【人教版】Старшая школа Биология Выборочный обязательный Том 3
Данный курс основан на учебнике «Биология. Выборочный обязательный модуль 3» для старшей школы (издательство PEP) и систематически освещает ключевые области современных биотехнологий. Содержание курса охватывает основы ферментационной инженерии, клеточной инженерии и генной инженерии, а также их практическое применение. Кроме того, рассматриваются вопросы безопасности и этики биотехнологий. Учебный материал включает раздел «Исследование и практика», направленный на развитие экспериментальных навыков и научного мышления у учащихся.
Уроки
Lesson
本课程介绍了发酵工程的基本原理与现代应用，重点探讨了微生物在不同氧气条件下的代谢差异，如乳酸发酵、酒精发酵及醋酸发酵的生化逻辑。学习目标在于掌握无菌技术、培养基配制以及如何通过精密控制发酵环境（如温度、溶氧、pH）来实现高效的工业化生产。
本课程深入探讨了植物与动物细胞工程的核心技术，重点介绍了植物组织培养、体细胞杂交及动物细胞培养的原理与应用。通过学习脱分化、再分化、原生质体融合及细胞传代等关键流程，学生将理解如何利用细胞全能性与工程手段实现作物改良、脱毒育种及生物制药的工厂化生产。
本课程介绍了基因工程的核心工具——限制性内切核酸酶与DNA连接酶，并阐述了如何利用工程化思维（DBTV循环）通过目的基因筛选、载体构建、导入及检测等步骤实现生物性状的精准重塑。学习重点在于理解限制酶的特异性识别与切割逻辑、DNA连接酶的缝合机制，以及这些技术在农业与医药等领域的广泛应用。
本课重点探讨了基因工程作为“双刃剑”的科学内涵、应用价值及潜在的社会伦理挑战。通过学习基因工程的核心工具与应用，学生应掌握如何基于科学证据与逻辑思维理性看待转基因安全性，并理解我国“研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格”的生物安全管理方针。
Обзор курса
📚 Краткое содержание
Этот курс, основанный на учебнике «Биология. Избранные обязательные модули 3» для старших классов средней школы, систематически объясняет ключевые области современных биотехнологий. Содержание охватывает фундаментальные теории и практическое применение ферментационной инженерии, клеточной инженерии и генной инженерии, а также рассматривает вопросы безопасности и этики биотехнологий. Учебник включает раздел «Исследование и практика», направленный на развитие у учащихся экспериментальных навыков и научного мышления.
Познайте тайны биологической инженерии: от традиционной ферментации к интеллектуальным рубежам редактирования генов.
Авторы: Чжу Чжэнвэй, Чжао Чжаньлян
Благодарности: Одобрен экспертной комиссией Национального комитета по учебникам в 2019 г.
🎯 Цели обучения
- Объяснять принципы: Уметь объяснять принципы изготовления и уравнения реакций традиционных ферментированных продуктов (например, кимчи, фруктового вина, фруктового уксуса).
- Владеть техниками: Уверенно описывать ключевые моменты асептической техники в микробиологии, методов штриховки петлей и высева газоном с разведением.
- Анализировать процесс: Уметь определять основные этапы ферментационной инженерии и анализировать её отличия от традиционной технологии ферментации в вопросах селекции штаммов, контроля процесса и выделения продукта.
- Объяснять технические принципы культивирования растительных тканей и соматической гибридизации, приводить примеры применения растительной клеточной инженерии в сельском хозяйстве и промышленности.
- Описывать процесс и условия культивирования животных клеток, а также ценность применения стволовых клеток; объяснять значение технологии пересадки соматических ядер у животных и клонирования.
- Излагать физиологические основы оплодотворения; понимать физиологические основы пересадки эмбрионов, принципы и ключевые моменты техники дробления эмбрионов.
- Описывать функции рестрикционных эндонуклеаз и ДНК-лигаз, а также их роль в технологии рекомбинантной ДНК.
- Обобщать составные части векторов экспрессии генов и объяснять функцию каждой из них.
- Описывать основные принципы и процесс ПЦР, понимать его применение для получения целевых генов.
- Рационально оценивать споры о безопасности продуктов генной инженерии; разъяснять политику управления и систему маркировки генетически модифицированных технологий в Китае.
Уроки
Обзор: Этот курс охватывает эволюцию от традиционных домашних методов ферментации до современной промышленной ферментационной инженерии. Основное содержание посвящено применению молочнокислых бактерий, дрожжей и уксуснокислых бактерий в производстве продуктов питания, глубокому изучению ключевых методов культивирования микроорганизмов (приготовление питательных сред, асептика, методы чистых культур) и, наконец, демонстрирует масштабируемые промышленные процессы и социальную ценность ферментационной инженерии в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве и животноводстве.
Результаты обучения:
- Объяснять принципы: Уметь объяснять принципы изготовления и уравнения реакций традиционных ферментированных продуктов (например, кимчи, фруктового вина, фруктового уксуса).
- Владеть техниками: Уверенно описывать ключевые моменты асептической техники в микробиологии, методов штриховки петлей и высева газоном с разведением.
- Анализировать процесс: Уметь определять основные этапы ферментационной инженерии и анализировать её отличия от традиционной технологии ферментации в вопросах селекции штаммов, контроля процесса и выделения продукта.
Обзор: Этот раздел охватывает биотехнологические методы от микроскопического клеточного уровня до уровня индивидуального развития организма. Основное внимание уделяется теоретическим основам и технологическим прорывам в растительной клеточной инженерии (культура тканей и гибридизация), животной клеточной инженерии (культура клеток, пересадка ядер и стволовые клетки) и эмбриональной инженерии (оплодотворение, пересадка и дробление эмбрионов). Цель — показать, как с помощью искусственного вмешательства можно улучшать виды, производить биопрепараты и сохранять ресурсы.
Результаты обучения:
- Объяснять технические принципы культивирования растительных тканей и соматической гибридизации, приводить примеры применения растительной клеточной инженерии в сельском хозяйстве и промышленности.
- Описывать процесс и условия культивирования животных клеток, а также ценность применения стволовых клеток; объяснять значение технологии пересадки соматических ядер у животных и клонирования.
- Излагать физиологические основы оплодотворения; понимать физиологические основы пересадки эмбрионов, принципы и ключевые моменты техники дробления эмбрионов.
Обзор: Этот курс подробно описывает три основных инструмента генной инженерии (технологии рекомбинантной ДНК): рестрикционные эндонуклеазы, ДНК-лигазы и векторы. На этой основе систематически излагаются четыре основные процедуры генной инженерии: отбор и получение целевого гена (с акцентом на ПЦР), конструирование вектора экспрессии гена, введение целевого гена в клетки-реципиенты (с акцентом на метод агробактериальной трансформации) и детекция и идентификация целевого гена. В завершение, на примерах из сельского хозяйства, животноводства, медицины и пищевой промышленности демонстрируется широкое применение генной инженерии.
Результаты обучения:
- Описывать функции рестрикционных эндонуклеаз и ДНК-лигаз, а также их роль в технологии рекомбинантной ДНК.
- Обобщать составные части векторов экспрессии генов и объяснять функцию каждой из них.
- Описывать основные принципы и процесс ПЦР, понимать его применение для получения целевых генов.
Обзор: Этот курс посвящен спорам о безопасности и этическим конфликтам, которые возникают при применении биотехнологий на благо человечества. Путем рационального анализа споров о безопасности продуктов генной инженерии, изучения политики Китая по управлению сельскохозяйственными генетически модифицированными организмами и углубленного обсуждения этических проблем репродуктивного клонирования человека, курс направлен на формирование у учащихся научного, рационального мировоззрения и четкого понимания руководящего принципа Китая: «Быть смелыми в исследованиях, осторожными в продвижении, строгими в управлении».
Результаты обучения:
- Рационально оценивать споры о безопасности продуктов генной инженерии; разъяснять политику управления и систему маркировки генетически модифицированных технологий в Китае.
- Уметь различать репродуктивное и терапевтическое клонирование, а также анализировать этические проблемы, связанные с репродуктивным клонированием человека.
- Уметь, основываясь на научных фактах, анализировать и обсуждать темы, связанные с биологической безопасностью и этикой в повседневной жизни.