《高中生物選修三《現(xiàn)代生物科技》全套教案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物選修三《現(xiàn)代生物科技》全套教案（39頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、高中生物選修現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題（人教版選修3）課時(shí)教案專(zhuān)題一 基因工程第一節(jié) 基因工程的簡(jiǎn)介教學(xué)目標(biāo)：1知識(shí)方面（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）舉例說(shuō)出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。2態(tài)度價(jià)值觀方面（1）通過(guò)學(xué)習(xí)基因工程的概念，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究需要的嚴(yán)謹(jǐn)，激發(fā)為祖國(guó)而奮斗的精神。（2）通過(guò)學(xué)習(xí)基因操作的工具和基本程序及應(yīng)用，使學(xué)生樹(shù)立結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的辯證唯物主義觀念。3能力方面（1）通過(guò)對(duì)圖片、動(dòng)畫(huà)等的觀察，讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)的觀察方法，培養(yǎng)觀察能力。（2）通過(guò)利用課本以外的資料和網(wǎng)絡(luò)信息解決學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力。（3）通過(guò)多媒

2、體課件對(duì)基本概念、基本原理的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程的探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的獲取新知的能力、分析和解決問(wèn)題的能力及交流與合作的能力。教學(xué)重點(diǎn)：基因操作的工具和基本程序及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：1限制酶和運(yùn)載體的作用。2提取目的基因的方法和目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的途徑。3基因工程的應(yīng)用。教學(xué)方法：以探究法、談話(huà)法、材料教學(xué)法相結(jié)合。具體方法：1以具體事例講述，學(xué)生制作模型，使學(xué)生切身體會(huì)基因工程“剪、拼、接、轉(zhuǎn)”的主要過(guò)程。2搜集資料，采用思考、分析、想像、推斷和辯論等方法，明確基因工程的應(yīng)用。教學(xué)課時(shí)：3課時(shí)教學(xué)過(guò)程：第一課時(shí)：DNA重組技術(shù)的基本工具一復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課教師活動(dòng)：投影幻燈片，引導(dǎo)學(xué)生思考

3、、分析討論。1遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？2生物體遺傳的基本單位是什么？3為什么生物界的各種生物間的性狀有如此大的差別呢？4生物的性狀是怎樣表達(dá)的？5各種生物的性狀都是基因特異性表達(dá)的結(jié)果，那么，人類(lèi)能不能改造基因呢？使原來(lái)本身沒(méi)有某一性狀的生物而具有某個(gè)特定的性狀呢？ 6各種生物間的性狀千差萬(wàn)別，這是為什么呢？引導(dǎo)學(xué)生回答：生物體的不同性狀是基因特異性表達(dá)的結(jié)果。教師舉例：1青霉菌能產(chǎn)生對(duì)人類(lèi)有用的抗生素青霉素2豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮?dú)?人的胰島B細(xì)胞能分泌胰島素調(diào)節(jié)血糖的濃度教師提問(wèn)：以上幾種生物各有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達(dá)的結(jié)果。但是人類(lèi)能不能改造基因呢？在引導(dǎo)學(xué)生

4、思考、探究的同時(shí)引出本節(jié)課題。二、講授新課1基因工程的概念：課前布置學(xué)生自學(xué)教材上的知識(shí)內(nèi)容，讓學(xué)生理解基因工程的概念，并引導(dǎo)學(xué)生回答表中內(nèi)容?；蚬こ痰膭e名基因拼接技術(shù)或DNA管理費(fèi)用技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象基因操作水平DNA分子水平基本過(guò)程剪切拼接導(dǎo)入表達(dá)結(jié)果人類(lèi)需要的基因產(chǎn)物教師活動(dòng)：投影問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生討論，引出基因操作的工具?；蚬こ痰牟僮魉绞窃贒NA分子水平進(jìn)行的，所以用普通的操作工具能夠在如此微觀的條件下操作嗎？2基因操作的工具基因工程培育抗蟲(chóng)棉的簡(jiǎn)要過(guò)程蘇云金芽孢桿菌（有抗蟲(chóng)特性）提取抗蟲(chóng)基因普通棉花（無(wú)抗蟲(chóng)特性）棉花細(xì)胞（含抗蟲(chóng)基因）與運(yùn)載體DNA拼接、導(dǎo)入棉花植株（有抗蟲(chóng)

5、特性）教師活動(dòng)：投影基因工程抗蟲(chóng)棉的簡(jiǎn)要過(guò)程。（見(jiàn)下表）學(xué)習(xí)探究1：在基因工程培育抗蟲(chóng)棉的過(guò)程中，關(guān)鍵步驟或難點(diǎn)是什么？學(xué)生活動(dòng)：分析、討論，學(xué)生與教師共同對(duì)基因工程關(guān)鍵歸納總結(jié)。關(guān)鍵步驟一：抗蟲(chóng)棉從蘇云金孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取。關(guān)鍵步驟二：抗蟲(chóng)基因與運(yùn)載體DNA拼接。關(guān)鍵步驟三：抗蟲(chóng)基因進(jìn)入棉花細(xì)胞。學(xué)習(xí)探究2：怎樣才能在蘇云金芽孢桿菌DNA分子中的眾多基因中找到所需抗蟲(chóng)基因呢？又怎樣將它從DNA長(zhǎng)鏈中提取出來(lái)？又如何將提取出的抗蟲(chóng)基因與棉花細(xì)胞的DNA結(jié)合在一起呢？引導(dǎo)學(xué)生探究、分析、總結(jié)：（1）“分子手術(shù)刀”又叫基因剪刀限制性?xún)?nèi)切酶 分布：主要在微生物中 作用特點(diǎn)：特異性，即識(shí)別特定的核苷酸序

6、列，切割特定的切點(diǎn)。 結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）。播放投影幻燈片的實(shí)例。限制酶切割DNA分子示意圖CGA A T TGCT T A A 黏性末端T T A AG|CCGA A T T（2）“分子縫合針”又叫基因針線DNA連接酶 連接部位：磷酸二酯鍵。DNA連接酶作用示意圖CGA A T TGCT T A A 結(jié)果：兩個(gè)相同的黏性末端的連接。學(xué)習(xí)探究3：用DNA連接酶連接兩個(gè)相同的黏性末端要連接幾個(gè)磷酸二酯鍵？用限制性?xún)?nèi)切酶切一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷酸二酯鍵？（3）“分子運(yùn)輸車(chē)”又叫基因的運(yùn)輸工具基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。 具備的條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定

7、地保存；具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)；具有某些標(biāo)記基因。 種類(lèi)：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。 質(zhì)粒的特點(diǎn)： 質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體；最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒；是細(xì)胞染色體外能自我復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子；質(zhì)粒的大小只有普通細(xì)菌染色體的1%左右；存在于許多細(xì)菌及酵母菌等微生物中；質(zhì)粒的存在對(duì)宿主細(xì)胞生存沒(méi)有決定性的作用；質(zhì)粒的復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。（自身細(xì)胞中也可）學(xué)習(xí)探究4：1、質(zhì)粒上會(huì)存在某些標(biāo)記基因，這些標(biāo)記基因有什么用途？ 2、要想將某個(gè)特定基因與質(zhì)粒相連，需要用幾種限制性?xún)?nèi)切酶和幾DNA連接酶處理？課堂小結(jié)：基因工程的概念和的基本操作工具。課后記：本節(jié)課主要學(xué)習(xí)基因工程的基本概念和

8、基因工程的基本操作工具，學(xué)生能充分利用自己查找和老師提供的教學(xué)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)探究，效果較好。但學(xué)生在質(zhì)粒的認(rèn)識(shí)上還有待進(jìn)一步提高。下節(jié)課應(yīng)重新啟發(fā)學(xué)生復(fù)習(xí)有關(guān)知識(shí)，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。第二課時(shí)基因工程的基本操作程序一、復(fù)習(xí)鞏固，引出課題教師活動(dòng)：以談話(huà)的方式提出下列問(wèn)題1、什么是基因工程？2、基因工程的工具酶有幾種？分別是什么？3、基因的剪刀是什么？其主要作用是什么？4、基因的針線是什么？其主要作用是什么？5、基因的運(yùn)輸工具是什么？6、運(yùn)載體必須具備的條件是什么？最常用的運(yùn)載體是什么？7、質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)是什么？學(xué)習(xí)探究1：有了基因操作的工具后，對(duì)基因是如何進(jìn)行操作的呢？二、講授新課引導(dǎo)學(xué)生按幻燈片中

9、提供的問(wèn)題進(jìn)行閱讀課文提供的材料，并討論、分析有關(guān)基因工程操作的基本程序。 舉例說(shuō)明什么是目的基因？ 從供體細(xì)胞DNA中直接分離基因的方法叫什么？ 人工合成基因的方法有幾種？其操作過(guò)程分別是怎樣的？ 將目的基因與用限制內(nèi)切酶處理后的運(yùn)載體混合并用DNA連接酶處理后會(huì)出現(xiàn)幾種結(jié)果？ 將目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)胞受體細(xì)胞的過(guò)程常用哪種化學(xué)試劑？其目的是什么？ 在目的基因的檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)的對(duì)象是什么？通過(guò)觀看材料，思考問(wèn)題，引起師生在相關(guān)知識(shí)點(diǎn)上的共鳴。（1）目的基因的提取： 途徑：從供體細(xì)胞的DNA基因文庫(kù)中直接提取目的基因（一般用于原核生物）；人工合成目的基因（一般用于真核生物）。 “鳥(niǎo)槍法”

10、優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：操作量大，盲目性大 方法： 逆轉(zhuǎn)錄法： 直接合成法PCR技術(shù)基本操作方法見(jiàn)下圖：鳥(niǎo)槍法的過(guò)程供體細(xì)胞中DNA限制酶許多DNA片段載入運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞外源DNA擴(kuò)增產(chǎn)生特定性狀分離目的基因逆轉(zhuǎn)錄法的過(guò)程目的基因的mRNA逆轉(zhuǎn)錄酶單鏈DNA合成雙鏈DNA（目的基因）根據(jù)已知氨基酸序列合成DNA的過(guò)程蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測(cè)mRNA的核苷酸序列推測(cè)結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列化學(xué)合成目的基因質(zhì)粒 DNA分子同一種限制酶處理一個(gè)切口的兩個(gè)黏性末端兩個(gè)切口的獲得目的基因DNA連接酶重組DNA分子（重組質(zhì)粒）（2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合：學(xué)習(xí)探究：目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合的結(jié)果可能有向種情況？受

11、體細(xì)胞：細(xì)菌氯化鈣細(xì)胞壁的通透性增大重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞目的基因隨受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制引導(dǎo)學(xué)生探究，歸納總結(jié)出相關(guān)內(nèi)容。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：導(dǎo)入方法：借鑒細(xì)菌或病毒侵入細(xì)胞的途徑。導(dǎo)入過(guò)程：運(yùn)載體為質(zhì)粒，受體細(xì)胞為細(xì)菌。（4）目的基因的檢測(cè)和表達(dá)：引導(dǎo)學(xué)生生教材的有關(guān)內(nèi)容，使學(xué)生明確檢測(cè)與表達(dá)的區(qū)別，并可按以下形式歸納。檢測(cè)：通過(guò)檢測(cè)標(biāo)記基因的有無(wú)來(lái)判斷目的基因是否導(dǎo)入。表達(dá)：通過(guò)特定性狀的產(chǎn)生與否來(lái)確定目的基因是否表達(dá)。教學(xué)小結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生復(fù)述。課后記：本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)是理清目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞及是否已導(dǎo)入、導(dǎo)入后是否得到了表達(dá)。通過(guò)學(xué)習(xí)探討，學(xué)生基本上能掌握本節(jié)的知識(shí)內(nèi)容。但還未

12、能熟練掌握本節(jié)的知識(shí)要領(lǐng)，這將運(yùn)用練習(xí)來(lái)進(jìn)一步加以鞏固。第三課時(shí) 基因工程的應(yīng)用復(fù)習(xí)基因工程的操作的基本程序和重要工具。檢查課前收集到的有關(guān)基因工程應(yīng)用的實(shí)例。（以學(xué)生匯報(bào)形式展示各自收集到的資料）通過(guò)資料、教學(xué)圖片展示，引出課題。1982年，帕爾蒂曼和布林斯坦等人構(gòu)建了大鼠金屬硫蛋白和人的生長(zhǎng)激素融合基因，生產(chǎn)出生長(zhǎng)速度比正常小鼠快一倍的超級(jí)小白鼠。此后，許多實(shí)驗(yàn)室用人、豬、羊和牛的生長(zhǎng)激素基因生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因小鼠時(shí)，都獲得了類(lèi)似結(jié)果。1988年，西曼克等人用豬的生長(zhǎng)激素和大鼠MT融合基因，生產(chǎn)出生長(zhǎng)快、瘦肉率高和表現(xiàn)正常的轉(zhuǎn)基因豬。印發(fā)基因工程研究的現(xiàn)狀資料（另見(jiàn)材料），引導(dǎo)學(xué)生閱讀。學(xué)習(xí)探究：

13、1人類(lèi)在基因工程領(lǐng)域取得了哪些成就呢？2基因工程在環(huán)境保護(hù)過(guò)程中有何作用？通過(guò)學(xué)生匯報(bào)，討論、分析、概括如下：一、基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生：1生產(chǎn)基因工程藥品：胰島素、干擾素等。2用于基因診斷與基因治療：概念見(jiàn)課件。二、基因工程與農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)：1農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：（1） 培育高產(chǎn)、穩(wěn)質(zhì)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物。（2） 用基因工程的方法培養(yǎng)出具有各種抗逆性的作物新品種。2畜牧業(yè)上的應(yīng)用：（1）培育人們所需要的各種優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。（2）利用某些特定的外源基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)表達(dá)。3食品工業(yè)上的應(yīng)用：為人類(lèi)開(kāi)辟新的食物來(lái)源。三、基因工程與環(huán)境保護(hù)：1 環(huán)境監(jiān)測(cè)：運(yùn)動(dòng)DNA分子雜交的方法進(jìn)行檢測(cè)。特點(diǎn)：快速

14、、靈敏、精確、高效。2 環(huán)境凈化。課堂小結(jié)：讓學(xué)生交流對(duì)基因工程學(xué)習(xí)的體會(huì)，明確基因工程的前景和安全性。課后記：本節(jié)課通過(guò)學(xué)生匯報(bào)、交流各自的材料收集，共同探討知識(shí)的相關(guān)內(nèi)容，課堂氣氛活躍，從爭(zhēng)辯中獲取相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)。但有極個(gè)別的學(xué)生對(duì)資料的收集不夠，仍需進(jìn)一步引導(dǎo)。第二節(jié) 蛋白質(zhì)工程的崛起教學(xué)目標(biāo)1.舉例說(shuō)出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。2.簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)工程的原理。3.嘗試運(yùn)用逆向思維分析和解決問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）為什么要開(kāi)展蛋白質(zhì)工程的研究？（2）蛋白質(zhì)工程的原理。2.教學(xué)難點(diǎn)：蛋白質(zhì)工程的原理。教學(xué)方法：探究法、導(dǎo)讀法、分析交流具體做法：1.建議采用“問(wèn)題探究新問(wèn)題再探究”的教學(xué)模

15、式。帶領(lǐng)學(xué)生回憶原有知識(shí)：要想讓一種生物的性狀在另一種生物中表達(dá)，在種內(nèi)可以用常規(guī)雜交育種的辦法實(shí)現(xiàn)，但要使有生殖隔離的種間生物實(shí)現(xiàn)基因交流，就顯得力不從心了?；蚬こ痰恼Q生，為克服這一遠(yuǎn)緣雜交的障礙問(wèn)題，帶來(lái)了新的希望。于是取得了豐碩成果：大腸桿菌為人類(lèi)生產(chǎn)出了胰島素，牛的乳腺生物反應(yīng)器為人類(lèi)制造出了蛋白質(zhì)類(lèi)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(shí)現(xiàn)了世界上現(xiàn)有基因在轉(zhuǎn)基因生物中的表達(dá)。但一個(gè)新問(wèn)題出現(xiàn)了，生物產(chǎn)生的天然蛋白質(zhì)是在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的，它的結(jié)構(gòu)、性能不能完全滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要。為了加深這一點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，可調(diào)動(dòng)學(xué)生從書(shū)中找實(shí)例（干擾素例子、工業(yè)用酶的例子）加以佐

16、證。于是要對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，制造出目前從天然蛋白質(zhì)中找不到的蛋白質(zhì)。這樣人們又開(kāi)始了新一輪的探索，蛋白質(zhì)工程應(yīng)運(yùn)而生了。2.建議加強(qiáng)與已有知識(shí)的聯(lián)系，用逆向思維的方法解決新問(wèn)題。既然蛋白質(zhì)的功能是由DNA決定的，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(yīng)該是中心法則的逆推。教學(xué)課時(shí)：1課時(shí)教學(xué)過(guò)程：復(fù)習(xí)舊課，導(dǎo)出新課題：學(xué)習(xí)探究：1、基因工程的實(shí)質(zhì)是什么？2、基因工程的基本操作程序有哪些？3、通過(guò)基因工程產(chǎn)生的蛋白質(zhì)都是屬于自然界的蛋白質(zhì)，即各種生物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中形成的。 隨著人們生活的改變，自然界現(xiàn)在的蛋白質(zhì)不一定能滿(mǎn)足人 類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要，那么，有什么辦法可

17、以獲得人類(lèi)所需的蛋白質(zhì)呢？4、什么是蛋白質(zhì)工程？引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀課文中的材料，引出課題。一、蛋白質(zhì)工程的概念：根據(jù)蛋白質(zhì)工程的概念，關(guān)注兩方面的內(nèi)容：1、蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)：基因工程。2、蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)：按意愿產(chǎn)生人們所需要的蛋白質(zhì)。學(xué)習(xí)探究：1、對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過(guò)參基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)呢？2、蛋白質(zhì)工程是怎樣進(jìn)行的呢？二、蛋白質(zhì)工程的基本原理：1、蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)：按人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定要求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子改造和設(shè)計(jì)。2、蛋白質(zhì)合成的基本方法： 通過(guò)人工的方法，先確定所需蛋白質(zhì)的基本功能，再按逆向推出相關(guān)基因的基本組成，再進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯得

18、到所需蛋白質(zhì)。3、蛋白質(zhì)工程的基本途徑：確定蛋白質(zhì)功能應(yīng)有的蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)推測(cè)氨基酸序列找到或合成相應(yīng)的堿基序列（基因）改造的蛋白質(zhì)4、實(shí)施蛋白質(zhì)工程的前提條件：了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能三、蛋白質(zhì)改造的方法：基因定點(diǎn)誘變技術(shù)、重組DNA技術(shù)1、制造出自然界中不存在的全新蛋白質(zhì)大改根據(jù)氨基酸性質(zhì)和特點(diǎn)來(lái)改造，使之具有特定氨基酸序列、空間結(jié)構(gòu)和預(yù)期功能。2、在蛋白質(zhì)分子中替代一個(gè)肽段或一個(gè)特定的結(jié)構(gòu)中改3、改造蛋白質(zhì)分子中的幾個(gè)氨基酸的殘基小改通過(guò)基因工程的定點(diǎn)誘變技術(shù)，有目的改造，以改善蛋白質(zhì)的性質(zhì)和功能。引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文材料，探討蛋白質(zhì)工程在人類(lèi)生活中的實(shí)際應(yīng)用及進(jìn)展情況。最后經(jīng)

19、分析討論，得出相關(guān)結(jié)論。四、蛋白質(zhì)質(zhì)工程的應(yīng)用：1、提高蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性：主要是改造酶的結(jié)構(gòu)，提高酶的熱穩(wěn)定性主要用于工業(yè)化生產(chǎn)（1）替換酶的部分氨基酸；（2）引入二硫鍵2、改變蛋白質(zhì)的活性3、合成嵌合抗體，用于臨床治療五、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景：課堂小結(jié)：蛋白質(zhì)工程的基本原理課后記：本節(jié)內(nèi)容少，且在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上較易掌握。關(guān)鍵在明確所需蛋白質(zhì)的功能，找出相關(guān)的基因結(jié)構(gòu)即可。輔助材料：（供教師在教學(xué)中為學(xué)生提供參考）：蛋白質(zhì)工程的崛起主要是工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)理論研究的需要。而結(jié)構(gòu)生物學(xué)對(duì)大量蛋白質(zhì)分子的精確立體結(jié)構(gòu)及其復(fù)雜的生物功能的分析結(jié)果，為設(shè)計(jì)改造天然蛋白質(zhì)提供了藍(lán)圖。分子遺傳學(xué)的以定點(diǎn)突

20、變?yōu)橹行牡幕虿僮骷夹g(shù)為蛋白質(zhì)工程提供了手段。在已研究過(guò)的幾千種酶中，只有極少數(shù)可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，絕大多數(shù)酶都不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，這些酶雖然在自然狀態(tài)下有活性，但在工業(yè)生產(chǎn)中沒(méi)有活性或活性很低。這是因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)中每一步的反應(yīng)體系中常常會(huì)有酸、堿或有機(jī)溶劑存在，反應(yīng)溫度較高，在這種條件下，大多數(shù)酶會(huì)很快變性失活。提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性是工業(yè)生產(chǎn)中一個(gè)非常重要的課題。一般來(lái)說(shuō)，提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性包括：延長(zhǎng)酶的半衰期，提高酶的熱穩(wěn)定性，延長(zhǎng)藥用蛋白的保存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性喪失等。下面舉一個(gè)如何通過(guò)蛋白質(zhì)工程來(lái)提高重組-干擾素專(zhuān)一活性和穩(wěn)定性的例子。干擾素是一種抗病毒、抗腫瘤的藥物。將

21、人的干擾素的cDNA在大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá)，產(chǎn)生的干擾素的抗病毒活性為106 U/mg，只相當(dāng)于天然產(chǎn)品的十分之一，雖然在大腸桿菌中合成的-干擾素量很多，但多數(shù)是以無(wú)活性的二聚體形式存在。為什么會(huì)這樣？如何改變這種狀況？研究發(fā)現(xiàn)，-干擾素蛋白質(zhì)中有3個(gè)半胱氨酸（第17位、31位和141位），推測(cè)可能是有一個(gè)或幾個(gè)半胱氨酸形成了不正確的二硫鍵。研究人員將第17位的半胱氨酸，通過(guò)基因定點(diǎn)突變改變成絲氨酸，結(jié)果使大腸桿菌中生產(chǎn)的-干擾素的抗病性活性提高到108 U/mg，并且比天然-干擾素的貯存穩(wěn)定性高很多。在基礎(chǔ)理論研究方面，蛋白質(zhì)工程是研究多種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、蛋白質(zhì)折疊、蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)等一系列

22、分子生物學(xué)基本問(wèn)題的一種新型的、強(qiáng)有力的手段。通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)工程的研究，可以深入地揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)和生命活動(dòng)的規(guī)律。專(zhuān)題二 細(xì)胞工程第一節(jié) 植物細(xì)胞工程教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)方面：（1） 細(xì)胞的全能性。（2） 植物細(xì)胞工程的主要技術(shù)植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交。2態(tài)度觀念方面：（1） 通過(guò)介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展史、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)所取得的進(jìn)展和尚未解決的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生探索生命科學(xué)奧秘的興趣，通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生達(dá)到用發(fā)展的眼光看問(wèn)題、分析問(wèn)題，勇于開(kāi)拓、推陳出新。（2） 在植物細(xì)胞工程兩在技術(shù)的學(xué)習(xí)中，滲透科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法和科學(xué)精神的養(yǎng)成教育，培養(yǎng)學(xué)生形成正確的的唯物主義世界觀和人生觀。3能力方面：

23、（1） 合理利用錄像、軟件等多媒體課件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析應(yīng)用能力和整合信息的綜合能力。（2） 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題，在質(zhì)疑、探究中培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、推理判斷和創(chuàng)造性思維能力。（3） 通過(guò)聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。教學(xué)重點(diǎn)：1植物組織培養(yǎng)的原理和過(guò)程。2植物體細(xì)胞雜交的原理。3植物細(xì)胞工程應(yīng)用的實(shí)例。教學(xué)難點(diǎn)：植物體細(xì)胞雜交教學(xué)方法：探究法、談話(huà)法、講授法相結(jié)合。具體教學(xué)思路：1課前布置預(yù)習(xí)；2溫故知新，復(fù)習(xí)細(xì)胞全能性理論。3充分利用學(xué)生已有知識(shí)，借助多媒體教學(xué)手段，提供更多的資料供學(xué)生閱讀，讓學(xué)生探究知識(shí)的奧秘。4智能訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的正向遷移。教學(xué)課時(shí)：2課時(shí)教學(xué)過(guò)程：教師活動(dòng)

24、：課堂課件展示，提出問(wèn)題，導(dǎo)入新課。1結(jié)合基因工程成果與展望的有關(guān)知識(shí)，簡(jiǎn)述“超級(jí)細(xì)菌”的培育過(guò)程。2如果將三種假單孢桿菌與第四種假單孢桿菌融合或?qū)⑵鋬?nèi)的細(xì)胞器移入第 四種假單孢桿菌體內(nèi)，使之具有分解四種烴類(lèi)化合物的功能。這樣的生物技術(shù)應(yīng)屬于何種生物工程？學(xué)生活動(dòng)：分析、討論，歸納總結(jié)。（見(jiàn)課件）學(xué)生預(yù)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題（見(jiàn)課件）一細(xì)胞的全能性：1 概念：2 實(shí)例：3 形成原因：細(xì)胞內(nèi)含有本物種的整套遺傳物質(zhì)。二植物組織培養(yǎng)：在學(xué)生充分復(fù)習(xí)、認(rèn)真預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，教師通過(guò)教學(xué)設(shè)問(wèn)以談話(huà)方式引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出植物組織培養(yǎng)的過(guò)程。相關(guān)問(wèn)題：1 植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是什么？2 離休的器官、組織或細(xì)胞如

25、果不進(jìn)行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的植物體？3 決定植物細(xì)胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？4 在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要求無(wú)菌操作？通過(guò)教師啟發(fā)，學(xué)生討論，共同歸納、總結(jié)。（見(jiàn)圖）植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用方面：生產(chǎn)藥物、食品添加劑、香料和殺蟲(chóng)劑。小結(jié)：在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官。當(dāng)已分化的植物細(xì)胞、組織或器官脫離母體后（即脫分化），在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素等外界條件作用下，脫分化形成愈傷組織（一種相對(duì)沒(méi)有分化的細(xì)胞團(tuán)），再在植物激素等誘導(dǎo)下發(fā)生再分化，才能表達(dá)出全能性，發(fā)育成完整的植株。問(wèn)題情境：1在生產(chǎn)藥物

26、、食品添加劑、香料、色素和殺蟲(chóng)劑時(shí)進(jìn)行的過(guò)程屬于植物組織培養(yǎng)嗎？（前者為植物細(xì)胞培養(yǎng)，即培養(yǎng)到愈傷組織即可；后者需誘導(dǎo)產(chǎn)生完整的植物體。）220世紀(jì)60年代，有的科學(xué)家提出了這樣一個(gè)設(shè)想：讓番茄和馬鈴薯雜交，培育出一種地上結(jié)番茄果實(shí)，地下結(jié)馬鈴薯塊莖的植物。如果要實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，你認(rèn)為可以采用哪些方法？引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文資料，回答下列問(wèn)題：（1）要想讓兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合在一起，遇到的第一個(gè)障礙是什么？（2）有沒(méi)有一種溫和的去細(xì)胞壁的方法？（3）如果兩個(gè)來(lái)源不同的原生質(zhì)體發(fā)生融合形成了雜種細(xì)胞，下一步該對(duì)此細(xì)胞做何種處理？（4）如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？組織學(xué)生分小組討論、分析，得出相

27、關(guān)結(jié)論。三植物體細(xì)胞雜交：1概念：用兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的方法。過(guò)程原生質(zhì)體制備：用酶解法去除細(xì)胞壁。纖維素酶果膠酶原生質(zhì)體融合：膜融合核融合：高鈣、高PH誘導(dǎo)膜融合：雜種細(xì)胞第一次有絲分裂時(shí)融合方法：物理方法化學(xué)方法：離心、振動(dòng)、電刺激：聚乙二醇（PEG）機(jī)械法、生理法、遺傳法雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)：雜種植株的再生與鑒定：由愈傷組織再培養(yǎng)出雜種植株的過(guò)程。2雜交的時(shí)間：植物細(xì)胞雜交是從細(xì)胞融合開(kāi)始，到培育成的新植物體結(jié)束。3過(guò)程：4.優(yōu)點(diǎn)：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)大雜交親本范圍，培養(yǎng)新品種。課堂小結(jié)：細(xì)胞全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)，而植

28、物組織培養(yǎng)又是植物體細(xì)胞雜交的技術(shù)環(huán)節(jié)之一。智能訓(xùn)練：課本的思考與探究課后記：通過(guò)學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)，使學(xué)生了解了植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的進(jìn)展情況和前景，也鞏固了舊知識(shí)，掌握了新知。本節(jié)課學(xué)生的閱讀能力得到了增大的提高。第二課時(shí)植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用學(xué)習(xí)探討：印發(fā)課堂閱讀資料。1.通過(guò)查閱資料，請(qǐng)你再列舉出植物組織培養(yǎng)技術(shù)在我們生活中的另外一些應(yīng)用。2.請(qǐng)查閱植物人工種子制備技術(shù)的詳細(xì)過(guò)程，設(shè)計(jì)出制備技術(shù)的主要流程圖。誘導(dǎo)植物愈傷組織體細(xì)胞胚的誘導(dǎo)體細(xì)胞胚的成熟體細(xì)胞胚的機(jī)械化包裹貯藏或種植3.請(qǐng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)出一種植物花藥組織培養(yǎng)和染色體加倍的實(shí)驗(yàn)流程?；ㄋ幓ǚ奂?xì)胞培養(yǎng)愈傷組織分化出小植

29、物單倍體植株正常植株4人們利用植物的微型繁殖技術(shù)來(lái)進(jìn)行工廠化育苗生產(chǎn)，這是利用了該項(xiàng)技術(shù)的哪些特點(diǎn)？5人工種子之所以神奇，是由于它具有天然種子不可比擬的特點(diǎn)，想一想它們具有哪些優(yōu)點(diǎn)？6人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長(zhǎng)成小植株的關(guān)鍵部分，請(qǐng)?zhí)接懭斯しN皮中應(yīng)該具有的有效成分是什么？為了促進(jìn)胚狀體的生長(zhǎng)發(fā)育，我們還可以向人工種皮中加入哪些物質(zhì)？7高效抗癌的藥物紫杉醇，雖然能造福人類(lèi)，但卻為瀕危的紅豆杉帶來(lái)一場(chǎng)滅頂之災(zāi)。以“我們能否利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大量生產(chǎn)紫杉醇，從而拯救紅豆杉”呢？四、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用1、開(kāi)辟植物繁殖的新途徑：（1） 植物微型繁殖；（2） 培養(yǎng)無(wú)毒植株；（3） 制作

30、人工種子。2、改良作物：（1） 單倍體育種：（2） 突變體的利用。3、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：生產(chǎn)人參皂甙干粉、生產(chǎn)紅杉醇等。課堂小結(jié)：略隨堂練習(xí)：見(jiàn)資料課后記：略知識(shí)拓展1.什么是細(xì)胞全能性?細(xì)胞全能性（cell totipotency）比較權(quán)威的定義是1984年國(guó)際組織培養(yǎng)協(xié)會(huì)做出的：“細(xì)胞全能性為細(xì)胞的某種特征，有這種能力的細(xì)胞保留形成有機(jī)體所有細(xì)胞類(lèi)型的能力”。這個(gè)定義比一般所說(shuō)的概念“一個(gè)細(xì)胞中包含著這種生物的全部遺傳信息（基因），在適當(dāng)?shù)臈l件下可以發(fā)育成一個(gè)完整的生物體”更基本和全面。它不但包含了培養(yǎng)細(xì)胞再生成植株的情況（分化成各種類(lèi)型的細(xì)胞，并以一定形式構(gòu)建成植物），同時(shí)也包含了培

31、養(yǎng)細(xì)胞生產(chǎn)次生代謝物的情況（不分化或只分化成某種類(lèi)型細(xì)胞，但仍留著分化為其他細(xì)胞類(lèi)型的能力）。前者成為組織培養(yǎng)和轉(zhuǎn)基因植物需要進(jìn)行植株再生的理論基礎(chǔ)，后者成為像微生物發(fā)酵一樣培養(yǎng)細(xì)胞，生產(chǎn)人們所需要的次生代謝產(chǎn)物的理論基礎(chǔ)，如通過(guò)紅豆杉的細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫杉醇。2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)是如何發(fā)展起來(lái)的？技術(shù)和理論是一對(duì)孿生兄弟，相輔相成，技術(shù)手段的發(fā)明會(huì)促進(jìn)理論的創(chuàng)新，理論的創(chuàng)新又會(huì)指導(dǎo)技術(shù)的實(shí)踐活動(dòng)。植物組織培養(yǎng)也是如此。早在1902年，哈伯蘭特（Haberlandt）提出高等植物的器官和組織可以不斷地分割，直至單個(gè)細(xì)胞的觀點(diǎn)，預(yù)言植物體細(xì)胞在適宜的條件下，有發(fā)育成完整植株的潛力，提出了植物細(xì)胞全能

32、性的設(shè)想，并且用植物細(xì)胞組織進(jìn)行了培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。他雖然未能獲得再生植株，卻是植物組織培養(yǎng)的開(kāi)創(chuàng)者。1902年他發(fā)表了著名論文植物細(xì)胞離體培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，論文中提出的植物細(xì)胞全能性的理論是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。從哈伯蘭特提出植物細(xì)胞全能性的理論，到1958年斯圖爾德（F.C.Steward）等人第一次用胡蘿卜根的韌皮部細(xì)胞證實(shí)了植物細(xì)胞的全能性，用了整整56年。56年中許多科學(xué)家做的事情歸納起來(lái)都是在探索哈伯蘭特提出的“植物細(xì)胞在適宜條件下，有發(fā)育成完整植株的潛力”中的適宜條件。20世紀(jì)60年代以后，植物組織培養(yǎng)進(jìn)入了迅速發(fā)展階段，并逐步走向生產(chǎn)應(yīng)用，如快繁脫毒、單倍體育種、種質(zhì)資源保存、生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)

33、物等，也為人工種子、細(xì)胞融合、轉(zhuǎn)基因植物等奠定了基礎(chǔ)。3.怎樣制備胡蘿卜培養(yǎng)基（供參考）？（1）誘導(dǎo)胡蘿卜愈傷組織在MS培養(yǎng)基注中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5 mg/L的6-BA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5 mg/L的NAA（2）誘導(dǎo)胡蘿卜叢芽在MS培養(yǎng)基中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2mg/L的KT和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2mg/L的NAA（3）誘導(dǎo)胡蘿卜生根：在1/2MS培養(yǎng)基中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1 mg/L的NAA注：MS培養(yǎng)基的配制方法見(jiàn)選修1附錄3中八。4.植物組織培養(yǎng)中的愈傷組織是如何形成及再分化的？植物組織培養(yǎng)中使用的外植體一般是高度分化了的細(xì)胞，在植物體中是不會(huì)再分裂繁殖的，只是執(zhí)行某種功能直至死亡。這些細(xì)胞在培養(yǎng)基

34、上培養(yǎng)時(shí)會(huì)由原來(lái)的分化狀態(tài)，變成分生狀態(tài)的細(xì)胞，分裂產(chǎn)生愈傷組織，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為脫分化（dedifferentiation）過(guò)程。這種轉(zhuǎn)變?cè)诩?xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化上都會(huì)產(chǎn)生一系列變化。組織培養(yǎng)的研究結(jié)果表明分化細(xì)胞的脫分化需要兩個(gè)條件，即創(chuàng)傷和外源激素。目前人們對(duì)于脫分化過(guò)程的本質(zhì)還不清楚。分化細(xì)胞在細(xì)胞周期中是處于一種相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的細(xì)胞（G0期細(xì)胞），脫分化是要打破這種狀態(tài)，使細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期中的G1期，并沿著G1期S期G2期M期的循環(huán)進(jìn)行細(xì)胞分裂，形成愈傷組織?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期受基因調(diào)控，一種稱(chēng)為編碼細(xì)胞周期依賴(lài)性激酶CDK（cycilin dependent kinase）的基因和一種細(xì)

35、胞周期蛋白（cyclin）可能與植物細(xì)胞脫分化的第一次分裂啟動(dòng)有關(guān)。那么，什么因素誘導(dǎo)細(xì)胞周期調(diào)控基因的作用，培養(yǎng)實(shí)踐證明與外源激素有關(guān)。至于激素如何誘導(dǎo)以及誘導(dǎo)作用的過(guò)程目前仍不清楚，有待深入研究。分化細(xì)胞脫分化后細(xì)胞結(jié)構(gòu)有兩點(diǎn)明顯的變化：一是在細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)液泡蛋白；二是葉綠體轉(zhuǎn)變成原質(zhì)體。當(dāng)細(xì)胞脫分化形成愈傷細(xì)胞后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的分裂，細(xì)胞群體變成不是一種細(xì)胞類(lèi)型的均一群，又會(huì)產(chǎn)生分化，形成分生細(xì)胞或分生細(xì)胞團(tuán)，由此再生成植株有兩條途徑：一是形成體細(xì)胞胚（功能類(lèi)似于受精過(guò)程產(chǎn)生的胚），通過(guò)體細(xì)胞胚形成再生植株。二是走器官發(fā)生的途徑再生植株，分生細(xì)胞在一定的誘導(dǎo)條件下重建芽的分生組織，分化出芽

36、后再生根，成為完整的植株。5.為什么要在避光條件下培養(yǎng)愈傷組織？對(duì)于植物組織培養(yǎng)來(lái)說(shuō)，光照條件非常重要，包括光照強(qiáng)度、時(shí)間和波長(zhǎng)。但在愈傷組織的誘導(dǎo)階段往往要暗培養(yǎng)，而在分化再生的過(guò)程中一定要有光照。愈傷組織誘導(dǎo)階段的暗培養(yǎng)有利于細(xì)胞的脫分化產(chǎn)生愈傷組織，如果在光照條件下容易分化產(chǎn)生維管等組織，不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織。6.什么是人工種子？人工種子（artificial seed）是指通過(guò)植物組織培養(yǎng)的方法獲得的具有正常發(fā)育能力的材料，外面包被著特定的物質(zhì)，在適宜的條件下可以發(fā)芽成苗的植物幼體。人工種子的概念中包含的“具有正常發(fā)育能力的材料”通常是指胚狀體（目前國(guó)外有使用不定芽、頂芽和腋芽的）

37、，它可以由三種途徑產(chǎn)生：（1）由已脫分化的外植體直接產(chǎn)生；（2）由愈傷組織產(chǎn)生；（3）由懸浮細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生。對(duì)胚狀體的基本要求是：播種后能快速出苗；根和芽幾乎同時(shí)生長(zhǎng)，不產(chǎn)生愈傷組織；同步化程度高；活力強(qiáng)；形成的幼苗的形態(tài)與生長(zhǎng)要正常。“外面包被著特定的物質(zhì)”是指人工種皮，制作人工種皮的材料有海藻酸鈉、明膠、樹(shù)脂、瓊脂糖、淀粉等。對(duì)人工種皮的要求是：能保持胚狀體的活力，有利于貯藏運(yùn)輸和萌發(fā)。選取的材料要有韌性，耐壓，對(duì)胚狀體無(wú)毒害，含有胚狀體發(fā)芽所需要的營(yíng)養(yǎng)成分或植物激素，還應(yīng)含有殺菌劑，以防播種后微生物的侵害。人工種子目前還存在不少問(wèn)題。例如，現(xiàn)有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物產(chǎn)生胚狀體能力弱，難以形成同

38、步化的有強(qiáng)活力的胚狀體；成本較高；運(yùn)輸貯藏以及機(jī)械化播種問(wèn)題也未解決。因此，現(xiàn)在很少有人以生產(chǎn)為目的進(jìn)行人工種子的研制。7.植物微型繁殖技術(shù)高效快速的實(shí)例有哪些？植物脫毒（virus-free）和離體快繁（in vitro propagation）是目前植物組織培養(yǎng)應(yīng)用最多、最有效的方面。生產(chǎn)上許多無(wú)性繁殖作物均受到病毒的侵染，從而導(dǎo)致品種的嚴(yán)重退化、減產(chǎn)和降低品質(zhì)。利用植物分生組織進(jìn)行培養(yǎng)可以使新長(zhǎng)成的植株脫去病毒。利用這種方法生產(chǎn)無(wú)病毒苗的農(nóng)作物有馬鈴薯、甘薯、大蒜、草莓、蘋(píng)果、香蕉等，并已大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)。離體快繁技術(shù)可以使一些植物的擴(kuò)增速度比常規(guī)方法快數(shù)萬(wàn)倍乃至百萬(wàn)倍，而且產(chǎn)生的幼苗遺

39、傳背景均一，重復(fù)性好，不受季節(jié)和地區(qū)限制。目前世界上已建成很多年產(chǎn)百萬(wàn)苗木的組培工廠，成為一種新興產(chǎn)業(yè)。離體快繁技術(shù)在觀賞植物、園藝植物、經(jīng)濟(jì)林木和無(wú)性繁殖作物上已得到廣泛應(yīng)用。8.植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程是怎樣的？體細(xì)胞雜交是克服植物有性雜交不親和性、打破物種之間的生殖隔離、擴(kuò)大遺傳重組范圍的一種手段。操作過(guò)程包括：原生質(zhì)體制備、原生質(zhì)體融合、雜種細(xì)胞篩選、雜種細(xì)胞培養(yǎng)、雜種植株再生以及雜種植株鑒定等步驟。原生質(zhì)體制備是用纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶將植物細(xì)胞壁分解掉，只留下細(xì)胞膜（質(zhì)膜）包裹著細(xì)胞內(nèi)含物。原生質(zhì)體融合是指兩個(gè)原生質(zhì)體的質(zhì)膜 重新組合排列形成一個(gè)質(zhì)膜，其中含有兩個(gè)細(xì)胞核。在細(xì)胞工

40、程中一般是誘導(dǎo)融合，形成的融合細(xì)胞中所含有的兩個(gè)細(xì)胞核是來(lái)自不同的物種，稱(chēng)之為異核體（heterokaryon）。誘導(dǎo)融合的手段有化學(xué)誘導(dǎo)和物理誘導(dǎo)。在誘導(dǎo)因素的作用下形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步產(chǎn)生核融合，進(jìn)行第一次有絲分裂。雜種細(xì)胞的篩選方法有：細(xì)胞系互補(bǔ)的選擇方法，包括葉綠素缺失互補(bǔ)、營(yíng)養(yǎng)缺陷互補(bǔ)和抗性互補(bǔ)等；利用物理特異性差異的選擇方法：這是利用兩個(gè)原生質(zhì)體物理特異性差異的一種選擇，包括原生質(zhì)體的大小、顏色、浮密度等的不同來(lái)選擇；利用生長(zhǎng)特異性差異的選擇方法。需要注意的是上述選擇方法只適合部分雜交細(xì)胞的情況，有時(shí)無(wú)法選擇，就不加選擇地進(jìn)行培養(yǎng)和再生成植株，然后對(duì)再生植株的雜種性狀進(jìn)行鑒定。雜種

41、細(xì)胞培養(yǎng)方法與原生質(zhì)體的培養(yǎng)方法相似。體細(xì)胞雜種的鑒定方法有：形態(tài)學(xué)鑒定。利用雜種植株與雙親在表現(xiàn)型上的差異進(jìn)行比較分析，如葉片大小與形狀，花的形狀與顏色、葉脈、葉柄、花梗及表皮毛有無(wú)等；細(xì)胞學(xué)鑒定。雜種植株細(xì)胞中的染色體數(shù)目是否比任何一方親本細(xì)胞中的染色體數(shù)目增多？理論上講如果染色體不丟失，雜種細(xì)胞中染色體數(shù)目應(yīng)為雙親染色體數(shù)目之和。也可以用基因組原位雜交的分子細(xì)胞學(xué)方法進(jìn)行鑒定；同功酶鑒定。同功酶是功能相同的酶的多重分子形態(tài)，它們是特異基因的產(chǎn)物。雜種細(xì)胞中的同功酶譜一般是雙親酶譜之和，但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)雙親沒(méi)有的新帶；分子生物學(xué)鑒定。常用的方法有限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（RFLP）、隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)

42、性（RAPD）和擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性（AFLP）等。值得注意的是體細(xì)胞雜交尚存在一些問(wèn)題：親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，染色體排斥丟失的現(xiàn)象就越嚴(yán)重；由于是兩個(gè)物種的全部遺傳物質(zhì)的合并，各種基因都在其中，選擇符合需要的個(gè)體難度大；有時(shí)缺乏選擇雜種細(xì)胞的有效方法。因此目前整體對(duì)稱(chēng)融合的工作比較少，而是采用非對(duì)稱(chēng)融合，即一方親本包括了全部遺傳物質(zhì)，另一方親本只取一部分遺傳物質(zhì)，如用不具有核的原生質(zhì)體與之進(jìn)行融合。9.物理和化學(xué)方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的基本原理是什么？化學(xué)融合的機(jī)制：常用化學(xué)融合方法有高pH高Ca2+法和聚乙二醇（PEG）法。高pH高Ca2+法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的基本原理是中和原生質(zhì)體表面所帶的電荷，使原

43、生質(zhì)體的質(zhì)膜緊密接觸，從而有利于質(zhì)膜的接觸融合。PEG處理原生質(zhì)體可以使原生質(zhì)體聚集促進(jìn)融合，但PEG誘導(dǎo)融合的真正機(jī)制目前并不清楚。物理融合的機(jī)制：常用方法為電融合法。此法是先將兩種原生質(zhì)體以適當(dāng)?shù)谋壤旌铣蓱腋∫?，將其滴入電融合小室中，給小室兩極以交變電流，使原生質(zhì)體沿電場(chǎng)方向排列成串珠狀，接著給以瞬間高強(qiáng)度的電脈沖，使原生質(zhì)體膜產(chǎn)生局部破損而導(dǎo)致融合。10.工廠化生產(chǎn)人參皂甙的基本過(guò)程是什么？第一步，選擇人參根作為外植體進(jìn)行培養(yǎng)，產(chǎn)生愈傷組織，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)選擇找到增殖速度快而且細(xì)胞內(nèi)人參皂甙含量高的細(xì)胞株作為種質(zhì)，其中一部分作為保存用，以備下一次生產(chǎn)用，一部分進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。第二步，將第一步選

44、擇到的細(xì)胞株在發(fā)酵罐中的適合培養(yǎng)液中進(jìn)行液體培養(yǎng)，增加細(xì)胞數(shù)量。第三步，將發(fā)酵罐中培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行破碎，從中提取人參皂甙。第二節(jié) 動(dòng)物細(xì)胞工程教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)方面：（1） 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)。（2） 簡(jiǎn)述通過(guò)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過(guò)程和應(yīng)用前景。（3） 簡(jiǎn)述動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體的制備及應(yīng)用。2態(tài)度觀念方面：（1） 初步培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、不斷創(chuàng)新的精神和合作精神。（2） 通過(guò)向?qū)W生介紹幾種動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及一些新的研究成果，使學(xué)生明確對(duì)生命奧秘的揭示愈加廣泛和深入，形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。3能力方面：（1） 學(xué)生通過(guò)閱讀、自學(xué)、質(zhì)疑、討論、訓(xùn)練和總結(jié)等環(huán)節(jié)，逐步提高獨(dú)立獲取知

45、識(shí)的能力、邏輯思維能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。（2） 由植物體細(xì)胞雜交技術(shù)導(dǎo)出動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，思維能力。（3） 讓學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)單克隆抗體的制備過(guò)程，使學(xué)生了解生物科學(xué)的認(rèn)識(shí)模式，以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性能力。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1.教學(xué)重點(diǎn)（1）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程及條件。（2）用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過(guò)程。（3）單克隆抗體的制備和應(yīng)用。2.教學(xué)難點(diǎn)（1） 用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過(guò)程。（2） 單克隆抗體的制備過(guò)程。教學(xué)方法：采用自學(xué)指導(dǎo)、啟發(fā)探究、師生交流等教學(xué)相結(jié)合。利用課件、資料等手段進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)課時(shí)：3課時(shí)（含鞏固練習(xí)及講評(píng)）教學(xué)過(guò)程：第一課時(shí)教師活

46、動(dòng)：播放課件，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)課本材料并回答相關(guān)提出問(wèn)題。1植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有哪些？2動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有哪些？3動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組織培養(yǎng)基有何獨(dú)特之處？4為什么選用動(dòng)物胚胎或幼齡個(gè)體的器官或組織做動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)材料？5為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞？6為什么選用胰蛋白酶做上述處理？7培養(yǎng)的細(xì)胞為何貼壁生長(zhǎng)？8如何界定原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)以及細(xì)胞株和細(xì)胞系？學(xué)生活動(dòng)：通過(guò)閱讀課文，觀察課本中圖片和教師提供的動(dòng)畫(huà)，進(jìn)行小組分析討論，在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上引出動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)。知識(shí)要點(diǎn)：動(dòng)物胚胎或幼齡的器官組織剪碎胰蛋白酶單細(xì)胞群加培養(yǎng)液細(xì)胞懸浮液原代培養(yǎng)

47、傳代培養(yǎng)細(xì)胞株遺傳物質(zhì)改變傳代培養(yǎng)細(xì)胞系（培養(yǎng)條件下無(wú)限傳代）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞原代培養(yǎng)50代細(xì)胞細(xì)胞株傳代培養(yǎng)細(xì)胞系細(xì)胞株和細(xì)胞系的界定一、動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分：葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等。2動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的特點(diǎn)：液體培養(yǎng)基、含動(dòng)物血清3動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：（1） 無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境；（2） 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；（3） 溫度和PH；（4） 氣體環(huán)境等。4動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：學(xué)習(xí)探討：如何解決為燒傷病人植皮問(wèn)題？引導(dǎo)學(xué)生討論、分析得出結(jié)論：利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中的細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的特點(diǎn)，可用燒傷病人自己的健康皮膚細(xì)胞培養(yǎng)出大量的自身薄層皮膚細(xì)胞

48、，以供植皮所需。二動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物課堂提供閱讀資料，供學(xué)生分析討論：材料一：核移植技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史（見(jiàn)人教版P51） 材料二：細(xì)胞核移植技術(shù)中能用作受體細(xì)胞的通常有MII期卵母細(xì)胞和受精卵（合子）。早期核移植技術(shù)中常用受精卵，后來(lái)基本上用MII期卵母細(xì)胞取代了受精卵，主要因?yàn)閮烧叩募?xì)胞質(zhì)環(huán)境不同。有人認(rèn)為重組需要的因子存在于MII期卵母細(xì)胞的胞質(zhì)中，而在原核形成時(shí)這些因子已被降解或用光，因此，原核擴(kuò)張后受精卵去核可引起胞質(zhì)中重組因子缺乏。成熟促進(jìn)因子（MPF）是卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中重要的胞質(zhì)影響因子，MPF的活性在卵母細(xì)胞減數(shù)分裂的MI期和MII期達(dá)到最高，受精或激活后，MPF迅速滅活，

49、因此，MII期卵母細(xì)胞中MPF活性高，而受精卵中MPF活性低。MPF水平的高低可影響供體核染色質(zhì)的狀態(tài)和復(fù)制。MII期卵母細(xì)胞細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)已成熟，而MI卵母細(xì)胞細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)尚未成熟，其細(xì)胞質(zhì)不能支持胚胎的全程發(fā)育，因此，盡管MI期卵母細(xì)胞MPF活性也高，但不能用作受體卵母細(xì)胞。也有人認(rèn)為用去核合子做受體時(shí)，可能由于合子去核時(shí)一些早期發(fā)育必需的因子隨原核的去除而被去掉了，而使去核受精卵缺乏發(fā)育能力。因此，目前廣泛采用MII期卵母細(xì)胞做受體。材料三：提供鯉、鯽魚(yú)核移植資料（見(jiàn)復(fù)印件）材料四：提供克隆“多莉”羊資料（見(jiàn)復(fù)印件）.在學(xué)生閱讀材料的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生分析、討論，共同概括、總結(jié)：1動(dòng)

50、物核移植的概念：將一種生物的細(xì)胞核移植到另一種去核或不去核生物的細(xì)胞質(zhì)中，發(fā)育成雜合新個(gè)體的方式。2特點(diǎn)：主要是指不同種的細(xì)胞的拆合，新個(gè)體具備雙親的遺傳特性。鯽魚(yú)卵細(xì)胞無(wú)核細(xì)胞鯉魚(yú)囊胚細(xì)胞細(xì)胞核無(wú)核細(xì)胞組裝細(xì)胞鯉鯽魚(yú)細(xì)胞核3過(guò)程：4克?。褐饕竿N細(xì)胞的拆合過(guò)程。5動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：（1） 畜牧生產(chǎn)方面：培育良種動(dòng)物。（2） 保護(hù)瀕危特種。（3） 醫(yī)藥衛(wèi)生方面：生產(chǎn)醫(yī)用蛋白、器官和組織移植等。課堂小結(jié)：根據(jù)已呢知識(shí)，完成下表比較項(xiàng)目原理培養(yǎng)基結(jié)果培養(yǎng)目的植物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)課后記：本節(jié)課的要點(diǎn)在于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用，解決人類(lèi)生活所需。通過(guò)學(xué)生自學(xué)和有關(guān)材料的查找、分析、討論

51、，能較大程度掌握和運(yùn)用。第二課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體教學(xué)過(guò)程：復(fù)習(xí)舊課，導(dǎo)入新課：復(fù)習(xí)兩種細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段，引出動(dòng)物細(xì)胞工程的其他技術(shù)。三動(dòng)物細(xì)胞融合：教師活動(dòng)：?jiǎn)l(fā)學(xué)生回憶植物體細(xì)胞雜交過(guò)程，并引導(dǎo)學(xué)生大膽推測(cè)：動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交過(guò)程有何不同？動(dòng)物細(xì)胞融合相當(dāng)于植物體細(xì)胞雜交過(guò)程的哪一步？學(xué)生活動(dòng)：分析、討論并得出結(jié)論：動(dòng)物細(xì)胞融合相當(dāng)于植物體細(xì)胞雜交的原生質(zhì)融合過(guò)程。引導(dǎo)學(xué)生閱讀資料后，師生共同總結(jié)：動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的原生質(zhì)融合的基本原理相同，就邊誘導(dǎo)融合的方法也基本類(lèi)似，只是除物理法、化學(xué)法外，還用到生物方法即滅活的仙臺(tái)病毒。1理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性；2原

52、理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性；3誘導(dǎo)方法：物理法、化學(xué)法、生物法（滅活的仙臺(tái)病毒）仙臺(tái)病毒紫外線喪失感染活性（不感染細(xì)胞）保留融合活性（誘導(dǎo)細(xì)胞融合）課件展示動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程。教師活動(dòng)：1動(dòng)物細(xì)胞之間或動(dòng)物與人細(xì)胞之間都可以進(jìn)行融合，產(chǎn)生的融合細(xì)胞有多少種？ 2動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)主要用途是什么？引導(dǎo)學(xué)生回憶：何謂抗體？其由何種細(xì)胞產(chǎn)生？主要分布在哪？創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境：1長(zhǎng)期以來(lái)，人們?yōu)榱双@得抗體，采用的方法是什么？ 2能否用動(dòng)物細(xì)胞融合的方法，使體內(nèi)的效應(yīng)B細(xì)胞產(chǎn)生成千上萬(wàn)的單一抗體呢？教師活動(dòng)：如果能用體內(nèi)的效應(yīng)B細(xì)胞產(chǎn)生成千上萬(wàn)的單一抗體，那么，怎樣才能制備呢？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相關(guān)的方案。讓學(xué)生設(shè)計(jì)和匯報(bào)制備單克

53、隆抗體的方案，并根據(jù)提綱閱讀課文：1為什么選用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合呢？（參考：細(xì)胞同源性越近，融合的雜種細(xì)胞越易成活。）2骨髓瘤細(xì)胞是癌細(xì)胞嗎？（參考：有無(wú)限增殖能力即失去凋亡機(jī)制和接觸抑制等的細(xì)胞為腫瘤細(xì)胞；而具有轉(zhuǎn)移能力的腫瘤細(xì)胞為癌細(xì)胞。）3整個(gè)制備過(guò)程為何要經(jīng)過(guò)兩次篩選？（參考：第一次篩選可得到多種雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選才能得到單一雜交瘤細(xì)胞。）4雜交瘤細(xì)胞在小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)與體外培養(yǎng)有何區(qū)別？（參考：能不斷產(chǎn)生抗體）5雜交瘤細(xì)胞在小鼠腹腔內(nèi)增殖，會(huì)造成小鼠死亡嗎？單克隆抗體能用于人體疾病治療嗎？在教師引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)基礎(chǔ)上，分析、討論并總結(jié)歸納出知識(shí)要點(diǎn)。四單克隆抗體：1概念：由

54、單個(gè)B淋巴細(xì)胞進(jìn)行無(wú)性繁殖形成的細(xì)胞系所產(chǎn)生出的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體。2特點(diǎn)：化學(xué)性質(zhì)單一，特異性強(qiáng)，靈敏度高。（1）獲得雜交瘤細(xì)胞 將抗原注入小鼠體內(nèi)獲得效應(yīng)B細(xì)胞 效應(yīng)B細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合 用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞（2）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 篩選能夠產(chǎn)生所需抗體細(xì)胞群 再生培養(yǎng)液或小鼠腹腔中培養(yǎng)（3）提取單克隆抗體：從培養(yǎng)液或小鼠腹水中提取3單克隆抗體的制備：（展示課件）4.單克隆抗體的應(yīng)用：（1）診斷疾?。涸\斷病毒引起的疾病和用癌細(xì)胞抗原制備的單克隆抗體定位診斷。（2）藥物導(dǎo)向治療：運(yùn)用藥物與單克隆抗體連接在一起制成“生物導(dǎo)彈”（3）分離和純化抗原分子。教學(xué)小結(jié)：應(yīng)抓住三個(gè)一，

55、即“一種誘導(dǎo)細(xì)胞融合的新方法滅活的病毒；一種新細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞；一種優(yōu)勢(shì)單克隆抗體的特異性強(qiáng)、靈敏度高的抗體）。課后記：本節(jié)重點(diǎn)要學(xué)生理解單克隆抗體的應(yīng)用前景。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)單克隆抗體的形成原理和應(yīng)用有較深刻的認(rèn)識(shí)，掌握了設(shè)計(jì)單克隆抗體制備的一般方法，拓寬了視野，提高了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。但對(duì)雜交瘤細(xì)胞的篩選，還有點(diǎn)不很明確。下節(jié)課前以復(fù)習(xí)形成展示附件來(lái)補(bǔ)充。附件：雜交瘤細(xì)胞分離的基本原理骨髓瘤細(xì)胞缺少次黃嘌呤鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)化酶（HGPRT酶）和胸腺嘧啶激酶（TK酶），運(yùn)用培養(yǎng)液中加入次黃嘌呤、氨基蝶呤、胸腺嘧啶制成選擇培養(yǎng)基。核酸的合成有兩條途徑：主要途徑和補(bǔ)償途徑。1、當(dāng)氨基蝶呤存在時(shí)，

56、主要途徑將被阻斷，就由補(bǔ)償途徑合成核酸。2、由于骨髓瘤細(xì)胞中缺少HGPRT酶和TK酶，因此不能合成核酸而死亡；雖然淋巴B細(xì)胞中有這兩種酶，但基壽命短，培養(yǎng)幾天后也死亡。3、只有雜交瘤細(xì)胞具有壽命長(zhǎng)又能經(jīng)補(bǔ)償途徑合成核酸而繁殖。核酸生物合成的主要途徑與補(bǔ)償途徑DNARNA主要的生 物合成途徑補(bǔ)償途徑HGPRTTK酶胸腺嘧啶氨基蝶呤次黃嘌呤專(zhuān)題三 胚胎工程第一節(jié) 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)目標(biāo)：（1）簡(jiǎn)述哺乳動(dòng)物的精子和卵子的發(fā)生及受精過(guò)程。（2）簡(jiǎn)述哺乳動(dòng)物的胚胎發(fā)育過(guò)程及其主要特點(diǎn)。（3）認(rèn)同胚胎工程建立及發(fā)展的意義。2態(tài)度觀念方面：（1）初步培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、不斷創(chuàng)新的精神和合作精

57、神。（2）通過(guò)向?qū)W生介紹動(dòng)物精卵細(xì)胞的形成和受精作用，使學(xué)生明確對(duì)生命奧秘的揭示愈加廣泛和深入，形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。3能力方面：（1） 學(xué)生通過(guò)閱讀、自學(xué)、質(zhì)疑、討論、訓(xùn)練和總結(jié)等環(huán)節(jié)，逐步提高獨(dú)立獲取知識(shí)的能力、邏輯思維能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。（2） 通過(guò)學(xué)習(xí)精卵形成和受精過(guò)程，使學(xué)生聯(lián)系已有知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，思維能力。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：1.教學(xué)重點(diǎn)（1）哺乳動(dòng)物精子和卵子的發(fā)生。（2）哺乳動(dòng)物的受精過(guò)程。（3）哺乳動(dòng)物的胚胎發(fā)育。2.教學(xué)難點(diǎn)（1）哺乳動(dòng)物受精過(guò)程中精子的獲能、頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵黃膜封閉作用的概念和生理功能。（2）哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育各階段的主要特點(diǎn)。教

58、學(xué)方法：以探究法、談話(huà)法和講授法相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)課時(shí)：2課時(shí)教學(xué)過(guò)程：以提綱的方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“科技探索之路”并組織學(xué)生分組探討，從中領(lǐng)悟科學(xué)的發(fā)展就是不斷“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論”的探究過(guò)程。（1）胚胎工程的建立可大致分為幾個(gè)階段？在每一個(gè)階段中，胚胎工程技術(shù)有什么重大突破？這些重大突破對(duì)推動(dòng)生產(chǎn)力的發(fā)展有什么作用？（2）為什么說(shuō)胚胎移植技術(shù)的成功和應(yīng)用帶動(dòng)和加速了體外受精技術(shù)的研究？（3）美籍華人科學(xué)家張明覺(jué)在動(dòng)物生殖生理學(xué)上有什么重大發(fā)現(xiàn)？這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)促進(jìn)胚胎工程實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化有何意義？（4）通過(guò)胚胎工程的建立過(guò)程，你如何認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者之間的關(guān)系？通過(guò)學(xué)生交流，

59、教師總結(jié)，引出課題（展示課題：第一節(jié) 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育）。教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)提綱閱讀資料。教學(xué)提綱：1高等生物的個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是什么？（參考：受精卵）2一個(gè)受精卵是怎樣發(fā)育成一個(gè)完整的生物個(gè)體？（參考：通過(guò)細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化、組織器官的形成，最終成為一個(gè)完整的生物個(gè)體。）3通常一只母羊只能生12只羊羔，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足人們的生活需要。那么，有什么方法可以一般的繁殖方式，可使牛羊等動(dòng)物快速繁殖呢？（參考：胚胎工程）從學(xué)生的交流、探討中提出：什么是胚胎工程？動(dòng)物的早期胚胎是怎樣進(jìn)行的？一精子和卵子的發(fā)生：在教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀資料的基礎(chǔ)上回答如下問(wèn)題：1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以?xún)|計(jì)，但是通常只有一個(gè)精子能夠與卵子結(jié)合，這能說(shuō)是一種浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？提示：不是?？梢詮膬煞矫嬲f(shuō)明這一問(wèn)題：其一，在自然繁殖的條件下，為了使母畜排出的1個(gè)或幾個(gè)卵子完成受精，公畜一次射出幾億到幾十億的精子到發(fā)情母畜的生殖道內(nèi)，可以說(shuō)是動(dòng)物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機(jī)制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運(yùn)行到受精部位，在通過(guò)母畜生殖道的過(guò)程中，復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)和