资源简介

(共29张PPT)
实践出真知——生物技术与工程专题
红叶小檗、石楠
上一张是
红叶李、红碧桃
实践出真知——生物技术与工程专题
目录
01
02
03
考查依据
考题
分析
考向
预测
06
备考
策略
04
考查依据
01
课程目标：学生通过本课程的学习，能认识到生物学在坚持人与自然和谐共处、促进科技发展、社会进步和提高人类生活质量等方面的重要贡献；
树立生命观念，能够运用这些观念认识生命现象，探素生命规律；
形成科学思维的习惯，能够运用已有的生物学知识、证据和逻辑对生物学议题进行思考或展开论证；
掌握科学探究的思路和方法，形成合作精神，善于从实践的层面探讨或尝试解决现实生活问题；
具有开展生物学实践活动的意愿和社会责任感，在面对现实世界的挑战时，能充分利用生物学知识主动宣传引导，愿意承担抵制毒品和不良生活习惯等社会责任，为继续学习和走向社会打下认识和实践的基础。
课程内容：本模块的内容包括发酵工程、细胞工程、基因工程和生物技术安全与伦理等。生物学知识是生物工程的设计基础，而生物工程则应在法律和伦理的约束下，以人类需求为目标进行产品的开发，进而推动生物学的不断进步，提高人类生活质量。本模块包括四个较为具体的概念，这些概念既是对必修内容的扩展和应用，又是对生物技术和工程的认识和理解。实践的环节，是帮助学生达成教学目标的关键。
学科核心素养：
生命观念
科学思维
科学探究
社会责任
2022山东卷25（2）
理解、识记、接受与处理
信息、科学探究的能力
2022山东卷25（4）单克隆抗体的制备、白血病的治疗
培养社会责任与担当
2022年山东卷13.DNA粗提取
基础知识
一核四层四翼
考查依据
01
2022年山东卷15.20
基于基础知识进行
推理的科学思维
考题分析
年份 考点 模块
2020 1卷 单克隆抗体的原理及流程 细胞工程
3卷 乳腺生物反应器 细胞工程
山东 胚胎工程 细胞工程
2021 山东 单克隆抗体、胚胎工程 细胞工程
2022 乙卷 胚胎工程、胚胎移植 细胞工程
山东 单克隆抗体 细胞工程
选修内容 必修模块中相关知识
发酵工程 细胞的分子组成、生态系统的物质循环、环境保护、细胞呼吸、种群的数量变化
基因工程 酶的特性、DNA 分子的结构和功能、基因与性状的关系、DNA 是主要的遗传物质、基因重组及其意义、蛋白质的结构和功能、基因指导蛋白质的合成、中心法则等
细胞工程 细胞的结构、细胞的分化、细胞的全能性、植物的激素调节、免疫调节、配子的形成过程、受精作用、动物的激素调节等
生物技术安全和伦理 关注转基因生物和转基因食品的安全性、外来物种入侵等
模块知识体系之间的联系
02
考题分析
02
考题分析
2022山东卷13．关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ）
A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D．粗提取的DNA中可能含有蛋白质
1.基础性：DNA粗提取与鉴定的必备知识
2.综合性：综合考查学生的阅读理解能力，信息获取能力，以及运用已有知识归纳与概括得出结论的能力。渗透的核心素养是生命观念、科学思维和科学探究。
3.应用性：学生运用掌握的知识分析问题解决问题
2021年山东卷13.
粗提取DNA时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌，过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤，在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是
A.加入适量的木瓜蛋白酶
B.37～40℃的水浴箱中保温10～15 分钟
C.加入与滤液体积相等的、体积分数为95%的冷却的酒精
D.加入NaCl调节浓度至2mol/L→过滤→调节滤液中NaCl浓度至0.14 mol/L
同类试题
联系现实情境，考查DNA的粗提取
02
考题分析
2022山东卷14．青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是（ ）
A．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B．可用深层通气液体发酵技术提高产量
C．选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D．青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
1.基础性：微生物的培养必备知识
2.综合性：综合考查知识点的延伸和迁移。生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。
3.创新性：贴近生活的例子为情境，命题精巧出新，内容源于教材又高于教材
4.应用性：学生运用掌握的知识分析问题解决问题
2021年山东卷20.
含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭，硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法错误的是
A.乙菌的运动能力比甲菌强
B.为不影响菌的运动需选用液体培养基
C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染
同类试题
联系现实情境，进行知识迁移，考查微生物的培养
02
考题分析
2022山东卷15．如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是（ ）
A．双抗可同时与2种抗原结合
B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
1.基础性：单克隆抗体的必备知识
2.综合性：读图辨析能力，知识点的延伸和迁移。渗透的核心素养是生命观念、 科学思维、科学探究和社会责任。
3.创新性：知识延伸，命题精巧出新，内容源于教材又高于教材
4.应用性：学生运用掌握的知识分析问题解决问题
2021年山东卷15.
一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72 注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是
A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗
D.p72 部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
同类试题
联系热点问题、现实情境，考查单克隆抗体
02
考题分析
2022山东卷20．啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是（ ）
A．用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
B．焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C．糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D．通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期
1.基础性：微生物培养、基因工程的必备知识
2.综合性：知识点的延伸和迁移，阅读解码能力。青岛啤酒品牌，培养了学生传承文化的社会责任和文化自信。渗透的核心素养是生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。
3.创新性：知识延伸，命题精巧出新，内容源于教材又高于教材
4.应用性：学生运用掌握的知识分析问题解决问题
2021年山东卷12.
葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是
A.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌
C.葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
D.制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
同类试题
联系现实情境，考查酵母菌的培养
02
考题分析
2022山东卷25．（12分）某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。
（1）为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是_______________________________________________。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的______（填“3'端”或“5'端”）。
1.问题：各个关键词之间的联系是什么？
2.必备知识：构建重组载体的操作步骤、基因工程的工具、PCR技术、
引物的特点、蛋白质工程
两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补配对
5'端
02
考题分析
（2）PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是_________________________________________________________________________
修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是_______________。
在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变
在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基，使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数
必备知识：与必修模块联系
1.表达载体的构建
2.启动子、终止子的概念
3.基因编码序列、RNA序列、氨基酸序列之间的对应关系
4.密码子与碱基序列的关系
5.限制酶的作用特点
关键能力：
1.提高阅读、识图辨析能力，准确获取信息的能力
2.注重文字表达能力的训练
3.构建知识网络的能力，加深对知识的理解
02
考题分析
（3）融合蛋白表达成功后，将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是___________________________；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是_______________________________________。
（4）根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是_________________________________。
促进UBC与FLAG-P的结合
P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列
药物A促进UBC与FLAG-P的结合，从而促进
蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的
必备知识：抗原抗体杂交
关键能力：识图辨析能力，准确获取信息的能力，文字表达能力
核心素养：生命观念、科学思维、科学探究、社会责任
2021年山东卷25.人类γ基因启动子上游的调控序列
中含有BCL11A蛋白结合位点，该位点结合BCL11A
蛋白后，γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位
点的序列，解除对γ基因表达的抑制，可对某种地
中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了γ基因
上游不同长度的片段，将这些片段分别插入表达载
体中进行转化和荧光检测，以确定BCL11A蛋白结合
位点的具体位置。相关信息如图所示。
（1）为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知，在F1～F7末端添加的序列所对应的限制酶是 ____________，在R末端添加的序列所对应的限制酶是 ____________。本实验中，从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要 _________种酶。
SalⅠ
EcoRⅠ
6
同类试题
必备知识：基因工程的工具、基本操作程序
关键能力：识图辨析能力，准确获取信息的能力，文字表达能力、实验探究能力、综合应用能力
（2）将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞，成功转化后，含F1～F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白，受体细胞有荧光，含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因
（3）向培养液中添加适量的雌激素，含F1～F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光，而含F5～F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列，据此结果可推测，BCL11A蛋白结合位点位于 ____________________________________，
理由是 ____________________________________________。
F7与R扩增产物不含完整的启动子，荧光基因不表达。
引物F4与F5在调控序列上所对应的区段上
结合位点位于F4的下游，F5对应序列的上游
必备知识：启动子、受体细胞的转化、PCR技术、细胞培养
关键能力：准确获取信息的能力，文字表达能力、实验探究能力、综合应用能力
2020山东卷25.水稻胚乳含直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因（Wx基因）启动子序列的定点编辑，从而获得了3个突变品系。
(1)将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需的酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶,重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。
(2)根据启动子的作用推测，Wx基因启动子序列的改变影响了RNA聚合酶与启动子的识别和结合,从而改变了Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比，3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列不发生(填：“发生”或“不发生”）改变，原因是编码直链淀粉合成酶的碱基序列中不含启动子。
基因工程的工具：将外源基因插入质粒构建重组载体时，要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶。重组载体（目的基因）进入受体细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。
启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，如果启动子序列改变将会影响RNA聚合酶与之结合和识别，进而影响基因的转录水平。在真核生物中，编码蛋白质的序列是基因中编码区，编码区中不包括启动子序列，因此直链淀粉合成酶的基因碱基序列中不含有启动子。因此3个突变品系中Wx基因中控制合成直链淀粉酶的氨基酸序列不发生改变。
必备知识
关键能力：阅读理解能力、逻辑思维能力等。
同类试题
03
考向预测
1.常规题型考查基因工程、细胞工程、传统发酵技术、微生物的培养与应用等理论基础的考查或原因分析。
2.创新情境中考查基础知识或者实验方案设计及评价
3.关注生物科技前沿、热点问题，比如乡村振兴问题，比如黄河流域高质量发展问题、生态保护问题。
解题关键：基础知识牢固。
建构好知识网络和概念图。
正确解读文本和图表。
用规范化语言表述。
三、项目化学习，巩固好大概念
备考策略
04
一、利用好教材，狠抓基础知识
四、实验教学法，渗透劳动观念
二、开展大阅读，拓宽视野。
备考策略
04
对基础知识透彻理解，将所学知识融汇贯通。
教学中构建思维导图、主干知识为核心，理清答题思路，有规律可循。强化学生对知识的准确运用和综合运用能力的培养。
学情分析
审题存在畏难情绪
获取信息的能力差
知识点记忆不扎实
语言规范性差
一、利用好教材，狠抓基础知识
备考策略
04
三、项目化学习，巩固好大概念
2.生物学课程标准的内容要求聚焦大概念。以生物技术与工程这一模块为例，本模块包括4个较为具体的概念。在当前高中生物教育改革背景下，将项目化学习应用到高中生物单元教学中。这对于学生学习方式的转变、科学探究方法的掌握、生物学核心素养的落实、创新能力的培养和教师的个人专业素养的提升等有深刻的影响。
1.项目化学习，是以真实世界的问题为驱动，学生通过组建学习小组，以项目主题为中心，借助多元化的学习资料开展探究性学习，并将最终学习结果通过项目作品进行展示的学习方式。
3. 项目的设计源于生活，而项目的实施则是通过理论，方法和技术的组合使用来解决生活中的实际问题，项目化学习主要包括以下6个基本步骤。
项目式学习的核心阶段
学习者经过有意义的实践过程后才
会形成
小组代表展示和解说完成的项目作品，展示过程中要重点介绍项目成果的创新点
贯穿整个项目化学习过程中，包括过程性评价和总结性评价，
4.实际教学中，教师需要立足于高中生物课程标准，以重要概念为项目单元，建构大概念、重要概念、次位概念之间的结构关系以及厘清上述概念之间的内在逻辑，建立概念系统结构图，然后再分析教材，挖掘生物学事实性知识，构建知识网络图。教师基于真实的情境提出核心问题，每个核心问题下可设计一系列有关联的子问题（或项目任务），然后，呈现多样的、高度相关的学习材料，以“情境—问题—活动”为主线，实施课堂教学。
①构建细胞的基本结构的物理模型；②演绎细胞结构之间的相互联系、协调配合；③实验观察不同植物材料的叶绿体的分布及形态。
备考策略
04
四、实验教学法，渗透劳动观念
1.明确教学目标
核心素养提倡坚持以学生为主体的原则。因此，在高中生物实验教学过程中，教师要对学生实际情况展开深入分析，做好有效的指导，给学生提供良好的指引，结合实验内容明确教学目标，提倡要培养学生的探究能力，激发学生参与实验的兴趣，使教学获得理想的效果。比如，教师要带着学生深入思考“哪种方法？材料？结果？”这一问题，问题驱动学生思考，发散思维，提高学生解决问题的能力，培养学生的创新能力。
习近平总书记 在教育大会上多次强调培养学生德智体美劳的全面发展，特别注重发展学生诚实劳动、幸福劳动、创造性劳动的观念。正确的劳动观念有助于学生树立正确的劳动观，从而更好的发挥学生的主体地位，落实素质教育，真正做到“知行合一”。
2.发挥学生主体作用
引导学生到实际生活中进行探索，强化学生对现实生活的感知能力。学习发酵工程时，让学生自由结组制作泡菜、果酒、果醋，既能深化课本知识，提高了实验探究的能力，又能渗透劳动观念。同时通过小组学习让学生更积极地参与到实验当中。将生物学学科的核心素养与劳动教育进行融合，在讨论生命现象和研究生命现象的过程中形成生态意识，也能培养学生尊重劳动的劳动观念。
3.开展课外实践活动
如可以参观制药厂、酒厂，甚至大学的组培实验室、细胞培养室，如果不能亲自去，可以与高校的老师联系，我曾经和学生一起与山师植物学的讲师进行微信视频，带学生云参观植物学实验室和分子实验室。我大学舍友在科兴公司工作，后来他们最先研制出来疫苗以后，我带学生与她微信视频，带学生云参观他们的实验室。这些实践活动都可以帮助学生开阔思维，学生提高科学探究水平，引导学生参与环境保护实践，开展的活动必须与时俱进，适合学生的发展要求，利用好学生的最近发展区，激发学生的劳动创造性。
谢谢聆听 敬请指导
立德树人
一花一草一木，皆为生物，
一粒药一杯酒一抔土，都能探寻生物的奥秘。

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