【人教版】Старшая школа Биология Выборочный обязательный Том 3

📚 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

1. Объяснять принципы: Уметь объяснять принципы изготовления и уравнения реакций традиционных ферментированных продуктов (например, кимчи, фруктового вина, фруктового уксуса).
2. Владеть техниками: Уверенно описывать ключевые моменты асептической техники в микробиологии, методов штриховки петлей и высева газоном с разведением.
3. 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.
4. Объяснять технические принципы культивирования растительных тканей и соматической гибридизации, приводить примеры применения растительной клеточной инженерии в сельском хозяйстве и промышленности.
5. Описывать процесс и условия культивирования животных клеток, а также ценность применения стволовых клеток; объяснять значение технологии пересадки соматических ядер у животных и клонирования.
6. Излагать физиологические основы оплодотворения; понимать физиологические основы пересадки эмбрионов, принципы и ключевые моменты техники дробления эмбрионов.
7. Описывать функции рестрикционных эндонуклеаз и ДНК-лигаз, а также их роль в технологии рекомбинантной ДНК.
8. Обобщать составные части векторов экспрессии генов и объяснять функцию каждой из них.
9. Описывать основные принципы и процесс ПЦР, понимать его применение для получения целевых генов.
10. Рационально оценивать споры о безопасности продуктов генной инженерии; разъяснять политику управления и систему маркировки генетически модифицированных технологий в Китае.

🔹 Урок 1: Основы ферментационной инженерии и современное применение

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.

🔹 Урок 2: Технологические прорывы в клеточной инженерии и основы эмбриологии

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.

🔹 Урок 3: Ключевые инструменты и процедуры генной инженерии

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.

🔹 Урок 4: Безопасность биотехнологий и социальная этика

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.