2.2.1动物细胞培养和核移植技术
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动物细胞培养和核移植技术教学设计高二年级多数学生已经掌握了一定的生物学基础知识,具备了独立思考和判断能力,合作性学习的、能力也比较强,但是个体之间还是存在着较大的差异。
因此本节课以学生的学习为主,以教师的组织引领为辅。
加强教材与生活的联系,引导和调动学生的情感体验,关注学生的心理变化,培养学生对事物有正确的情感态度。
本节课通过设计的探究问题,加强了学生的小组合作意识,提高了学生分析问题的能力。
视频的播放,给学生展示了中国在克隆技术上的发展,增强了学生的兴趣和爱国意识。
同时,每个知识点都留出记忆巩固的时间,强化了知识。
《动物细胞培养和核移植》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》第2章第2节《动物细胞工程》第1节课的教学内容,主要学习动物细胞培养这一基础技术和核移植技术的过程和应用。
本节内容是本章的重点同时又是近几年的热点,又是后面学习动物细胞融合和单克隆抗体的基础。
通过本节的学习让学生充分理解和认识生物工程的前沿技术,以此激发学生热爱科学、努力学习、积极探索的精神。
专题二细胞工程动物细胞工程2.2.1 动物细胞培养和核移植技术班级:____________姓名:_____________编写:谭静审核:潍坊中学生物组【练习】(1)、在动物细胞培养过程中,下列哪种现象是不可能的()A.细胞一直在细胞悬液中分裂生长B.有少部分细胞可能在培养条件下无限地传代下去C.有部分细胞核型会发生变化D. 个别细胞会发生基因突变(2)、下列过程与细胞培养无关的是()A.检测有毒物质B.生产单克隆抗体C.筛选抗癌药物D.杂交育种(3)、世界上第一只克隆绵羊“多莉”的培育等程序如图所示。
请仔细看图后回答问题:⑴写出a所指的细胞工程名称:a⑵实施细胞工程a时,⑶多莉面部的毛色是,判断依据:。
⑷若黑面绵羊的基因型为AA,白面绵羊的基因型为aa,则克隆羊的基因型为。
【跟踪训练】一、选择题1、动物细胞工程技术的基础是()A、动物细胞融合B、胚胎移植C、动物细胞培养D、核移植2、在动物细胞培养过程中,使用胰蛋白酶的目的是()A.使动物组织分散为单个细胞进行培养B.去掉细胞壁成为原生质体C.去掉细胞膜暴露出原生质体便于细胞融合D.促进蛋白质水解为多肽3、在进行动物细胞培养时,通常选用的培养材料是()A、衰老退化的动物组织细胞B、成熟动物个体的体细胞C、动物的受精卵细胞D、动物胚胎或幼龄动物个体的细胞4、从母羊甲的体细胞中取出细胞核,注入到母羊乙去掉核的卵细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎,再植入到另一只母羊丙的子宫内,出生小羊的大多数性状()A、难以预测B、像甲C、像乙D、像丙5、生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话。
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术[学习目标] 1.归纳动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.归纳通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景。
方式一2003年,四川少年小林点燃鞭炮,导致面部、四肢被严重烧伤并感染。
为了挽救儿子的生命,小林的爸爸、妈妈向医生恳求“割皮救儿”,烧伤整形科主任魏平最终同意进行这场罕见的亲体皮肤移植手术。
为了全覆盖孩子身体上被深度烧伤并发生感染的创面,医生把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大小的皮块,儿子和爸爸的皮肤相隔相嵌,估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活半年甚至更长时间,这就给儿子自身皮肤的生长带来了生机,孩子的痊愈指日可待。
思考:1.小林在皮肤烧伤之后,很容易得病,为什么?2.选取植皮时,理论上选择谁的皮肤最好?为什么?3.自身的健康皮肤是有限的,能不能通过其他途径获得自身的皮肤?方式二古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事,表达了人类对复制自身的幻想。
1978年,美国科幻小说家罗维克(D.Rorvick)写了一本名叫《克隆人》(The Cloning of a man)的书,内容是一位富商将自己的体细胞核移植到一枚去核卵中,然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中,经过足月的怀孕,最后生下了一个健康的男婴,这个男婴就是一个克隆人。
现在,克隆人已经不是科幻小说里的梦想,而是呼之欲出的现实。
由于克隆人可能带来复杂的后果,一些生物技术发达的国家,现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。
克隆人,真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗?我们应该怎样正确看待克隆技术呢?一、动物细胞工程和动物细胞的培养1.动物细胞工程2.动物细胞培养 (1)概念:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
(2)过程动物组织块或器官――――――――――→剪碎胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理单个细胞――→加培养液细胞悬液――→初次培养原代培养―→传代培养。
2.2动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术基础巩固1.在动物细胞培养过程中,使用胰蛋白酶的目的是()A.使动物组织分散为单个细胞B.去掉细胞壁,使其成为原生质体C.去掉细胞膜,暴露出原生质体便于细胞融合D.促进蛋白质水解为多肽答案A解析在进行动物细胞培养前,先用胰蛋白酶使组织块中的细胞相互分散开,以增加与培养液的接触面积,便于培养。
2.进行动物细胞培养时,最好选用的培养材料是()A.衰老退化的动物组织细胞B.成熟动物个体的体细胞C.动物的受精卵细胞D.健康动物胚胎或幼龄动物个体的体细胞答案D解析健康动物胚胎或幼龄动物体的体细胞分裂能力强,而衰老退化的动物组织细胞、成熟动物个体的体细胞分裂能力差,一般不用。
3.下列哪种营养物质不是动物细胞培养所需要的()A.淀粉B.氨基酸C.无机盐D.水答案A解析动物细胞培养过程中需要从外界吸收多种营养物质,如氨基酸、葡萄糖、无机盐、维生素等。
淀粉是大分子有机物,动物细胞一般不能吸收大分子有机物。
4.动物细胞培养过程的顺序是()①原代培养②传代培养③用胰蛋白酶处理组织,形成分散的细胞悬液A.①②③B.①③②C.②①③D.③①②答案D解析动物细胞培养过程的顺序为选取幼龄动物或早期胚胎组织作培养材料→用胰蛋白酶处理组织,制备细胞悬液→原代培养→传代培养。
5.用动、植物成体的体细胞进行离体培养,下列叙述正确的是()A.都需用CO2培养箱B.都须用液体培养基C.都要在无菌条件下进行D.都可体现细胞的全能性答案C解析动、植物成体的体细胞进行离体培养都要在无菌条件下进行,动物成体的体细胞离体培养用液体培养基,不能体现细胞的全能性,植物成体的体细胞离体培养不一定用液体培养基,能体现细胞的全能性。
故C正确。
6.用于动物体细胞核移植的供体细胞一般都选用()A.受精卵B.传代10代以内的细胞C.传代10~50代以内的细胞D.处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞答案B解析培养的动物细胞一般当传代至10~50代左右时,部分细胞核型可能会发生变化,而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。
课题:2.2.1动物细胞工程和核移植技术 授课时期:11月 日 姓名:班级:编号【学习目标】1、了解动物细胞培养的过程及条件。
2、比较动物细胞培养与植物组织培养区别3、掌握动物体细胞核移植技术的过程和意义【学习重点】1、动物细胞培养的过程及条件。
2、用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
【学习难点】用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
【学习指导】设置问题情境,本节课学生从动物细胞培养和克隆的目的入手,通过绘图熟练掌握动物细胞培养和核移植技术的过程图,最后熟读体细胞核移植的应用为高考材料题提供相关知识储备。
【知识链接】免疫学的应用 体液免疫过程 植物细胞工程 【学习过程】知识点一:动物细胞细胞培养阅读课本44页动物细胞培养过程,完成以下内容:1、动物细胞培养:从动物有机体中取出_______,将它分散成________,然后,放在___________中,让这些细胞_______________.2、过程:A 级:1、动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于( ) A 、培养基不同 B 、动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C 、动物细胞可以传代培养,而植物细胞不能D 、动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培养成植株2、美国食品和药物管理局2008年1月15日宣布,经过克隆的牛、猪和山羊以及它们的后代均可以安全食用,克隆牛产的奶也可安全食用。
除个体水平的克隆外,还有分子、细胞、器官等水平的克隆,下列不属于克隆技术的是( )A 、从出生不久的小鼠心脏取下细胞在体外离休培养成细胞系B 、使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达C 、农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯D 、将单个B 淋巴细胞进行无性繁殖阅读课本46页“动物细胞培养条件”相关内容,完成以下内容: (1)、的环境:(2) 营养:合成培养基成分:糖、、、、,通常需加入、血浆等。
(3)、温度、P H :哺乳动物多以为宜,适宜PH 为。
(4)、气体环境:通常采用 或,将置于含有和的混合气体的培.养箱中进行培养回答以下问题:氧气和二氧化碳的作用分别是什么? 知识点三:动物细胞培养技术的应用阅读46页“动物细胞培养技术的应用”的相关内容,完成以下内容: 1、生产生物制品 如、、等。
2.2.1动物细胞培养和核移植技术第二课时动物体细胞核移植技术和克隆动物学习目标:1、简述克隆动物的概念和原理2、简述体细胞核移植技术和体细胞克隆及其应用前景3、关注体细胞克隆技术的安全性和伦理性问题学习重点和难点:动物体细胞核移植技术克隆动物的过程教学过程:二、动物体细胞核移植技术和克隆动物阅读教材47页相关文字思考:1、对动物来说,为什么不能用类似植物组织培养的方法获得完整的个体?2、根据动物细胞核仍具有全能性的特点,怎样将动物细胞的全能性表达?(一)动物体细胞核移植:是将动物的一个细胞的,移如入一个已经去掉细胞核的细胞中.使其并发育成一个新的,这个新的胚胎最终发育为动物哺乳动物核移植分为和。
思考:1、核移植得到的动物叫什么?2、体细胞核移植和胚胎核移植比较那个难度低一点?为什么?(二)体细胞核移植的培育过程1、【动手设计】1、体细胞核移植过程流程图:(以P48为例)2、回顾克隆多莉羊的生产流程:(多莉的性状和B羊完全相同说明什么问题? )(多莉体内的遗传物质全部来自B羊吗?为什么? )思考:1、核移植的原理是什么?2、为什么要去掉受体卵母细胞的核?3、用于核移植的细胞一般都选用10代以内的细胞,这是为什么?4、核移植获得克隆动物是百分之百对供体细胞的复制吗?(三)体细胞核移植技术的应用前景:1、在畜牧业生产中:可以加速进程,促进优良畜群繁育2、在保护濒危物种方面:利用体细胞核移植技术增加这些动物的数量3、在医药卫生领域:转基因克隆动物可以作为,生产许多珍贵的医用4、在治疗人类疾病时:转基因克隆动物细胞、组织、器官可以作为异种移植的。
5、对克隆动物和细胞的研究,使人类深入了解发育及衰老过程6、用克隆动物做疾病模型,使人们更好的追踪研究过程和疾病(四)体细胞核移植技术存在的问题:1、成功率比较2、绝大多数动物还存在许多克隆动物表现出缺陷,如体型过大,异常肥胖,发育困难,脏器缺陷,免疫失调等3、克隆动物食品的问题也存在质疑练一练:1、绵羊的乳腺细胞是高度分化的细胞.但用乳腺细胞的细胞核与去核卵细胞的细胞质重组成一个细胞后,这个细胞核仍然保持着全能性,这主要是因为()A.细胞核内含有保持物种发育所需要的全套遗传物质B.卵细胞的细胞质内含有生物发育所需要的全套遗传物质C.卵细胞的细胞质为细胞核提供营养物质D.细胞核中的基因在卵胞质中才能表达2.生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话。
专题二2.2.1动物细胞培养和核移植技术
一、教材分析
《动物细胞培养和核移植》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》第2章第2节《动物细胞工程》第1节课的教学内容,主要学习叶绿体动物细胞培养这一基础技术和核移植技术的过程和应用。
本节内容是本章的重点同时又是近几年的热点,,又是后面学习动物细胞融合和单克隆抗体的基础。
二、教学目标
1.知识目标:
(1).简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
(2).简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。
2.能力目标:
(1)运用细胞的基础知识,分析细胞工程的理论基础
(2)通过小组间的交流与合作,提高学生的语言表达能力及思维的严密性。
3.情感、态度和价值观目标:
(1)通过对动物细胞培养和核移植的学习体会生物科学技术的发展和进步。
(2)通过联系知识与生产实践的关系,激发学生对生物学科的兴趣热爱。
三、教学重点难点
重点:(1)动物细胞培养的过程及条件。
(2)用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
难点:用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
四、学情分析
我们的学生基础较差,有些学生必修模块的知识掌握不牢固,所以本节知识的学习有一定的难度,讲解时需要详细。
并且这一节的知识离现实生活较远,需仔细分析,但学生对这一块的学习兴趣很浓厚。
五、教学方法
1.讲授法:对细胞培养和核移植的过程进行疑难讲解。
2.自学法:学生先自学基本知识。
3.学案导学:见后面的学案。
4.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习实验“动物细胞培养和核移植”,初步把握过程和条件及应用2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师首先提问:利用植物细胞可以培育成植物体,那么,你利用动物细胞能不能大量繁殖动物体,以提高繁殖率呢?这节课我们来学习动物细胞工程
(三)合作探究、精讲点拨。
探究一:动物细胞培养
教师:大家提出的这些问题很好,看得出课前认真预习了。
那么我们今天主要来解决这些问题。
多媒体展示动物细胞培养的过程,教师对过程进行简单介绍并提出思考问题,并让学生对所提出的问题进行讨论,四人一组,相互交流。
多媒体展示探究思考题。
(1)动物细胞培养的概念要点有哪些?
(2 )什么是细胞贴壁?什么是接触抑制?
(3) 如何打破接触抑制?
(4)细胞传代培养代数有什么特点?
(5) 如何保证无菌、无毒环境?
(6) 动物细胞培养液的主要成分是什么?较植物组培培养基有何独特之处?
(7) 为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料?
(8) 为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞?
(9) 动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体?
在学生分组讨论的过程中教师巡回指导。
(课堂实录)
小组讨论完毕,老师组织学生分小组回答问题,并在黑板上记录每个小组的得分,得分分为三种,回答、补充、质疑。
老师对回答不完整的问题进行补充和解释。
设计意图:通过引导,学生能深入领会动物细胞培养的过程和培养过程中的特点,同时对细胞株、细胞系进行补充,并引导学生对植物组织培养进行比较,来加深知识间的连贯,使学生触类旁通,对细胞工程有一个整体的认识。
探究二:动物体细胞核移植技术和克隆动物
多媒体展示核移植的过程,教师对过程进行简单介绍并提出思考问题,并让学生对所提出的问题进行讨论,四人一组,相互交流。
多媒体展示探究思考题
1、为什么不能直接利用动物细胞培育动物体?
2、概念要点有哪些?
3、受体细胞为什么选用卵母细胞?
4、细胞胞核移植技术的意义是什么?
5、细胞核移植技术存在哪些问题?
教师组织学生分组讨论,最后师生总结。
(课堂实录)
设计意图:通过多媒体展示给了学生一个直观认识,通过问题讨论来提高学生的表达能力和合作意识,通过意义和存在问题的讨论让学生认识到科技发展带来的利益和存在的弊端,提高了学习生物的兴趣。
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
(课堂实录)
(五)发导学案、布置预习。
我们已经学习了动物细胞培养和核移植技术,对动物细胞工程有了初步的了解,下一节可,我们将学习动物细胞融合与它的应用,单克隆抗体的制备。
这节课后大家可以先预习这一部分,着重预习单克隆抗体的制备过程及特点。
并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。
教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞培养
1、动物细胞培养的应用和概念:
2、.动物细胞培养的条件:
3、动物细胞培养技术的应用:
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
核移植技术
1.胚胎移植技术
2.体细胞核移植技术的应用前景
3.体细胞核移植技术存在的问题
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。
课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
本节课的动物细胞培养是动物细胞工程的基础,学生需要掌握其过程和特点,为以后的学习打下基础,所以通过多媒体展示给学生一个整体的认识,然后通过小组讨论来加深理解,教师对常考内容进行补充。
核移植技术是近几年的热点问题,尤其是克隆羊多利在初中的时候就已经学习过,但具体操作过程不明确,学生有一定的兴趣,通过本节课的学习进行解疑,同时让学生注意到克隆技术还不太完善,存在一些问题,需要大家以后去解决,培养学生的学科兴趣。
本节课时间45分钟,其中情景导入、展示目标、检查预习5分钟,多媒体展示动物细胞培养技术和教师简单介绍6分钟,学生分组讨论回答问题8分钟,核移植技术的展示讨论回答约13分钟,反思总结当堂检测5分钟左右,其余环节8分钟,能够完成教学内容。