选修1 生物技术实践

1、选修选修1 1 生物技术实践生物技术实践教学指导意见教学指导意见解读解读宁波市教育局教研室宁波市教育局教研室 王秀红王秀红 一、对本模块的认识一、对本模块的认识普通高中生物课程标准（实验）普通高中生物课程标准（实验）1.课程设计思路课程设计思路（1）培养学生设计实验、动手操作、收集证据等）培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力，增进学生对生物技术应用的了解。科学探究的能力，增进学生对生物技术应用的了解。 本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。感兴趣的学生学习。 模块模块价值价值（2）满足学生多样化发展的需要）满足学生多样

2、化发展的需要 ，有助于拓展，有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与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、提高学生的实践和探究能力。社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。 一、对本模块的认识一、对本模块的认识1.课程设计思路课程设计思路模块模块目的目的意义意义本模块是实验课，所说的生物技术，是指广义的本模块是实验课，所说的生物技术，是指广义的生物技术，而不限于（甚至主要不是）现代生物生物技术，而不限于（甚至主要不是）现代生物技术。内容：技术。内容： 微生物的利用微生物的利用 酶的应用酶的应用 生物技术在食品加工中的应用生物技术在食品加工中的应用 生物技术在其他方

3、面的应用生物技术在其他方面的应用2内容标准内容标准一、对本模块的认识一、对本模块的认识1.课程设计思路课程设计思路36学时，学时，2学分。学分。 指导学生选做本模块中的指导学生选做本模块中的57个实验。个实验。 二、教材特点和二、教材特点和教学指导意见教学指导意见突出了科学探究和操作实践，兼顾了背景知识突出了科学探究和操作实践，兼顾了背景知识和科学原理的介绍。和科学原理的介绍。 教材的内容共有四个部分，依次是：教材的内容共有四个部分，依次是： 微生物的利用微生物的利用 酶的应用酶的应用 生物技术在食品加工中的应用生物技术在食品加工中的应用 浅尝现代生物技术浅尝现代生物技术四个部分之间相对独立，

4、没有严格的顺序关系。四个部分之间相对独立，没有严格的顺序关系。每个部分下设每个部分下设3-4个实验，大体上也相对独立，个实验，大体上也相对独立，以利于师生选择性完成本模块的学习。以利于师生选择性完成本模块的学习。 实验目的实验目的 知识背景、原理，为设计实验打基础知识背景、原理，为设计实验打基础设备及用品设备及用品 理清思路制定方案理清思路制定方案 材材 料料 步步 骤骤 具体实施具体实施小小 资资 料料 补充知识补充知识 思考与练习思考与练习 实验分析实验分析 建建 议议 活活 动动 实验的拓展实验的拓展 二、教材特点和二、教材特点和教学指导意见教学指导意见主要目的：主要目的：一是生物技术迅

5、猛发展，与人类的生活和生产联系非一是生物技术迅猛发展，与人类的生活和生产联系非常紧密，学生有必要有所了解。常紧密，学生有必要有所了解。二是希望有助于克服中学理科生物教育存在的重知识二是希望有助于克服中学理科生物教育存在的重知识传授，轻动手实验，重讲授，轻自学的弊端，强化学传授，轻动手实验，重讲授，轻自学的弊端，强化学生设计实验、动手操作、收集证据、分析结果等科学生设计实验、动手操作、收集证据、分析结果等科学探究的能力的培养，强化实践能力和创新精神的培探究的能力的培养，强化实践能力和创新精神的培养，强化科学、技术与社会关系的教育，为将来学生养，强化科学、技术与社会关系的教育，为将来学生进一步学习

6、奠定必要的基础。进一步学习奠定必要的基础。 二、教材特点和二、教材特点和教学指导意见教学指导意见二、教材特点和二、教材特点和教学指导意见教学指导意见实验实验课时建议课时建议学分学分实验实验1 大肠杆菌的培养和分离大肠杆菌的培养和分离2202实验实验4 果汁中的果胶和果胶酶果汁中的果胶和果胶酶 3实验实验5 加酶洗衣粉的使用条件和效果加酶洗衣粉的使用条件和效果3实验实验6 -淀粉酶的固定化及淀粉水解淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测作用的检测3实验实验8 果酒及果醋的制作果酒及果醋的制作3实验实验10 泡菜的腌制和亚硝酸的测定泡菜的腌制和亚硝酸的测定3实验实验11 植物的组织培养植物的组织培养3

7、复习复习 12实验室守则实验室守则 1生物技术概述生物技术概述 3 基本要求和发展要求。基本要求和发展要求。例如例如 实验实验4 果汁中的果胶和果胶酶果汁中的果胶和果胶酶基本要求：基本要求： 1.得出制作果汁的最佳条件。得出制作果汁的最佳条件。 2.检测果胶酶的活性，观察果胶酶对果汁形成检测果胶酶的活性，观察果胶酶对果汁形成的作用。的作用。发展要求：发展要求： 收集果胶酶在其他方面利用的资料。收集果胶酶在其他方面利用的资料。三、学习本模块的意义和价值三、学习本模块的意义和价值1.较全面、真实地培养学生的科学探究能力较全面、真实地培养学生的科学探究能力 本模块展现的是更加真实、丰富和完整的科本模

8、块展现的是更加真实、丰富和完整的科 学探究情景，学生拥有学探究情景，学生拥有了解、分析背景知识了解、分析背景知识 理理 顺顺 研研 究究 思思 路路 设设 计计 实实 验验 流流 程程 规规 范范 操操 作作 评评 价价 结结 果果的独立自主权，具有很强的实战演练的性质。的独立自主权，具有很强的实战演练的性质。 2.较严格地、多方位地培养学生的实际操作能较严格地、多方位地培养学生的实际操作能力力三、学习本模块的意义和价值三、学习本模块的意义和价值依赖于实验方案设计的正确，还需一丝不苟的、依赖于实验方案设计的正确，还需一丝不苟的、精确而细致的操作。精确而细致的操作。 认清操作的目的和原理认清操作

9、的目的和原理 了解操作对象和工具的性质了解操作对象和工具的性质 熟悉操作的顺序和要领熟悉操作的顺序和要领 观察和分析操作的效果观察和分析操作的效果 多次练习操作的要领，熟能生巧多次练习操作的要领，熟能生巧 杜绝操作中的安全事故杜绝操作中的安全事故 3.拓展和加深对生物科学技术知识的理解拓展和加深对生物科学技术知识的理解三、学习本模块的意义和价值三、学习本模块的意义和价值尽管很多是新的知识内容，但是也需要复习有关的基础尽管很多是新的知识内容，但是也需要复习有关的基础知识。因此，本模块仍具有获取知识的教育价值。即使知识。因此，本模块仍具有获取知识的教育价值。即使技术操作，本质上也是知识、原理的应用

10、。技术操作，本质上也是知识、原理的应用。 拓展和加深对生物科学技术知识的理解，其教育价值仍拓展和加深对生物科学技术知识的理解，其教育价值仍不应忽视。不应忽视。 4.砥砺科学精神，端正科学态度，鼓励创新砥砺科学精神，端正科学态度，鼓励创新 三、学习本模块的意义和价值三、学习本模块的意义和价值本模块的实验只是给出了实验目的、设备及用品、材料、本模块的实验只是给出了实验目的、设备及用品、材料、步骤操作的步骤操作的简略框架简略框架，给学生留有创造的空间，学生完，给学生留有创造的空间，学生完全可以遵循基本的原则和要求，对实验方法或予以改进，全可以遵循基本的原则和要求，对实验方法或予以改进，或独辟蹊径，可

11、谓或独辟蹊径，可谓“条条大路通罗马条条大路通罗马”。因此，这也是一。因此，这也是一门鼓励创新的课。门鼓励创新的课。 四、教学建议四、教学建议1.制定切实可行的教学制定切实可行的教学计划计划（1）7个实验顺序怎样个实验顺序怎样安排？哪几个实验可安排？哪几个实验可以穿插进行以穿插进行? 课题名称课题名称时间跨度时间跨度果酒及果醋的果酒及果醋的制作制作约约1个月或个月或3个月个月泡菜的腌制和泡菜的腌制和亚硝酸的测亚硝酸的测定定约约1个月个月大肠杆菌的培大肠杆菌的培养和分离养和分离约约3天天植物的组织培植物的组织培养养约约1个月至个月至4个月个月最好在开学之初就应制定最好在开学之初就应制定一个实验进度

12、表，避免教一个实验进度表，避免教学过程中出现混乱的情况。学过程中出现混乱的情况。 四、教学建议四、教学建议1.制定切实可行的教学计划制定切实可行的教学计划（2）各个实验需要准备哪些实验仪器和实验材料）各个实验需要准备哪些实验仪器和实验材料（包括实验药品）？哪些仪器和药品必须提前购买？（包括实验药品）？哪些仪器和药品必须提前购买？购买的数量为多少？购买的数量为多少？ （3）哪些实验需要教师提前做好准备？需要做好哪些）哪些实验需要教师提前做好准备？需要做好哪些准备？准备？（4）如何评价学生的学习情况？）如何评价学生的学习情况？等等。等等。2进行预实验进行预实验四、教学建议四、教学建议教师的知识储备

13、和操作技能储备教师的知识储备和操作技能储备 （1）实验条件的困惑）实验条件的困惑（2）对教材提供的粗线条的操作步骤进行细化有一定）对教材提供的粗线条的操作步骤进行细化有一定 的难度。的难度。 （3）对实验现象的分析和评价可能会心中没底）对实验现象的分析和评价可能会心中没底 烧杯号烧杯号试管试管号号处理处理加酒精（或沸水浴）前现加酒精（或沸水浴）前现象象（理论上）（理论上）加酒精加酒精（或沸水（或沸水浴）后现浴）后现象象A 5g苹果苹果匀浆匀浆+10ml酶溶液酶溶液1加热加热沉淀被浓缩成一小团，沉淀被浓缩成一小团，分层十分明显分层十分明显果汁被稀果汁被稀释释2不加不加热热分层分层B 5g苹果苹果

14、匀浆匀浆+10ml水水3加热加热沉淀被浓缩成一小团，沉淀被浓缩成一小团，分层十分明显，液体部分层十分明显，液体部分澄清度基本无变化分澄清度基本无变化产生白产生白色絮状色絮状沉淀沉淀4不加不加热热分层，液体部分混浊分层，液体部分混浊实验实验1：大肠杆菌的培养和分离：大肠杆菌的培养和分离 灭菌锅的高压蒸气灭菌法灭菌锅的高压蒸气灭菌法 四、教学建议四、教学建议2进行预实验进行预实验（4）对设备及用品的使用）对设备及用品的使用 (1)准备。将灭菌锅通电，将准备灭菌的培养基及空玻璃器准备。将灭菌锅通电，将准备灭菌的培养基及空玻璃器皿用牛皮纸包好，装入锅内套层中，物品放置不宜过多，皿用牛皮纸包好，装入锅内

15、套层中，物品放置不宜过多，过挤，锅内应留出三分之一空间。然后盖严锅盖，采用对过挤，锅内应留出三分之一空间。然后盖严锅盖，采用对角式均匀拧紧锅盖上的螺旋，关闭锅盖上的气阀。角式均匀拧紧锅盖上的螺旋，关闭锅盖上的气阀。(2)加热。点燃热源，开始加热。当锅盖上的压力表达到加热。点燃热源，开始加热。当锅盖上的压力表达到0.5千克千克/厘米厘米2时，打开放气阀，排净锅内冷空气，直到时，打开放气阀，排净锅内冷空气，直到压力表回降到压力表回降到“0”时，关闭气阀，继续加热。当压力表上时，关闭气阀，继续加热。当压力表上升到所需压力时（一般为升到所需压力时（一般为1千克千克/厘米厘米2），开始计算灭菌），开始计

16、算灭菌时间。此时使压力始终维持在所需数值上，达到保压时时间。此时使压力始终维持在所需数值上，达到保压时间后，停止加热，使灭菌锅内压力自然下降。间后，停止加热，使灭菌锅内压力自然下降。(3)结束。待压力表降至结束。待压力表降至“0”时，拧松螺旋，半开锅盖，时，拧松螺旋，半开锅盖，用锅内余热烘干盖纸，用锅内余热烘干盖纸，10分钟后取出灭菌物品。分钟后取出灭菌物品。(4)注意事项。在灭菌过程中，应注意排净锅内冷空气，注意事项。在灭菌过程中，应注意排净锅内冷空气，锅内冷空气如排放不净，会影响灭菌效果，达不到彻锅内冷空气如排放不净，会影响灭菌效果，达不到彻底灭菌的目的。由于高压蒸汽灭菌时，要使用温度高底

17、灭菌的目的。由于高压蒸汽灭菌时，要使用温度高达达120、两个大气压的过热蒸汽，操作时，必须严、两个大气压的过热蒸汽，操作时，必须严格按照操作规程操作，否则容易发生意外事故。格按照操作规程操作，否则容易发生意外事故。高压灭菌的原理是：在密闭的蒸锅内，其中的蒸汽不能高压灭菌的原理是：在密闭的蒸锅内，其中的蒸汽不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。在内温度也随之增加。在0.1MPa的压力下，锅内温度的压力下，锅内温度达达121。在此蒸汽温度下，可以很快杀死各种细菌。在此蒸汽温度下，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢。及其

18、高度耐热的芽孢。 实验实验4：果汁中的果胶和果胶酶：果汁中的果胶和果胶酶 微量可调移微量可调移液器的标准操作：液器的标准操作：按到第一档，垂直进按到第一档，垂直进入液面几毫米。入液面几毫米。缓慢松开控制按钮，否缓慢松开控制按钮，否则液体进入吸头过速会导致液体倒吸人移则液体进入吸头过速会导致液体倒吸人移液器内部吸人体积减少。液器内部吸人体积减少。打出液体时贴打出液体时贴壁并有一定角度，先按到第一档，稍微停壁并有一定角度，先按到第一档，稍微停顿顿1s后，待剩余液体聚集后，再按到第二后，待剩余液体聚集后，再按到第二档将剩余液体全部压出。档将剩余液体全部压出。 （5）材料来源和使用）材料来源和使用实验

19、实验1：大肠杆菌的培养和分离中的大肠杆菌：大肠杆菌的培养和分离中的大肠杆菌实验实验8：果酒及果醋的制作中的醋化醋杆菌：果酒及果醋的制作中的醋化醋杆菌 市场上基本没有菌种可买。是否可以从当地大学市场上基本没有菌种可买。是否可以从当地大学的生物系获得菌种。的生物系获得菌种。 将一瓶醋盖子打开，几天后醋表面长出一层白色将一瓶醋盖子打开，几天后醋表面长出一层白色的东东就可用了。的东东就可用了。四、教学建议四、教学建议2进行预实验进行预实验实验实验4：果汁中的果胶和果胶酶中，果胶酶保：果汁中的果胶和果胶酶中，果胶酶保存在冰箱中，做时取出，制备果胶酶溶液，存在冰箱中，做时取出，制备果胶酶溶液，浓度多少适宜

20、？我们配成浓度多少适宜？我们配成2的果胶酶溶液的果胶酶溶液中果胶酶无法溶解，中果胶酶无法溶解，0.2%的果胶酶溶液中的果胶酶溶液中果胶酶溶解的也不好，仍有不少酶沉淀下果胶酶溶解的也不好，仍有不少酶沉淀下来。来。实验实验5：加酶洗衣粉的使用条件和效果，未加酶的普通：加酶洗衣粉的使用条件和效果，未加酶的普通 洗衣粉好像比较难买。加酶洗衣粉教材洗衣粉好像比较难买。加酶洗衣粉教材P36页推荐的页推荐的 是奥妙洗衣粉，但是实际上有的品牌的比他效果好。是奥妙洗衣粉，但是实际上有的品牌的比他效果好。实验实验10：泡菜的腌制和亚硝酸的测定：泡菜的腌制和亚硝酸的测定 泡菜汁的选择泡菜汁的选择 超市里买来的所谓韩

21、国泡菜超市里买来的所谓韩国泡菜的汁，还不知道效果如何。咸菜汁肯定是的汁，还不知道效果如何。咸菜汁肯定是不行的。不行的。 实验实验11：植物的组织培养：植物的组织培养 MS培养基母液培养基母液P60：大量元素母液（：大量元素母液（10）（混合）（混合 定容时，必须最后加入氯化钙，因为会与磷酸二定容时，必须最后加入氯化钙，因为会与磷酸二 氢钾形成磷酸钙之类不溶于水的沉淀）氢钾形成磷酸钙之类不溶于水的沉淀）; 微量元素母液：（微量元素母液：（100）微量元素中的铁盐应单独）微量元素中的铁盐应单独 配成母液，防止与其他元素混合形成三价铁，植配成母液，防止与其他元素混合形成三价铁，植 物无法吸收；物无法吸收； 有机成分母液（有机成分母液（100）；）； 激素母液等激素母液等（6）学生兴趣的维持）学生兴趣的维持四、教学建议四、教学建议2进行预实验进行预实验建议组织课外活动小组，激发和保护学生学习的积极性。建议组织课外活动小组，激发和保护学生学习的积极性。 3自学为主，指导为辅自学为主，指导为辅 本模块对学生的要求是在自学有关知识的基础上，在教师本模块对学生的要求是在自学有关知识的基础上，在教师的指导下自己设计并进行实验，然后收集和整理资料，写的指导下自己设计并进行实验，然后收集和整理资料，写出报告，进行口头交流，相互讨论。出报告，进