2019版 北师大版 高中生物学 选择性必修3 生物技术与工程《第2章 细胞工程》大单元整体教学设计[2020课标]

2025年1月2716:21:58发布者:gggyyy 16 views 举报
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2019 版 北师大版 高中生物学 选择性必修 3 生物技

术与工程《第 2 章 细胞工程》大单元整体教学设计

[2020 课标]

一、内容分析与整合

二、《普通高中生物学课程标准(2017 年版 2020 年修订)》分

三、学情分析

四、大主题或大概念设计

五、大单元目标叙写

六、大单元教学重点

七、大单元教学难点

八、大单元整体教学思路

九、学业评价

十、大单元实施思路及教学结构图

十一、大情境、大任务创设

十二、单元学历案

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十三、学科实践与跨学科学习设计

十四、大单元作业设计

十五、“教-学-评”一致性课时设计

十六、大单元教学反思

一、内容分析与整合

(一)教学内容分析

本章《细胞工程》是高中生物学选择性必修 3 《生物技术与工程》的重要

组成部分,涵盖了植物细胞工程、动物细胞工程和胚胎工程三大板块。细胞工

程作为现代生物技术的核心领域之一,不仅在理论研究上具有重要意义,而且

在农业生产、医学治疗、环境保护等多个领域具有广泛的应用前景。本章内容

旨在让学生理解细胞工程的基本原理和技术手段,掌握植物组织培养、植物体

细胞杂交、动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植及干细胞研究与应

用等关键技术,并通过胚胎工程的学习,了解受精和早期胚胎发育过程及胚胎

工程的技术手段。

(二)单元内容分析

植物细胞工程

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植物组织培养技术:植物组织培养是指利用植物体的离体组织或细胞,在

无菌和适宜的人工培养基及环境条件下,使其再生为完整植株的技术。该部分

内容重点介绍植物组织培养的基本原理、培养条件、培养过程以及应用实例。

植物体细胞杂交技术:植物体细胞杂交是将不同植物体细胞融合形成杂种

细胞,进而培育出杂种植株的技术。该部分内容详细阐述植物体细胞杂交的原

理、方法、步骤及其在作物育种中的应用。

植物细胞工程的应用:介绍植物细胞工程在农业生产、药用植物培养、植

物资源保护等方面的应用实例,强调植物细胞工程在解决人类面临的食物安全、

健康医药、生态环境等问题中的重要作用。

动物细胞工程

动物细胞培养技术:动物细胞培养是指从动物体获取相关组织,分散成单

个细胞后,在适宜的培养条件下使其生长和增殖的技术。该部分内容讲解动物

细胞培养的基本原理、培养条件、培养类型及其在医学研究和工业生产中的应

用。

动物细胞融合技术:动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学手段,使

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两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。该部分内容详细介绍动物细胞

融合的原理、方法、融合剂的选择及其在单克隆抗体制备等领域的应用。

动物细胞核移植技术:动物细胞核移植是将供体细胞核移植到去核的卵母

细胞中,使重组细胞发育成新个体的技术。该部分内容阐述动物细胞核移植的

原理、方法、操作步骤及其在克隆动物、转基因动物生产等方面的应用。

干细胞的研究与应用:干细胞是一类具有自我复制能力并能分化成其他类

型功能细胞的多潜能细胞。该部分内容介绍干细胞的定义、分类、生长和分化

机制及其在再生医学、组织工程、药物筛选等领域的应用前景。

胚胎工程

受精和早期胚胎的发育:介绍受精过程、早期胚胎的发育阶段及特征,为

理解胚胎工程技术奠定基础。

胚胎工程的技术手段:详细阐述胚胎移植、胚胎分割、体外受精、胚胎干

细胞培养等胚胎工程技术的原理、方法及其在畜牧业生产、医学辅助生殖技术

等领域的应用。

(三)单元内容整合

本章内容以细胞工程为核心,将植物细胞工程、动物细胞工程和胚胎工程

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三大板块有机整合,形成一个完整的细胞工程知识体系。通过整合,学生不仅

能够掌握细胞工程的基本原理和技术手段,还能深刻理解细胞工程在农业、医

学、环境保护等多个领域的应用价值。本章内容注重理论与实践相结合,通过

丰富的实例和案例,帮助学生将所学知识应用于解决实际问题,培养其创新思

和实践能力。

二、《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解

高中生物学学 核心 包括 命观念 学思 究和 社会责任

个方面。以下是 本章教学内容在生物学学 核心 养方面的具体分解。

(一)生 命观念

与功能

在植物组织培养技术中,学生应理解植物细胞的结 与功能关系, 识到

细胞具有全能性,能够在适宜条件下再生为完整植株。

在动物细胞培养技术中,学生应了解动物细胞的结 特点及其功能,理解

细胞增殖和分化的调 机制。

在胚胎工程中,学生应掌握受精和早期胚胎的发育过程,理解胚胎细胞的

与功能关系及其在胚胎发育中的作用。

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进化与适应

通过植物体细胞杂交技术的应用实例,学生应 识到不同植物种 通过细

胞融合 以产生具有新性 的杂种植株, 是生物进化的重要 途径 之一。

在动物细胞核移植技术中,学生应理解细胞核移植能够 改变 细胞的 遗传

,从而产生具有新性 的个体, 体现了生物进化的 可塑 性。

态与 平衡观

在细胞培养过程中,学生应 识到细胞内外环境的 于细胞生长和增

殖的重要性,理解细胞 如何 通过调 信号传导途径来维持稳 态。

在胚胎工程中,学生应了解胚胎在发育过程中 维持 内环境的 态,以

保胚胎的 正常 发育和分化。

(二) 学思

归纳 概括

学生应能够通过 植物组织培养、动物细胞培养等实 过程的 观察 记录

归纳总 结出细胞生长和增殖的一 般规律

在学习植物体细胞杂交和动物细胞融合技术 ,学生应能够 概括 出细胞融

合的基本原理和方法。

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演绎

基于 细胞结 和功能的理解,学生应能够 演绎推 理出不同细胞类型在培

养条件下的生长特性和分化方

在学习胚胎工程 ,学生应能够 根据 受精和早期胚胎的发育过程, 理出

胚胎工程技术的 能应用前景。

型与 建模

学生应能够利用 述细胞生长和增殖的动力学过程,理解细胞

量随时间 规律

在学习植物细胞工程和动物细胞工程 ,学生应能够 构建 细胞融合和细胞

核移植的 型,以 直观地 理解 这些 技术的原理和方法。

批判 性思

学生应能够 批判 地评估 不同细胞工程技术的 优缺 点,理解其在实际应用

中的 局限 性和潜在 风险

在学习干细胞的研究与应用 ,学生应能够 批判 干细胞治疗的安

全性和有 性问题。

性思

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学生应能够 用所学知识创 地提 出新的细胞工程技术或 进现有技术

的方案。

在学习胚胎工程 ,学生应能够 探索 胚胎干细胞在再生医学和组织工程领

域的新应用。

(三)

观察

学生应能够通过 细胞培养过程的 观察 出有关细胞生长和增殖的问题。

在学习植物体细胞杂交和动物细胞融合技术 ,学生应能够 观察 细胞融合

的现 出相关问题。

验设计 与实

学生应能够 设计 并实 植物组织培养、动物细胞培养等实 方案,掌握实

验设计 的基本原 和方法。

在学习干细胞的研究与应用 ,学生应能够 设计 并实 干细胞培养和分化

的实 方案, 探索 干细胞的多潜能性。

证据收集 与分析

学生应能够 收集 并分析细胞培养过程中的实 验数据 ,理解细胞生长和增殖

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规律

在学习胚胎工程 ,学生应能够 收集 并分析胚胎移植和胚胎分割等实

数据 评估 胚胎工程技术的有 性。

学生应能够在实 过程中与同 论,分 和体

在学习细胞工程技术 ,学生应能够 课堂讨 论和 动,分 享对

胞工程技术原理和应用的理解。

社会责任

社会议

学生应能够关注细胞工程技术在农业生产、医学治疗等领域的应用进

与相关 社会议 题的 论。

在学习干细胞的研究与应用 ,学生应能够关注干细胞治疗的 理和法

问题,并 积极参 与相关 论。

作出理性解 判断

学生应能够 用所学知识 细胞工程技术的安全性和有 性作出理性解

判断

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在学习胚胎工程 ,学生应能够基于 胚胎移植和胚胎干细胞研

究的 理问题进 理性思 判断

解决现实生 问题

学生应能够 用细胞工程技术知识解决农业生产中的实际问题, 如提 高作

物产 改良 作物 品质 等。

在学习动物细胞工程 ,学生应能够 探索 动物细胞培养技术在生物制药和

生物 材料 领域的应用潜力。

环境保护意识

学生应理解细胞工程技术在环境保护和生态修复中的潜在应用, 利用植

物细胞工程技术培育 耐逆 性植物 种以应 环境 力。

在学习细胞工程技术 ,学生应关注其 生态环境的 影响 ,并 积极参 与环

境保护 动。

通过以上 本章教学内容的生物学学 核心 养分解,我 们可 清晰地看

到细胞工程在培养学生生 命观念 学思 究和 社会责任 方面的重要

作用。在教学过程中,教 应注重 引导 学生深 理解细胞工程的原理和方法,

培养其创新思 和实践能力,同 关注其 社会责任感 的培养,为其 未来 成为具

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