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1、名校名 推荐第四章细胞与细胞工程教材分析教材分析：细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞生物学是在显微水平、 亚显微水平和分子水平三个层次上探讨细胞生命活动及其机制与规律的科学。最近几十年来，细胞生物学进展十分迅速， 使细胞生物学成为不仅是说明细胞的科学，而且也是改造细胞的科学，形成了新的技术 细胞工程。本章教材所包含的两节内容“细胞的生物膜系统 ”和“细胞工程简介 ”即体现了细胞生物学的研究与发展方向。“细胞的生物膜系统 ”这部分内容是在高中生物必修课本中 “生命的基本单位 细胞 ”基础上的扩展和深化，在细胞水平上揭示了生物膜系统的整体性和动态性。以生物膜系统这一概念加以归纳和总结， 使学生
2、更加明确细胞这台复杂而精巧的生命机器是由一些功能相关的 “部件 ”即细胞器构成的。“细胞工程简介 ”以细胞融合和细胞培养为主要技术手段， 分别介绍了植物细胞工程和动物细胞工程的基本内容。本章内容中安排了细胞的骨架系统、影响植物细胞脱分化和再分化的重要因素、动物细胞融合技术的发展简史、 哺乳动物的胚胎移植、 核移植技术漫谈等阅读资料，大大丰富了教材内容，开阔了学生的眼界。本章内容中还安排了一个实习， 以加深学生对相关知识的理解和应用， 培养学生的动手能力，体现了现代生物科学的重要特点。主要内容和特点：细胞生物学作为生命科学的重要支柱之一， 已广泛、深入地渗透到生命科学的各个分支领域中，与农业、医
3、学、生物高技术的发展有着密切的关系。因此，让学生了解一些细胞生物学和细胞工程研究的新进展及其与人类生产和生活的关系是十分必要的。本章教材包括两节： 细胞的生物膜系统和细胞工程简介。每节可以安排2 课时教学。此外，本章有一个学生实习。第一节细胞的生物膜系统，首先介绍了各种生物膜在结构和功能上的联系，然后，在此基础上归纳出生物膜系统的概念。 生物膜结构和功能的研究， 不仅有助于从理论上阐明细胞的生命活动规律， 而且在工农业生产和医学实践中也有重要用途，因此，在本节的最后介绍了研究生物膜的重要意义。本节内容是对高中生物必修课中生命的基本单位 细胞一章内容的扩展和补充，所讲述的细胞的有关结构和功能则更
4、加微细。为了使本节内容通俗易懂，教材在编写方式上一方面多从实例入手； 一方面采用了一些比喻手法， 例如，把细胞比喻成 “一台复杂而精巧的生命机器 ”，把细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器，比喻成 “机器中一些功能相关的部件 ”等。关于各种生物膜在结构上的联系， 教材介绍了内质网膜与核膜、 内质网膜与细胞膜、内质网膜与线粒体膜在结构上的直接联系， 以及内质网膜、 高尔基体膜和细胞膜三者之间在结构上的间接联系。关于各种生物膜在功能上的联系， 教材首先从实例引入， 介绍科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，做过的在豚鼠胰脏腺泡细胞中注射 3H 标记的亮氨酸的实验。实验表明，分泌蛋白在内质
5、网上的核糖体中合成之后， 是按照内质网 高尔基体 细胞膜的方向运输的。然后提出问题 “在核糖体上合成的分泌蛋白，为什么要经过内质网和高尔基体， 而不是直接运输到细胞膜呢 ?”引导学生思考。接着，才讲述分泌蛋白在核糖体上合成以后， 在内质网和高尔基体中的加工过程。 最后得出结论：细胞内的各种生物膜在功能上是既有分工、又有联系的。1名校名 推荐教材通过对细胞内的生物膜在结构和功能上的联系的分析， 总结出细胞的生物膜系统的概念。并且在高中生物必修课的基础上归纳了膜系统的三点重要作用。 对这三点作用的叙述虽然文字不多， 但是丰富了生物膜系统概念的内涵， 对学生理解生物膜系统的概念是很有帮助的。 关于研
6、究生物膜的重要意义， 教材选取了学生容易理解的， 同时也是与人类生活密切相关的几个实例加以说明。 在对这几个例子的处理上，做到有详有略，重点讲述典型实例 在透析型人工肾中起关键作用的血液透析膜。最近几十年来，细胞生物学的进展是十分迅速的。但是，由于课时有限，本节教材只讲述了 “细胞的生物膜系统 ”的内容。为了让学生了解更多的有关细胞生物学研究领域取得的新成就， 在本节教材的最后， 安排了一篇关于 “细胞的骨架系统 ” 的课外读。第二节细胞工程简介 包括两个小节：植物细胞工程 和动物细胞工程 ，每个小节可以各安排 1 课时教学。第一小节植物细胞工程 讲述了细胞的全能性、 植物组织培养和植物体细胞
7、杂交等三方面内容。 植物细胞的全能性是植物组织培养的基础， 因此安排在植物组织培养的内容之前讲述。细胞的全能性理论比较深，教材围绕 “什么是细胞的全能性 ?”“生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官 ?”“为什么运用植物组织培养技术能够把植物的离体器官、组织或细胞，培养成完整的植物体 ?”等几个问题， 进行了比较浅显的分析阐述， 为下面讲述植物组织培养技术打基础。关于植物组织培养， 高中生物必修课生物的生殖和发育 一章已作了一些介绍，选修课讲述的内容是在必修课内容基础上的深化和扩展， 重点讲述植物组织培养技术的基本原理， 即离体培养的植物细胞脱分化和再分化的过程。 讲
8、述植物组织培养技术的应用时，补充介绍了大规模的植物细胞培养在生产药物、 食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等方面的应用， 以及植物组织培养技术在制备人工种子上的应用。植物体细胞杂交技术是在植物组织培养技术的基础上发展起来的， 因而安排在植物组织培养的内容之后讲述。 关于这部分内容， 教材通过 20 世纪 60 年代科学家用番茄和马铃薯的体细胞杂交的实例， 介绍了植物体细胞杂交的过程、 已经取得的进展和尚未解决的问题。 这样叙述有助于激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。在讲述植物体细胞杂交的过程时，教材以图代文，不仅使教材简明紧凑，而且示意图能够形象地说明问题， 加深学生记忆， 还有助于锻炼学生从图形中
9、概括出知识的能力。在第一小节植物细胞工程的后面，安排了学生实习学习植物组织培养技术 。这个实习需要的时间长， 对设备的要求也比较高， 供有条件的学校选做。 对于不具备条件的学校，可以改为到附近的科研单位或高校生物系参观植物组织培养。第二小节动物细胞工程 介绍了动物细胞工程中最基本和最具代表性的三项技术 动物细胞培养、动物细胞融合和单克隆抗体。在介绍每一项技术时，教材都是先讲述这项技术的大致操作过程，并且配有示意图，然后讲述技术的应用。在这三项技术中， 教材重点讲述的是单克隆抗体技术。 为了让学生了解一些有关的科学发现史， 教材用小字介绍了动物细胞融合的发展简史。 此外，教材还用小字和课外读的形式介绍了动物细胞工程的其他技术 哺乳动物的胚胎移植技术和核移植技术。2