高中生物选修三教案与习题
高中生物选修3实验教案
高中生物选修3实验教案
实验目的:通过观察和比较植物细胞和动物细胞的结构,了解它们的异同,加深对细胞结构的认识。
实验材料:显微镜、植物叶片、动物组织切片、盐水、载玻片、盖玻片、染色溶液(如碘液、甲醇洋红)。
实验步骤:
1. 将一片薄的植物叶片切下,并在盐水中加以浸泡,以使叶片更易对切片。
2. 用剃刀或薄刀将植物叶片切成薄片,然后将切片放在载玻片上。
3. 将动物组织切片放在另一块载玻片上。
4. 分别在植物叶片切片和动物组织切片上滴一滴染色溶液(如碘液或甲醇洋红),让溶液均匀覆盖细胞。
5. 将盖玻片轻轻压在载玻片上,使染色溶液均匀分布在细胞上。
6. 将载玻片放在显微镜下观察,并逐渐调整显微镜镜头,找到合适的放大倍数。
7. 观察和比较植物细胞和动物细胞的结构特点,记录观察到的异同。
实验注意事项:
1. 在切片过程中要小心,避免受伤。
2. 在实验中要注意显微镜和载玻片的清洁卫生。
3. 观察细胞时,要注重细节,仔细分析细胞的结构。
4. 实验结束后,要及时清洗和消毒实验用具。
实验结果分析:
1. 植物细胞和动物细胞的异同主要体现在细胞壁、细胞质、细胞核等方面。
2. 植物细胞具有细胞壁和叶绿体,而动物细胞没有细胞壁,但有细胞膜。
3. 两者都具有细胞质和细胞核,但结构和功能有一定差异。
实验总结:通过本实验,我们对植物细胞和动物细胞的结构有了更深入的了解,对细胞学的基本概念有了更加清晰的认识。
同时,也学会了使用显微镜观察和比较细胞结构。
高中生物人教版选修三教案
高中生物人教版选修三教案
教材目标:掌握免疫系统的结构和功能
教学目标:了解免疫系统的作用及其在生物体内的重要性
教学重点和难点:重点:免疫系统的结构和功能;难点:免疫系统的工作原理
教学方法:讲授、实验观察
教学过程:
一、热身活动(5分钟)
向学生提出一个问题:你知道什么是免疫系统吗?请简单描述一下。
二、导入新课(10分钟)
1. 利用幻灯片等形式,介绍免疫系统的结构和功能。
2. 引导学生思考:为什么人体需要有免疫系统?免疫系统的作用是什么?
三、实验观察(20分钟)
1. 将学生分成小组,进行实验。
实验内容可以是观察白细胞在显微镜下的运动情况,或者观察细菌在不同条件下的生长情况。
2. 引导学生根据实验结果讨论免疫系统的工作原理及重要性。
四、知识巩固(15分钟)
1. 小组讨论:假设一个人没有免疫系统,会发生什么情况?请结合实际生活中的案例进行讨论。
2. 向学生提出几道选择题,检测学生对免疫系统的理解程度。
五、课堂小结(5分钟)
总结本节课的重点内容,强调免疫系统在维持人体健康方面的重要性。
六、课后作业
1. 阅读教材相关内容,复习免疫系统的知识。
2. 思考:你觉得如何通过生活方式来增强自身的免疫系统?
教学反思:通过本节课的教学,学生对免疫系统的结构和功能有了更深入的了解,同时也培养了学生的实验观察能力和思考能力。
在以后的教学中,可以通过更多实验和案例让学生深入了解免疫系统的工作原理,加深对生物学知识的理解。
高中生物选修三的教案
高中生物选修三的教案学科:生物年级:高中课时:2课时教学目标:1. 了解生态系统的演替过程及影响因素。
2. 掌握生态系统演替中各种生物群落的演替规律。
3. 能够分析实际生态系统的演替过程,并提出改善措施。
教学重点:1. 生态系统演替的定义和过程。
2. 不同生物群落在演替过程中的变化。
3. 影响演替的内部和外部因素。
教学难点:1. 生态系统演替的机理和规律。
2. 演替过程中生物群落之间的相互关系。
教具准备:1. 幻灯片或PPT。
2. 实物或图片展示生态系统演替过程。
3. 课堂练习题。
教学过程:一、导入(5分钟)通过展示一幅原始生态系统的图片,让学生了解生态系统的基本概念及演替过程。
二、知识讲解(30分钟)1. 生态系统演替的定义和过程。
2. 演替过程中各种生物群落的特点。
3. 影响生态系统演替的因素。
三、案例分析(15分钟)通过实际案例分析,让学生了解演替过程中不同生物群落之间的相互作用。
四、课堂练习(10分钟)让学生完成相关练习题,巩固所学知识。
五、总结与展望(10分钟)总结本节课的重点内容,并展望下节课学习的内容。
六、课堂作业要求学生就所学内容写一篇小结,分析一种生态系统演替的情况。
评价方法:1. 参与度和注意力。
2. 对知识的理解和掌握程度。
3. 课堂练习和作业的完成情况。
教学反思:根据学生的表现和反馈,及时调整教学方案,以提高学生的学习效果和兴趣。
高中生物教案选修三
高中生物教案选修三
教材:高中生物选修三
教学目标:
1. 了解人类生物技术的定义和应用领域;
2. 掌握人类基因工程、体细胞克隆、干细胞技术等相关知识;
3. 能够分析人类生物技术对人类社会和生态环境的影响;
4. 培养学生的创新思维和团队合作能力。
教学内容:
1. 人类生物技术的概念及应用领域;
2. 人类基因工程的原理、方法和技术;
3. 体细胞克隆的过程和意义;
4. 干细胞技术的原理和应用。
教学过程:
一、导入环节(5分钟)
教师引入人类生物技术的概念,让学生思考人类生物技术对人类社会和生态环境的影响。
二、知识讲解(25分钟)
1. 介绍人类基因工程的基本原理和方法;
2. 讲解体细胞克隆的过程和意义;
3. 解释干细胞技术的原理和应用。
三、实验探究(20分钟)
安排学生进行一些实验,如DNA提取实验、基因编辑实验等,让学生亲自动手操作,加深对人类生物技术的理解。
四、讨论与交流(15分钟)
组织学生讨论人类生物技术的优缺点,以及其对人类社会和生态环境的影响,促进学生思维的拓展。
五、课堂总结(5分钟)
教师对本节课的重点知识进行总结,并提出下节课的预习任务。
教学反馈:
通过课后作业、小测验等方式,检查学生对人类生物技术的掌握程度,及时发现和纠正问题,提高教学效果。
课后拓展:
学生可结合实际案例,深入探讨人类生物技术在医学、农业、环保等领域的应用和发展前景,培养学生的批判性思维和创新能力。
高中生物选修3教案
高中生物选修3教案教学目标:1. 了解生态系统的概念和构成要素;2. 掌握生态系统中生物多样性、食物链、食物网等关键概念;3. 能够分析和评价不同干扰因素对生态系统稳定性的影响;4. 培养学生的环保意识和责任感。
教学重难点:1. 生态系统的构成要素及其相互关系;2. 生态系统中的能量流动和物质循环;3. 生态系统的稳定性及其影响因素。
教学准备:1. 课件和教材:生物选修3教材、PPT等;2. 实验器材:生态系统模型、显微镜、标本等;3. 其他:案例分析材料、小组讨论指导等。
教学过程:第一节:生态系统概念和构成要素1. 介绍生态系统的概念和分类;2. 讲解生态系统中的生物群落、生物种类、生态位等构成要素;3. 展示生态系统模型,让学生了解其实际运作方式。
第二节:生态系统中的关键概念1. 讲解生态系统中的生物多样性、食物链、食物网等基本概念;2. 进行案例分析,让学生探讨不同生态系统中的食物链和食物网特点;3. 实地探访生态环境,观察生物多样性和食物链结构。
第三节:生态系统的稳定性1. 探讨生态系统稳定性的概念和评价标准;2. 分析不同因素对生态系统稳定性的影响,如物种丰富度、气候变化等;3. 小组讨论,提出保护生态系统的建议和措施。
教学反思:通过本节课的学习,学生能够深入理解生态系统的构成和功能,认识到生态系统的稳定性对人类生存和发展的重要性。
同时,通过实地观察和案例分析,学生也能够明确生物多样性、食物链、食物网等关键概念在生态系统中的作用和相互关系,从而培养其环保意识和责任感。
希望学生能够将所学知识应用到实际生活中,积极参与环保活动,共同维护地球的生态平衡。
人教版高中生物选修三教案
人教版高中生物选修三教案课题:免疫系统教学目标:1. 了解免疫系统的基本概念和作用;2. 掌握人体免疫系统的组成和功能;3. 了解免疫系统在抵抗疾病中的作用;4. 培养学生的观察和实验能力。
教学重点:1. 免疫系统的基本概念和作用;2. 人体免疫系统的组成和功能。
教学难点:1. 免疫系统在抵抗疾病中的作用;2. 免疫系统的调节和失调。
教学过程:一、导入(5分钟)教师引导学生回顾生物课上学过的免疫系统相关知识,并与现实生活中的疫苗接种等例子联系起来,激发学生学习的兴趣。
二、讲解(15分钟)1. 免疫系统的概念和作用;2. 人体免疫系统的组成和功能;3. 免疫系统在抵抗疾病中的作用;4. 免疫系统的调节和失调。
三、实验(20分钟)教师组织学生进行一个简单的实验,观察白细胞在反应中的变化,以加深学生对免疫系统的理解。
四、讨论(10分钟)学生结合实验结果进行讨论,思考免疫系统在日常生活中的作用,并提出相关问题,由教师引导学生进行思考和答疑。
五、总结(5分钟)教师对本节课的重点内容进行总结,并展示一个免疫系统的思维导图,帮助学生理清知识结构。
六、作业布置(5分钟)要求学生整理今天学习的内容,结合教师提供的资料,写一篇关于免疫系统的小论文,以加深对免疫系统的理解。
教学反思:通过本节课的教学活动,学生对免疫系统有了深入的了解,对免疫系统的组成和功能有了更清晰的认识,同时培养了学生的观察和实验能力,提高了学生的学习积极性和自主学习能力。
但是在教学过程中,需要更多引导学生进行讨论和思考,提高学生的学习参与度。
高中生物选修3教案
高中生物选修3教案一、教学目标- 让学生掌握基本的遗传规律和进化理论。
- 培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
- 引导学生理解生物学知识在实际生活中的应用价值。
二、教学内容与方法1. 孟德尔的豌豆实验- 介绍孟德尔的经典遗传实验,通过实例分析讲解遗传的基本规律。
- 利用T和实物模型辅助教学,增强学生的直观理解。
- 组织小组讨论,让学生探讨实验结果背后的遗传机制。
2. DNA的结构和复制- 详细解读DNA双螺旋结构及其功能,阐释遗传信息的传递过程。
- 利用动画或视频资料展示DNA复制的微观过程。
- 安排实验室活动,指导学生模拟DNA提取和观察。
3. 自然选择与物种进化- 讲述达尔文的自然选择理论,解释物种多样性的形成原因。
- 结合化石记录和生物地理学证据,论述进化理论的支持性事实。
- 鼓励学生参与野外考察或在线研究项目,实际观察自然选择的例证。
4. 现代遗传技术- 简介基因工程和生物技术的基本原理及其社会影响。
- 通过案例学习,让学生了解转基因生物、基因治疗等领域的应用。
- 开展辩论会,讨论现代遗传技术的伦理问题和发展前景。
三、教学评价- 通过课堂提问、小组报告、实验操作和期末论文等方式进行学生知识和技能的综合评价。
- 重视学生对生物学概念的理解程度和应用能力的培养情况。
- 鼓励学生提出创新性问题,评价其批判性思维和解决问题的能力。
四、课后延伸- 布置相关主题的研究作业,如家族遗传病史调查、本地物种多样性观察报告等。
- 推荐优质的科普读物和在线资源,供学生自主学习和拓展视野。
- 建立学生社团或兴趣小组,定期举办讲座和实地考察活动。
高中生物选修3全套教案
高中生物选修3全套教案第一节课:生物多样性的概念和意义教学目标:引导学生了解生物多样性的定义和重要性,培养学生对生物多样性的尊重和保护意识。
教学内容:1. 生物多样性的定义和分类:种的多样性、生物群落的多样性、生态系统的多样性。
2. 生物多样性的意义:维持生态平衡、保护人类健康、促进生物进化等。
教学活动:1. 观看视频介绍生物多样性的概念和意义。
2. 小组讨论生物多样性对人类社会的重要性。
3. 设计小调查,调查当地生物多样性状况并汇总报告。
作业:1. 完成课堂作业:回答问题“生物多样性对社会的重要性是什么?”2. 阅读相关资料,准备下节课报告生物多样性的保护措施。
第二节课:生物多样性的保护和管理教学目标:引导学生了解生物多样性的保护措施,培养学生积极参与生物多样性保护的意识。
教学内容:1. 生物多样性的威胁:人类活动、环境破坏等。
2. 生物多样性的保护措施:保护区建设、法律保护、宣传教育等。
3. 生物多样性管理:物种保护、栖息地恢复等。
教学活动:1. 分组讨论生物多样性的威胁和保护措施。
2. 观看相关案例视频,了解保护区管理和物种保护的实施方法。
3. 分组设计生物多样性保护方案,包括如何提高公众保护意识和参与程度。
作业:1. 完成课堂作业:设计一份生物多样性保护方案,并陈述理由。
2. 阅读相关资料,准备下节课进行生物多样性保护措施的展示。
第三节课:生物多样性保护实践教学目标:引导学生了解生物多样性保护的实践案例,培养学生参与生物多样性保护的实际能力。
教学内容:1. 国内外生物多样性保护的实践案例:自然保护区建设、物种保护计划等。
2. 学生自发性的生物多样性保护实践:参加志愿者活动、参观保护区等。
教学活动:1. 学生展示生物多样性保护实践案例,并进行讨论和分享。
2. 观看相关视频,了解国内外生物多样性保护的最新进展。
3. 老师组织学生参加当地生物多样性保护志愿者活动。
作业:1. 整理课堂学习笔记,准备期末考试。
(完整版)高中生物选修3教案
(完整版)⾼中⽣物选修3教案第⼀章基因⼯程⼀.基本⼯具(⼀)限制性核酸内切酶1.分布:原核⽣物2.作⽤:⼀种限制酶只能识别⼀种特定的核苷酸序列,并且在特定部位进⾏切割,使两个核苷酸间的磷酸⼆酯键断开。
3.作⽤结果:产⽣黏性末端或平末端(⼆)DNA连接酶1.分类(1)E.coliDNA连接酶来源:⼤肠杆菌功能:只能连接黏性末端(2)T4DNA连接酶来源:T4噬菌体功能:连接黏性末端和平末端2.作⽤:将DNA连接起来(三)基因进⼊受体细胞的载体1.条件(1)具有多个限制酶切割位点,供外源基因插⼊(2)可⾃我复制或整合到染⾊体DNA中进⾏同步复制。
(3)具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择2.种类:λ噬菌体的衍⽣物、动植物病毒、质粒质粒:双链环状DNA分⼦,最常⽤,要⼈⼯改造⼆。
基本操作程序(⼀)⽬的基因的获取1.⽬的基因:编码蛋⽩质的基因或具有调控作⽤的因⼦2.获取⽅法(1)从基因⽂库中获取**基因组⽂库,部分基因⽂库(2)利⽤PCR技术扩增⽬的基因(3)化学⽅法直接⼈⼯合成:基因⼩,核苷酸序列已知(⼆)基因表达载体的构建(核⼼步骤)1.⽬的(1)稳定存在,遗传给下⼀代(2)表达和发挥作⽤2.结构:启动⼦、⽬的基因、终⽌⼦、标记基因、复制原点**启动⼦:RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录**终⽌⼦:使转录在所需要的地⽅停⽌;**标记基因:鉴别受体细胞中是否含⽬的基因。
(三)将⽬的基因导⼊受体细胞1.转化:⽬的基因进⼊受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达2.将⽬的基因导⼊植物细胞(1)农杆菌转化法(2)基因枪法(3)花粉管通道法3.将⽬的基因导⼊动物细胞:显微注射法4.将⽬的基因导⼊微⽣物细胞:Ca+处理使细胞处于感受态**原核细胞特点:繁殖快,单细胞,遗传物质相对较少(四)⽬的基因的检测与鉴定1.分⼦⽔平的检测(1)检测受体细胞中是否插⼊了⽬的基因:DNA分⼦杂交技术(2)检测⽬的基因是否转录出了 mRNA:DNA分⼦杂交技术(3)检测⽬的基因是否翻译成蛋⽩质:抗原—抗体杂交法**检测成功会出现杂交带2.个体⽣物学⽔平的鉴定:接种实验三.基因⼯程的应⽤1.动物、植物基因⼯程的成果(1)植物:提⾼抗逆性、改良品质、⽣产药物;(2)动物:品种改良、建⽴⽣物反应器、器官移植;2.基因⼯程药物:细胞因⼦、抗体、疫苗、激素;3.基因治疗(1)概念:(2)⽅法体外基因治疗体内基因治疗四.蛋⽩质⼯程的崛起1.理论推测,⼈⼯合成2.基因⼯程,蛋⽩合成(⾃然界没有的蛋⽩质)第⼆章细胞⼯程⼀.细胞⼯程1.原理和⽅法:细胞⽣物学和分⼦⽣物学2.操作⽔平:细胞⽔平或细胞器⽔平3.⽬的:按照⼈们的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品4.分类:植物细胞⼯程和动物细胞⼯程⼆.植物细胞⼯程的基本技术(⼀)植物组织培养技术1.原理:植物细胞具有全能性2.条件(1)材料:离体(2)培养基:营养激素(3)外界条件:⽆菌等3.过程:离体组织器官脱分化愈伤组织再分化胚状体植株(⼆)植物体细胞杂交技术1.概念:不同种杂种细胞植物体2.原理:植物细胞具有全能性3.过程(1)制备原⽣质体⽅法①酶解法②酶:纤维素酶和果胶酶③结果:获得原⽣质体(2)诱导原⽣质体融合①⽅法:a物理法离⼼、振动、电激b化学法:聚⼄⼆醇(PEG)②标志:杂种细胞再⽣出细胞壁③结果:形成杂种细胞(3)杂种细胞的筛选:AA BB AB AB(4)植物组织培养:杂种细胞杂种植株4.意义:克服远缘杂交不亲和的障碍**⽣殖⽅式:⽆性⽣殖变异类型:染⾊体数⽬变异(三)实际应⽤1.植物繁殖的新途径(1)微型繁殖:植物组织培养(2)作物脱毒:茎尖组织培养(3)⼈⼯种⼦:胚状体、芽+ ⼈⼯薄膜**可加⼊固氮菌、抗⽣素、除草剂等有利于⽣长和提⾼产量2.作物新品种的培育(1)单倍体育种(2)突变体的利⽤3.细胞产物的⼯产化⽣产(1)细胞产物种类蛋⽩质、糖类、药物、⾹料、⽣物碱(2)⼀般为愈伤组织时期第⼆课时三.动物细胞⼯程(⼀)动物细胞培养的过程细胞株取材处理单个细胞培养细胞悬浮10代细胞原代培养1.取材:胚胎细胞或幼龄动物的组织器官2.处理:剪碎、胰蛋⽩酶或胶原蛋⽩酶3.培养:(1)培养基:液体培养基、合成培养基(2)条件①⽆菌⽆毒环境(灭菌抗⽣素更换)②营养:、、维⽣素、动物的⾎清、⾎浆③温度PH:36.5+/-0.5 7.2~7.4④⽓体环境:O2代谢所必需;CO2维持培养液PH4.原代培养:细胞贴壁、接触抑制、冷冻保存(1~10代)5.传代培养:①酶处理、分装;②细胞株:10~50代,正常③细胞系:50代以后,有癌变特点6.应⽤:⽪肤移植、⽣产蛋⽩质制品、有毒物质的检测、研究四.动物细胞核移植和克隆动物1.概念:核移植重组胚胎个体2.原理:动物细胞核具有全能性3.分类:胚胎细胞核移植和体细胞核移植4.过程:见课本5.应⽤与存在的问题(1)畜牧业、保护濒危物种、医药卫⽣、治疗疾病、器官移植(2)问题:成功率低健康问题⾷品安全问题五.动物细胞融合1.概念:2.原理:细胞膜的流动性3.⽅法(1)物理法(2)化学法(3)⽣物法:灭活的病毒4.意义:5.⽤途:制备单克隆抗体六.单克隆抗体1.概念:化学性质单⼀,特异性强的抗体2.制备过程(1)免疫动物:注⼊特定抗原(2)细胞融合:灭活病毒(3)筛选杂交瘤细胞①⽤选择培养基筛选出杂交瘤细胞②抗体—抗原杂交检测出能产⽣特定抗体的杂交瘤细胞(4)⽣产并提纯单克隆抗体①体内:动物腹腔②体外:液体培养基3.优点:特异性强灵敏度⾼能⼤量制备应⽤:(1)诊断(2)治疗:⽣物导弹第三章胚胎⼯程⼀.精⼦的发⽣1.场所:睾丸2.时间:初情期⽣殖机能衰退有丝分裂精原细胞3.过程:精原细胞MI MII 精细胞变形精⼦4.变形:细胞核头部⾼尔基体頂体中⼼体尾部线粒体线粒体鞘其他物质原⽣质滴(脱落)**精⼦的⼤⼩与动物体型的⼤⼩⽆关⼆.卵⼦的发⽣1.场所:卵巢输卵管2.时间:胎⼉期初情期3.过程:(1)胎⼉期卵原细胞有丝分裂卵原细胞复制卵泡形成:初级卵母细胞+ 卵泡细胞(卵巢)卵巢MI(2)初情期排卵次级卵母细胞+ 第⼀极体(输卵管)受精输卵管MII合⼦+ 第⼆极体**卵⼦发⽣过程中MI MII不连续**初级卵母细胞周围形成透明带**卵⼦受精的标志:卵细胞膜与透明带间可观察到两个极体**精卵发⽣的重要区别:胎⼉期卵泡的形成和储备三.受精1.场所:输卵管2.过程:(1)精⼦获能:场所为雌性⽣殖道内(2)卵⼦准备:发育⾄MII中期(3)受精阶段:①精⼦穿越放射冠和透明带a頂体反应:释放頂体酶b透明带反应:防⽌多精⼊卵受精(第⼀道屏障)②进⼊卵细胞膜a时间:精⼦⼊卵后b作⽤:防⽌多精⼊卵受精(第⼆道屏障)③原核形成和融合a精⼦头尾分离形成雄原核b受精后MII,排极体,形成雌原核c雄原核与雌原核融合四.胚胎发育(⼀)卵裂 1.受精卵:个体发育的起点2.桑椹胚:之前细胞具有全能性3.囊胚:开始分化内细胞团(个⼤) 滋养层(个⼩)具有囊胚腔***卵裂特点:有丝分裂细胞增多总体积不变或缩⼩***孵化:透明带破裂(⼆)原肠胚(1)内细胞团:外胚层内胚层原肠腔组织器官(2)滋养层:胎盘和胎膜第⼆课时胚胎⼯程⼀.体外受精五.卵母细胞的采集和培养1.⼩型动物(1)处理:促性腺激素超数排卵(2)场所:输卵管中冲取卵⼦2.⼤型动物(1)场所:卵巢(2)培养:⼈⼯培养⾄MII中期(⼆)精⼦的采集和获能1.收集精⼦的⽅法(1)假阴道法(2)⼿握法(3)电刺激法2.精⼦获能的⽅法(1)培养法:获能液(2)化学诱导法:肝素或钙离⼦载体A23187溶液+ 化学药物(三)受精:获能溶液或专⽤的受精溶液⼆.胚胎的早期培养1.发育培养液(1)成分:有⽆两素两酸⾎清(2)继续发育检查发育能⼒2.结果:早期胚胎三.胚胎移植的⽣理基础1.发情处理后,供体、受体⽣殖器官的⽣理变化相同2.早期胚胎处于游离状态,可收集3.受体对外来胚胎基本上不发⽣免疫排斥反应4.孕育过程中胚胎的遗传特性不受影响四.胚胎移植的基本程序1.对供体、受体的选择和处理(1)选择①供体:遗传性能和⽣产性能优秀②受体:体质和繁殖能⼒正常(2)处理①性激素:同期发情处理②促性腺激素:超数排卵2. 配种或⼈⼯受精3.对胚胎的收集、检查、培养或保存①收集:⼦宫中冲卵②检查:桑椹胚或囊胚③保存:-196℃液氮4.胚胎移植(1)⼿术法(2)⾮⼿术法5.妊娠检查、分娩****优势:充分发挥雌性优良个体的繁殖能⼒五.胚胎分割1.概念:机械2n移植2.⽣殖⽅式:⽆性⽣殖3.仪器设备:实体显微镜和显微操作仪4.分割时期:发育良好形态正常的桑椹胚或囊胚**囊胚分割时注意将内细胞团均等分割**性别鉴定和胚胎分割取材部位不同5.意义:提⾼胚胎利⽤率六.胚胎⼲细胞1.来源:早期胚胎细胞和原始性腺2.特性(1)形态:细胞体积⼩、核⼤、核仁明显(2)功能:细胞具有全能性****体外培养只增殖⽽不分化3.应⽤:体外诱导分化治疗疾病⽤于研究。
高中人教版生物选修三教案
高中人教版生物选修三教案教学目标:1.了解生物工程技术的定义和历史背景;2.理解生物工程技术在农业、医学、环境保护等领域的应用;3.认识生物技术的发展对人类社会的影响。
教学重点:1.生物工程技术的定义及历史背景;2.生物技术在不同领域的应用;3.生物技术的影响和未来发展趋势。
教学难点:1.理解生物工程技术在不同领域的应用;2.分析生物技术发展对人类社会的影响。
教学准备:1.教材《生物选修三》相关章节内容;2.多媒体教学工具。
教学过程:第一步:导入(5分钟)通过观看一段生物工程技术在现实生活中的应用视频,引起学生对本节课内容的兴趣。
第二步:介绍生物工程技术(15分钟)1.介绍生物工程技术的定义和历史背景;2.讲解生物工程技术的基本原理和技术手段。
第三步:生物技术在农业领域的应用(15分钟)1.讲解基因工程技术在作物遗传改良中的应用;2.介绍转基因作物的优缺点。
第四步:生物技术在医学领域的应用(15分钟)1.讲解基因治疗、细胞治疗等生物技术在医学领域的应用;2.通过案例分析,让学生了解生物技术在医学领域的重要性和意义。
第五步:生物技术在环境保护领域的应用(15分钟)1.介绍生物技术在环境修复、废水处理等方面的应用;2.讲解生物技术在环境保护中的作用和意义。
第六步:总结与评价(5分钟)1.总结本节课所学内容;2.让学生就生物工程技术的发展对人类社会的影响进行思考和讨论。
教学延伸:1.布置相关阅读任务,让学生了解更多生物技术的应用领域;2.组织参观医药企业或生物技术实验室,让学生亲身体验生物技术的应用场景。
板书设计:生物工程技术- 定义和历史背景- 应用领域:农业、医学、环境保护- 影响和发展趋势教学反思:本节课通过多媒体教学工具和案例分析的方式,使学生充分了解了生物工程技术的概念、应用领域及影响。
在教学过程中,可以引导学生发散思维,探讨生物技术的未来发展方向,培养学生的创新意识和科学素养。
高中生物选修三优秀教案
高中生物选修三优秀教案主题:生物技术教学目标:1. 了解生物技术的基本概念和分类2. 掌握生物技术在生产、医疗和环境保护领域的应用3. 探讨生物技术带来的利与弊4. 激发学生对生物技术的兴趣,培养创新思维和实践能力教学内容:1. 生物技术的定义和范畴2. 生物技术在农业、医疗和环境保护中的应用3. 生物技术的伦理道德和社会影响教学过程:1. 导入(5分钟)通过提问引入生物技术的概念,激发学生思考和讨论。
2. 知识讲授(15分钟)讲解生物技术的定义、分类及应用领域,帮助学生建立起对生物技术的基本认识。
3. 案例分析(20分钟)通过案例分析生物技术在不同领域的应用,让学生了解生物技术对社会的贡献和影响。
4. 讨论与思考(15分钟)引导学生就生物技术的利与弊展开讨论,培养学生的批判思维和创新能力。
5. 实验设计(20分钟)分组设计生物技术实验,培养学生的实践能力和团队合作意识。
6. 总结与展望(10分钟)总结本节课的内容,展望生物技术在未来的发展方向和挑战。
扩展活动:1. 邀请专业人士来校做生物技术讲座,拓宽学生的视野。
2. 安排生物技术实践活动,让学生亲身体验生物技术的魅力。
评价方式:1. 学生参与度和讨论质量2. 实验设计和实践表现3. 课堂表现和作业完成情况教学反思:通过本节课的设计和实施,我发现学生对生物技术非常感兴趣,积极参与了讨论和实验活动。
但在知识讲授环节存在一些理解上的困难,需要我在今后的教学中更加注重知识的讲解和梳理,以提升学生的学习效果。
同时,生物技术领域的发展日新月异,我也需要不断学习和更新知识,以更好地指导学生。
感谢学生们的配合和努力,使得本节课的教学效果取得了一定的成果。
高中生物苏教版选修三教案
高中生物苏教版选修三教案学科:生物年级:高中课题:选修三:生态系统的物质循环与能流课时安排:2课时教学目标:1. 理解生态系统的物质循环与能流的基本概念。
2. 掌握生态系统中重要物质的循环过程。
3. 了解生态系统中能量流动的原理。
4. 能够运用所学知识分析实际生态系统的物质循环与能流。
教学重点和难点:重点:生态系统的物质循环与能流的基本概念及重要物质的循环过程。
难点:能够较为深入地理解和运用所学知识分析实际生态系统的物质循环与能流。
教学准备:1. 教材:苏教版高中生物选修三教材2. 实验器材:显微镜、实验药品等3. 备课资料:相关生态系统的物质循环与能流图表教学活动设计:1. 导入(10分钟)教师通过展示生态系统的图片引导学生思考生态系统的结构及其功能。
然后提出生态系统的物质循环与能流的问题,引出本课的主题。
2. 理论讲解(30分钟)教师讲解生态系统的物质循环与能流的基本概念,重点介绍生态系统中重要物质如碳、氮、水的循环过程及能量流动的原理。
3. 实验操作(30分钟)教师组织学生进行实验,通过观察显微镜下的细菌、植物细胞等,让学生亲身体验生态系统中微观世界的物质循环过程。
4. 讨论交流(20分钟)学生结合所学知识,分组讨论并展示不同生态系统中的物质循环与能流图表,共同探讨各自的见解和思考。
5. 总结评价(10分钟)教师对本节课的重点知识进行总结,帮助学生梳理所学知识点,并针对学生的表现给予适当的评价和建议。
教学反思本节课重点在于引导学生理解生态系统的物质循环与能流,通过实验及讨论让学生能够深入理解并应用所学知识。
教师应注重引导学生主动思考和探究,激发其学习兴趣和动力,提高学生的学习积极性和主动性。
高三选修三生物教案范本
高三选修三生物教案范本一、教学目标1.让学生掌握选修三生物课程的基本概念、原理和方法。
2.培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力。
3.培养学生的团队合作精神和创新思维。
二、教学内容1.生物学实验方法与技术2.生物信息学基础3.生物技术在农业、医药、环境保护等方面的应用4.生物学伦理与生物安全三、教学重点与难点1.教学重点:生物学实验方法与技术、生物信息学基础、生物技术的应用及生物学伦理。
2.教学难点:实验方法的掌握、生物信息学的基本概念和生物技术的具体应用。
四、教学过程第一课时:生物学实验方法与技术1.导入新课回顾选修二中的生物学实验,引导学生思考实验方法在生物学研究中的重要性。
2.教学内容生物学实验的基本方法:观察法、实验法、调查法、模拟法等。
实验技术在生物学研究中的应用:如PCR、分子克隆、基因测序等。
3.课堂互动学生分组讨论:生物学实验方法在研究中的应用实例。
第二课时:生物信息学基础1.导入新课通过介绍生物信息学的起源和发展,引导学生了解生物信息学的基本概念。
2.教学内容生物信息学的定义、研究内容和应用领域。
基因组学、蛋白质组学、代谢组学等生物信息学的基本概念。
3.课堂互动学生分组讨论:生物信息学在生物学研究中的应用实例。
第三课时:生物技术的应用1.导入新课回顾生物技术的定义,引导学生思考生物技术在现实生活中的应用。
2.教学内容生物技术在农业、医药、环境保护等方面的应用实例。
生物技术的优势与挑战。
3.课堂互动学生分组讨论:生物技术在现实生活中的具体应用。
第四课时:生物学伦理与生物安全1.导入新课通过介绍生物技术发展中的伦理问题,引导学生思考生物学伦理的重要性。
2.教学内容生物学伦理的基本原则:尊重生命、公平正义、尊重个人隐私等。
生物安全的含义、内容及其在生物技术应用中的重要性。
3.课堂互动学生分组讨论:生物学伦理与生物安全在生物技术中的应用。
五、教学评价1.课堂表现:观察学生在课堂互动中的参与程度和表现。
高中生物选修三详细教案
高中生物选修三详细教案
教学内容:基因突变与人类进化
教学目标:
1. 了解基因突变的概念及其对进化的影响;
2. 掌握基因突变的分类及其成因;
3. 能够分析基因突变在人类进化中的作用。
教学重点:
1. 基因突变的概念和分类;
2. 基因突变在人类进化中的作用。
教学难点:
1. 理解基因突变对进化的影响;
2. 分析不同类型基因突变的成因。
教学过程:
一、导入(5分钟)
教师通过介绍人类进化的历史背景和重要事件引入本节课的教学内容,并提出一个问题:“为什么人类在进化过程中会产生不同的特征?”
二、知识讲解(15分钟)
1. 教师简要介绍基因突变的概念和分类;
2. 讲解基因突变的成因以及不同类型的基因突变;
3. 解释基因突变在人类进化中的作用。
三、案例分析(15分钟)
教师通过实例分析不同地区人类的特征差异,引导学生思考这些特征差异可能与基因突变有关,并让学生分析这些基因突变是如何影响人类进化的。
四、小组讨论(15分钟)
学生分为小组,讨论不同类型基因突变在人类进化中的作用,每个小组选择一个研究课题并进行深入讨论。
五、展示与总结(10分钟)
每个小组向全班展示他们的研究成果,并由教师进行点评和总结,巩固学生对基因突变与人类进化的理解。
六、作业布置(5分钟)
布置作业:每组学生根据小组讨论的内容,撰写一篇短文,表述对基因突变与人类进化的认识和思考。
七、课堂小结(5分钟)
教师对本节课内容进行小结,并提醒学生课后复习重点知识点。
高中生物选修三全套教案
高中生物选修三全套教案Unit 1: EvolutionLesson 1: Introduction to EvolutionObjective: Students will understand the basic concepts of evolution and natural selection. - Start the lesson with a discussion on what evolution is and why it is important in biology. - Introduce the concept of natural selection and provide examples of how it works in nature. - Watch a video on the theory of evolution by Charles Darwin.- Have students participate in a group activity where they simulate natural selection in a population of birds with different beak sizes.- Assign homework where students research a specific example of evolution in action and present their findings to the class.Lesson 2: Evidence for EvolutionObjective: Students will learn about the different types of evidence that support the theory of evolution.- Discuss the various types of evidence for evolution, including fossil records, comparative anatomy, and molecular biology.- Have students analyze and interpret a series of fossil records to learn about the evolutionary history of a specific organism.- Conduct a lab activity where students compare the anatomy of different vertebrate species to identify similarities and differences.- Assign homework where students research a specific piece of evidence for evolution and write a brief summary of its importance.Unit 2: Genetics and HeredityLesson 1: Mendelian GeneticsObjective: Students will understand the basic principles of Mendelian genetics and how traits are inherited.- Introduce the work of Gregor Mendel and his experiments with pea plants.- Discuss the concepts of dominant and recessive traits, Punnett squares, and genetic inheritance patterns.- Conduct a lab activity where students cross different pea plants to predict the outcome of their offspring.- Assign homework where students research a genetic disorder and present their findings to the class.Lesson 2: Non-Mendelian GeneticsObjective: Students will learn about non-Mendelian patterns of inheritance and how they differ from traditional Mendelian genetics.- Discuss non-Mendelian patterns of inheritance, such as incomplete dominance, codominance, and sex-linked traits.- Have students analyze pedigrees to track the inheritance of a specific trait through multiple generations.- Conduct a lab activity where students determine the genotypes of individuals with incomplete dominance by observing their phenotypes.- Assign homework where students research a genetic disorder with a non-Mendelian pattern of inheritance and write a brief summary of its characteristics.Unit 3: Molecular BiologyLesson 1: DNA Structure and ReplicationObjective: Students will learn about the structure of DNA and how it replicates.- Introduce the structure of DNA, including the double helix and nucleotide composition.- Discuss the process of DNA replication, including the role of enzymes and base pairing rules.- Conduct a lab activity where students build a DNA model and simulate the process of DNA replication.- Assign homework where students research a genetic disorder caused by a mutation in DNA replication and present their findings to the class.Lesson 2: Protein SynthesisObjective: Students will learn about the process of protein synthesis and how genes code for specific proteins.- Discuss the central dogma of molecular biology, including transcription and translation.- Introduce the roles of mRNA, tRNA, and ribosomes in protein synthesis.- Conduct a lab activity where students transcribe and translate a DNA sequence to determine the resulting protein.- Assign homework where students research a genetic disorder caused by a mutation in protein synthesis and write a brief summary of its effects on the body.These are just a few examples of lesson plans for a high school biology elective course on evolution, genetics, and molecular biology. Teachers may modify or expand upon these lessons to suit the needs and interests of their students.。
高中生物选修3全套教案
《现代生物科技专题》(人教版选修3)专题一基因工程第一节基因工程的简介教学目标:1.学问方面(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)举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。
2.看法价值观方面(1)通过学习基因工程的概念,使学生相识到科学探讨须要的严谨,激发为祖国而奋斗的精神。
(2)通过学习基因操作的工具和基本程序及应用,使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。
3.实力方面(1)通过对图片、动画等的视察,让学生学会科学的视察方法,培育视察实力。
(2)通过利用课本以外的资料和网络信息解决学习中发觉的问题,培育学生的自主学习的实力。
(3)通过多媒体课件对基本概念、基本原理的学习,引导学生主动参加教学过程的探究活动,培育学生的获得新知的实力、分析和解决问题的实力及沟通与合作的实力。
教学重点:基因操作的工具和基本程序及应用。
教学难点:1.限制酶和运载体的作用。
2.提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径。
3.基因工程的应用。
教学方法:以探究法、谈话法、材料教学法相结合。
具体方法:1.以具体事例讲解并描述,学生制作模型,使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。
2.搜集资料,采纳思索、分析、想像、推断和辩论等方法,明确基因工程的应用。
教学课时:3课时教学过程:[第一课时]:DNA重组技术的基本工具一.复习导入新课老师活动:投影幻灯片,引导学生思索、分析探讨。
1.遗传的物质基础是什么?2.生物体遗传的基本单位是什么?3.为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢?4.生物的性状是怎样表达的?5.各种生物的性状都是基因特异性表达的结果,则,人类能不能改造基因呢?使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢?6.各种生物间的性状千差万别,这是为什么呢?引导学生回答:生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。
老师举例:1.青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素2.豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气3.人的胰岛B细胞能分泌胰岛素调整血糖的浓度老师提问:以上几种生物各有其特定的性状,这些性状都是基因特异性表达的结果。
高中生物选修3专题1教案
高中生物选修3专题1教案教学目标:1. 了解细胞是生物体的基本单位,并了解细胞的结构和功能。
2. 理解细胞膜、细胞器和细胞质的组成及功能。
3. 理解细胞的生物学特性和基本生理过程。
教学重点:1. 细胞的结构及其功能。
2. 细胞的膜结构、细胞器结构及功能。
教学难点:1. 细胞的功能与结构的关系。
2. 细胞器的协同作用。
教学准备:1. 多媒体教学设备。
2. 实验材料:显微镜、玻璃片、生物染色液、活细胞样本等。
3. 教学课件、教材。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用图片或动画展示细胞的结构,引导学生思考:细胞是生物体的基本单位,它的结构和功能有哪些?二、讲解细胞的结构及功能(15分钟)1. 介绍细胞膜的结构和功能。
2. 介绍细胞器的种类及其功能。
3. 讲解细胞质的结构和功能。
三、实验操作(20分钟)1. 利用显微镜观察活细胞样本,观察细胞的结构和功能。
2. 进行细胞染色实验,观察细胞器的结构。
四、小组讨论(10分钟)1. 分组讨论细胞的结构和功能之间的关系。
2. 讨论细胞器之间的协同作用。
五、概括归纳(5分钟)1. 综合总结细胞的结构和功能。
六、作业布置(5分钟)1. 布置练习题,让学生巩固所学知识。
七、课堂小结(5分钟)1. 总结本节课的内容,强调细胞的重要性和作用。
教学反思:本节课主要介绍了细胞的结构和功能,通过讲解、实验和讨论,加深了学生对细胞的了解,提高了他们对细胞生物学的兴趣和理解。
在教学中要注重激发学生的思维和动手能力,引导他们积极参与课堂讨论和实验,提高他们的综合素质和学习能力。
高中生物选选修3教案
高中生物选选修3教案
课时:1课时
教学内容:植物对各种生理条件的适应性
教学目标:
1. 了解植物对不同生理条件的适应性;
2. 掌握植物如何适应不同环境因素的生理机制;
3. 培养学生观察、实验和分析问题的能力。
教学重点:
1. 营养的吸收和运输;
2. 植物的气体交换;
3. 植物对逆境的适应性。
教学难点:
1. 如何理解植物对逆境的适应机制;
2. 如何进行实验观察和分析。
教学过程:
1. 引入:通过图片展示不同生长环境下的植物形态,引导学生探讨植物对环境的适应性;
2. 学习:介绍植物的营养吸收和运输、气体交换的基本原理,并结合实例说明植物如何适应不同环境条件;
3. 实验:设计实验,观察植物在不同环境条件下的生长情况,并分析适应性;
4. 总结:总结植物对各种生理条件的适应性及其生理机制;
5. 小结:课堂小结,引导学生思考并提出问题;
6. 作业:布置作业,要求学生结合实例,分析植物的适应性和生理机制。
教学方法:讲授、实验、讨论
教学手段:多媒体课件、实验器材
教学资源:植物生理教材、实验器材
教学反馈:及时纠正学生的错误认识,加强学生对植物生理的理解和掌握。
教学评价:观察学生的实验操作能力和分析能力,评价其对植物生理的理解和运用能力。
高中生物选修3全部教案
专题3 胚胎工程3.1 体外受精和早期胚胎培养一、胚胎工程的建立1、胚胎工程的概念P59理解胚胎工程:操作对象:早期胚胎和配子技术手段:胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等理论基础:哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律二、精子的发生1、形成场所:睾丸的曲细精管2、形成时期:从初情期开始,直到生殖机能衰退3、形成过程:第一阶段——位于曲细精管管壁的精原细胞,通过有丝分裂,产生多个初级精母细胞。
第三阶段——圆形的精子细胞变形细胞核→精子头的主要部分高尔基体→头部的顶体中心体→精子的尾线粒体→精子尾基部的线粒体鞘膜其他物质→原生质滴(最后脱落)4、精子的形态:外形似蝌蚪,包括头、颈、尾三部分组成。
不同动物精子的形态相似,大小略有不同。
动物精子的大小与动物的体型大小无关。
三、卵子的发生(1)形成场所:卵子的发生是在卵巢内完成的。
(2)形成时期:性别分化以后(3)形成过程:Ⅰ、胎儿期主要的变化:形成卵泡,在卵巢中储备。
初级卵母细胞的存在形式:被卵泡细胞包围,形成卵泡。
Ⅱ、初情期后主要的变化:初级卵母细胞减数分裂成为成熟的卵子。
首先:初级卵母细胞生长场所——卵巢中结果——形成透明带、卵黄膜其次:减数第一次分裂场所——卵巢结果——产生1个次级卵母细胞和第一极体,进入输卵管,准备与精子受精。
完成时间——排卵前后。
举例:排卵前如:马、犬;排卵后如:绵羊、牛、猪。
思考:什么是排卵?指卵子从卵泡中排出场所——输卵管时间——精子与卵子结合的过程中完成结果——产生一个成熟的卵子和第二极体思考与探讨:问题1:什么是判断卵子是否受精的标志?卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体,说明卵子已经完成受精。
问题2:一个卵泡中能形成几个成熟的卵子?正常情况下,一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。
问题3:刚排出的卵是成熟的卵子吗?它在母体的什么部位与精子受精?刚排出的卵子尚未完全成熟,仅完成第一次减数分裂,需要在输卵管内进一步成熟,直到第二次减数分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。
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专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒。
(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。
2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。
人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。
3.PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
第二步:基因表达载体的构建1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
常用的标记基因是抗生素基因。
第三步:将目的基因导入受体细胞_1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2.常用的转化方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。
此方法的受体细胞多是受精卵。
将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌,其转化方法是:先用Ca2+ 处理细胞,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。
3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
第四步:目的基因的检测和表达1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术。
2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA 杂交。
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。
如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
(三)基因工程的应用1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。
2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。
(四)蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)专题2 细胞工程(一)植物细胞工程1.理论基础(原理):细胞全能性全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞2.植物组织培养技术(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
(3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术(1)过程:(2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。
化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
(二)动物细胞工程1. 动物细胞培养(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。
细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(4)动物细胞培养需要满足以下条件:①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。
此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。
④气体环境:95%空气+5%CO2。
O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
(5)动物细胞培养技术的应用:技术和克隆动物(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。
(2)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。
(3)体细胞核移植技术的应用:①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植等。
(4)体细胞核移植技术存在的问题:克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。
3.动物细胞融合动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。
动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。
4.单克隆抗体抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。
②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。
专题3 胚胎工程(一)动物胚胎发育的基本过程1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
2、动物胚胎发育的基本过程(1)受精场所是母体的输卵管上段。
(2)卵裂期:特点:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。
是全能细胞。
(4)囊胚:特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。
聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。
中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:特点:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。
(二)胚胎干细胞1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
2、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
3、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料,在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段;③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、少年糖尿病等;④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能;⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
(三)胚胎工程的应用1.体外受精和胚胎的早期培养(1)卵母细胞的采集和培养:主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。
第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。
(2) 精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。
(3) 受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。