第九章生物技術(shù)

1、第九章 生物技術(shù)生物技術(shù)是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)的原理，以微生物、動(dòng)物、植物作為反應(yīng)器，將物料進(jìn)行加工，以提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)。生物技術(shù)又稱生物工程主要包括細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程和基因工程。生物技術(shù)的迅猛發(fā)展已經(jīng)顯現(xiàn)出巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，并正在越來(lái)越多地影響人類的生活和社會(huì)發(fā)展。教學(xué)中，教師要幫助學(xué)生形成以下的重要概念。·微生物通常包括病毒、細(xì)菌、真菌等類群。·發(fā)酵技術(shù)利用了微生物的特性，通過一定的操作過程生產(chǎn)相應(yīng)的產(chǎn)品。·現(xiàn)代生物技術(shù)（克隆、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等）已被用于生產(chǎn)實(shí)踐，并對(duì)個(gè)人、襯會(huì)和環(huán)境具有影響。教師應(yīng)從生活中的生物技術(shù)著手，通過各

2、種實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)，豐富學(xué)生對(duì)生物技術(shù)的感性認(rèn)識(shí)；以多種方式向?qū)W生提供豐富的信息，幫助學(xué)生理解生物技術(shù)的作用；鼓勵(lì)學(xué)生自主收集資料、分析生物技術(shù)的正面和負(fù)面影響，為學(xué)生參與有關(guān)的社會(huì)決策打下一定的基礎(chǔ)。第一節(jié) 日常生活中的生物技術(shù)一、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化描述1.舉例說(shuō)出發(fā)酵技術(shù)在食品制作中的作用1.舉例說(shuō)出發(fā)酵技術(shù)在食品制作中的作用2.嘗試?yán)冒l(fā)酵技術(shù)制作食品，練習(xí)制作面醬或酸奶等發(fā)酵食品，體會(huì)細(xì)菌、真菌在人類生活中的作用2.說(shuō)明食品腐敗的原因1.說(shuō)明食品腐敗的原因2.探究食品保存的方法3. 運(yùn)用適當(dāng)?shù)姆椒ū４媸称?.運(yùn)用適當(dāng)?shù)姆椒ū４媸称?.生活中不同食品保存方法的選擇二、核心概念網(wǎng)絡(luò)

3、圖 日常生活中的生物技術(shù)技術(shù)發(fā)酵食品的保存酵母菌乳酸菌制酸菜、泡菜醋酸菌多種霉菌釀酒、做饅頭或面包制醋制醬食品腐敗的原理防止食品腐敗的原理食品保存的方法三、教學(xué)資源分析1內(nèi)容分析日常生活中的生物技術(shù)主要涉及食品和飲料產(chǎn)品，如以酵母為反應(yīng)器制酒、以醋桿菌為反應(yīng)器制醋、以毛霉為反應(yīng)器制腐乳、以乳酸菌發(fā)酵制牛奶產(chǎn)品、以大豆為原料制調(diào)味品等；非無(wú)菌過程的微生物凈化，如污水處理、垃圾分解等，另外還涉及細(xì)胞組織培養(yǎng)；多種抗生素及干擾素、胰島素的生產(chǎn)，生物技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用到生活的方方面面?，F(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)已形成完整的工業(yè)體系，產(chǎn)品包括抗生素、氨基酸、酶制劑、維生素、基因工程藥物核酸類物質(zhì)等，這些產(chǎn)品在醫(yī)藥、食品

4、、化工、輕工、紡織、環(huán)保等諸多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，發(fā)展出與人們的衣、食、住、行、環(huán)保和健康密切相關(guān)的產(chǎn)業(yè)。在日常生活中，人們一直在運(yùn)用各種方法保存食品。傳統(tǒng)的食品保存方法有曬干、風(fēng)干、鹽漬、糖漬、煙熏、酒泡等。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)食品保鮮采用的方法有：干燥貯藏、冷凍貯藏、氣調(diào)貯藏、化學(xué)處理、加熱處理、超高溫處理、高壓處理等，可以有效地抑制或殺滅有害菌等，更有效地達(dá)到保鮮的目的，能更大限度地保持食品原有風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分。2學(xué)情分析 學(xué)生生活中對(duì)發(fā)酵食品、調(diào)味品等發(fā)酵技術(shù)有一些簡(jiǎn)單了解，對(duì)細(xì)胞組織培養(yǎng)、抗生素、干擾素、胰島素的生產(chǎn)等生物技術(shù)了解較少。通過教師引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)，例舉當(dāng)前生物

5、技術(shù)在實(shí)際生活中應(yīng)有的實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生了解當(dāng)前生物技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。3教學(xué)條件分析 需要通過網(wǎng)絡(luò)等媒體搜集大量有關(guān)生物技術(shù)及其運(yùn)用的事例，運(yùn)用多媒體課件開展有效教學(xué)。開展制作泡菜、酸奶等發(fā)酵生物實(shí)踐活動(dòng)。搜集食物保存及保鮮的常用方法。四、重、難點(diǎn)及解決策略教學(xué)重點(diǎn)嘗試?yán)冒l(fā)酵技術(shù)制作食品，舉例說(shuō)出發(fā)酵技術(shù)在生活中的應(yīng)用以及食物保存方法在日常生活中的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)認(rèn)識(shí)發(fā)酵技術(shù)是由微生物引起的，說(shuō)出發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用。發(fā)酵過程的溫度控制。說(shuō)明食物腐敗的原因是微生物作用的結(jié)果。在嘗試應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)釀制酒釀時(shí)，教師可在調(diào)味品商店或食品超市購(gòu)買酒曲，對(duì)買來(lái)的酒曲，可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的白糖加少量酒曲預(yù)先進(jìn)行培養(yǎng)，

6、并讓學(xué)生制作臨時(shí)玻片標(biāo)本，用顯微鏡觀察，記錄觀察結(jié)果。然后將酒曲碾碎，與蒸熟的糯米攪拌均勻，在25300C的條件下進(jìn)行發(fā)酵。兩天后，取出釀制好酒釀液體少許，再制成臨時(shí)玻片標(biāo)本進(jìn)行觀察，并與第一次制作的玻片標(biāo)本進(jìn)行比較，從而使學(xué)生知道酒釀是酵母菌發(fā)酵的產(chǎn)物。在嘗試應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)釀制酒釀時(shí)，要選擇合適的酒曲，嚴(yán)格地控制發(fā)酵溫度，并注意防止雜菌污染。日常生活中肉湯腐敗是其中的微生物代謝作用的結(jié)果。微生物分解肉湯中的脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物等獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、能量來(lái)進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖。微生物能使肉湯中的一些物質(zhì)分解產(chǎn)生難聞的氣味，有些微生物甚至可以產(chǎn)生毒素，如肉毒梭狀芽孢桿菌產(chǎn)生肉毒毒素。腐敗變質(zhì)的肉湯中生活著

7、大量的微生物活菌體，如果將肉湯煮沸滅菌后密封保存，空氣中的微生物不能進(jìn)入，這樣就可防止肉湯腐敗。五、實(shí)施建議日常生活中的生物技術(shù)的應(yīng)用無(wú)處不在，教師要善于利用學(xué)生已經(jīng)具備的關(guān)于發(fā)酵、保存食品的知識(shí)和技術(shù)方法，從生活入手，讓學(xué)生通過親身體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)中，教師首先要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際，舉例說(shuō)出發(fā)酵技術(shù)在食品制作中的作用；通過釀制酒釀、制作酸奶等實(shí)驗(yàn)來(lái)嘗試?yán)冒l(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)發(fā)酵食品，引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出發(fā)酵技術(shù)在生活中的應(yīng)用，以調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的積極性。1發(fā)酵現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)在一杯溫開水中加入一大勺糖和一小包酵母，用玻璃棒進(jìn)行攪拌。將這個(gè)杯子中的液體倒入透明的玻璃瓶或礦泉水瓶?jī)?nèi)，再往瓶?jī)?nèi)加一些溫開水

8、。將一個(gè)小氣球擠癟后套在瓶口。將瓶子放在室內(nèi)溫暖的地方，觀察瓶中的情況，重點(diǎn)看瓶中的液體會(huì)不會(huì)冒出氣泡，氣球會(huì)不會(huì)脹大。提出問題：（1）溫開水中加入一大勺糖和一小包酵母后，為什么要進(jìn)行攪拌？（2）為什么往瓶?jī)?nèi)要加入一些溫開水？（3）認(rèn)真觀察瓶中的情況，你發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象？請(qǐng)用準(zhǔn)確的語(yǔ)言嘗試解釋你所觀察到得現(xiàn)象。（4）如果在瓶中不加入糖或者加入糖后將瓶放進(jìn)冰箱里低溫保存，還會(huì)出現(xiàn)以上的現(xiàn)象嗎?為什么？討論回答：（1）目的主要是讓糖和酵母菌混合均勻。（2） 加入一些溫開水的目的是為酵母菌提供適宜的溫度，有利于酵母菌的生活并分解有機(jī)物。（3）瓶中的液體不斷地冒出氣泡，冒出的氣體使氣球膨大。（4）酵母菌

9、是一種真菌，適于在溫暖富含糖類的液體環(huán)境中生存。當(dāng)它們利用糖類生活時(shí)，通過對(duì)糖類的分解作用產(chǎn)生二氧化碳，所以在培養(yǎng)瓶中可以看到氣泡的產(chǎn)生，隨著酵母菌數(shù)量的增多，大量產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w會(huì)使擠癟的氣球脹大。不會(huì)出現(xiàn)以上現(xiàn)象，這是因?yàn)榻湍妇纳钚枰袡C(jī)物（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）和適宜的溫度。2.發(fā)酵原理二氧化碳 + 酒精葡萄糖酵母菌酵母菌菌體內(nèi)有多種酶，能夠?qū)⒌矸鄣忍穷惙纸獬善咸烟牵跓o(wú)氧的條件下，會(huì)發(fā)生下面的反應(yīng)： 出示利用酵母菌制作的面包、饅頭等，請(qǐng)學(xué)生觀察面包、饅頭里面的小孔，提出問題：(1) 用酵母菌制作面包、饅頭等，為什么松軟多孔？(2) 酵母菌在分解淀粉的過程中進(jìn)一步把葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精并產(chǎn)生二氧化

10、碳，可是我們蒸出的饅頭、面包為什么沒有酒味？(3) 有人在制作饅頭時(shí)總是留下一小塊面團(tuán)（俗稱“面引子”），下次再制作饅頭時(shí)加入這塊“面引子”就可以了?？墒嵌啻窝h(huán)之后，人們發(fā)現(xiàn)制作的饅頭不如以前的香甜了，有時(shí)還有一股酸溜溜的味道，你能解釋其中的原因嗎？學(xué)生小組分析討論達(dá)成共識(shí)： （1） 酵母菌細(xì)胞內(nèi)含有大量的酶，它們可以把淀粉分解為葡萄糖，并進(jìn)一步把葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精并產(chǎn)生二氧化碳。酵母菌產(chǎn)生的大量的二氧化碳會(huì)在面團(tuán)中形成許多小孔，使面包、饅頭變大和松軟多孔。（2） 由于蒸籠和烤箱內(nèi)的溫度很高， 產(chǎn)生的酒精就在蒸烤過程中揮發(fā)掉了。（3）如果發(fā)酵面團(tuán)留下一些，作為下一次發(fā)酵的“面引子”，經(jīng)過多次這

11、樣的處理，有可能摻入乳酸菌等其他雜菌。乳酸菌發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生乳酸，因此，放置時(shí)間過長(zhǎng)的“面引子”蒸出的饅頭就可能帶有酸味?？梢灾笇?dǎo)學(xué)生去圖書館和網(wǎng)上查閱有關(guān)微生物學(xué)的知識(shí)，去釀造廠、酒廠參觀醋和酒的生產(chǎn)過程，進(jìn)一步理解微生物與人類的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的興趣。3細(xì)菌、真菌與食品的保存食物腐敗的原因是由于微生物的生長(zhǎng)繁殖引起的。食物保存的原理是要抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖。安排學(xué)生通過市場(chǎng)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，說(shuō)明食品保存的方法。傳統(tǒng)方法有：曬干、風(fēng)干、鹽漬、糖漬、煙熏、酒泡等?，F(xiàn)代的方法有：罐藏、脫水、冷凍、真空包裝、添加防腐劑等。嘗試探究運(yùn)用防止食物腐敗的方法保存食品。教師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活常識(shí)搜集相

12、關(guān)的食物保存資料以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)生對(duì)食品保存技術(shù)的了解，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師可以展示發(fā)霉的橘子、長(zhǎng)出“毛毛”的饅頭、變質(zhì)的牛奶等提出思考的問題：（1）食品發(fā)酵、腐敗的原因是什么？(2) 應(yīng)該采用什么措施使食品保鮮？學(xué)生分析討論后得出結(jié)論：（1）食品的腐敗主要是由細(xì)菌和真菌引起的，這些細(xì)菌和真菌可以從食品中獲得有機(jī)物，并且在食品中生長(zhǎng)和繁殖，最終導(dǎo)致食品的腐爛。（2）要達(dá)到食品保鮮的目的，就必須把食品中的細(xì)菌和真菌殺死，或者阻止它們進(jìn)入食品，抑制它們的生長(zhǎng)和繁殖。寧夏選用的三個(gè)版本人教版、蘇教版、蘇科版教材中“生物技術(shù)”的內(nèi)容分布及參考課時(shí)。章節(jié)人教版參考課時(shí)蘇教版參考課時(shí)蘇科版

13、參考課時(shí)內(nèi)容分布八年級(jí)（上冊(cè)）第5單元生物圈中的其他生物第5章細(xì)菌和真菌在生物圈中的作用3八年級(jí)（下冊(cè)）第8單元第20章日常生活中的生物技術(shù)；第21章現(xiàn)代生物技術(shù)4七年級(jí)（下冊(cè)）第3單元環(huán)境中生物的統(tǒng)一性第8章生物體有相似的結(jié)構(gòu)層次第4單元環(huán)境中生物的多樣性第12章土壤里的生物2第5單元第5章第1節(jié)細(xì)菌和真菌在自然界中的作用1第5單元第5章第2節(jié)人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用2第8單元第20章第1節(jié)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的發(fā)酵技術(shù)1第8單元 第20章第2節(jié)食品保存1第8單元 第21章第1節(jié)現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用1第8單元 第21章第2節(jié)關(guān)注生物技術(shù)1第3單元 第8章第3節(jié)單細(xì)胞的

14、生物體1第4單元 第12章第2節(jié)土壤里的微生物1六、教學(xué)資源拓展1生物技術(shù)改善日常生活生物技術(shù)最有影響的方面可能是你從來(lái)沒有注意到的地方。當(dāng)你早晨磨一杯咖啡時(shí)，你可能沒有意識(shí)到濾膜就是用生物技術(shù)制作的，它是用生物酶漂白的紙制成，因而在制造過程中降低了使用氯和能源。你早晨服用的維生素C和維生素B2也可能是生物技術(shù)制成，消除了在制造過程中使用有毒的化學(xué)元素。你吃的玉米脆片就是不用殺蟲劑的玉米制成的，這要感謝抗蟲和抗病玉米的發(fā)展?？局频拿姘刑烊簧锛夹g(shù)食品酶可以幫助面包蓬松和保持新鮮。生物技術(shù)酶還可以分解牛奶中的乳糖，幫助那些乳糖不耐癥的人。還有些酶是用于啤酒的釀造和產(chǎn)生風(fēng)味，像香草味

15、等。看一看廚房的櫥柜里，你將發(fā)現(xiàn)一種菜籽油，它不含有反式脂肪，是從不使用殺蟲劑植物的中榨取的。其他在櫥柜中使用的還有較少受環(huán)境污染的大豆、大豆油和葵花油。看一看冰箱中的奶酪，這種奶酪早在20年前就開始用生物技術(shù)凝乳酶來(lái)生產(chǎn)。而以前的酶是從小牛體內(nèi)提取用于凝固牛奶來(lái)生產(chǎn)奶酪產(chǎn)品。用生物技術(shù)生產(chǎn)酶，來(lái)源更豐富并且更純凈。同時(shí)消除了使用動(dòng)物達(dá)到這一目的?，F(xiàn)在生物技術(shù)酶的使用在硬奶酪上接近60%。事實(shí)上，在超級(jí)市場(chǎng)上購(gòu)買的超過70%的加工食品含有通過生物技術(shù)改進(jìn)的成分。2發(fā)酵工程發(fā)酵工程是指采用工程技術(shù)手段，利用生物，主要是微生物的某些功能，為人類生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品，或直接用微生物參與控制某些地生產(chǎn)過

16、程的一種技術(shù)。人們熟知的利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒、工業(yè)酒精、利用乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶、利用真菌大規(guī)模生產(chǎn)青霉素等都是這方面的例子?，F(xiàn)代發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，具有廣闊的前景。例如，利用DNA重組技術(shù)有目的地改造原有的菌種并且提高其產(chǎn)量；利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)藥品，如人的胰島素、干擾素和生長(zhǎng)激素等。七、課外探究活動(dòng)指導(dǎo)（一）、探究制作酸奶活動(dòng)目的：學(xué)會(huì)制作簡(jiǎn)單的日常發(fā)酵食品。進(jìn)一步理解發(fā)酵的原理。提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力以及課外實(shí)踐能力。活動(dòng)提示：將牛奶燒開，倒入洗凈不帶油漬的容器內(nèi)，待牛奶放至溫?zé)釙r(shí)，將一小盒原味酸奶倒入攪勻，蓋上容器蓋，夏天放置八小時(shí)左右就做成了。也可

17、以放入酸奶機(jī)中?；顒?dòng)注意事項(xiàng)：1牛奶量為夠喝12天為宜，約500毫升，做多了放置的時(shí)間過長(zhǎng)，酸奶會(huì)變得太酸，那樣就不好喝了。2容器最好選市場(chǎng)上出售的冰箱和微波爐兼用的保鮮盒，這種容器密封效果好，酸奶不易變質(zhì)。3做酸奶時(shí)最好先不要放糖，喝時(shí)再放口感會(huì)更好一些。(二)、探究制作甜酒1通過制作甜酒，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和分析解決問題的能力。2使學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)與技術(shù)在生產(chǎn)和生活中的作用。材料和用具：酒曲一塊、糯米1500克、涼開水一杯；清潔的容器、蒸鍋、清潔的筷子、潔凈的蒸布一塊。制作過程：釀制甜酒的基本步驟是： 將洗凈并用水浸泡過的糯米蒸熟，并將各種器具在使用前認(rèn)真清洗，防止污染甜酒。為防止溫

18、度過高，用涼開水沖洗蒸熟的糯米。 將酒曲碾碎 ，均勻攪拌在糯米中，裝入廣口瓶。 將廣口瓶保溫在25300C的條件下進(jìn)行發(fā)酵。 2天后，取出釀制好的甜酒液體少許，制作臨時(shí)玻片標(biāo)本，使用顯微鏡觀察在釀制甜酒中發(fā)揮作用的微生物。 品嘗自制的甜酒。思維拓展：(1)利用酒曲和糯米制作甜酒的過程中，酒曲在制甜酒中的作用是什么？糯米在制甜酒過程中起什么作用？(2)在制作的過程中，為什么要盡量少打開容器？ (3)怎樣判斷你所制作的甜酒已經(jīng)成功了？學(xué)生結(jié)合前面所學(xué)的知識(shí)，對(duì)老師提出的問題先自行思考，難以解決的問題在小組內(nèi)討論，小組內(nèi)達(dá)成共識(shí)后，班內(nèi)展示交流?；卮穑?1)酒曲含有的酵母菌，在制甜酒過程中分解有機(jī)物

19、，產(chǎn)生酒精；糯米在制甜酒過程中提供有機(jī)物。(2)主要是防止其他雜菌的進(jìn)入。(3)制作甜酒的時(shí)間一般為23天左右，當(dāng)打開容器，聞到酒香，看到米粒已經(jīng)呈柔軟狀，食用時(shí)微甜而不酸，就說(shuō)明甜酒已經(jīng)制作成功了?？偨Y(jié)：發(fā)酵食品的制作離不開細(xì)菌和真菌。制作發(fā)酵食品時(shí)應(yīng)該為細(xì)菌和真菌提供適合生存的條件（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溫度等）第二節(jié) 現(xiàn)代生物技術(shù)一、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)解讀具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化描述1.舉例說(shuō)出克隆技術(shù)的應(yīng)用1舉例說(shuō)出克隆技術(shù)的應(yīng)用2了解克隆技術(shù)對(duì)人類生活的影響2.舉例說(shuō)出轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用1收集和交流有關(guān)轉(zhuǎn)基因生物的資料2關(guān)注轉(zhuǎn)基因技術(shù)在醫(yī)藥生產(chǎn)上的應(yīng)用3.有條件的地方進(jìn)行實(shí)地調(diào)查3.關(guān)注生物技術(shù)的發(fā)展對(duì)人類未來(lái)的影

20、響1舉例說(shuō)出生物技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的作用2關(guān)注生物技術(shù)的發(fā)展對(duì)人類未來(lái)的影響，關(guān)注生物技術(shù)的安全性和社會(huì)倫理問題二、核心概念網(wǎng)絡(luò)圖 現(xiàn)代生物技術(shù)克隆技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用生物技術(shù)的發(fā)展對(duì)人類未來(lái)的影響三、教學(xué)資源分析1內(nèi)容分析本節(jié)內(nèi)容能夠使學(xué)生知道現(xiàn)代生物技術(shù)中的克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞工程等已經(jīng)在解決當(dāng)代人類所面臨的人口、糧食、資源、環(huán)境等重大問題中發(fā)揮了巨大的作用。采用現(xiàn)代生物技術(shù)可從事醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和環(huán)境的研究和開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，通過現(xiàn)代生物技術(shù)相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠知道，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)對(duì)人類產(chǎn)生了重要的影響，生物技術(shù)將為解決人類所面臨的環(huán)境、資源、人口

21、、能源、糧食等危機(jī)和壓力提供最有希望的解決途徑，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注轉(zhuǎn)基因技術(shù)和克隆技術(shù)對(duì)人類生活的影響。生物技術(shù)的發(fā)展在給人們帶來(lái)巨大利益的同時(shí)，也給人們帶來(lái)了一些潛在的威脅和社會(huì)倫理問題。2學(xué)情分析八年級(jí)學(xué)生特點(diǎn)有一定的生活閱歷，有探索奧秘的熱情，主人翁責(zé)任感正在逐漸形成,但是感性認(rèn)識(shí)多于理性認(rèn)識(shí)，思考問題還有一定的局限性，需要老師加以正確引導(dǎo)。因此，結(jié)合這部分教學(xué)內(nèi)容，可以采取討論、辯論、分析、總結(jié)等活潑多樣的教學(xué)方式，讓學(xué)生都可以參與到教學(xué)中，通過學(xué)生調(diào)查、搜集、分析資料等方式，注重培養(yǎng)學(xué)生合作調(diào)查、自主分析、整理信息的能力。在完成對(duì)高新生物技術(shù)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與理解的同時(shí)，重視培養(yǎng)學(xué)生興趣，提高學(xué)

22、生的能力。3教學(xué)條件分析學(xué)生可以通過圖書館或網(wǎng)上查閱并搜集有關(guān)資料，了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞工程和克隆技術(shù)取得的成就和進(jìn)展。組織學(xué)生開展如轉(zhuǎn)基因食品的安全問題、克隆人的倫理問題、生物武器制造和應(yīng)用的安全問題的討論，使學(xué)生明白生物技術(shù)是一把雙刃劍，如果應(yīng)用不當(dāng)，會(huì)給人類帶來(lái)深重的災(zāi)難。四、重、難點(diǎn)及解決策略根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)結(jié)構(gòu)，要系統(tǒng)理解現(xiàn)代生物技術(shù)的理論有較大的難度。教學(xué)中要從學(xué)生的興趣出發(fā)，結(jié)合身邊的轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用、克隆技術(shù)的應(yīng)用等，組織學(xué)生通過查閱資料、討論等活動(dòng)，舉例說(shuō)出克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，收集和交流有關(guān)轉(zhuǎn)基因生物的資料。舉例說(shuō)出生物技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的作用。

23、教師在組織交流討論前，布置學(xué)生去圖書館或網(wǎng)上查閱并搜集有關(guān)資料，了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞工程和克隆技術(shù)取得的成就和進(jìn)展。針對(duì)食品的安全問題、克隆人的倫理問題、生物武器制造和應(yīng)用的安全問題等查找資料，開展相關(guān)討論。五、實(shí)施建議教師引導(dǎo)學(xué)生搜索相關(guān)資料，了解哺乳動(dòng)物的克隆是克隆技術(shù)在個(gè)體水平上的應(yīng)用，即通過無(wú)性繁殖生產(chǎn)出動(dòng)物個(gè)體或群體。由受精卵發(fā)育成胚胎，再通過胚胎分割產(chǎn)生的多個(gè)個(gè)體的遺傳背景是相同的，都來(lái)源于未分化的多能胚胎干細(xì)胞，是有性繁殖的繼續(xù)。而克隆產(chǎn)生的個(gè)體，其遺傳物質(zhì)來(lái)源于未分化的體細(xì)胞，而不是胚胎細(xì)胞。哺乳動(dòng)物個(gè)體的克隆技術(shù)是若干細(xì)胞工程技術(shù)的組合和優(yōu)化。首先是采集卵細(xì)胞，并通過細(xì)胞融合

24、技術(shù)，將供體的乳腺組織細(xì)胞的核移入到無(wú)核卵細(xì)胞中，核質(zhì)融合的細(xì)胞通過體外培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎，再移植入假孕母體子宮中發(fā)育為個(gè)體。這些過程采用了核質(zhì)分離、細(xì)胞融合、體外培養(yǎng)及胚胎移植等技術(shù)。教師可以用繪圖的方法進(jìn)行形象說(shuō)明?；蚬こ毯娃D(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞工程和克隆技術(shù)基因工程又稱為基因重組工程。一般分為四個(gè)步驟：一是取得符合人們要求的DNA片段，這種DNA片段被稱為“目的基因”；二是將目的基因與載體DNA連接成重組DNA（一般是細(xì)菌的質(zhì)粒或病毒DNA）；三是把重組DNA引入某種細(xì)胞；四是把能表達(dá)目的基因的受體細(xì)胞挑出來(lái)。在以上四個(gè)步驟中，第一步至關(guān)重要。DNA分子很小，其直徑只有0.2×10

25、-6Cm,在它們身上動(dòng)手術(shù)是非常困難的，必須要有特殊的工具。這種工具就是一種被稱為內(nèi)切酶的“分子剪刀“。用“分子剪刀”把DNA的分子鏈切開后，還得縫合起來(lái)以完成基因的拼接。這是由叫做DNA連接酶的“分子針線”來(lái)完成的。把拼接好的DNA分子運(yùn)送到受體細(xì)胞中去，必須尋找一種分子小、能自由進(jìn)出細(xì)胞，而且在裝載了外來(lái)的DNA片段后任然照樣復(fù)制的運(yùn)載體。比較理想的運(yùn)載工具是病毒、噬菌體和質(zhì)粒。因此基因工程必須具備限制性內(nèi)切酶、連接酶及運(yùn)載體。細(xì)胞工程是指在細(xì)胞水平上的遺傳操作，即通過細(xì)胞融合、核質(zhì)移植、染色體或基因移植以及組織和細(xì)胞培養(yǎng)等方法，快速繁殖和培養(yǎng)出人們所需要的新物種的技術(shù)。細(xì)胞工程的優(yōu)勢(shì)在于

26、避免了分離、提純、剪切、拼接等基因操作，只需將細(xì)胞遺傳物質(zhì)直接轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中形成雜交細(xì)胞，因而能夠提高基因的轉(zhuǎn)移效率。此外，細(xì)胞工程不僅可以在植物與植物之間、動(dòng)物與動(dòng)物之間、微生物與微生物之間進(jìn)行雜交，甚至可以在動(dòng)物、植物和微生物之間進(jìn)行融合，形成前所未有的雜交物種。生物技術(shù)大大增加和豐富了產(chǎn)品的品種，提高了人的生活質(zhì)量。生物技術(shù)又稱生物工程主要包括細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程和基因工程。細(xì)胞工程：指在細(xì)胞水平上，有計(jì)劃地改造細(xì)胞的遺傳結(jié)構(gòu)，培育人類所需要的動(dòng)植物新品種的技術(shù)?？寺∈怯⑽腃lone一詞的音譯，意為無(wú)性繁殖系，即通過無(wú)性繁殖（如細(xì)胞有絲分裂）連續(xù)傳代而形成的群體，常用

27、于細(xì)胞水平的描述。克隆技術(shù)則指由眾多的基因或細(xì)胞群體通過無(wú)性繁殖和選擇以獲得目的的基因或細(xì)胞的技術(shù)操作。例如，基因克隆就是指某種目的基因的分離過程。教師可組織學(xué)生開展調(diào)查活動(dòng)，根據(jù)各個(gè)討論的主題，分組去相關(guān)的部門進(jìn)行調(diào)查，搜集資料。微生物學(xué)、免疫學(xué)等，都是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和預(yù)防醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)，在日常生活中每個(gè)人幾乎都離不開它們的指導(dǎo)。新生兒一出生就要接種疫苗，人們擦破皮后用酒精、碘酊消毒，這些都是微生物學(xué)教給我們的日常知識(shí)和手段。反過來(lái)，根據(jù)微生物學(xué)原理研制的生物武器，如某種細(xì)菌武器，則可以用來(lái)殺人。這就是科學(xué)的兩面性?；蚪M研究也不例外。人類基因組研究可以用來(lái)發(fā)明新藥、治療疾病，但有些軍事分析家擔(dān)憂，基

28、因武器一旦問世，人類將面臨巨大災(zāi)難。生物技術(shù)引發(fā)的安全性和社會(huì)倫理問題教師可組織學(xué)生展開有關(guān)生物技術(shù)的發(fā)展在給人類帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)，也帶來(lái)了體的問題，如轉(zhuǎn)基因食品的安全問題、克隆人的倫理問題、生物武器制造和應(yīng)用的安全問題等。讓學(xué)生根據(jù)提出的問題，組成若干個(gè)研究小組，分工合作，查找資料，確定論述的主要論點(diǎn)或論據(jù)，選擇論述的主要論點(diǎn)和論據(jù)，選擇論述的方法和手段，舉辦關(guān)于生物技術(shù)引發(fā)的安全性和社會(huì)倫理性問題的研討報(bào)告會(huì)，使學(xué)生明白生物技術(shù)是一把雙刃劍， 應(yīng)用不當(dāng)，會(huì)給人類帶來(lái)深重的災(zāi)難。六、資源拓展1.現(xiàn)代生物技術(shù)貼近人們的生活人的遺傳疾病是由于基因的異常、增減或體生產(chǎn)經(jīng)缺失等原因引起。如果要剔除或改造有害的基因，引入、重組或增強(qiáng)有利的基因，就需要對(duì)基因進(jìn)行手術(shù)。2、以原核生物（大腸桿菌）和真核生物（酵母和動(dòng)物細(xì)胞）細(xì)胞為生物工廠生產(chǎn)產(chǎn)品，如干擾素、人白細(xì)胞介素、紅細(xì)胞生成素、生長(zhǎng)激素和胰島素等. 3、以轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌為反應(yīng)器生產(chǎn)青霉素、以羊反應(yīng)器生產(chǎn)人乳、以兔為反應(yīng)器生產(chǎn)異種蛋白的抗體、以雞胚為反應(yīng)器生產(chǎn)病毒以及以分離的酶為反應(yīng)器擴(kuò)增基因等。4、用植物和動(dòng)物個(gè)過改造的基因產(chǎn)物，同時(shí)也改進(jìn)動(dòng)物、植物的特性。使棉花產(chǎn)生抗棉鈴蟲性狀的一種辦法就是將蘇云金桿菌的毒蛋白基因引入棉花基因中，讓這種毒蛋白殺死棉鈴蟲。這就是將微生物中的有利基因轉(zhuǎn)到植物中，使植物產(chǎn)生抗蟲性狀。2生物