产生影响都需要较长时间观察，才能得出更为明确结论。第16页第1节 基因工程l教学建议 4.(3)（续）l21世纪转基因农业对我国发展具有十分重要意义，所以一方面要十分关注转基因食品可能出现负面问题，完善有关转基因食品安全性政策和法规，并让每个人对所消费转基因产品有知情权，目前我国已经规定转基因产品必须有明确标识；其次要大力发展现代基因工程技术，跟上世界步伐，确保我国农业高技术发展。第17页第2节 细胞工程l 1.植物组织和细胞培养技术l 2.动物组织和细胞培养技术l 3.干细胞技术l 4.细胞融合技术l 5.核移植技术l 6.胚胎移植技术（选读）第18页第2节 细胞工程l一.教学目标l知识要求：l1.知道细胞全能性是植物组织培养理论基础 l2.了解植物组织培养普通过程和应用l3.了解动物细胞培养应用领域l4.知道干细胞技术及其应用 第19页第2节 细胞工程l知识要求:l5.了解干细胞研究意义及其带来伦理道德问题l6.了解细胞融合概念和应用l7.了解核移植技术操作和应用l8.了解胚胎移植技术操作过程和应用第20页第2节 细胞工程l能力要求：l1.了解生命科学研究结果是生物技术发展主要基础l2.学会辨证地对待生物技术利与弊l3.了解生命科学在当代社会发展中主要作用第21页第2节 细胞工程l二.教学内容 教学重点：1.植物组织培养4个主要阶段 2.动、植物细胞培养应用领域 3.干细胞概念、种类和应用 4.细胞融合概念和应用 5.核移植操作过程和意义第22页第2节 细胞工程l教学提议l1.在复习细胞全能性知识基础上，讲解植物组织培养技术l2.以烟草或其它植物材料为例，详细讲解植物组织培养4个阶段:l(1)预备阶段 (2)诱导去分化阶段l(3)再分化阶段 (3)移植阶段 第23页烟草和胡萝卜组织培养培养基激素配比烟草和胡萝卜组织培养培养基激素配比(mg/L)植物植物 外植体外植体 去分化去分化 分化愈伤分化愈伤 形成芽形成芽 形成根形成根 组织组织 烟草烟草 幼叶圆片幼叶圆片 MS+6BA 2 MS+2,4D 1 MS+6BA 2 1/2MS +NAA 0.02 +KT 0.1 +NAA 0.02 胡萝卜胡萝卜 根切块根切块 MS+2,4D 0.5 MS+2,4D 0.5 +6BA 0.1 +6BA 0.1 第24页第2节 细胞工程l教学提议 l3.细胞培养技术应用l植物组织培养 试管苗（快速繁殖、保留种质资源）l植物细胞培养 取得有用成份 l动物细胞培养 取得治疗用细胞、提取物质制成生物制剂、作为试验材料用于科学研究第25页第2节 细胞工程l教学提议 l4.以修补破损皮肤皮肤干细胞为例，复习已学习相关干细胞知识，如全能、多能、单能干细胞概念。在此基础上讲解胚胎干细胞和成体干细胞概念以及干细胞应用领域。l5.讨论干细胞技术可能带来伦理道德问题第26页第2节 细胞工程l教学提议 l6.了解骨髓移植和造血干细胞移植不一样及其主要意义，对学生进行贡献爱心情感教育。l7.从pomoto引出细胞融合技术和杂交瘤细胞生产单克隆抗体试验，了解细胞融合技术普通操作过程，并结合复习B淋巴细胞产生抗体知识。第27页第2节 细胞工程l教学提议l8.结合童第周试验和多利羊等克隆动物培育，学习核移植技术操作和意义。l9.了解胚胎移植技术过程和意义l10.了解试管婴儿操作程序和实际意义，讨论可能带来伦理、道德和社会问题。第28页第2节 细胞工程l课题研究l1.每个同学依据所学知识和个人兴趣，经过调查和查阅资料，确定技术设计目标（取得试管苗、细胞产物、大量细胞或转基因细胞等），培养材料（植物、动物组织或细胞），操作过程和主要试剂、仪器等。l2.写出试验步骤、注意事项，并预测试验结果第29页第2节 细胞工程l课题研究l3.写出该技术设计意义和应用前景 l4.完成课题后，提议用一节课左右时间，进行交流讨论第30页第第3节节 酶工程（选读）酶工程（选读）l1.酶和酶工程酶和酶工程l2.酶生产与提纯酶生产与提纯l3.酶固定化技术酶固定化技术l4.酶应用酶应用(工业、医疗方以及环境保护工业、医疗方以及环境保护)第31页第第3节节 酶工程（选读）酶工程（选读）l一.教学目标：l知识要求l1.掌握酶工程涵义掌握酶工程涵义l2.了解酶工业化生产基本要求了解酶工业化生产基本要求l3.掌握酶分离提纯五个基本步骤掌握酶分离提纯五个基本步骤l4.了解酶固定化意义和三大类基本方法了解酶固定化意义和三大类基本方法l5.了解酶在各个领域应用了解酶在各个领域应用第32页第第3节节 酶工程（选读）酶工程（选读）l能力要求l1.能依据酶工业化生产原理，分析酶生能依据酶工业化生产原理，分析酶生产、分离提纯中注意事项产、分离提纯中注意事项l2.能依据酶制剂特征，正确使用酶制剂能依据酶制剂特征，正确使用酶制剂第33页第第3节节 酶工程（选读）酶工程（选读）l二.教学内容l教学重点l1.酶工程l2.酶分离提纯l3.酶应用第34页第第3节节 酶工程（选读）酶工程（选读）l教学提议l1.经过高中必修生命科学学习，学生对酶在生命活动中主要作用已经有所了解，可怎样从细胞内取得各种各样大量酶用于工业生产、日常生活、医疗检验等方面,引出并讲解酶工程概念:这是一项借助生物反应装置和工艺过程来生产人类所需酶产品当代生物技术，包含酶生产、酶固定化以及酶应用等。第35页第第3节节 酶工程（选读）酶工程（选读）l教学提议l2.从酶工业化生产主要是经过微生物发微生物发酵酵生产所需酶这一点出发，讲解发酵过程中需要选择生产所需菌种、提供微生物生长所需营养物质，还要控制好发酵罐中温度、酸碱度等条件。第36页第第3节节 酶工程（选读）酶工程（选读）l教学提议l3.要将微生物细胞内合成酶提取出来,需要经过细胞破碎、过滤、沉淀酶蛋白、提纯酶蛋白（经过层析等方法）、冷冻干燥结晶酶蛋白等主要过程，引导学生了解在分离提纯过程中，必须维持适当温度、酸碱度等条件，以确保酶活力不受影响。第37页第第3节节 酶工程（选读）酶工程（选读）l教学提议l4.为了提升酶活力和应用效率，同时又便于分离酶催化产物，科学家用一定方法限制酶移动，建立了载体结正当、交联法、包埋法三大类固定酶方法，取得了固定化酶。提议用这一事例，讲解生产实践与科学技术间相互关系。第38页第第3节节 酶工程（选读）酶工程（选读）l教学提议l5.酶制剂在食品工业、纺织工业、制革工业、制药工业、医疗、环境保护等许多方面都有广泛应用，可由同学结合生活中接触到酶制剂（如多酶片、加酶洗衣粉）展开讨论交流，从而对酶工程主要性及正确使用各种酶制剂有更深刻了解。第39页谢谢各位老师！第40页