第四章細(xì)胞與細(xì)胞工程教材分析人教版

1、名校名 推薦第四章細(xì)胞與細(xì)胞工程教材分析教材分析：細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。細(xì)胞生物學(xué)是在顯微水平、 亞顯微水平和分子水平三個(gè)層次上探討細(xì)胞生命活動(dòng)及其機(jī)制與規(guī)律的科學(xué)。最近幾十年來(lái)，細(xì)胞生物學(xué)進(jìn)展十分迅速， 使細(xì)胞生物學(xué)成為不僅是說(shuō)明細(xì)胞的科學(xué)，而且也是改造細(xì)胞的科學(xué)，形成了新的技術(shù) 細(xì)胞工程。本章教材所包含的兩節(jié)內(nèi)容“細(xì)胞的生物膜系統(tǒng) ”和“細(xì)胞工程簡(jiǎn)介 ”即體現(xiàn)了細(xì)胞生物學(xué)的研究與發(fā)展方向?！凹?xì)胞的生物膜系統(tǒng) ”這部分內(nèi)容是在高中生物必修課本中 “生命的基本單位 細(xì)胞 ”基礎(chǔ)上的擴(kuò)展和深化，在細(xì)胞水平上揭示了生物膜系統(tǒng)的整體性和動(dòng)態(tài)性。以生物膜系統(tǒng)這一概念加以歸納和總結(jié)， 使學(xué)生

2、更加明確細(xì)胞這臺(tái)復(fù)雜而精巧的生命機(jī)器是由一些功能相關(guān)的 “部件 ”即細(xì)胞器構(gòu)成的。“細(xì)胞工程簡(jiǎn)介 ”以細(xì)胞融合和細(xì)胞培養(yǎng)為主要技術(shù)手段， 分別介紹了植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程的基本內(nèi)容。本章內(nèi)容中安排了細(xì)胞的骨架系統(tǒng)、影響植物細(xì)胞脫分化和再分化的重要因素、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史、 哺乳動(dòng)物的胚胎移植、 核移植技術(shù)漫談等閱讀資料，大大豐富了教材內(nèi)容，開(kāi)闊了學(xué)生的眼界。本章內(nèi)容中還安排了一個(gè)實(shí)習(xí)， 以加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和應(yīng)用， 培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，體現(xiàn)了現(xiàn)代生物科學(xué)的重要特點(diǎn)。主要內(nèi)容和特點(diǎn)：細(xì)胞生物學(xué)作為生命科學(xué)的重要支柱之一， 已廣泛、深入地滲透到生命科學(xué)的各個(gè)分支領(lǐng)域中，與農(nóng)業(yè)、醫(yī)

3、學(xué)、生物高技術(shù)的發(fā)展有著密切的關(guān)系。因此，讓學(xué)生了解一些細(xì)胞生物學(xué)和細(xì)胞工程研究的新進(jìn)展及其與人類(lèi)生產(chǎn)和生活的關(guān)系是十分必要的。本章教材包括兩節(jié)： 細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)和細(xì)胞工程簡(jiǎn)介。每節(jié)可以安排2 課時(shí)教學(xué)。此外，本章有一個(gè)學(xué)生實(shí)習(xí)。第一節(jié)細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)，首先介紹了各種生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系，然后，在此基礎(chǔ)上歸納出生物膜系統(tǒng)的概念。 生物膜結(jié)構(gòu)和功能的研究， 不僅有助于從理論上闡明細(xì)胞的生命活動(dòng)規(guī)律， 而且在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)實(shí)踐中也有重要用途，因此，在本節(jié)的最后介紹了研究生物膜的重要意義。本節(jié)內(nèi)容是對(duì)高中生物必修課中生命的基本單位 細(xì)胞一章內(nèi)容的擴(kuò)展和補(bǔ)充，所講述的細(xì)胞的有關(guān)結(jié)構(gòu)和功能則更

4、加微細(xì)。為了使本節(jié)內(nèi)容通俗易懂，教材在編寫(xiě)方式上一方面多從實(shí)例入手； 一方面采用了一些比喻手法， 例如，把細(xì)胞比喻成 “一臺(tái)復(fù)雜而精巧的生命機(jī)器 ”，把細(xì)胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等細(xì)胞器，比喻成 “機(jī)器中一些功能相關(guān)的部件 ”等。關(guān)于各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系， 教材介紹了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與線粒體膜在結(jié)構(gòu)上的直接聯(lián)系， 以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、 高爾基體膜和細(xì)胞膜三者之間在結(jié)構(gòu)上的間接聯(lián)系。關(guān)于各種生物膜在功能上的聯(lián)系， 教材首先從實(shí)例引入， 介紹科學(xué)家在研究分泌蛋白的合成和分泌時(shí)，做過(guò)的在豚鼠胰臟腺泡細(xì)胞中注射 3H 標(biāo)記的亮氨酸的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，分泌蛋白在內(nèi)質(zhì)

5、網(wǎng)上的核糖體中合成之后， 是按照內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 細(xì)胞膜的方向運(yùn)輸?shù)?。然后提出?wèn)題 “在核糖體上合成的分泌蛋白，為什么要經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體， 而不是直接運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜呢 ?”引導(dǎo)學(xué)生思考。接著，才講述分泌蛋白在核糖體上合成以后， 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中的加工過(guò)程。 最后得出結(jié)論：細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在功能上是既有分工、又有聯(lián)系的。1名校名 推薦教材通過(guò)對(duì)細(xì)胞內(nèi)的生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系的分析， 總結(jié)出細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的概念。并且在高中生物必修課的基礎(chǔ)上歸納了膜系統(tǒng)的三點(diǎn)重要作用。 對(duì)這三點(diǎn)作用的敘述雖然文字不多， 但是豐富了生物膜系統(tǒng)概念的內(nèi)涵， 對(duì)學(xué)生理解生物膜系統(tǒng)的概念是很有幫助的。 關(guān)于研

6、究生物膜的重要意義， 教材選取了學(xué)生容易理解的， 同時(shí)也是與人類(lèi)生活密切相關(guān)的幾個(gè)實(shí)例加以說(shuō)明。 在對(duì)這幾個(gè)例子的處理上，做到有詳有略，重點(diǎn)講述典型實(shí)例 在透析型人工腎中起關(guān)鍵作用的血液透析膜。最近幾十年來(lái)，細(xì)胞生物學(xué)的進(jìn)展是十分迅速的。但是，由于課時(shí)有限，本節(jié)教材只講述了 “細(xì)胞的生物膜系統(tǒng) ”的內(nèi)容。為了讓學(xué)生了解更多的有關(guān)細(xì)胞生物學(xué)研究領(lǐng)域取得的新成就， 在本節(jié)教材的最后， 安排了一篇關(guān)于 “細(xì)胞的骨架系統(tǒng) ” 的課外讀。第二節(jié)細(xì)胞工程簡(jiǎn)介 包括兩個(gè)小節(jié)：植物細(xì)胞工程 和動(dòng)物細(xì)胞工程 ，每個(gè)小節(jié)可以各安排 1 課時(shí)教學(xué)。第一小節(jié)植物細(xì)胞工程 講述了細(xì)胞的全能性、 植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞

7、雜交等三方面內(nèi)容。 植物細(xì)胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)， 因此安排在植物組織培養(yǎng)的內(nèi)容之前講述。細(xì)胞的全能性理論比較深，教材圍繞 “什么是細(xì)胞的全能性 ?”“生物體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官 ?”“為什么運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能夠把植物的離體器官、組織或細(xì)胞，培養(yǎng)成完整的植物體 ?”等幾個(gè)問(wèn)題， 進(jìn)行了比較淺顯的分析闡述， 為下面講述植物組織培養(yǎng)技術(shù)打基礎(chǔ)。關(guān)于植物組織培養(yǎng)， 高中生物必修課生物的生殖和發(fā)育 一章已作了一些介紹，選修課講述的內(nèi)容是在必修課內(nèi)容基礎(chǔ)上的深化和擴(kuò)展， 重點(diǎn)講述植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本原理， 即離體培養(yǎng)的植物細(xì)胞脫分化和再分化的過(guò)程。 講

8、述植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用時(shí)，補(bǔ)充介紹了大規(guī)模的植物細(xì)胞培養(yǎng)在生產(chǎn)藥物、 食品添加劑、香料、色素和殺蟲(chóng)劑等方面的應(yīng)用， 以及植物組織培養(yǎng)技術(shù)在制備人工種子上的應(yīng)用。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)是在植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的， 因而安排在植物組織培養(yǎng)的內(nèi)容之后講述。 關(guān)于這部分內(nèi)容， 教材通過(guò) 20 世紀(jì) 60 年代科學(xué)家用番茄和馬鈴薯的體細(xì)胞雜交的實(shí)例， 介紹了植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程、 已經(jīng)取得的進(jìn)展和尚未解決的問(wèn)題。 這樣敘述有助于激發(fā)學(xué)生探索生命科學(xué)奧秘的興趣。在講述植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程時(shí)，教材以圖代文，不僅使教材簡(jiǎn)明緊湊，而且示意圖能夠形象地說(shuō)明問(wèn)題， 加深學(xué)生記憶， 還有助于鍛煉學(xué)生從圖形中概括出知識(shí)的能力。在第一小節(jié)植物細(xì)胞工程的后面，安排了學(xué)生實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)技術(shù) 。這個(gè)實(shí)習(xí)需要的時(shí)間長(zhǎng)， 對(duì)設(shè)備的要求也比較高， 供有條件的學(xué)校選做。 對(duì)于不具備條件的學(xué)校，可以改為到附近的科研單位或高校生物系參觀植物組織培養(yǎng)。第二小節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程 介紹了動(dòng)物細(xì)胞工程中最基本和最具代表性的三項(xiàng)技術(shù) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體。在介紹每一項(xiàng)技術(shù)時(shí)，教材都是先講述這項(xiàng)技術(shù)的大致操作過(guò)