2017普通高中生物课程标准.doc

.四、 课程内容（一）必修课程必修课程是现代生物学的核心内容，对于提高全体学生的生物学素养具有不可或缺的作用；必修课程所选内容是学习选修课程的基础。必修课程面向全体高中生，选择了最基本的生物学重要概念。为了让学生更好地理解与掌握教学内容，教学中要高度重视学生的实践环节，力求为学生提供更多的动手实践机会。模块 1 分子与细胞本模块包括细胞的分子组成、细胞的结构、细胞的代谢、细胞的增殖以及细胞的分化、衰老和死亡等内容。细胞是生物体结构与生命活动的基本单位。细胞生物学是生命科学的重要基础学科，分子生物学的发展促使细胞生物学的研究进入了分子水平。本模块选取了细胞生物学方面的最基本的知识，是学习其他模块的基础。它还反映了细胞生物学研究的新进展及相关的实际应用。通过本模块的学习，学生将在微观层面上，更深入地理解生命的本质。了解生命的物质性和生物界的统一性，细胞生活中物质、能量和信息变化的统一，细胞结构与功能的统一，生物体部分和整体的统一等，有助于科学自然观的形成。学习细胞的发现、细胞学说的建立和发展，有助于学生加深对科学过程和本质的理解。【内容标准】概念 1 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位1.1 细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子1.1.1 说出细胞主要由 C、H 、O、N、P、S 等元素构成，其中以碳原子为骨架形成复杂的生物大分子1.1.2 指出水大约占细胞重量的 2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命中具有重要作用1.1.3 举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关 1.1.4 概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质1.1.5 举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用1.1.6 阐明蛋白质通常由 20 种氨基酸分子组成，其功能取决于由氨基酸序列决定的三维结构，细胞的功能主要由蛋白质完成1.1.7 概述核酸由核苷酸聚合而成，是贮存与传递遗传信息的生物大分子1.2 细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动1.2.1 概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与外界环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流1.2.2 阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动1.2.3 阐明遗传信息主要贮存在细胞核中1.2.4 举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动1.3 各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异1.3.1 说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成。这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构1.3.2 描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核概念 2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖.2.1 物质通过被动运输或主动运输方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动2.1.1 阐明质膜具有选择透过性2.1.2 举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白2.1.3 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域2.2.1 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，少数酶是 RNA，酶活性受到环境因素（如pH 和温度等）的影响2.2.2 解释 ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质2.2.3 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，并将其转化为细胞可利用的化学能储存在有机分子中2.2.4 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量2.3 细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程2.3.1 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性2.3.2 说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体2.3.3 描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程【教学提示】在本模块的教学中，教师要组织好各种观察、实验等探究性学习活动，帮助学生增加感性认识，克服对微观结构认识的困难，使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能。结合生物个体水平的知识、化学和物理学知识以及学生的生活经验，突破学习难点。鼓励学生搜集有关细胞研究和应用方面的信息，进行交流，以丰富相关知识，加深对科学、技术、社会相互关系的认识。为帮助学生达成对上述概念 1 的理解，应开展下列教学活动：（1）检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质；（2）观察叶绿体和细胞质流动；（ 3）尝试制作真核细胞的结构模型；（ 4）使用显微镜观察各种细胞，可结合电镜照片分析细胞的亚显微结构，有条件的学校可组织学生参观电子显微镜实验室。为帮助学生达成对上述概念 2 的理解，应开展下列教学活动：（1）通过模拟实验探究膜的透性；（2 ）观察植物细胞的质壁分离和复原；（3 ）探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素；（ 4）提取和分离叶绿体色素；（5）探究酵母菌的呼吸方式；（ 6）制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片；（7）模拟探究细胞表面积与体积的关系；（8 ）搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。【学业要求】完成本模块学习后，学生应能从结构与功能相适应这一视角，解释细胞由多种多样的分子组成，这些分子是各项生命活动的物质基础（素养 1、素养 2）；建构并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构通过分工与合作，形成相互协调的有机整体，实现细胞水平的各项生命活动（素养 1、素养 2、素养 3）；从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化（素养1、素养 3）；观察多种多样的生物体，提供证据说明生物体由细胞构成，这些细胞具有多种形态和功能，但同时又都具有相似的基本结构（素养 1、素养 3）；观察处于细胞周期不同阶段的细胞，结合有丝分裂模型，描述细胞生长与增殖的主要特征，并举例说明细胞的分化、衰老、死亡等生命现象（素养 1、素养3、素养 4）。模块 2 遗传与进化.本模块包括遗传的细胞基础、遗传的分子基础、遗传的基本规律、生物的变异和生物的进化等内容。生物通过生殖、发育和遗传实现生命的延续和种族的繁衍，通过进化形成物种多样性和适应性。本模块选取的减数分裂和受精作用、DNA 分子的结构和功能、遗传和变异的基本原理及应用等知识，主要是从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性；选取的现代生物进化理论和物种形成等知识，主要是阐明生物进化的过程和原因。本模块的内容，对于学生理解生命的延续和发展，认识生物界及生物多样性，形成生物进化的观点，树立正确的自然观有重要意义；同时，对于学生理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类健康等方面的价值，也是十分重要的。【内容标准】概念 3 遗传信息控制生物性状，并代代相传3.1 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在 DNA 分子上3.1.1 概述多数生物的基因是 DNA 分子的功能片段，有些病毒的基因在 RNA 分子上，蛋白质的氨基酸序列是由基因决定的3.1.2 概述 DNA 分子是由四种脱氧核苷酸构成的长链，一般由两条反向平行的长链上的碱基互补配对形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息3.1.3 概述 DNA 分子通过半保留方式进行复制3.1.4 概述 DNA 分子上的遗传信息通过 RNA 指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要是由蛋白质决定的3.1.5 举例说明某些基因序列不变但表型改变的表观遗传现象3.2 有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能3.2.1 阐明减数分裂产生只含有一半遗传信息的精细胞或卵细胞3.2.2 说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代3.2.3 阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状3.2.4 概述性染色体上的基因传递和性别相关联3.3 由突变和基因重组引起的变异是可以遗传的3.3.1 概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因序列的改变3.3.2 阐明基因序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果3.3.3 描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变3.3.4 阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异3.3.5 举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变3.3.6 举例说明人类遗传病是可以检测和预防的概念 4 生物的多样性和适应性是进化的结果4.1 地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同祖先4.1.1 尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先4.1.2 尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA 的结构与功能等方面具有许多共同特征4.2 适应是自然选择的结果4.2.1 举例说明种群内的可遗传变异将赋予某些个体在特定环境中的生存和繁殖优势.4.2.2 阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加4.2.3 说明自然选择导致生物更好地适应特定的生存环境4.2.4 概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释4.2.5 阐述变异、选择和隔离可导致物种形成4.3 生物多样性为人类生存提供资源与适宜环境4.3.1 阐明生物多样性包括物种多样性、遗传多样性以及生态系统多样性4.3.2 举例说明人类生存和发展受益于生物多样性【教学提示】在本模块的教学中，教师要善于引导学生从生活经验中发现和提出问题，创造条件让学生参与调查、观察、实验和制作等活动，体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程，学习有关概念、原理、规律和模型，应用有关知识分析和解决实践中的问题。为帮助学生达成对上述概念 3 的理解，应开展下列教学活动：（1）运用模型或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化；（2）搜集 DNA 分子结构模型建立过程的资料并进行讨论和交流；（3）制作DNA 分子双螺旋结构模型；（4 ）模拟植物或动物性状分离的杂交实验；（5）搜集生物变异在育种上应用的事例；（6）调查常见的人类遗传病并探讨其监测和预防；（7 ）搜集恶性肿瘤防治方面的资料，讨论恶性肿瘤的防治。为帮助学生达成对上述概念 4 的理解，应开展下列教学活动：（1）搜集生物进化理论发展的资料，探讨生物进化观点对人们思想观念的影响；（2）用数学方法讨论自然选择使种群的基因频率发生变化。【学业要求】完成本模块学习后，学生应能使用细胞减数分裂的模型，阐明 DNA 与染色体的关系及其在编码遗传性状并代代相传过程中的作用（素养 1、素养 2）；基于证据，论证可遗传的变异来自基因重组、基因突变和染色体变异（素养 2、素养 3）；运用统计与概率的相关知识，解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化（素养 2、素养 3）；运用遗传与变异的观点，解释常规遗传学技术在现实生产生活中的应用（素养 1、素养 4）；分析不同类型的证据，探讨地球上现存的丰富多样的物种是由共同祖先经长期进化形成的（素养 1、素养 2、素养 4）；基于可遗传的变异，以及变异可能带来的生存与繁殖优势等方面的实例，解释生物的适应是自然选择的结果（素养 1、素养 2）；从生命进化观的视角，分析人类活动对生物多样性的影响（素养 1、素养 2、素养 4）。（二）选修课程模块 1 稳态与调节本模块包括人体的内环境与稳态、人和动物生命活动的调节，以及植物的激素调节等内容。所有的生命系统都存在于一定的环境之中，在不断变化的环境条件下，依靠自我调节机制维持其稳态。高等多细胞生物体和人体在生长、发育、代谢、遗传和变异等各种生命活动中，通过一定的调节机制，使机体保持稳态，并作为一个整体完成复杂的生命活动，适应多变的环境。本模块选取有关生命活动调节与稳态的知识，有助于学生理解高等多细胞生物个体生命活动的规律，从系统分析的角度，认识个体生命系统的稳态。【内容标准】概念 1 生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态1.1 内环境为机体细胞提供适宜的生存环境，机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换1.1.1 说明血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境1.1.2 阐明机体细胞生活在内环境中，通过内环境与外界环境进行物质交换，同时也参与内环境的形成和维持1.1.3 简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换.1.2 内环境的变化会引发机体的自动调节，以维持内环境的稳态1.2.1 以血糖、体温、pH 和渗透压等为例，阐明机体通过调节作用保持内环境的相对稳定，以保证机体的正常生命活动1.2.2 举例说明机体不同器官、系统协调统一地共同完成各项生命活动，是维持内环境稳态的基础1.3 神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化，并作出反应调控各器官、系统的活动，实现机体稳态1.3.1 概述神经调节的基本方式是反射（可分为条件反射和非条件反射），其结构基础是反射弧1.3.2 阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导1.3.3 阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成1.3.4 分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调，共同调控器官和系统的活动，维持机体的稳态1.3.5 举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动1.3.6 简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动1.4 内分泌系统产生的多种类型的激素，通过体液传送而发挥调节作用，实现机体稳态1.4.1 说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成，包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体，它们分泌的各类激素参与代谢的调节1.4.2 举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态，如甲状腺素分泌的调节和血糖平衡的调节等1.4.3 举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态，如体温调节和水盐平衡的调节等1.4.4 举例说明其他体液成分参与稳态的调节，如二氧化碳对呼吸运动的调节1.5 免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除机体内衰老、死亡或异常的细胞，实现机体稳态1.5.1 举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础1.5.2 概述人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫1.5.3 阐明特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定病原体发生的免疫应答1.5.4 举例说明免疫功能异常可能引发疾病，如过敏、自身免疫病、艾滋病和先天性免疫缺陷病等1.6 植物生命活动受到多种因素的调节，其中最重要的是植物激素的调节1.6.1 概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出两重性，既能促进生长，也能抑制生长1.6.2 举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节1.6.3 举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其类似物在生产上得到了广泛应用1.6.4 概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等【教学提示】本模块的主题是个体水平的稳态与调节，内容比较抽象。教学中，教师应积极组织学生开展相关活动，帮助学生理解和掌握知识，提高运用知识解决实际问题的能力。为帮助学生达成对选修课程概念 1 的理解，可开展下列教学活动：（1）观看血液分层实验的视频，讨论血细胞与血浆的关系；（2）用概念图教学法揭示内环境与外界环境的物质交换的关系；（ 3）比较清水、缓冲液、体液对 pH 变化的调节作用；（ 4）以内环境的某种成分为例，讨论各系统是如何协同维持其相对稳定的；（5）观看反射过程的动画，分析反射弧的组成；（6 ）通过资料分析神经系统受损对.人体运动等行为的影响，探讨神经调节的结构基础；（7）以某种激素的发现史为例，讨论研究激素生理功能的方法；（8）结合日常生活，讨论生活用品或食品中含有过量激素对身体健康的影响；（9 ）讨论滥用兴奋剂的危害；（10）结合个人免疫接种的经历，探讨免疫制剂的作用；（ 11）讨论器官移植与组织相容性抗原的关系，并探讨干细胞移植的价值；（12）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用；（13 ）探究乙烯利对水果的催熟作用；（14）查找植物激素在生产中应用的相关资料。【学业要求】完成本模块学习后，学生应能运用图示和模型等方法，表征并阐释内环境为机体细胞提供适宜的生存环境并与外界环境进行物质交换（素养 1、素养 2）；结合日常生活中的情境，分析说明人体通过神经系统、内分泌系统以及免疫系统的调节作用对内外环境的变化作出反应，以维持内环境稳态（素养 1）；评估多种生活方案，认同并采纳健康的生活方式，远离毒品，向他人宣传毒品的危害及传染病的防控措施等（素养 2、素养 3）；基于植物激素在生产生活中应用的相关资料，结合植物激素和其他因素对植物生命活动的调节，分析并尝试提出生产实践方案（素养 3、素养 4）。模块 2 生物与环境本模块包括种群和群落、生态系统、生态环境的保护等内容。在生态系统中，生物与环境之间相互影响，种群数量不断变化，群落也处在演替过程中。生态系统通过自动调节作用，实现物质循环和能量流动的相对稳定，形成稳态。人类的活动对生态环境产生重大的影响，生态环境的保护已成为全人类共同关心的问题。本模块选取有关生物与环境的知识，有助于学生理解生命活动的本质，了解系统分析的思想和方法，提高对生命系统与环境关系的认识，并为学生树立人与自然和谐发展的观念，形成生态意识和环保意识奠定基础。【内容标准】概念 2 组成生态系统的生物成分与非生物成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态2.1 不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落2.1.1 列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征2.1.2 尝试建立数学模型解释种群的数量变动2.1.3 举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征2.1.4 描述群落具有垂直结构和水平结构等特征，并可随时间而改变2.1.5 阐明一个群落替代另一个群落的演替过程，包括初生演替和次生演替两种类型2.1.6 分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点2.2 生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统，完成物质循环、能量流动和信息传递2.2.1 阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体2.2.2 讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构2.2.3 分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环，并呈现出能量单向流动和逐级递减的规律2.2.4 举例说明利用物质循环和能量流动规律人们能够更加科学地规划和有效地利用生态系统中资源的途径2.2.5 解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系2.2.6 阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象.2.2.7 举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用2.2.8 分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构2.3 生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定2.3.1 解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力2.3.2 举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等2.3.3 阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定2.4 人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响，保护生态环境是人类生存和可持续发展的必要条件2.4.1 探讨人口增长会对生态环境造成压力2.4.2 关注全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、荒漠化和环境污染等全球性生态环境问题对生物圈的稳态造成威胁，同时也影响到人类的生存和可持续发展2.4.3 概述生物多样性对维持生态系统稳态以及人类生存和发展的重要意义，并尝试提出人与环境和谐相处的合理化建议2.4.4 举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术，达到资源多层次和循环利用的目的，使特定区域中的人和自然环境均受益2.4.5 形成“环境保护需要从我做起”的意识【教学提示】本模块中所涉及的生态环境问题与实际生活联系密切。教学中，教师应通过引导学生开展有关的实验、调查和搜集资料等活动，特别是了解当地生态系统、保护当地生态环境的活动，提高环境保护意识。为帮助学生达成对选修课程概念 2 的理解，可开展下列教学活动：（1）探究培养液中某种酵母种群数量的动态变化；（2）研究土壤中动物类群的丰富度；（3 ）尝试分析当地自然群落中某种生物的生态位；（4 ）探究或观察记录水族箱或鱼缸中群落的演替；（5 ）设计并制作生态瓶，观察和比较不同生态瓶中生态系统的稳定性，撰写报告分析其原因；（6）调查或探讨一个校园、公园、农田、森林、湿地或池塘生态系统中的能量流动；（7）设计保持和提高某个生态系统稳定性的方案；（ 8）调查当地生态环境中存在的主要问题，提出保护建议或行动计划；（9 ）搜集生物多样性保护的实例，讨论当代生态系统是否已经出现严重的生物多样性下降的趋势及其对人类的影响。【学业要求】完成本模块学习后，学生应能运用数学模型的形式表征并解释影响种群密度的因素（素养 1、素养2）；基于实例，解释生态系统中存在着物质循环、能量流动和信息传递的现象（素养 1、素养 2）；评估和论证某一因素对生态系统的干扰所引发的多种潜在变化，可能是生态系统通过自我调节作用保持或恢复相对稳定，也可能是该生态系统遭到彻底破坏无法恢复或达成新的平衡甚至形成新的生态系统（素养 1、素养 3）；分析或探讨人类活动对生态系统动态平衡的影响，并尝试提出人与环境和谐相处的合理化建议（素养 2、素养 4）。模块 3 生物技术与工程本模块是偏重实践类的课程，其中涉及的生物技术是指广义的生物技术，而不限于现代生物技术。内容包括基因工程、细胞工程、发酵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 4 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，又是对生物工程和技术的认识和理解。实践的环节是帮助学生达成教学目标的关键。这些实验有的使学生了解基本原理或获得基本知识，有的偏重于实际应用。教师要充分利用学校的现有条件，为学生提供实践的机会。【内容标准】概念 3 发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品3.1 获得纯净的微生物培养物，是发酵工程的基础3.1.1 阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提3.1.2 阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术3.1.3 举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物3.1.4 概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法3.1.5 概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法3.2 发酵工程为人类提供多样的生物产品3.2.1 举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的3.2.2 阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品3.2.3 举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值概念 4 细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品4.1 植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术4.1.1 阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程4.1.2 概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术4.1.3 举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率4.2 动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术4.2.1 阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础4.2.2 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程4.2.3 阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程4.2.4 概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术4.2.5 简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值4.3 对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体4.3.1 简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程4.3.2 简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术概念 5 基因工程赋予生物新的遗传特性5.1 基因工程是一种重组 DNA 技术5.1.1 概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的5.1.2 阐明 DNA 重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA 连接酶和载体三种基本工具.5.1.3 阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤5.1.4 举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质5.2 蛋白质工程是基因工程的延伸5.2.1 概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质5.2.2 举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造，生产目标蛋白的过程概念 6 生物技术安全与伦理是当今社会必须面对的话题6.1 转基因产品的安全性引发社会的广泛关注6.1.1 举例说出日常生活中的转基因产品6.1.2 探讨转基因技术在应用过程中带来的影响6.2 中国禁止生殖性克隆人6.2.1 举例说出生殖性克隆人面临的伦理问题6.2.2 分析说明我国为什么不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验6.3 世界范围内应全面禁止生物武器6.3.1 举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害6.3.2 认同我国反对生物武器及其技术和设备的扩散【教学提示】在本模块的教学中，教师既要使用讲授演示的方式进行教学，更要为学生提供实验条件及必要的参考资料，指导其设计和进行实验。根据本模块的特点，教师应该给予学生更多的机会参与主动的学习活动。例如，要求学生在学习了有关知识的基础上，自己设计实践方案并进行实验，也可以安排学生收集和整理资料，撰写报告，相互讨论。教师要充分利用实验室条件，尽可能减少每个实验小组的人数，使每个学生都有充分的动手实践机会。为帮助学生达成对选修课程概念 3 的理解，可开展下列教学活动：（1）通过配制培养基、灭菌、接种和培养等实验操作获得纯化的酵母菌落；（2）分离土壤中分解尿素的细菌，并进行计数；（ 3）利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜；（4）利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋。为帮助学生达成对选修课程概念 4 的理解，可开展下列教学活动：（1）利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培；（2）收集单克隆抗体在临床上实际应用的资料，并进行交流分享。为帮助学生达成对选修课程概念 5 的理解，可开展下列教学活动：（1）DNA 的提取和鉴定；（2）利用聚合酶链式反应（PCR）扩增 DNA 片段并完成电泳鉴定，或运用软件进行虚拟 PCR 实验；（3 ）利用网络基因数据库（如 GenBank）和序列比对（如 BLAST）等获得基因、蛋白质结构数据进行初步分析。为帮助学生达成对选修课程概念 6 的理解，可开展下列教学活动：（1）搜集文献资料，就“转基因食品是否安全”展开辩论；（2）搜集关于设计试管婴儿的资料，并在小组内讨论 “是否支持设计试管婴儿”；（3）搜集历史上使用生物武器的资料，并分析其严重危害。【学业要求】完成本模块学习后，学生应能结合生活或生产实例，举例说出发酵工程、细胞工程、胚胎工程和基因工程等生物工程的基本原理（素养 1）；针对人类生产或生活的某一需求，在发酵工程、细胞工程、胚胎工程和基因工程中选取恰当的技术和方法，尝试提出初步的工程学设计构想，完成初步设计或简单应用（素养 1、素养 3）；当面对日常生活或社会热点话题中与生物技术与工程有关的话题时，基于证据运用生物学基本概念和原理，就生物技术与工程的安全与伦理问题表明自己的观点并展开讨论（素养2、素养 4 ）。