資源簡介

動物細胞培養和核移植技術教學設計
一．教材分析
本節課為人教版新課程教材選修3的教學內容,教學過程可以歸納成6個問題:(l)為什么要進行動物細胞培養?(2)什么是動物細胞培養?(3)怎樣進行動物細胞培養?(4)動物也能夠克隆嗎?(5)動物體細胞核移植是怎樣進行的?(6)動物細胞培養與核移植有哪些應用?第3個和第5個問題是本節的重點。本節旨在通過這些問題讓學生充分理解和認識生物工程的前沿技術,以此激發學生熱愛科學、努力學習、積極探索的精神。
二．學生學習情況分析
　高二年級多數學生已經掌握了一定的生物學基礎知識,具備了獨立思考和判斷的能力,合作性學習能力也比較強,但是個體之間還是存在著較大的差異。因此本節課以學生的學習為主,以教師的組織和引導為輔。加強教材與生活的聯系,引導和調動學生的情感體驗,關注學生的心理變化,培養學生對事物有正確的情感態度。
三．教學目標
知識目標：1、簡述動物細胞培養的過程、條件及應用
2、簡述通過動物體細胞核移植技術克隆動物的過程及應用前景
能力目標：　運用細胞的基礎知識，分析細胞工程的理論基礎
情感目標：　關注細胞工程研究的發展和應用前景
四．教學重點難點
重點：1.動物細胞培養的過程及條件
2.用動物體細胞核移植技術克隆動物的過程
難點：1.動物細胞培養的過程及條件
2.用動物體細胞核移植技術克隆動物的過程
五．教學過程
學習內容 教師的組織和引導 學生活動
一、動物細胞培養
1. （情景設置）
課件實例的引入
2、動物細胞培養的概念和過程：

3.動物細胞培養的條件:
4.動物細胞培養技術的應用:
5．植物組織培養和動物細胞培養的比較
二、動物體細胞核移植技術和克隆動物
俞灝明和Selina在拍攝《我和春天有個約會》時，片場爆炸，兩人三級燒傷，在治療燒傷病人時通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進行自體移植，但對一個大面積燒傷的病人卻無奈，用他人的皮膚來源不足，而且會產生排異反應。怎樣獲得大量的自體健康皮膚呢？
一、動物細胞培養
１、動物細胞培養的應用和概念：
動物細胞培養就是從動物有機體中取出相關的組織,將它分散成單個細胞,然后,放在適宜的培養基中,讓這些細胞生長和增殖.
動物細胞的培養過程：學生自主學習后由學生講解
思考討論：在動物細胞培養過程中，為什么要用胰蛋白酶對取出的動物組織進行處理？
答：胰蛋白酶處理動物組織，可以使動物組織細胞間的膠原纖維和細胞外的其他成分酶解，獲得單個細胞。
思考討論：為什么選用的是幼齡動物或胚胎的組織？
答：分化程度低，增殖能力強，易于培養
有關概念:
原代培養：從機體取出后立即培養的細胞為原代細胞。初次培養稱為原代細胞培養。
傳代培養：將原代細胞從培養瓶中取出，配制成細胞懸浮液，分裝到兩個或兩個以上的培養瓶中繼續培養，稱為傳代培養。
細胞貼壁：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上。
接觸抑制：當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞會停止分裂增殖。（癌細胞失去接觸抑制）
細胞株：原代細胞一般傳至10代左右細胞生長停滯，大部分細胞衰老死亡，少數細胞存活到40~50代，這種傳代細胞為細胞株。
細胞系：細胞株傳代至50代后又出現細胞生長停滯狀態，只有部分細胞由于遺傳物質的改變，使其在培養條件下可以無限制傳代，這種傳代細胞為細胞系。
細胞株和細胞系的區別： 細胞系的遺傳物質改變，具有癌細胞的特點，失去接觸抑制，容易傳代培養。
小結：動物細胞培養的過程。
練習：
A．甲過程需要對實驗小鼠進行消毒
B．乙過程對皮膚組織可用胰蛋白酶消化
C．丙過程得到的細胞大多具有異倍體核型
D．丁過程得到的細胞遺傳物質發生了改變
由題目講解：對皮膚組織可用胃蛋白酶嗎？不可，胃蛋白酶失活，從而過渡到動物細胞培養的條件。
3.動物細胞培養的條件:
1）無菌無毒的環境
2）營養 特別強調血清的作用
3）溫度和pH
4）氣體環境
4.動物細胞培養技術的應用:
1）.蛋白質生物制品的生產
如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體
檢測有毒物質
例2：實驗題，培養學生的實驗設計能力
有毒物質加入細胞培養液后，培養的動物細胞會發生染色體結構或數目的變異，根據變異細胞占全部培養細胞的百分數，可判斷化學物質的毒性強弱。請根據所給材料設計實驗驗證農藥甲胺磷的濃度越高對兔子細胞形態變異的影響越大。
（1）所給材料：已培養好的兔子細胞懸浮液，濃度分別為50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L的甲胺磷溶液，兔子細胞的液體培養基，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，細胞培養瓶若干。
（2）說說你的實驗設計：
3）.健康細胞培養
培養健康細胞用于燒傷病人皮膚移植
4）.細胞的生理、藥理、病理研究
植物組織培養和動物細胞培養的比較
比較項目
植物組織培養
動物細胞培養
原理
細胞的全能性
細胞增殖
培養基性質
固體培養基
液體培養基
培養基特有成分
蔗糖 植物激素
葡萄糖動物血清
過程
脫分化再分化
原代、傳代培養
培養結果
植物體或細胞產品
細胞或細胞產物
練習：
例3.(雙選）下列對于動物細胞培養與植物組織培養的敘述正確的是(　　)
A．動物細胞培養過程中可發生基因重組，而植物組織培養不能
B．動物細胞培養所用的培養基的成分與植物組織培養不盡相同
C．植物組織培養和動物細胞培養都體現了細胞的全能性
D．動物細胞培養不需要進行脫分化
思考：動物細胞的全能性受到限制，用什么技術可以讓動物細胞也類似于植物組織培養那樣獲得動物個體？
二、動物體細胞核移植技術和克隆動物
學生活動：兩個細胞模型，學生展示核移植過程
1.克隆羊培育過程
原理：細胞核具有全能性
動物核移植是將動物的一個細胞的細胞核,移入一個已經去掉細胞核的卵母細胞中.使其重組并發育成一個新的胚胎,這個新的胚胎最終發育為動物個體.
分類：
體細胞核移植技術 難
胚胎移植技術 容易
思考：
1）用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內的細胞，這是為什么？
答：保證供體的正常遺傳基礎。
2）為什么要使用減II卵母細胞？
答：一方面細胞大，易于操作；卵黃多，營養豐富，為發育提供充足的營養。另一方面此時含有促進細胞核全能性表達的物質。
3）克隆動物是對供體動物進行了100%復制嗎？
(1)克隆動物的性狀與細胞核供體生物的性狀基本相同，但不完全相同（2）核遺傳物質與供體的相同，屬于無性繁殖。不會改變生物體的基因型。.
例4．右圖為哺乳動物(羊)的生殖過程，下列敘述不正確的是（ ）
A．個體2為克隆動物，c為高度分化的體細胞
B．培育個體2利用的技術有：動物細胞培養、核移植和胚胎移植
C．產生動物個體1與動物個體2的生殖方式是不同的
D．可以用a細胞作為供體細胞
實例操作：
資料：1997年，美國威斯康辛州的一個奶牛場有一頭名叫盧辛達（Lucinda)的奶牛,年產奶量為30.8t，創造了世界奶牛產奶量最高新紀錄。目前世界各國高產奶牛場的奶牛，年平均產奶量一般為十幾噸，而我國奶牛產奶量年平均僅為3-4t。
如果將保存盧辛達高產奶性狀的任務交給你， 你將如何實施？
回歸課本：為什么是將供體細胞注入去核卵母細胞，而不是把細胞核注入去核卵母細胞中。
答：保證供核不受破壞。
2.體細胞核移植技術的應用前景
3.體細胞核移植技術存在的問題
認真考慮，如何解決這些現實問題
思考，導入本節課的課題。
這部分內容，學生閱讀課文，自主學習，由學生講解動物細胞培養的過程，其他學生補充。
學生講解過程中用老師準備好的課件，并解答學生提出的問題。
要特別注意細胞貼壁、接觸抑制，原代培養與傳代培養
由題目講解過渡到下一個知識點：動物細胞培養的條件。
學生閱讀課文，找出動物細胞培養的條件。對于動物細胞培養的條件，要從學生已有的內環境的知識出發，啟發學生自己動腦思考這個問題，以加深對培養條件的理解
學生閱讀課文，總結動物細胞培養技術的應用
實驗題：學生小組討論 并展示實驗設計，其他小組修改補充。
培養學生實驗設計能力
學生總結并比較植物組織培養與動物細胞培養的區別
由題目過渡到下個知識點：用什么技術可以讓動物細胞也類似于植物組織培養那樣獲得動物個體？
利用模型展示核移植過程，其他小組點評補充.
學生展示中學習知識，加深對知識的理解
學生思考并回答問題，加深對核移植過程的理解
通過習題，加深學生對核移植過程的理解
由實例操作回歸課本，并過渡到下個知識點：體細胞核移植技術的應用前景及存在問題。
課堂總結
課堂鞏固 學案鞏固練習
作 業 學案練習
板書設計：2.2.1動物細胞培養和核移植技術 一、動物細胞培養
1、動物細胞培養的概念和過程：
2.動物細胞培養的條件及應用
二、動物體細胞核移植技術和克隆動物
1.克隆羊培育過程、原理
2.體細胞核移植技術的概念、分類
3.體細胞核移植技術的應用和存在問題
1

展開更多......

收起↑