本模块包括发酵工程、细胞工程、基因工程和生物技术安全与伦理等内容。 概念3 发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品 3.1 获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础 3.1.1 阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提 3.1.2 阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术 3.1.3 举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物 3.1.4 概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法 3.1.5 概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法 3.2 发酵工程为人类提供多样的生物产品 3.2.1 举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的 3.2.2 阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品 3.2.3 举例说明发酵工程在医药、食品及工农业生产上有重要的应用价值 概念4细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品 4.1 植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术 4.1.1 阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程 4.1.2 概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术 4.1.3 举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率 4.2 动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术 4.2.1 阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础 4.2.2 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程 4.2.3 阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程 4.2.4 概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术 4.2.5 简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值 4.3 对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体 4.3.1 简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程 4.3.2 简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 概念5 基因工程赋予生物新的遗传特性 5.1 基因工程是一种重组DNA技术 5.1.1 概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的 5.1.2 阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶（限制性核酸内切酶）、DNA连接酶和载体三种基本工具 5.1.3 阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤 5.1.4 举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质 5.2 蛋白质工程是基因工程的延伸 5.2.1 概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质 5.2.2 举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程 概念6 生物技术在造福人类社会的同时也可能会带来安全与伦理问题 6.1 转基因产品的安全性引发社会的广泛关注 6.1.1 举例说出日常生活中的转基因产品 6.1.2 探讨转基因技术在应用过程中带来的影响 6.2 中国禁止生殖性克隆人 6.2.1 举例说出生殖性克隆人面临的伦理问题 6.2.2 分析说明我国为什么不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验 6.3 世界范围内应全面禁止生物武器 6.3.1 举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害 6.3.2 认同我国反对生物武器及其技术和设备的扩散 |
本模块属于选择性必修课程，学分为2学分，可以主要利用现行教材《生物技术实践》和《现代生物科技专题》进行教学。教师既要使用讲授演示的方式进行教学，更要为学生提供实验条件及必要的参考资料，指导其设计和进行实验。根据本模块的特点，建议教师给予学生更多的机会参与主动的学习活动。例如，要求学生在学习了有关知识的基础上，自己设计实践方案并进行实验，也可以安排学生收集和整理资料，撰写报告，相互讨论。教师要充分利用实验室条件，尽可能减少每个实验小组的人数。使每个学生都有充分的动手实践机会。此外，基于所有生物遗传物质的一致性及基因组研究的成果，教师可介绍有关合成生物学的研究进展及其意义。 为帮助学生达成对选择性必修课程概念3的理解，促进学生生物学学科核心素养的提升，建议开展下列教学活动：（1）通过配制培养基、灭菌、接种和培养等实验操作获得纯化的酵母菌落；（2）分离土壤中分解尿素的细菌，并进行计数；（3）利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜；（4）利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋。 为帮助学生达成对选择性必修课程概念4的理解，促进学生生物学学科核心素养的提升，建议开展下列教学活动：（1）利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培，或参观植物组培室，了解相关技术流程和要求；（2）收集单克隆抗体在临床上实际应用的资料，并进行交流分享。 为帮助学生达成对选择性必修课程概念5的理解，促进学生生物学学科核心素养的提升，建议开展下列教学活动：（1）DNA的提取和鉴定；（2）利用聚合酶链式反应（PCR）扩增DNA片段并完成电泳鉴定，或运用软件进行虚拟PCR实验。 为帮助学生达成对选择性必修课程概念6的理解，促进学生生物学学科核心素养的提升，建议开展下列教学活动：（1）搜集文献资料，就“转基因食品是否安全”展开辩论；（2）搜集关于设计试管婴儿的资料，并在小组内讨论“是否支持设计试管婴儿”；（3）搜集历史上使用生物武器的资料，并分析其严重危害。 |
