生物选修3教学建议及案例赏析.ppt

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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会责任感；

2、,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、课程标准的教学建议,本模块

3、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内容仍然不熟

4、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”。对于有些内容采取讲

5、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果的素材，开阔

6、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；药品商店出售着转基因微生物

7、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程的四大基本操作程序

8、。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”基因进入受体细胞的载体“分子运输车”黏性末端与平

9、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。准备全班交流。3、讨论转基因生物的利与弊。,全班汇报交流,

10、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3

11、0%-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

12、。,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

13、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。,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

14、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

15、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，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

16、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

17、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，每种抗体对特定的抗原具有特异性免疫作用。每一个B淋巴细胞只能产生一种抗体。,单克隆抗体,由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。特点：特异性强、灵敏度高,如何大量生产单克隆抗体？,利用淋巴细胞产生抗体的功能利用肿瘤细胞无限增殖的特性利用细胞融合的技术将两种细胞融合获得具有淋巴细胞和肿瘤细胞特性的杂交瘤细胞利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞,单克隆抗体制备过程,细胞融合、筛选,足够数量的、能产生特定抗体的细胞群,单克隆

18、抗体,思考：,1、本过程利用了哪些原理？,免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理,2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？,这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体,单克隆抗体的应用,与常规抗体相比，单克隆抗体产量高，特异性强，灵敏度高，优越性十分明显。,应用主要有：,1、临床诊断,2、作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹”治疗肿瘤,资料：目前世界各国已经研制出数以百计的单克隆抗体。许多缺乏良好诊断手段的传染病、免疫性疾病、血液病、内分泌疾病和遗传病，用单克隆抗体作为诊断手段，是一个必然趋势。另外，

19、用单克隆抗体做体内诊断，借以鉴别和定位体内“病灶”也引起人们的注意，目前，主要用于肿瘤追踪及心肌梗塞的诊断。,植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,小结,两个过程,动物细胞培养过程,单克隆抗体制备过程,三个“一”,一个诱导细胞融合的新方法 灭活病毒,一个新细胞杂交瘤细胞,一个优势单克隆抗体特异性强、灵敏度高的优势,下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌的实验方案,制备单克隆抗体,B细胞,抗体,细胞融合,灭活病毒,双亲细胞,分泌抗体,无限增殖,原代,传代,50,1.动物细胞工程技术的基础是：（）A动物细胞融合B胚胎移植C动物细胞培养D核移植,在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，

20、正确的是（）A结果是相同的B杂种细胞的形成过程基本相同C操作过程中酶的作用相同D诱导融合的手段相同,.单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（）淋巴细胞小鼠骨髓瘤细胞B淋巴细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞杂交瘤细胞A BC D,C,从课件中我们可以看出老师的设计，因为课标对此部分要求是举例说明，需要将过程讲解清楚，老师运用媒体技术，分步讲解、提问、表格比较、习题巩固等方法进行。重点突出，难点的化解方法行之有效。老师注意到与前面知识之间的联系，能够采用比较的方法，使学生能够对已经学过的知识进行巩固。采用

21、图文结合，提高了同学们的识图分析问题的能力。,课例分析,休息20分钟,专题3 胚胎工程,本部分课标要求不高*，但难度比较大。两个版本的教材处理有一定差别，人教版分为体内受精和早期胚胎发育、体外受精和早期胚胎培养和胚胎工程的应用及前景；苏教版分为两节动物的胚胎发育和胚胎工程和胚胎干细胞的研究及其应用,1、学生学习胚胎工程的基础分析,体内受精和早期胚胎发育部分是学习本专题的基础。由于义务教育生物课程标准和普通高中生物课程标准的必修部分，都没有明确的要求，这就使这部分内容，显得尤为重要，教学中应予重视。本部分教材主要讲述了哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律这两部分内容。引言中短短几句话,很清楚地点

22、明了胚胎工程与本节内容的关系:“胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此，了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律，就显得十分重要了。,关于哺乳动物的受精和早期胚胎发育规律的知识是胚胎工程的理论基础，哺乳动物的受精、精子和卵子发生的过程中的有关减数分裂的内容，学生已在高中生物必修模块中学习过，在此基础上学生能比较容易理解精子和卵子的发生过程。除此之外，学生通过报刊、电视等媒体对“试管动物”、“借腹怀胎”、体外受精、胚胎移植、胚胎干细胞等有关知识也有一定的了解。这些都是学生学习本专题的基础。,2、学生学习基础分析,3、教学难度控制,根据课程标准要求

23、是“简述”和“举例说出”，这两种要求都是属于“了解”层次的要求。虽然在必修中对减数分裂要求的是“阐明”、“举例说明”都是属于“理解”层次，但在胚胎工程教学中不要过多加大难度，要按照教学目标要求，不要再增加过多知识，选择习题时也要适当筛选。4、课例赏析受精和胚胎发育,复习引入：精子与卵子的发生比较,新课：四、受精,1、概念:,2、标志:,3、场所:,1、概念:指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。,2、标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。,3、场所:受精是在输卵管内完成的。,4、过程,受精前的准备阶段,受精阶段,准备阶段1：精子获能,准备阶段2：卵子的准备,准备阶段1：精子获

24、能,即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。,准备阶段2：卵子的准备,即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期（M）时，才具备受精能力。,受精阶段,包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。,精、卵相遇,顶体反应,顶体酶释放,顶体酶溶解透明带,接触透明带,穿越放射冠,溶解卵丘细胞（放射冠）,穿越透明带,接触卵黄膜,产生透明带反应,形成第一道屏障,精子被微绒毛抱合,精子外膜与卵黄膜融合,精子进入卵,精子进入卵后,变化,变化,变化,产生卵黄膜封闭作用,形成第二道屏障,尾部脱离核膜破裂,形成雄原核,形成雌原核,激活卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体,发

25、育 移动 接触 合并,形成受精卵,桑椹胚,囊胚,原肠胚,卵裂期,胚胎发育,主要特点是：细胞数在32个左右，细胞排列致密，形似桑椹，由具有发育全能性的细胞构成。,特点是：细胞分裂方式为有丝分裂，细胞数目不断增加，胚胎总体积并不增加或略有缩小，每个细胞体积减小，DNA数目不变，有机物总量逐渐减小。,主要特点：囊胚则出现细胞分化，形成内细胞团和滋养层细胞，滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘，为胎儿发育提供营养,主要特点：形成内外胚层和原肠腔,思考与探究,1.以精子的运行途径为线索，设计一幅简图，来说明哺乳动物的受精过程。提示：哺乳动物的受精过程主要包括精子穿越放射冠、透明带、进入卵黄膜、原核形成和配子融合

26、等步骤（详见教材中的受精过程）。,2.哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？答：相似之处：细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；经过减数分裂的两次细胞分裂过程（M I和M II）才能形成精子或卵子。不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子；一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。精子的形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。,3.当你了解到精子需要获能，受精过程中有防止多精入卵的现象时，你是否提出过这样的问题：精子在雌性生殖道内是如何获能的？防止多精入卵的两道屏障是什么？答：精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有

27、一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。防止多精入卵主要通过透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。在受精过程中，当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带会立即封闭，阻止后来的精子进入透明带，可看作是防止多精受精的第一道屏障。而精子入卵后，卵黄膜会立即拒绝其他精子再进入卵内，可看作是防止多精受精的第二道屏障。,课例分析,关于哺乳动物的受精过程，教材在初中和高中必修内容的基础上，突出了受精前精子的获能准备，受

28、精过程中精子的顶体反应，卵子的透明带反应、卵黄膜的封闭作用及雄、雌原核的形成等生理活动的讲述，目的是为下一节内容的学习打基础。,老师在设计本课中，能够始终注意与必修知识相联系，由已知延伸到未知。在每个知识点的讲解中都以准确的概念呈现，并通过不同颜色显示，使同学们对核心点给予强烈的感受。对知识点之间的联系能够及时揭示，使同学们能够重视知识间的联系。运用图文结合的方法，使同学们对精子形成、卵子形成、受精过程、胚胎发育过程等知识有明确的认识。,在教学中层次清晰、归纳性强，重点突出且在难点突破方面有比较合适的方法。采用文字和箭头对重点过程显示，使学生有系统的认识。在教学反馈方面，采取了思考与探究的方法

29、，提出的问题有思考性比较强的问题，在学生回答后，再给予标准的答案。这样的课件即可以上课用，也可以提供给学生课后复习巩固用。,专题4 生物技术的安全性和伦理问题,本专题只有人教版教材中有，内容包括科技探索之路生物技术引发的社会争论及三节正文：转基因生物的安全性、关注生物技术的伦理问题和禁止生物武器。在苏教版中是分散在三个专题中。公众对现代生命科学研究成果的伦理关注，往往超过了对科学价值理解的兴趣。当试管婴儿、转基因食品、克隆动物等来到人世间时，有人为此感到欢欣鼓舞，有人感到惊恐不安。我们应该如何面对？,本专题的学习是在前面几个专题的基础上进行的。主要是进行安全性和伦理问题的讨论。例如，关于“转基

30、因生物的安全性”问题的讨论。首先，在概述转基因成果的基础上提出问题，如食用转基因食品会不会对人体健康造成隐性伤害？转基因生物会不会对生态环境造成破坏等；以“论坛”的形式，从食物安全、生物安全和环境安全三个方面分别介绍了不同的观点和态度，并列举了相关的论据。使学生能够依据人们所生活的不同社会环境，从多个角度了解和认识转基因生物安全性问题，感受问题的重要性和复杂性。在“关注生物技术的伦理问题”中提出了三个热点问题：“如果有朝一日克隆人真的来了，我们应该怎么办？”“你支持设计试管婴儿吗？”“你要一张基因身份证吗？”通过对这三个热点问题的讨论，可帮助学生树立科学的态度和价值观，理性地看待生物技术中的伦

31、理争论。,本专题将学生的活动放在重要的位置上，安排了较多的讨论（如“论坛”和“热点问题讨论”）、辩论、调查或进展追踪等活动。其中，“论坛”和“热点问题讨论”用一定的篇幅介绍了有关问题的不同观点、背景资料，以及争论的焦点等，其目的是让学生在了解该问题全貌的情况下，展开讨论或做进一步的调查。通过这些活动，不仅培养了学生关注社会问题的参与意识，使学生能够科学地、理性地发表自己的看法；同时也培养了学生分析复杂社会问题的能力，有利于培养学生的生物科学素养。,本专题的学习要联系学生已有的知识和经验，诸如遗传与变异、生殖与发育等必修模块的基础知识；以及本模块基因工程中的转基因技术，细胞工程中的核移植技术，胚

32、胎工程中的胚胎移植技术等知识。只有运用这些知识才能更好地辨析每一种观点背后论据的科学性。每一个问题的讨论及其辩论活动的实施都是对学生已有知识、经验的调动和考查。因而也能够作为对学生情况的评价。,课例赏析禁止生物武器,一、教学目标1.列举生物武器的主要种类。2.举例说出生物武器给人类带来的威胁。3.形成坚决禁止生物武器、维护世界和平的态度。二、教学重点和难点1.教学重点举例说出生物武器对人类带来的威胁。2.教学难点如何看待禁止生物武器与转基因技术在生物武器方面的应用。,对待生物武器的态度应明确而坚定坚决禁止生物武器。不论在何种情况下，生物武器的生产、储存和使用都将对受害国的民众，以及所有爱好和平

33、的人们造成极度的恐慌和致命的危害。,历史上的生物武器,侵华日军细菌武器工厂（鼠疫、霍乱、伤寒、炭疽、菌痢）战后的继续（炭疽杆菌、肉毒杆菌毒素、天花病毒、痘病毒）,阅读教材、分组讨论,1、生物武器有哪些种类？你除了在教材中看到的以外，还知道有什么生物武器？2、生物武器的主要危害有哪些？主要有哪些传播途径？3、我们对于禁止生物武器，应该持怎样的态度？随机抽取小组进行全班汇报。,1、生物武器的种类,致病菌：（）病毒：（）生化毒剂：（）基因重组的致病菌：（）,炭疽杆菌,天花病毒,肉毒杆菌毒素,转基因流感病毒,新型鼠痘病毒、,注：利用重组基因技术制造的全新致病菌比一般的生物武器的危害性大，其原因是（）,

34、人类从来没有接触过这种致病菌,目前尚无药可医,（）或通过食物、（）等散布到敌方。,2、病原体散布途径,直接,生活必需品,注：炭疽杆菌的传播途径1经皮肤接触2经呼吸道 吸入 3经消化道 感染,生物武器离我们并不遥远，不论是历史上的遭遇，还是现实中的事件；也不论是中国,还是外国。,3、生物武器的危害,（1）二战中：日军建细菌武器工厂，用中国人做活体实验；用细菌武器，使几十万中国百姓死亡等（2）二战后：某些国家发展细菌武器、生化毒剂，如炭疽杆菌（传染性极强，感染者死亡率极高）、（）阻滞神经末梢释放（）而引起肌肉麻痹，极少量使人致死、天花病毒等。,肉毒杆菌毒素,乙酰胆碱,（3）目前：有些国家用（）制造

35、全新致病菌，使感染者突然发病，无药可医，受害国极度恐慌，机构瘫痪。如新型（），转基因蜡状杆菌，含毒素基因的流感病毒等,基因重组技术,鼠痘病毒,4、生物武器的特点,（1）致病性强：外界抵抗力强，稳定；人易感（2）较隐蔽：不易被发现；易传播（如气溶胶），发病有潜伏期（3）易得到：制备容易，花费小（4）治疗困难。,生物武器是 真正有效的大规模杀伤性武器！是穷人的原子弹！生物武器花1元，常规武器需2000元，核武器需800元，化学武器需600元，,5、生物武器战历史,最早记载1346年卡法，把患鼠疫死亡的动物尸体投入敌方的水源中 18世纪美独立战争时期，天花 一战时期，德军炭疽、马鼻疽 二战时期，日本

36、731部队炭疽、霍乱、鼠疫,()年，苏联、美国、英国签署禁止生物武器公约（）年11月15日，我国加入这一公约，1998年中美两国元首由重申观点，任何情况下（）、（）、（）生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。,6、禁止生物武器,不论在何种情况下，生物武器的生产、储存和使用都将对受害国的民众，以及所有爱好和平的人们造成极度的恐慌和致命的危害。,1972,1984,不生产,不发展,不储存,【例1】下列哪种生物不能作为生物武器（）A炭疽杆菌 B伤寒杆菌 C乳酸菌 D天花病毒,例题剖析,C,【例2】2001年9月11日，美国发生了惊世的“撞机事件”，自此次恐怖活动之后，美国国会议员又遭受了“炭

37、疽热”的侵扰。请分析“炭疽热”的病原体属于生态系统的何种成分（）A生产者 B消费者 C分解者 D以上都不是,B,今天的生物武器转基因技术的应用，使生物武器可能给人类带来更大的威胁。基因重组制造全新致病菌,新型鼠痘病毒转基因蜡状杆菌带生物毒素分子的基因的流感病毒针对某个含 易感基因的 民族的流感 病毒的改造,全世界人民共同努力，彻底销毁生物武器,课例分析,禁止生物武器，在两个版本的教科书中都有，只是在不同的专题中。本课的教学在恐怖主义猖獗且现代生物技术迅速发展的今天，了解生物武器对人类的威胁，具有一定的现实意义。而组织讨论或辩论是本专题突出的学习方式，让学生通过论坛、讨论、辩论等形式，使同学们之

38、间对一些问题的认识加深，同时也对学生进行情感态度价值观方面的教育。,老师在学生讨论的基础上加以归纳小结，通过一系列的数据说话，使同学们认识生物武器的危害，禁止生物武器的重要性和必要性。再通过例题加以巩固。本课的后面还有一些习题，大家可以通过原课件再看，当然我们认为，题目的难度应该加以控制，本课要使学生能够举例说明生物武器对人类的威胁。更要学生能够有正确的认识，注意纠正个别同学的偏激观点。,专题5 生态工程,人教版内容包括科技探索之路生态工程的兴起及两节正文：生态工程的基本原理和生态工程的实例和发展前景。苏教版内容包括两节生态工程的原理和类型和关注生态工程的建设。本章内容所涉及的生态环境问题是学

39、生关注的热点问题。在必修模块中学生学习了生态系统的结构；生态系统的物质循环和能量流动的基本规律和应用，本专题的内容都与其有密切的联系。,两个版本的编写有比较明显的差异，例如有关生态工程的基本原理，生态工程是生态学、系统学和工程学等学科的交叉学科，所以生态工程的基本原理包含内容较多。人教版按照必修课学生学习的生态学基础，选择了物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理及两个系统学和工程学原理。苏教版选择了其中生态学方面原理，包括物种共生、生态位、食物链、物种多样性等原理。其中只有物种物种多样性原理是相同的。,1、本专题教材内容分析,两个版本中的生态工程实例都比较多，讲解中可以依

40、据课标要求*，进行适当选择，选择与学生生活经验较为贴近的内容，选择与当地生态工程接近的内容。注意与必修知识相联系。注意组织学生采取自主性学习、讨论、搜集有关资料等学习方式。对生态工程的原理可将两个版本结合，从生态学和工程学两个方面归纳。,2、本专题教学建议,5.1 生态工程的基本原理,生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。一 关注生态工程建设,3、课例赏析,1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？,提示：根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源

41、涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。,直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。,解决长江洪水泛滥的措施有：以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。,2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？,提示：传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。,提示：“石油农

42、业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。,3.你对“石油农业”是如何理解的？,提示：对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此

43、说污染物是放错了地方没有被利用的资源。,4.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？,提示：在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利用，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。,5.石油农业的生产模式应当怎样改进？,关于生态经济：,二、生态工程所遵循的基本原理,1、物质循环再生原理,没有物质循环的系统，就会产生废弃物，造成环境污染，并

44、最终影响到系统的稳定和发展。无废弃物农业是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。,2、物种多样性原理,物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高。,资料分析讨论：,（1）为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？,提示：纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能

45、够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。,（2）从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？,提示：只有保持较高的生物多样性的生态系统，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。,3、协调与平衡原理,-需要考虑环境承载力即环境容纳量,资料分析：（1）从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？,西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外

46、，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。,4、整体性原理,整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统,例：林业工程建设中的问题,一方面号召农民种树，另一方面要考虑农民的生活问题,5、系统学和工程学原理,（1）系统的结构决定功能原理,运用：改善和优化生态系统的结构,例：桑基鱼塘模式,（2）系统整体性原理,豆科作物和固氮菌的共生,你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？,1、物质循环再生原理,2、物种多样性原理,3、协调与平衡原理,4、整体性原理,5、系统学和工程学原理,小结：生态工程的原理,（1）系统的结构决定功能原理,（2）系统整体性原理,桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的

47、水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。提示：桑基鱼塘系统中物质循环和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。,思考与探究,课例分析,本课采取提出问题展开讨论、资料分析讨论等方式，重点抓住了生态工程的五个方面的基本原理，对难点问题能够通过图文结合进行有效讲解，概念清晰准确。是一节相当好的课。如果能够在其中的原理1中适当复习食物链及强调物种的共生关系也是生态工程注意的方面，就更好些。,结束语,今天向大家汇报的是本人在学习研究后的一些心得和建议，由于水平有限，理解选修3内容不够深刻，所以若存在不足之处，敬请各位批评指正，并欢迎大家进行相互交流。谢谢！,