高中生物 2_2 動物細胞工程教案 新人教版選修31

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動物細胞工程 1. 教學目標 一、知識目標 1、簡述動物細胞培養(yǎng)的過程和條件。 2、簡述體細胞核移植技術(shù)及其應(yīng)用前景。 二、能力目標 1、運用細胞的基礎(chǔ)知識,分析細胞工程的理論基礎(chǔ),深刻理解這兩項技術(shù)的原理,并理解這些技術(shù)的新進展。學生通過閱讀、自學、質(zhì)疑、討論、訓練、總結(jié)等環(huán)節(jié),逐步提高獲取知識的能力、邏輯思維能力、分析問題和解決問題的能力。 2、引導學生了解描述用動物體細胞核移植技術(shù)克隆動物的過程?？偨Y(jié)出其中所涉及的各項技術(shù)手段,培養(yǎng)學生的歸納能力。 3、由植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)做比較,培養(yǎng)學生的知識遷移能力、思維能力。 三、情感與價值觀目標 1、收集相關(guān)報道,在同學中開展應(yīng)用前景及存在問題的討論,來加強對科技的認識,形成正確的價值觀念。 2、通過對動物細胞培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展史及克隆技術(shù)具體應(yīng)用的學習,體驗現(xiàn)代生物科技日新月異的發(fā)展及與現(xiàn)代醫(yī)學的聯(lián)系,堅定自己投入到自然科學發(fā)展中的信心。 3.搜集有關(guān)細胞工程研究進展和應(yīng)用方面的資料,進行整理、分析和交流。 2. 教學重點/難點 教學重點: 1、動物細胞培養(yǎng)的過程和條件。 2、體細胞核移植技術(shù)及其應(yīng)用前景。 教學難點: 體細胞核移植技術(shù)及其應(yīng)用前景。 3. 教學用具 4. 標簽 教學過程 【導入】創(chuàng)設(shè)情境 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(yǎng)?(2)什么是動物細胞培養(yǎng)?(3)怎樣進行動物細胞培養(yǎng)?(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(yǎng)與核移植有哪些應(yīng)用?第3個和第5個問題是本節(jié)的重點。本節(jié)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(shù),以此激發(fā)學生熱愛科學、努力學習、積極探索的精神。 【活動】討論交流 一、結(jié)合插圖或畫片,提出問題,怎樣進行動物細胞培養(yǎng)?培養(yǎng)學生提煉信息,歸納知識的能力,總結(jié)出動物培養(yǎng)條件。 師生一起閱讀教材,學生自主討論,師生共同歸納動物細胞培養(yǎng)過程: 動物剪碎細胞原代培養(yǎng)細胞貼胰蛋白酶處理10~50核型改變獲得 細胞胰蛋白酶處理懸浮液滿瓶壁分瓶傳代培養(yǎng)代細胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)不死性 注意兩個培養(yǎng)概念的區(qū)分。通過剖析,旨在培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力,也有助學生審題能力的加強。通過比較弄清概念間的本質(zhì)差異和內(nèi)在聯(lián)系。培養(yǎng)學生的求異和求同思維能力。 提出問題共同討論并得到答案,最后圖片展示。 1、動物細胞培養(yǎng)過程中應(yīng)注意哪些地方? 用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理組織,使其分散成單個細胞。培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶的內(nèi)表面光滑、滅毒,易于貼附,以促成細胞貼壁生長,防止細胞的接觸抑制。貼滿瓶壁的細胞塞重新用胰蛋白酶等處理,便于分瓶繼續(xù)培養(yǎng)。 2、進行動物細胞培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞,表明細胞的物質(zhì)主要是什么成分?用胃蛋白酶行嗎? 說明細胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。 不行,多數(shù)動物細胞培養(yǎng)適合的PH為7.2-7.4,而胃蛋白酶的作用的適合PH為2,PH大于6時,蛋白酶就會失去活性。胰蛋白酶的PH為7.6。 3、為了使體外動物細胞培養(yǎng)順利進行,應(yīng)營造怎樣的環(huán)境? 無菌、無毒的環(huán)境,培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)具進行無菌處理。 4、動物細胞培養(yǎng)中,還不能出現(xiàn)培養(yǎng)基污染,那又該如何避免? 培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素。 5、細胞培養(yǎng)的過程中會產(chǎn)生代謝產(chǎn)物,其結(jié)果會對細胞自身造成危害,那又該怎樣避免呢? 定期更換培養(yǎng)液。 6、動物細細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中含有哪些物質(zhì)呢? 糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量無素等。還有血清、血漿等。 7、動物細胞培養(yǎng)中需要激素,培養(yǎng)基中卻未直接加入,其可能在哪種物質(zhì)? 血清中。 8、據(jù)此來看添加血清,是否僅提供動物激素? 不是,還有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖等 9、還需要適宜的溫度和PH,以及氣體環(huán)境,具體范圍如何? 對哺乳動物而言,溫度多以36.50.50C為宜,而PH多為7.2—7.4。 細胞培養(yǎng)所需氣體主要有O2和CO2,O2是細胞代謝所需的,CO2主要維持培養(yǎng)液的PH,具體而言,動物細胞培養(yǎng)中將培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶置于95%空氣加5% CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。 二、結(jié)合動物細胞培養(yǎng)的應(yīng)用,引出動物細胞核移植技術(shù)。引導學生正確認識克隆實質(zhì),激趣誘思,讓學生認同科學不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新。圖片展示克隆羊的形成,引導學生了解克隆過程?？偨Y(jié)出其中包含的技術(shù)手段。培養(yǎng)學生的歸納能力。 討論解決幾個關(guān)鍵問題: 1、此過程中為什么選用MII期(減數(shù)第二次分裂中期)卵母細胞呢? 此時細胞核的位置靠近第一極體,便于用微型吸管將細胞核和第一極體一起吸出。 2、核移植中,怎樣促進供體細胞核與去核的卵母細胞融合? 通過電刺激。 3、最后產(chǎn)生的犢牛其遺傳基礎(chǔ)為什么與供體奶牛相同? 因遺傳物質(zhì)主要位于細胞核中,而融合細胞的細胞核僅由供體奶牛提供。 4、該犢牛的表現(xiàn)型與供體奶牛完全相同嗎?為什么? 不,因為融合細胞的細胞質(zhì)基因來自MII期卵母細胞(線粒體)。而表現(xiàn)型受核基因和質(zhì)基因共同控制,同時又受到環(huán)境的影響。 5、在體細胞的細胞核移植到受體卵母細胞之前,必須先去掉受體卵母細胞的核,這是為什么呢? 這樣是為了使核移植的胚胎或動物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要自用價值的動物提供的體細胞,在供體細胞的細胞核移植至受體細胞之前,必須將受體細胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐摹? 3