《动物细胞培养和核移植技术》公开课教案

PAGE12动物细胞培养和核移植技术教学设计一、教材分析与学情分析教材分析：本节内容位于人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题二的第二节第一小节。主要的教学内容为动物细胞培养的过程、条件和应用以及动物体细胞核移植技术的过程，在《人教版高中生物课程标准》中属于了解层次。其中动物细胞培养过程和动物体细胞核移植技术的过程比较抽象。从选修三知识的编排来看，本专题细胞工程是基因工程、胚胎工程等生物工程的基础，而本小节中动物细胞培养又是下一小节的动物细胞融合、单克隆抗体的基础，同时与该专题前一节的植物细胞培养呼应，比较其异同。综上，本课的内容在教材上起到承上启下的作用。学情分析：学生在必修三学习过细胞生活的内环境的理化特性、物质组成等，可以通过知识回顾，分析得到动物细胞体外培养条件的条件，但对细胞培养的过程比较陌生，缺乏直观形象地认识；另外，学生对克隆技术有一些了解，但缺乏对核移植技术的系统学习。动物细胞培养过程较为抽象，学生对操作过程陌生，同时这其中涉及到一些新名词：细胞贴壁、接触抑制、原代培养、传代培养等，学生对核移植技术具体的操作流程没有相关的知识储备，因此动物细胞培养和核移植技术的过程是本节教学的难点内容。高二的学生对概念图的学习和应用能力，对生活中的事物与知识的迁移能力，合作探究能力，解决问题的能力都比较强，因此开展导学案的自主合作探究学习，学生可以结合教材，讨论完成对细胞培养过程的初步设计，和核移植的流程图的完善。以教师主导，学生主体的学习模式，增强学生的表达能力、合作探究能力、模型建构能力以及对逻辑性、系统性知识思维的训练。二、教学设计思路以《猛犸象复活》新闻视频中提到的克隆技术和动物细胞培养引出本节标题，以设计猛犸象复活计划为主线，包含两个关键步骤，第一步是猛犸象体细胞培养，从而引出动物细胞培养，引导学生思考什么是动物细胞培养，如何进行细胞培养，为什么要进行细胞培养，即动物细胞培养的定义、过程、条件和应用。以问题串引导学生将必修三细胞生活的内环境的知识迁移过来把握动物细胞培养的条件；通过教材阅读、视频观看“动物细胞培养过程”，学生讨论完成设计猛犸象体细胞培养的流程图设计，抓住其中的关键步骤及思考其操作的原因，使学生主动探究、寻问并合作讨论去解决问题，视频和图片展示将抽象的过程与概念，如“细胞贴壁”、“接触抑制”直观化、形象化，突破动物细胞培养过程的重难点。得到大量的猛犸象体细胞后，进入猛犸象复活计划之关键步骤第二步——猛犸象细胞核移植技术，引出动物细胞核移植技术。通过“日本科研团队计划把猛犸象的体细胞核植入去除细胞核的大象卵子内，培育出拥有猛犸象基因的克隆胚胎，之后将克隆胚胎移植到作为代理母亲的非洲象的子宫内，最终生出猛犸象宝宝。”情景引入，引导学生阅读教材，解决动物细胞核移植技术的定义、原理和分类的问题，最后以教材图2-21高产克隆奶牛的培育过程为基础，通过学生讨论，完善猛犸象体细胞核移植技术流程图，突破核移植技术的重难点。用情景设置、视频展示、问题探究、学案引导，将知识形象、直观化来突破重难点，以学生归纳总结、讨论展示、解决问题为主要学习方法，培养学生的合作、表达和缜密的思维能力。最后以猛犸象复活计划仍在研究中，还有一些亟待解决的问题，但是细胞工程一直在发展进步中，同学们也是未来各种科学技术的进步的推动者，培养学生对生物科技的爱好，对生物工程的发展和应用前景的关注与认同；而让消失灭绝的动物再复活的计划，要最终达到人与动物的和谐相处，更需要我们每一个人懂得保护野生资源，爱护地球环境。三、教学目标知识目标：简述动物细胞培养的过程、条件及应用简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程能力目标：通过合作探究，提高概念模型建构能力情感态度价值观：关注细胞培养的研究进展和应用前景、关爱野生动物、保护自然环境。四、教学重难点重点：动物细胞培养的过程及条件、动物体细胞核移植技术克隆动物的过程难点：动物体细胞核移植技术克隆动物的过程五、板书设计

六、教学过程教学环节教师行为学生行为设计意图引入课前播放：《猛犸象复活》的新闻视频。讲授：正如大家在视频里看到的，已消失一万多年的猛犸象，还有可能复活吗日本一个科研团队早在2022年就宣布借助克隆技术，用猛犸象冷冻细胞作为素材再培育出猛犸象。而这其中两个关键的生物技术就是：我们今天要学习的动物细胞培养和核移植技术。展示：出示本课教学目标。观看视频，思考猛犸象复活需要借助的关键生物技术

聆听

了解本课教学目标引起学生学习兴趣，进入本课主题动物细胞培养的定义、条件和过程情景引入：2022年外媒报道，在俄罗斯东部雅库特一个永久冻土猛犸象墓地中发现了一副独特的猛犸象残骸，并在象体内发现了保存完好的细胞。想要完成猛犸象复活计划，就需要先将这些细胞进行体外培养。提问：什么是动物细胞培养怎么进行动物细胞培养动物细胞培养具体有什么作用启发：请结合内环境的化学成分和理化特性思考动物细胞培养的条件。提问引导：（1）内环境是液体环境，在细胞培养时用固体培养基还是液体培养基（2）根据内环境的化学成分，思考培养基中应该含有哪些营养物质（3）根据内环境的理化特性，思考体外培养的温度和PH条件（4）要维持PH的稳定，还需要加入什么气体而维持细胞正常代谢，还有什么气体（5）在体外培养时，细胞对微生物和有毒物质没有防御能力，所以还需要提供什么环境播放：《动物细胞培养》的视频；同时引导学生阅读教材p44-p45动物细胞过程，讨论完成导学案【问题探究一】猛犸象体细胞培养流程图的设计，并思考提出其中的问题巡视检查、引导阅读

引导：学生提出问题并共同解决（1）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为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞（3）处理剪碎组织时可以用胃蛋白酶吗胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗为什么启发：分散成单个细胞以后，加培养液，形成悬浮液，再转入培养瓶中培养。这个时候需要将培养瓶放入二氧化碳培养箱中，为什么讲授（借助图片）：根据学生阅读教材表达的情况，借助图片解释细胞贴壁、接触抑制的概念。引导总结原代培养的概念提问：贴满瓶壁的细胞，如何打破接触抑制，进行分瓶培养以获得更多的细胞引导：学生阅读教材得出传代培养的概念和传代培养细胞的特点。总结：动物细胞培养的定义和原理引导：分析动物细胞培养在治疗烧伤病人的应用，提出动物细胞培养用处广泛（PPT展示其具体应用领域）。聆听思考，认同猛犸象复活计划的第一步，需要进行体外细胞培养。

把握动物细胞培养的知识框架——动物细胞培养的定义、条件和应用回顾内环境的化学成分和理化特性，回答问题：液体培养基得出动物细胞培养的条件：（1）营养：糖、氨基酸、无机盐、微量元素等；（2）温度在5。，pH在；（3）气体环境；（4）无菌、无毒的环境观看视频，思考动物细胞培养过程，结合教材，小组讨论完成导学案上【问题探究一】一个小组到黑板上讨论并展示讨论结果，为大家讲解猛犸象体细胞培养的流程发现问题并提出疑问，教师引导，学生主体，共同解决问题思考回答：维持适宜的pH和温度环境

观察图形，聆听教师讲解，理解细胞贴壁和接触抑制，得出原代培养的概念思考回答：仍然用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱落下来

从培养过程中理解传代培养的概念和阅读教材得出传代培养细胞的特点。总结：动物细胞培养的定义和原理了解动物细胞培养的应用吸引学生学习兴趣，进入“动物细胞培养”这一知识主题

使学生形成“动物细胞培养”的主要知识框架

回归教材，引导学生课堂上对基本概念的记忆。

培养学生对知识的迁移能力

以问题串的形式环环相扣地引导学生解决问题，培养学生的逻辑思维能力、对知识的迁移能力和解决问题的能力

用视频将抽象的细胞培养过程直观形象化，帮助学生理解，突破重难点。以小组讨论的形式，培养学生自学和合作学习的能力引导学生深入思考，主动发现解决问题，培养自主学习、合作学习能力鼓励学生自信表达，培养语言表达能力及时巩固本节前面讲解的细胞培养的条件，前后联系通过图片帮助学生形象直观地理解概念细胞贴壁和接触抑制

回归教材，总结关注动物细胞培养的应用和发展前景动物体细胞核移植引导：现在我们得到猛犸象的很多的体细胞了，现在进入关键的第二步—克隆技术，也就是动物体细胞核移植技术。提问：什么是动物体细胞核移植技术它的原理是什么它又分为哪两种类型情景：据《读卖新闻》网站报道，日本科研团队计划把猛犸象的体细胞核植入去除细胞核的大象卵子内，培育出拥有猛犸象基因的克隆胚胎，之后将克隆胚胎移植到作为代理母亲的非洲象的子宫内，最终生出猛犸象宝宝。提问：请结合教材P48图2-21的克隆高产奶牛的培育过程，完善【问题探究二】猛犸象体细胞核移植技术流程图并思考相关问题聆听，进入下一环节的学习

阅读教材回答

聆听思考猛犸象核移植的受体选择

完善导学案【问题探究二】猛犸象核移植技术流程图和抢答问题过渡到下一个知识点

以情景创设引导学习，激发学习兴趣小结小结：猛犸象的复活计划，你完成了吗当然，猛犸象复活计划还面临一些问题，比如难以找到完整的供体细胞核和非常匹配的受体细胞等，细胞工程的研究从未停止，同学们也是细胞工程发展进步的推动者之一，我们将持续关注其研究，等待奇迹出现的那一天。快板记忆小结：猛犸复活非空讲细胞培养它来帮剪碎组织小块成胰蛋白酶速分散温度酸碱把控好贴壁生长培原代接触抑