动物细胞培养和核移植技术 教学设计

动物细胞培养和核移植技术【学习目标】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。

3．比较动物细胞培养与植物组织培养区别。

能力目标：1.通过对材料的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。

2.通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。

【本节重点难点】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。

【教学方法】讲授法、归纳法、练习法。

【教学工具】多媒体教学课件【知识精讲】教材梳理知识点一动物细胞培养概念1、动物细胞培养概念：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。

[分析]（1）需分散成单个细胞；（2）需要在培养基上培养；（3）动物细胞培养的实质是细胞增殖。

知识点二动物细胞培养的过程1、动物细胞培养的过程：2、原理：细胞增殖[问题]什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？悬液中分散的细胞很快就贴附在有丝分裂，称为细胞贴壁。

当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。

[问题]如何打破接触抑制？需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分别继续培养，让细胞继续增殖。

[问题]细胞传代培养代数有什么特点？传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去了，一般来说，细胞在传至10～50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能发生变化，当继续传代培养时，少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性。

所以目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。

[问题]为什么大多选用动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织细胞进行培养？知识点三动物细胞培养的条件（1）无菌、无毒的环境（2）营养：合成培养基成分包括糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。

2.2 动物细胞工程2.2.1 动物细胞培养和核移植技术一、学习目标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。

二、学习重难点（一）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（二）难点用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。

三、教学过程（一）导课1、植物细胞工程常用的技术手段有哪些？（回忆前知）2、那么动物细胞工程常用的技术手段有哪些呢？（预习新知）3、阅读P44图2-15和相关内容思考问题：如果一个大面积烧伤的病人要进行皮肤移植，皮肤移植有两种方式，一种是自体皮肤移植，缺点是完好的皮肤较少;一种是异体皮肤移植，缺点是会出现排异。

那么在自身的健康皮肤有限的基础上能不能通过其他途径获得自身的皮肤？4、动物细胞工程技术有哪些？动物细胞工程的基础？动物细胞培养的概念？（二）动物细胞培养（阅读P44-46）1、动物细胞培养的过程（要求：脱离课本会准确的说出其过程）。

(1)取动物组织块应来自老年还是幼龄？（思考：动物胚胎或幼龄动物的组织和器官作为材料较好，说出其原因？）(2）用胰蛋白酶处理动物细胞目的？胰蛋白酶会不会把细胞消化掉？用胃蛋白酶行不行？(3）什么是原代培养？其培养过程中会出现什么问题（要求熟悉细胞贴壁、接触抑制）？什么传代培养？二者有什么样的区别？（要求：根据下表回答）(4）细胞培养得到的细胞如果暂时不用应该怎样保存？2、动物细胞培养的条件（1）抗生素在培养基中的作用？（2）为什么培养基中要加入血浆和血清？什么是合成培养基？什么是天然培养基？（3）为什么细胞的体外培养要放在适宜的温度和PH条件下培养？氧气和二氧化碳在细胞培养中的作用？3、动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用有哪些？（要求：总结有几个方面）（二）动物体细胞核移植和克隆动物微课：（克隆羊的培育过程。

思考：一、多莉的培育过程是否用到了细胞培养，如果用到在哪个过程；二、除了细胞培养还有哪些动物细胞工程技术）1、动物体细胞核移植的概念和分类？那种核移植的难度大？原因？2、体细胞核移植的过程（阅读P48，分组模拟克隆高产奶牛的过程并回答问题）（1）整个过程用了哪些技术？（2）繁殖方式？新生牛应和哪个牛一样？（3）原理？讨论（P49）（1）在体细胞的核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须去掉受体卵母细胞的核？（2）用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？（3）你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制么？为什么？3、体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植的前景有哪些？（要求：总结出有几个方面，每个方面有哪些）4、体细胞核移植技术存在的问题？四、小结（要求：会熟练说出本节课所学的骨干知识点）五、挑战自我，检测反馈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、从母羊甲体细胞取细胞核，移植到母羊乙去核卵细胞，重组细胞发育成早期胚胎，植入母羊丙子宫内，下列正确的是（）A、生出的小羊和甲完全相同B、生出的小羊核基因型和甲完全相同C、出生小羊的遗传物质由甲、乙共同决定，所以该过程为有性生殖D、出生小羊性状由甲、乙、丙亲本基因型共同决定4.下列不属于克隆的是[ ]A、生物体通过体细胞进行的无性繁殖B、将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系C、扦插和嫁接D、将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA中六、作业：做资料上相关练习。

教学设计1课前部分：教师：进行充分的备课（先个人再集体），编制学案，制作课件。

批阅学案，做好反馈。

学生：利用教材，自主学习，并完成学案的预习案，及时上交。

2课堂部分：（导入）播放人造皮肤为烧伤患者带来福音的新闻短片，提出疑问人造皮肤是如何培养得到的，引导学生思考，激发学生的求知欲↓预习反馈（教师为主）↓自主学习（学生个人）↓合作学习（学生组内互动）↓学生展示并点评（学生组间互动）↓教师精讲点拨（师生互动）↓达标反馈（学生）↓课堂小结（师生互动）具体教学设计（1）联系生活，导入课程，目标导学，以人造皮肤和克隆羊为情景图片，通过播放皮肤移植的视频的直观教学手段，导入新课，充分调动学生的积极性，激发学生学习兴趣。

展示本课学习目标，做到有的放矢。

（2）结合预习案反馈的存在主要问题：概念模糊不清，流程总结不全，思考不深入等，设计砸金蛋抢答环节进行巩固落实。

然后学生再仔细阅读课本，结合流程图及课本描述，进行自主学习，完成探究案。

具体任务展示在大屏幕上：结合预习及提问反馈修改巩固预习案，继续完成探究案，充分利用好课本，明确自己疑惑和问题，做好小组合作探究准备。

（3）合作探究，结合自主学习过程中遇到的的疑惑和问题及探究案中的两个探究任务：重点归纳动物细胞培养的流程和核移植的流程，区分动物细胞培养过程中的原代培养与传代培养、细胞贴壁与接触抑制四个概念，分析两个过程中的思考题。

（4）展示交流，小组学生代表展示、点评。

充分体现学生的主体地位。

也实时穿插教师点拨。

探究重点：探究一动物细胞培养例1 例2归纳1、结合P44图2-16，写出动物细胞培养过程图解。

思考1、动物细胞培养所的取材是什么？原因是什么？思考2、进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？思考3、动物细胞工程使用的细胞通常为10代以内的，为什么？归纳2、动物细胞培养与植物组织培养的比较探究二．动物细胞核移植技术和克隆动物归纳1、结合P48图2-21，写出动物细胞核移植的过程图解。

动物细胞培养和核移植技术一、教材分析核移植技术又称为动物克隆技术，是在动物细胞培养技术的基础上发展起来的。

教材首先从全能性的角度指出目前通过动物细胞培养技术是无法获得动物体的，从而引出核移植技术的概念。

然后以高产奶牛为例详细讲述了体细胞核移植技术的操作流程，即本节的重点和难点部分，通过展示图片、动画等形式来学习。

最后介绍了核移植技术的应用前景和存在问题。

二、教学目标1．知识目标简述动物细胞核移植技术的流程。

2．过程与方法通过课前预习、查阅资料、课堂讨论和强化练习等活动，让学生了解动物细胞核移植技术的流程。

3．情感态度与价值观关注细胞工程研究的发展和应用前景。

三、教学重难点重点：了解动物体细胞核移植技术的流程。

难点：了解动物体细胞核移植技术的流程。

四、教学准备多媒体课件。

五、课时安排1课时。

六、教学过程回顾旧知，引入新课：我们知道，通过植物组织培养技术可以将植物细胞培养成完整的植物体，并且不改变其遗传特性，是一种无性繁殖技术，所以也被称为植物克隆技术。

其原理是植物细胞具有全能性。

照此推理，动物细胞如果也具有全能性，就应该可以通过动物细胞培养技术获得动物体，从而实现动物克隆。

而当我们学习了动物细胞培养技术之后，却只能报以遗憾。

那么动物细胞的全能性有什么特点，如何才能实现动物的克隆呢？下面我们一起来探讨。

（一）动物体细胞核移植技术和克隆动物探讨一：动物细胞全能性的特点学生阅读教材P47“动物体细胞核移植技术和克隆动物”第二段。

学生讨论交流后，教师总结得出：动物细胞的全能性随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到抑制，全能性的表达很难，但动物的细胞核内仍含有该种动物的全部遗传基因，具有发育成完整个体的潜能，即动物的细胞核仍具有全能性。

需要的特殊技术：核移植。

探讨二：核移植技术的概念及分类让学生根据教材中核移植技术的概念，用简洁的图示描述出其大概过程：教师讲解：被移植的细胞核可以来自于哺乳动物的胚胎细胞和体细胞，从而该技术分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植两类。

动物细胞培养和核移植技术
一．教材分析
本节课为人教版新课程教材选修3的教学内容,教学过程可以归纳成6个问题:(l)为什么要进行动物细胞培养?(2)什么是动物细胞培养?(3)怎样进行动物细胞培养?(4)动物也能够克隆吗?(5)动物体细胞核移植是怎样进行的?(6)动物细胞培养与核移植有哪些应用?第3个和第5个问题是本节的重点。

本节旨在通过这些问题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。

二．学生学习情况分析
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的能力,合作性学习能力也比较强,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,以教师的组织和引导为辅。

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。

三．教学目标
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及应用前景
能力目标：运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础
情感目标：关注细胞工程研究的发展和应用前景
四．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：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
五．教学过程。

动物细胞培养和核移植技术一、教材分析动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。

在动物细胞培养技术之后介绍的核移植技术、动物细胞融合技术、生产单克隆抗体以及胚胎工程都要用到动物细胞培养技术。

掌握好这项技术才能为其他技术奠定好基础。

在动物细胞培养的教学中，可把这部分内容归纳成三个问题：（1）为什么要进行动物细胞的培养（2）什么是动物细胞的培养（3）怎样进行动物细胞的培养其中，第三个问题是本节课的重点。

二、教学目标1．知识目标简述动物细胞培养的过程、条件及应用。

2．过程与方法采用问题教学法，设置环环相扣的问题，激发学生的思维，帮助他们深刻理解该内容。

3．情感态度与价值观关注细胞工程研究的发展和应用前景。

三、教学重难点重点：动物细胞培养的过程及条件。

难点：动物细胞培养的过程及条件。

四、教学准备多媒体课件、导学案。

五、课时安排1课时。

六、教学过程回顾旧知，引入新课：（多媒体展示植物组织培养图片和过程）利用植物细胞可以培育成植物体，那么，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，我们就来学习动物细胞工程。

（一）动物细胞培养（多媒体展示烧伤病人的图片）同学们，动物细胞不能培养成动物体，那么能不能通过培养得到大量的某种细胞呢？如果可以的话，这无疑是烧伤病人的福音。

因为自体皮肤是不会产生免疫排斥的。

展示人造皮肤图片，引出动物细胞培养技术概念——从动物体中取出相关的组织，将它分散单个细胞，然后，放在适宜培养基中，让这些细胞生长和增殖。

教师简介动物细胞培养的基本流程：取出组织→单个细胞→培养基中培养→细胞增殖→大量同样的细胞。

阅读教材“动物细胞培养的过程”，小组合作探究以下几个问题：1.幼龄与老龄动物的组织细胞比较哪一种更易于培养？为什么？（细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则相反。

所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞较易于培养。

2.2.1 动物细胞培养和核移植技术一、教学目标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。

二、教学重点和难点1.教学重点（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。

2.教学难点（1）用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。

三、教学策略有了第一节的基础，学生对本节内容易于理解。

因此，本节教学采用讲授、自学、讨论等相结合的教学方法。

具体建议如下。

在动物细胞培养的教学中，可把这部分内容归纳成三个问题：（1）为什么要进行动物细胞的培养？（2）什么是动物细胞的培养？（3）怎样进行动物细胞的培养？第三个问题是本节课的重点。

关于动物细胞的培养过程，教师可参照教材中的动物细胞培养过程示意图进行讲解，讲解中要注意区分原代培养和传代培养这两个概念。

对于动物细胞培养的条件，则要从学生已有的内环境的知识出发，启发学生自己动脑思考这个问题，以加深对培养条件的理解。

在动物体细胞核移植技术及克隆动物的教学中，可首先让学生列举所知道的克隆动物，调动学生已有的知识。

随后可向学生提问：克隆动物的方法与植物组织培养一样吗？然后向学生说明目前动物体细胞克隆是通过核移植技术来实现的，以引入本节课的主题。

关于核移植技术发展简史，可让学生在课堂上阅读，本节课的重点和难点是在动物体细胞核移植技术过程，教材中选用了一个非常好的素材──以诞生在我国的高产克隆奶牛为例，来说明体细胞核移植的过程。

教师应充分利用和挖掘教材内容，带领学生一步步弄清动物体细胞核移植技术的过程。

对于体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题这部分内容，可结合本节教材“思考与探究”中的有关问题，以及“拓展视野”中的有关克隆羊多利的早衰问题等。

关于教学，教师要利用好教材提供的材料，突出从问题入手的思路，先介绍医疗实践中仅靠细胞培养难以获得大量抗体，然后，一步一步启发学生讨论怎样解决这个问题。

要把科学家在研制单克隆抗体过程中，通过大胆的想像，创造性地解决问题的过程作为本节教学的重点和亮点，使学生在获得单克隆抗体知识的同时，受到创新精神的教育。