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1、普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书选修选修3现代生物科技专题现代生物科技专题 简介简介人民教育出版社生物室人民教育出版社生物室 包春莹包春莹选修模块设计的指导思想选修模块设计的指导思想 “选修模块是为了满足学生多样化发展的需要而选修模块是为了满足学生多样化发展的需要而设计的，有助于拓展学生的生物科技视野、增设计的，有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。生的实践和探究能力。”（课标中（课标中“课程设计课程设计思路思路”）选修选修1 生物技术实践生物技术实践 选修模块选修模块 选修选修2
2、 生物科学与社会生物科学与社会 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 本模块设计的指导思想本模块设计的指导思想 让让学学生生进进一一步步了了解解现现代代生生物物科科学学和和技技术术中中一一些些重重要要领领域域的的研研究究热热点点、发发展展趋趋势势和和应应用用前前景景，以以开开拓拓视视野野，增增强强科科技技意意识识，为为学学生生进进一一步步学学习习现现代代生生物物科科学学类类专专业业奠定基础奠定基础。一、本模块的内容范围一、本模块的内容范围 基因工程基因工程 克隆技术（改为细胞工程，内容标准不变）克隆技术（改为细胞工程，内容标准不变）胚胎工程胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题生物技术的
3、安全性和伦理问题 生态工程生态工程现代现代生物生物科技科技专题专题科学科学技术技术现代现代基因工程基因工程克隆技术克隆技术胚胎工程胚胎工程生态工程生态工程基本概念和基本概念和基本原理基本原理技术流程、技术流程、操作和应用操作和应用伦理问题伦理问题生物技术的生物技术的安全性与伦安全性与伦理问题理问题社会社会社会社会交流、讨论、交流、讨论、辩论辩论具体内容标准具体内容标准基因工程基因工程n概述概述基因工程的诞生基因工程的诞生n简述简述基因工程的原理及技术基因工程的原理及技术n举例说出举例说出基因工程的应用基因工程的应用n简述简述蛋白质工程蛋白质工程具体内容标准具体内容标准克隆技术克隆技术n简述简述
4、植物的组织培养植物的组织培养n简述简述动物的细胞培养与体细胞克隆动物的细胞培养与体细胞克隆n举例说出举例说出细胞融合与单克隆抗体细胞融合与单克隆抗体具体内容标准具体内容标准胚胎工程胚胎工程n简述简述动物胚胎发育的基本过程动物胚胎发育的基本过程n简述简述胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础n举例说出举例说出胚胎干细胞的移植胚胎干细胞的移植n举例说出举例说出胚胎工程的应用胚胎工程的应用具体内容标准具体内容标准生物技术的安生物技术的安全性和伦理问题全性和伦理问题n关注关注转基因生物的安全性问题转基因生物的安全性问题n举例说出举例说出生物武器对人类的威胁生物武器对人类的威胁n讨论讨论生物技术中的伦理问
5、题生物技术中的伦理问题 生生 态态 工工 程程n关注关注生态工程的建设生态工程的建设n简述简述生态工程的原理生态工程的原理n举例说出举例说出生态工程的实例生态工程的实例二、本模块的特点二、本模块的特点1.具体内容标准的特点（课标具体内容标准的特点（课标P28）共共17项，其中简述项，其中简述8项，举例说出项，举例说出6项，关注项，关注2项，讨论项，讨论1项。项。知识性目标以了解水平为主；知识性目标以了解水平为主；情感性目标以经历（感受情感性目标以经历（感受:参与、交流）和反参与、交流）和反应（认同：表示感受、态度和价值判断）水平应（认同：表示感受、态度和价值判断）水平为主；为主；技能性目标体现
6、在活动建议中，主要是参观、技能性目标体现在活动建议中，主要是参观、调查、资料收集、撰写专题综述报告等。调查、资料收集、撰写专题综述报告等。二、本模块的特点二、本模块的特点与选修与选修2相比相比2.以专题形式介绍现代生物科学和技术中一些重以专题形式介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景（不要领域的研究热点、发展趋势与应用前景（不是全面介绍生物科技在社会中的应用）；是全面介绍生物科技在社会中的应用）；3.生物科技的原理和过程介绍较为详细；生物科技的原理和过程介绍较为详细；4.同样需要学生关注生物科技对社会产生的各种同样需要学生关注生物科技对社会产生的各种影响。影响。三、
7、教材的设计思路和呈现方式三、教材的设计思路和呈现方式1.1.以学习专题方式呈现，以学习专题方式呈现，各个专题相对各个专题相对独立，但又相互联系。独立，但又相互联系。本模块知识内容的构建顺序：从微观到宏本模块知识内容的构建顺序：从微观到宏观的顺序（分子水平、细胞水平、个体水观的顺序（分子水平、细胞水平、个体水平、群体水平）。平、群体水平）。2.突出基本原理的介绍突出基本原理的介绍从基因文库中获取目的从基因文库中获取目的基因的基本原理基因的基本原理生态工程所遵循的基本原理生态工程所遵循的基本原理:物质循环再生原理物质循环再生原理物种多样性原理物种多样性原理协调与平衡原理协调与平衡原理整体性原理整体
8、性原理系统学和工程学原理系统学和工程学原理3.较多地采用较多地采用技术流程技术流程的方式来代替文字的方式来代替文字叙述叙述讲到生物科技工程时必须讲到技术，技术可以讲到生物科技工程时必须讲到技术，技术可以促进科学和社会的进步，特别是当代中国加强促进科学和社会的进步，特别是当代中国加强对科学技术的学习是社会进步和发展的要求对科学技术的学习是社会进步和发展的要求,它可以进一步提高学生的科学素养它可以进一步提高学生的科学素养教材不是技术的读本教材不是技术的读本技术本身是艰深的技术本身是艰深的简化的技术流程有助于理解技术的基本原理、简化的技术流程有助于理解技术的基本原理、技术的价值及意义技术的价值及意义
9、 牛体外受精胚胎工厂化生产流程图牛体外受精胚胎工厂化生产流程图技术流程图可以帮助学生认识到这技术流程图可以帮助学生认识到这门技术不是纸上谈兵，是已经成为门技术不是纸上谈兵，是已经成为现实的技术现实的技术体细胞核移植过程流程图体细胞核移植过程流程图(帮助理解原理帮助理解原理)a)a)直观、形象、简炼、美直观、形象、简炼、美直观、形象、简炼、美直观、形象、简炼、美观，避免文字叙述的繁观，避免文字叙述的繁观，避免文字叙述的繁观，避免文字叙述的繁琐，有利于激发学生学琐，有利于激发学生学琐，有利于激发学生学琐，有利于激发学生学习的积极性；习的积极性；习的积极性；习的积极性；b)b)有利于理解和掌握技术有
10、利于理解和掌握技术有利于理解和掌握技术有利于理解和掌握技术操作的要点，同时加深操作的要点，同时加深操作的要点，同时加深操作的要点，同时加深对相关原理的学习和理对相关原理的学习和理对相关原理的学习和理对相关原理的学习和理解；解；解；解；c)c)有利于教师的有利于教师的有利于教师的有利于教师的“教教教教”和和和和学生的学生的学生的学生的“学学学学”。胚胎移植繁育良种奶牛的胚胎移植繁育良种奶牛的技术流程图技术流程图4.尽量引导学生亲身感受生物科学技尽量引导学生亲身感受生物科学技术与社会之间的关系术与社会之间的关系讨论、调查、搜集资料、撰写专题综述报告以讨论、调查、搜集资料、撰写专题综述报告以及口头交
11、流、辩论等及口头交流、辩论等热点讨论热点讨论1 1、2 2、3 3克隆人克隆人设计试管婴儿设计试管婴儿基因基因“身份证身份证”背景资料背景资料争论焦点争论焦点讨论讨论科学、理性地看待这些问科学、理性地看待这些问题，做到趋利避害题，做到趋利避害呈现方式呈现方式概述本领概述本领域的发展域的发展历程。历程。标标题题、章章题题图图、引引言言思思考考与与探探究究生产或生活中的问题生产或生活中的问题图文介绍原理和方法图文介绍原理和方法讨论讨论问题问题对策对策案例案例论坛或热点问题讨论论坛或热点问题讨论科科技技探探索索之之路路进进展展追追踪踪专题小结专题小结书海导航书海导航网站链接网站链接实践活动实践活动拓
12、展视野拓展视野内容主体、内容主体、引导阅读、引导阅读、分析和讨论。分析和讨论。联系实际，联系实际，深入社会；深入社会；课外阅读，课外阅读，拓展视野。拓展视野。收集资料，收集资料，撰写报告。撰写报告。总结梳理，总结梳理，课外延伸。课外延伸。本节作业，本节作业，深入思考。深入思考。标标题题、章章题题图图、引引言言思思考考与与探探究究生产或生活中的问题生产或生活中的问题图文介绍原理和方法图文介绍原理和方法讨论讨论论坛或热点问题讨论论坛或热点问题讨论问题问题对策对策案例案例科科技技探探索索之之路路进进展展追追踪踪专题小结专题小结书海导航书海导航网站链接网站链接实践活动实践活动拓展视野拓展视野内容主体、
13、内容主体、引导阅读、引导阅读、分析和讨论。分析和讨论。联系实际，联系实际，深入社会；深入社会；课外阅读，课外阅读，拓展视野。拓展视野。收集资料，收集资料，撰写报告。撰写报告。总结梳理，总结梳理，课外延伸。课外延伸。本节作业，本节作业，深入思考。深入思考。编写的设计思路和呈现方式编写的设计思路和呈现方式n本模块的编写模式本模块的编写模式 序序致同学们致同学们 专题封专题封 科技探索之路科技探索之路 正文设计思路和呈现方式正文设计思路和呈现方式知识的建构、能力的知识的建构、能力的 培养与情感、态度、价值观的形成培养与情感、态度、价值观的形成给出定义给出定义创设情景创设情景创设情景创设情景,引出专题
14、引出专题引出专题引出专题典型事例、典型图片，典型事例、典型图片，典型事例、典型图片，典型事例、典型图片，吸引学生的注意力，激吸引学生的注意力，激吸引学生的注意力，激吸引学生的注意力，激发学习兴趣发学习兴趣发学习兴趣发学习兴趣专题引言、题图和文字专题引言、题图和文字科技探索之路科技探索之路n基础理论和技术的发展催生了基因工程基础理论和技术的发展催生了基因工程n细胞工程的发展历程细胞工程的发展历程n胚胎工程的建立胚胎工程的建立n生物技术引发的社会争论生物技术引发的社会争论n生态工程的兴起生态工程的兴起 编写科技探索之路的目的是：编写科技探索之路的目的是：概述本领域的发展历程，激发学生的学习兴趣。概
15、述本领域的发展历程，激发学生的学习兴趣。介绍一些背景资料或呈现一些不同的观点，以激发介绍一些背景资料或呈现一些不同的观点，以激发学生学习的兴趣。学生学习的兴趣。加深学生对科学史和科学本质的理解和认识，增强加深学生对科学史和科学本质的理解和认识，增强学生对科学、技术与社会关系的理解。学生对科学、技术与社会关系的理解。科技探索之路科技探索之路 编年史编年史的方法展示基因工的方法展示基因工程的发展历程：程的发展历程：有利于学生认识基因工程有利于学生认识基因工程的发展历程；的发展历程；有利于形成科学和技术是有利于形成科学和技术是相互促进，不断发展的观点；相互促进，不断发展的观点；有利于学生形成生物技术
16、有利于学生形成生物技术的发展离不开众多科学家的共的发展离不开众多科学家的共同努力的观点；同努力的观点；编写设计思路和呈现方式编写设计思路和呈现方式n本模块的编写模式本模块的编写模式 正文设计思路和呈现方式正文设计思路和呈现方式知识的建构、能力的培养知识的建构、能力的培养与情感、态度、价值观的形成与情感、态度、价值观的形成 从科学与技术互动的观念出发建构知识从科学与技术互动的观念出发建构知识 以讨论等多种方式发展探究能力和思维能力以讨论等多种方式发展探究能力和思维能力 通过活动体验，领悟方法通过活动体验，领悟方法,加深对科学原理的理解加深对科学原理的理解 关注科学技术的社会应用，增强社会责任感关
17、注科学技术的社会应用，增强社会责任感n编写模式编写模式主要两种形式主要两种形式论坛形式论坛形式（第（第1节）节）转基因生物与食物安全转基因生物与食物安全转基因生物与生物安全转基因生物与生物安全转基因生物与环境安全转基因生物与环境安全热点问题讨论形热点问题讨论形式式（第（第2节）节）有朝一日克隆人真的来了，我们该有朝一日克隆人真的来了，我们该怎么办？怎么办？你支持设计试管婴儿吗？你支持设计试管婴儿吗？你要一张基因你要一张基因“身份证身份证”吗？吗？编写模式编写模式n先是生态工程原理先是生态工程原理（第（第1节），然后节），然后是实例（第是实例（第2节）节）n实例：问题实例：问题对策对策案例案例四
18、、本模块的教学建议四、本模块的教学建议1.由于课程内容多属于生物科学前沿领域，进展迅速，由于课程内容多属于生物科学前沿领域，进展迅速，教学过程中需要及时补充最新进展的资料。教学过程中需要及时补充最新进展的资料。2.鉴于课标中要求大多是了解水平，教学中仍要避免讲鉴于课标中要求大多是了解水平，教学中仍要避免讲得过深过专得过深过专。3.重视现代生物科技的基本概念和原理的教学，避免变重视现代生物科技的基本概念和原理的教学，避免变成泛泛的科普，或资料的搜集浏览。成泛泛的科普，或资料的搜集浏览。4.围绕生物科技与社会的关系，切实组织好资料搜集分围绕生物科技与社会的关系，切实组织好资料搜集分析、讨论和辩论等
19、活动。析、讨论和辩论等活动。5.充分利用当地的活的课程资源和信息技术。充分利用当地的活的课程资源和信息技术。6.指导学习撰写综述报告（指导学习撰写综述报告（12篇；分期分批篇；分期分批进行；行；进一一步拓展和延伸；有明确主步拓展和延伸；有明确主题，对主主题意意义和价和价值的的简述，述，层次清楚的内容、次清楚的内容、结论、讨论，资料文献的来源。料文献的来源。教教师要要对报告告评价价）。）。五、教五、教 材材 内内 容容 答答 疑疑1、有少数限制酶的识别序列由、有少数限制酶的识别序列由5个个核苷酸组成核苷酸组成,这样的限制酶是如何切这样的限制酶是如何切割割DNA片段的片段的?（教材第5页）n这种类
20、型的限制酶是不可能识别严格意义上的这种类型的限制酶是不可能识别严格意义上的回文结构序列的，即其识别序列并不唯一，识回文结构序列的，即其识别序列并不唯一，识别序列中间的那个核苷酸通常并不要求是某种别序列中间的那个核苷酸通常并不要求是某种特定的核苷酸特定的核苷酸。例如：。例如：限制酶限制酶Hinf I的识别序列为的识别序列为GANTC，中间的核，中间的核苷酸苷酸N可以是可以是A、T、C、G中的任何一个，即该中的任何一个，即该限制酶有四种识别序列；限制酶有四种识别序列；又如又如Sfi I限制酶的识别序列为限制酶的识别序列为GGCCNNNNNCCGG，共，共13个核苷酸，中间的个核苷酸，中间的五个核苷
21、酸五个核苷酸NNNNN也没有特定的要求，该酶可也没有特定的要求，该酶可以识别并切割多种以识别并切割多种DNA分子。分子。2、PCR原料中为什么用原料中为什么用dNTP？（教材第10页）ndNTP包括包括dCTP、dATP、dGTP和和dTTPn同同ATPn用单磷酸腺苷和二磷酸腺苷用单磷酸腺苷和二磷酸腺苷是不行的是不行的3、关于关于PCR循环参数的确定循环参数的确定n变性时间是如何确定的？变性时间是如何确定的？在选择的变性温度下，在选择的变性温度下，DNA分子越长，两条链完全分子越长，两条链完全分开所需的时间也越长。如果变性温度过低或时间分开所需的时间也越长。如果变性温度过低或时间太短，模板太短
22、，模板DNA中往往只有富含中往往只有富含AT的区域被变性。的区域被变性。在在PCR的第一个循环中，有时常把变性时间设计为的第一个循环中，有时常把变性时间设计为5 min，来增加大分子模板，来增加大分子模板DNA彻底变性的概率，彻底变性的概率，又称此为预变性。又称此为预变性。当模板当模板DNA的的G+C含量超过含量超过55%时，需要更高的变时，需要更高的变性温度，来源于古细菌的性温度，来源于古细菌的DNA聚合酶比聚合酶比Taq DNA聚聚合酶更能耐受高温，因此更适合用来扩增富含合酶更能耐受高温，因此更适合用来扩增富含GC的的DNA模板。模板。n复性温度的确定有什么考虑？复性温度的确定有什么考虑？
23、复性过程（即退火）采用的温度至关复性过程（即退火）采用的温度至关重要。如果复性温度太高，寡核苷酸重要。如果复性温度太高，寡核苷酸引物不能与模板很好地复性，扩增效引物不能与模板很好地复性，扩增效率将会非常低。如果复性温度太低，率将会非常低。如果复性温度太低，引物将产生非特异性复性，从而导致引物将产生非特异性复性，从而导致非特异性的非特异性的DNA片段的扩增。片段的扩增。3、关于关于PCR循环参数的确定循环参数的确定n延伸的时间是如何确定的？延伸的时间是如何确定的？Taq DNA聚合酶在最适反应温度（聚合酶在最适反应温度（7278）下聚合速率约为）下聚合速率约为2 000 bp/min。根据多。根
24、据多数研究者的数研究者的经验经验，确定了一个，确定了一个规则规则，即：靶，即：靶基因的每基因的每1 000 bp的的扩扩增增产产物的延伸物的延伸时间时间被被设计为设计为1 min，以此，以此类类推推。对于对于PCR的最后一个循环，许多研究者常把的最后一个循环，许多研究者常把延伸时间增加为以前循环的延伸时间的延伸时间增加为以前循环的延伸时间的3倍倍以上，以使所有扩增产物完成延伸，这又称以上，以使所有扩增产物完成延伸，这又称为后延伸。为后延伸。3、关于关于PCR循环参数的确定循环参数的确定n循环数目一般都为循环数目一般都为30，这个数值是怎么来，这个数值是怎么来的？的？PCR扩增所需的循环数目决定
25、于反应体系中扩增所需的循环数目决定于反应体系中起始的模板拷贝数以及引物延伸和扩增的速起始的模板拷贝数以及引物延伸和扩增的速率。率。一旦一旦PCR反应进入几何级数增长期，反应会反应进入几何级数增长期，反应会一直持续下去，直至某一成分成为限制因素。一直持续下去，直至某一成分成为限制因素。从这一点上来说，扩增产物中绝大多数应该从这一点上来说，扩增产物中绝大多数应该是特异性的扩增产物，而非特异性的扩增产是特异性的扩增产物，而非特异性的扩增产物低到难以检测的程度。用物低到难以检测的程度。用Taq DNA聚合酶聚合酶在一个含有在一个含有105个拷贝的靶序列的反应体系中个拷贝的靶序列的反应体系中进行进行30
26、个循环后往往可以做到上述的理想情个循环后往往可以做到上述的理想情况。况。3、关于关于PCR循环参数的确定循环参数的确定4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定分子杂交技术分子杂交技术（教材第14页）n探针标记种类探针标记种类放射性同位素、荧光、生物素（一种放射性同位素、荧光、生物素（一种维生素维生素）n检测基因工程是否成功检测基因工程是否成功检检测测转转基基因因生生物物染染色色体体的的DNA是是否否插插入入了了目目的的基基因因：DNA分子杂交技术（分子杂交技术（Southern杂交）杂交）检检测测目目的的基基因因是是否否转转录录出出了了mRNA：Northern杂杂交（探针是交（探针是D
27、NA）或）或Eastern杂交（探针是杂交（探针是RNA）检检测测目目的的基基因因是是否否翻翻译译成成蛋蛋白白质质：用用免免疫疫组组织织化化学学技术或技术或Western杂交，原理都是抗原和抗体反应杂交，原理都是抗原和抗体反应5、大肠杆菌能生产糖干扰素吗？、大肠杆菌能生产糖干扰素吗？（教材第15页）n干扰素是哺乳动物细胞在诱导物的诱导下产生的一种干扰素是哺乳动物细胞在诱导物的诱导下产生的一种特异糖蛋白；特异糖蛋白；n科学家用通过基因工程用大肠杆菌生产出来的干扰素科学家用通过基因工程用大肠杆菌生产出来的干扰素是没有糖链的，但同样能够抑制病毒在细胞内的增殖，是没有糖链的，但同样能够抑制病毒在细胞内
28、的增殖，加强巨噬细胞的吞噬作用和对癌细胞的杀伤作用；加强巨噬细胞的吞噬作用和对癌细胞的杀伤作用；n真核细胞表达的干扰素需要糖链来稳定结构、帮助溶真核细胞表达的干扰素需要糖链来稳定结构、帮助溶解，并通过转运系统分泌到细胞外，进入血液循环系解，并通过转运系统分泌到细胞外，进入血液循环系统，以发挥其抗病毒抗肿瘤的生物功效；统，以发挥其抗病毒抗肿瘤的生物功效；n2002年年，科学家们发现在一种名为科学家们发现在一种名为Campylobacter jejuni的细菌里存在生产糖蛋白的基因簇，即的细菌里存在生产糖蛋白的基因簇，即pgl基因基因簇，此基因编码的蛋白能够起糖基转移酶的作用，科簇，此基因编码的蛋
29、白能够起糖基转移酶的作用，科学家用基因工程方法将这套基因克隆至大肠杆菌共表学家用基因工程方法将这套基因克隆至大肠杆菌共表达，使得大肠杆菌也能够生产相应的糖蛋白。达，使得大肠杆菌也能够生产相应的糖蛋白。6、基因诊断、基因诊断n从根本上提供诊断的依据；从根本上提供诊断的依据；n目前四大类疾病可以通过基因进行诊断目前四大类疾病可以通过基因进行诊断由单个基因突变引起的疾病由单个基因突变引起的疾病常见病和多发病（多是多个基因引起的，如糖尿病、常见病和多发病（多是多个基因引起的，如糖尿病、心脏病等）心脏病等）癌症（抑癌基因或癌基因异常）癌症（抑癌基因或癌基因异常）感染性疾病（感染性疾病（SARS、禽流感等
30、外源性基因）、禽流感等外源性基因）n现状：目前已经对现状：目前已经对1 000中单基因病、几十种染色中单基因病、几十种染色体病和近百种代谢缺陷症能用此种方法进行明确体病和近百种代谢缺陷症能用此种方法进行明确诊断诊断n目标：开发简便、高效的多种疾病同步检测技术目标：开发简便、高效的多种疾病同步检测技术基因诊断常用技术（基因诊断常用技术（DNA诊断技术）诊断技术）n核酸分子杂交技术，其中最主要的是限制性内切酶谱核酸分子杂交技术，其中最主要的是限制性内切酶谱分析法分析法内切酶：从核酸链中间水解二酯键，将核酸链切断，多内切酶：从核酸链中间水解二酯键，将核酸链切断，多数需要识别特殊的位点数需要识别特殊的
31、位点外切酶：作用于单链或双链，从核酸的一端开始，一个外切酶：作用于单链或双链，从核酸的一端开始，一个接一个地将核苷酸水解下来或切成短链，无特异性。接一个地将核苷酸水解下来或切成短链，无特异性。nPCR技术技术n基因测序基因测序n基因芯片基因芯片：简便、高效检查多种疾病的基因突变，建：简便、高效检查多种疾病的基因突变，建立高通量、自动化和快速检测基因突变的平台（不仅立高通量、自动化和快速检测基因突变的平台（不仅可检验基因突变与否，还可检验基因表达的高低）可检验基因突变与否，还可检验基因表达的高低）7、基因治疗、基因治疗n纠正或替代引发疾病基因的技术（从根源上解决纠正或替代引发疾病基因的技术（从根
32、源上解决问题）问题）n途径途径插入正常基因插入正常基因修复突变基因修复突变基因关闭引发疾病的基因关闭引发疾病的基因n基因治疗进展缓慢的原因基因治疗进展缓慢的原因基因治疗有效时间短，需多次治疗基因治疗有效时间短，需多次治疗重复将外源载体导入体内，可引发免疫排斥反应重复将外源载体导入体内，可引发免疫排斥反应经改造的病毒载体仍有一定毒性，非病毒载体效率低经改造的病毒载体仍有一定毒性，非病毒载体效率低基因疗法最适合治疗单基因疾病，多基因疾病困难基因疗法最适合治疗单基因疾病，多基因疾病困难8、原代培养和传代培养、原代培养和传代培养（教材（教材45页）页）n从机体上获取的组织，通过酶或机械方法分散成单个细
33、胞从机体上获取的组织，通过酶或机械方法分散成单个细胞进行培养，在首次传代前的培养一般称为原代培养（初进行培养，在首次传代前的培养一般称为原代培养（初代培养）。代培养）。n原代培养的最大优点是：组织细胞刚脱离机体，生物性状原代培养的最大优点是：组织细胞刚脱离机体，生物性状尚未发生较大变化，在一定程度上能够反映体内的状态。尚未发生较大变化，在一定程度上能够反映体内的状态。n原代培养的细胞在生长、繁殖一定时间后，由于空间不足原代培养的细胞在生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致营养枯竭，会影响细胞的生长，因或细胞密度过大导致营养枯竭，会影响细胞的生长，因此需要进行扩大培养，即传代或称为
34、传代培养（继带培此需要进行扩大培养，即传代或称为传代培养（继带培养），也就是将细胞按养），也就是将细胞按1:21:4的比例传代。的比例传代。n但严格说来，不论在进行传代时稀释与否，将细胞从一个但严格说来，不论在进行传代时稀释与否，将细胞从一个培养瓶转移到另一个培养瓶即称为传代培养。培养瓶转移到另一个培养瓶即称为传代培养。关于传代培养关于传代培养n在在进进行行传传代代时时，如如果果是是悬悬浮浮细细胞胞，只只需需简简单单稀稀释释即即可可，若若需需完完全全更更换换培培养养液液只只需需低低速速离离心心沉沉淀淀，再再悬悬浮浮于于合合适适的的培培养养液液中中即即可可。一一般般细细胞胞每每毫毫升升接接种种数
35、数量量为为51048105个个，传传代代密密度度太太低低，细细胞胞容容易易死死亡亡，表表现现出出细细胞胞在在达达到到增增长长前前有有较较长长的的滞滞留留期期。在在培培养养过过程程中中，培培养养液液会会由由于于pH下下降降而而呈呈现现黄黄色色，表表明明细细胞胞已已经经达达到到最最大大密密度度需需要要换换液液或或进进行行传传代代培培养养。如如果果是是单单层层贴贴壁壁的的细细胞胞，等等长长满满培培养养瓶瓶表表面面，即即可可进进行行传传代代，多多数数细细胞胞需需用用胰胰蛋蛋白白酶酶处处理理将将细细胞胞从从生生长长物表面分离下来，以促进传代培养。物表面分离下来，以促进传代培养。9、胰蛋白酶会消化细胞吗？
36、、胰蛋白酶会消化细胞吗？n胰胰蛋蛋白白酶酶除除了了可可以以消消化化细细胞胞间间的的蛋蛋白白质质外外，长长时时间间作作用用也也会会消消化化细细胞胞膜膜蛋蛋白白，对对细细胞胞有有损损伤伤作作用用；作作用用时时间间太太短短，细细胞胞不不容容易易脱脱落落，因因此此必必须须控控制制好好作作用用时时间。间。n实实际际应应用用中中的的处处理理：做做预预实实验验，摸摸清清效效果最好时胰蛋白酶的用量和作用时间。果最好时胰蛋白酶的用量和作用时间。10、传代代数与细胞的世代、传代代数与细胞的世代n传传代代代代数数与与细细胞胞的的世世代代（增增殖殖代代数数）并并不不是是同同一一个个概概念念。在在细细胞胞培培养养时时，
37、所所说说的的“第第10代代细细胞胞”，仅仅指指该该细细胞胞已已经经传传代代10次次；细细胞胞传传一一代代后后，一一般般能能倍倍增增36次次，经经过过三三个个阶阶段段，即即潜潜伏伏期期、指指数数生生长长期期和和平平台台期期。当当细细胞胞达达到到平平台台期期时时，需需要要进进行行传传代代培培养养，否否则则细细胞胞会会中中毒毒，发发生生形形态态改改变，甚至死亡。变，甚至死亡。11、CO2培养箱培养箱（教材（教材46页）页）n细细胞胞培培养养中中所所用用的的培培养养箱箱一一般般称称为为CO2培培养养箱箱，它它的的气气体体环环境境是是95%的空气和的空气和5%的的CO2。nCO2的的作作用用：CO2既既
38、是是细细胞胞代代谢谢产产物物，也也是是细细胞胞所所需需成成分分，它它主主要要与与维维持持培培养养液液的的pH有有直直接接关关系系。动动物物细细胞胞多多数数需需要要微微碱碱性性环环境境，pH为为7.27.4，以以不不超超出出6.87.6为为宜宜。在在细细胞胞培培养养过过程程中中，随随着着CO2释释放放量量的的增增多多，培培养养基基会会变变酸酸，因因此此常常加加入入NaHCO3（与与CO2溶溶于于水水后后所所形形成成的的H2CO3构构成成一一个个缓缓冲冲对对）来来调调节节pH。NaHCO3具具有有释释放放CO2的的倾倾向向，加加入入CO2可可以以抑抑制制这这个个反反应应的的进进行行。培培养养箱箱中
39、中CO2浓浓度度应应与与培培养养液液中中NaHCO3浓浓度度相相平平衡衡，如如果果培培养养箱箱中中CO2浓浓度度设设定定在在5%，培培养养液液中中NaHCO3的的加加入入量量应应为为1.97 g/L；如如果果CO2浓度维持在浓度维持在10%，则，则NaHCO3的加入量应为的加入量应为3.95 g/L。n气气体体环环境境改改为为95%氧氧气气和和5%的的CO2，行行不不行行？显显然然是是不不行行的的。氧氧气气是是一一种种氧氧化化剂剂，浓浓度度太太高高，会会损损伤伤细细胞胞的的。在在有有些些细细胞胞培培养养中中，还还需要加入抗氧化剂如巯基乙醇等。需要加入抗氧化剂如巯基乙醇等。12、细胞系和细胞株、
40、细胞系和细胞株n细细胞胞系系和和细细胞胞株株，两两者者曾曾一一度度混混用用，导导致致有有些些文文献献中中概概念念不不清清。下下面面所所指指的的概概念念是是现现在在国国内内外外比比较较通通用用的的，也也是是绝绝大多数研究者接受的观点。大多数研究者接受的观点。n原原代代培培养养物物经经首首次次传传代代成成功功即即称称为为细细胞胞系系（Cell Line），因因此此细细胞胞系系可可泛泛指指一一般般可可能能传传代代的的细细胞胞。其其中中能能够够连连续续传传代代的的细细胞胞叫叫做做连连续续细细胞胞系系或或无无限限细细胞胞系系，不不能能连连续续培培养养的的称为有限细胞系。大多数二倍体细胞为有限细胞系。称为
41、有限细胞系。大多数二倍体细胞为有限细胞系。n通通过过选选择择法法或或克克隆隆形形成成法法从从原原代代培培养养物物或或细细胞胞系系中中获获得得具具有有特特殊殊性性质质或或标标志志物物的的培培养养物物称称为为细细胞胞株株（Cell Strain），也也就就是是说说，细细胞胞株株是是用用单单细细胞胞分分离离培培养养或或通通过过筛筛选选的的方方法法，由由单单细细胞胞增增殖殖形形成成的的细细胞胞群群。细细胞胞株株的的特特殊殊性性质质或或标标志志必必须在整个培养期间始终存在。须在整个培养期间始终存在。13、在体细胞核移植中，为什么注在体细胞核移植中，为什么注入去核卵母细胞的是供体细胞而不入去核卵母细胞的是
42、供体细胞而不是供体细胞的细胞核？是供体细胞的细胞核？（教材（教材48页）页）n体细胞核移植技术最初是用玻璃微型吸管将供体细胞核移植技术最初是用玻璃微型吸管将供体细胞的细胞核吸出，再注入到去核卵母细胞体细胞的细胞核吸出，再注入到去核卵母细胞内，后来通过实验的不断摸索发展出了另外一内，后来通过实验的不断摸索发展出了另外一种方法，即直接将供体细胞注入到去核卵母细种方法，即直接将供体细胞注入到去核卵母细胞透明带内，然后用病毒介导或者电脉冲等方胞透明带内，然后用病毒介导或者电脉冲等方式使两个细胞融合，因为这种方法操作简便，式使两个细胞融合，因为这种方法操作简便，对卵母细胞损伤较小，现在较为常用。对卵母细
43、胞损伤较小，现在较为常用。14、供体细胞的细胞质中的遗传物供体细胞的细胞质中的遗传物质是否也能表达出相应性状？质是否也能表达出相应性状？n两种来源的线粒体有三种可能的命运两种来源的线粒体有三种可能的命运 供体来源的线粒体被降解供体来源的线粒体被降解，只剩下受体来源的线粒体；，只剩下受体来源的线粒体；两种来源的线粒体同时存在，核移植个体的线粒体呈异两种来源的线粒体同时存在，核移植个体的线粒体呈异质性；质性；受体来源的线粒体被选择性降解，供体来源的线粒体占受体来源的线粒体被选择性降解，供体来源的线粒体占主导。主导。n据研究发现，线粒体呈异质性的情况主要存在于核移植据研究发现，线粒体呈异质性的情况主
44、要存在于核移植个体胚胎发育早期，大部分核移植个体后代中主要存留个体胚胎发育早期，大部分核移植个体后代中主要存留的是受体来源的线粒体，如多莉羊的线粒体中的的是受体来源的线粒体，如多莉羊的线粒体中的DNA就来自于受体卵母细胞，只有少部分保留的是供体来源就来自于受体卵母细胞，只有少部分保留的是供体来源的线粒体。的线粒体。n目前，供体和受体来源的线粒体的命运如何还没有完全目前，供体和受体来源的线粒体的命运如何还没有完全一致的规律，还有待于进一步深入的研究。一致的规律，还有待于进一步深入的研究。15、判断卵子受精以观察到两个极体为标、判断卵子受精以观察到两个极体为标志，卵母细胞减数分裂不是形成三个极体志
45、，卵母细胞减数分裂不是形成三个极体吗？吗？（教材（教材63页）页）n在人类以及大部分哺乳动物中，第一极体很少在人类以及大部分哺乳动物中，第一极体很少再进行第二次分裂，只有少部分哺乳动物的第再进行第二次分裂，只有少部分哺乳动物的第一极体才会分裂形成两个第二极体一极体才会分裂形成两个第二极体；n即使即使分裂分裂，在实际操作中也不容易三个都同时，在实际操作中也不容易三个都同时观察到，但只要能看到两个，就足以说明问题。观察到，但只要能看到两个，就足以说明问题。16、关于原肠胚（教材、关于原肠胚（教材66-67页）页）n教材教材P67n提到内胚层和外胚层提到内胚层和外胚层n原教材：三个胚层原教材：三个胚
46、层原肠胚发育到最后，出现三个胚层，但原肠胚有很长一段时间是没有三个胚层的。原来的教材强调的是一个完整的结果，现在教材给学生展示的是一个真是的发育情况。类似的情况，比如对于减数分裂的描述必修、选修不太一致，也是站的立足点不一样。17、为什么要讨论生物技术的、为什么要讨论生物技术的安全性和伦理问题？安全性和伦理问题？n向公众传播正确的科学知识，造就正确向公众传播正确的科学知识，造就正确的伦理舆论导向的伦理舆论导向n建立起科学研究的道德规范，使科学家建立起科学研究的道德规范，使科学家能够理性地进行科学研究能够理性地进行科学研究n为国家制定相关的法规和政策提供哲学为国家制定相关的法规和政策提供哲学和社
47、会学基础和社会学基础18、对于任何一个生物技术安全性和伦理、对于任何一个生物技术安全性和伦理问题，公众都有截然不同的见解，那么我问题，公众都有截然不同的见解，那么我们讨论它还有什么意义？们讨论它还有什么意义？n生活在不同社会中的人类群体，其价值观生活在不同社会中的人类群体，其价值观取向存在差异，对同一个生物技术安全性取向存在差异，对同一个生物技术安全性和伦理问题都有不同的看法和伦理问题都有不同的看法n科学家和媒体责无旁贷地要引导正确的社科学家和媒体责无旁贷地要引导正确的社会舆论会舆论n正确的社会舆论将引导出正确的法规、政正确的社会舆论将引导出正确的法规、政策和社会效果，有利于科学技术的发展策和
48、社会效果，有利于科学技术的发展中学生学习这部分内容有什么用？中学生学习这部分内容有什么用？n学习这部分内容最终目的是要能理性地看待生学习这部分内容最终目的是要能理性地看待生物技术的安全和伦理问题，将来能运用包括这物技术的安全和伦理问题，将来能运用包括这些知识在内的科学背景改善自己的工作些知识在内的科学背景改善自己的工作n这部分知识采用讨论方式，就是要告诉学生，这部分知识采用讨论方式，就是要告诉学生，他们不是知识的被动接受者，而应该积极参与他们不是知识的被动接受者，而应该积极参与学习的全过程，培养学生分担社会责任的意识学习的全过程，培养学生分担社会责任的意识n许多社会问题在不同的条件下，由不同的解，许多社会问题在不同的条件下，由不同的解，培养学生要用辩证的眼光看待复杂的社会问题培养学生要用辩证的眼光看待复杂的社会问题谢谢大家！谢谢大家！有不妥之处请批评指正！有不妥之处请批评指正！