高中生物-细胞核移植和克隆动物教学设计学情分析教材分析课后反思

《动物体细胞核移植技术和克隆动物》教学设计［教材分析］本节课为人教版选修三《现代生物科技专题》第二章《细胞工程》第二节《动物细胞工程-----动物体细胞核移植技术和克隆动物》的内容。本节内容是1996年由克隆羊多莉引发的一项技术，本节的重点和难点是动物体细胞移植的过程，教材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，说明体细胞和移植过程。要充分挖掘和利用教材内容，使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，可以结合教材的“思考与探究”中有关问题，以及“拓展视野”中有关克隆羊多莉早衰问题等，让学生讨论，来理性的看待这项技术。［学情分析］学生们以前听说过或者看过有关克隆动物的报道，对此有浓厚的兴趣。可以正确的引导学生的兴趣，让学生一步一步的去理解细胞核移植技术的过程，理解每一操作步骤的原因，并且完善以前的知识。对于克隆技术的应用前景和存在问题，引导学生看书，得出自己的认知。［教学理念］实施新课程目标，使用“三人小组、合作学习”的教学模式。构建“七学”课堂——“当堂自学、同伴合学、活动展学、互动评学、教师导学、习题验学、学生悟学”，我们简称七大步：自学、合学、展学、评学、验学、悟学!”学”居于课堂的核心地位，课堂的一切活动是以“学”为主线展开的。教师和学生（人和人）的关系在课堂主要体现为教和学的关系，处理好教和学的关系是优化教师和学生这两大要素的关键。以学定教、先学后教、多学少教、因学活教。以学生为主体，实施多元化的教学活动；引导学生主动进行学习，通过各种问题设计引导学生对本节课的知识进行深入学习。用学案导学、合作探究的方法引导学生进行思考与交流，培养学生深入思考，合作交流的能力，同时培养学生良好的科学素养和自我学习的能力。能够识别信息、处理信息、来完成教学内容。［教学策略］课前准备：我校提倡“课本的知识在课堂解决”的教学理念，课前仅布置学生将本节课的课本通读一遍。课中：教师把近几年的有关“克隆技术”的资料在网络上查找，视频或者文字进行筛选，选择出学生容易感兴趣并且耗时不长的自己.呈现给学生。这样教师在课堂上借助多媒体课件及课堂导学案等增加教学的直观性，帮助学生理解本节课的重难点。与时代前沿知识接轨。课后：利用课后巩固案帮助学生梳理基础知识，提高学生应用知识解决实际问题的能力，与高考的题型接轨，让学生感受高考并不神秘。[教学目标]一、知识目标：简述通过体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用二、能力目标：运用动物细胞的基础知识，分析核移植技术的理论基础，搜集有关动物细胞核移植研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流三、情感目标：1.讨论动物细胞核移植社会意义，关注动物细胞核移植的发展和应用前景。2．通过对课本实验资料分析，使学生初步了解科学的工作方法和过程，培养学生探索未知的欲望和创新精神。3．在自主学习与合作学习中培养学生独立思考的能力和合作交流的团队意识，要理解科研的道路需要合作,需要群策群力。[教学重点]：动物细胞核移植技术的过程[教学难点]：动物细胞核移植技术的过程[教学方法]：自主学习、合作探究，师生互动、教师引导与补充以学定教、先学后教、多学少教、因学活教。[课时安排]：1课时[板书设计]2.2.1动物细胞核移植技术和克隆动物1.动物核移植的概念2.体细胞核移植(1)过程(2)应用前景和存在的问题[教学实施的程序]复习：细胞分化原因？所有细胞含全套基因但表达的基因不同------分化的根本原因使转录的mRNA不同翻译成的蛋白质不同------分化的直接原因导致细胞的形态、结构、功能不同导课：动物细胞培养只能培养细胞，若我们想象：“像孙悟空那样从身上取出一根猴毛就能变出好多孙悟空来”，在现实生活中，会不会实现呢？一.动物核移植技术自主学习：（一）动物核移植（nucleartransfer）1.移植的原理是。2.核移植分类:移植和体细胞核移植。3.核移植过程：合作探究1．请合作绘制出克隆牛的流程图。2．动物核移植技术的理论基础(原理)是什么？克隆动物属于有性生殖还是无性繁殖？为什么体细胞核移植较胚胎细胞核移植更困难？3.细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的是供体细胞还是供体细胞核？将供体细胞注入去核卵母细胞后，如何构建重组胚胎？【思考】1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。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？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，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。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%的复制吗？为什么？绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体DNA是来自于受体卵母细胞。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。二．体细胞核移植技术的前景自主学习：阅读教材，思考归纳1.体细胞核移植的应用前景(1)畜牧生产方面：加速进程，促进优良畜群繁育。(2)保护濒危物种方面：增加动物的。(3)医药卫生领域：转基因动物作为，生产医用蛋白。(4)治疗人类疾病：转基因克隆动物细胞、组织和器官作为的供体等。2．体细胞核移植技术存在的问题(1)体细胞核移植技术的率非常低。(2)克隆动物存在健康问题，表现出生理缺陷、遗传缺陷等(3)克隆动物食品的问题存在争议。拓展视野：•干细胞简介*干细胞：有树干、茎干的起源之意，一般认为：理论上具有无限自我更新能力和多方向分化潜能的一类细胞。干细胞按照生存阶段分为:1.胚胎干细胞：取自囊胚的内细胞层2。成体干细胞：取自成体细胞，如造血干细胞胚胎干细胞（ES细胞）来源：囊胚的内细胞层特点：胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力。体验学习：1.下面是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答下列问题：(1)图中①所示的结构名称是________。(2)图中③④所示的生物技术名称分别是________________、____________。(3)过程③通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它________________________________一般选择_______________________时期的卵母细胞。。(4)过程④通常用②作为受体细胞的原因是________________________________。(5)图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是__________________，核移植的原理是________________________。(6)用于核移植一般选10代以内的细胞，原因________________________。（7）若用图中③④所示技术得到能产生人生长激素的高产奶牛，则该奶牛从生殖方式上看属于________(填“有性生殖”或“无性生殖”)。学生领悟本节课的知识，构建知识体系［学情分析］学生们以前听说过或者看过有关克隆动物的报道，对此有浓厚的兴趣。可以正确的引导学生的兴趣，让学生一步一步的去理解细胞核移植技术的过程，理解每一操作步骤的原因，并且完善以前的知识。对于克隆技术的应用前景和存在问题，引导学生看书，得出自己的认知。[效果分析]本节课通过学生的自主学习-合作探究，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程与合作学习的态度，逐步培养学生首先自主搜集和处理科学信息的能力（自学）、有困难时相互帮助交流与合作获取新知识的能力（合学）、批判性思维的能力（展学、评学）、分析和解决问题的能力（验学）。本节课适合三中学生实际，以上的教学效果基本达成，学生的学习潜力得到最大程度挖掘。《动物体细胞核移植技术和克隆动物》教学设计［教材分析］本节课为人教版选修三《现代生物科技专题》第二章《细胞工程》第二节《动物细胞工程-----动物体细胞核移植技术和克隆动物》的内容。本节内容是1996年由克隆羊多莉引发的一项技术，本节的重点和难点是动物体细胞移植的过程，教材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，说明体细胞和移植过程。要充分挖掘和利用教材内容，使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，可以结合教材的“思考与探究”中有关问题，以及“拓展视野”中有关克隆羊多莉早衰问题等，让学生讨论，来理性的看待这项技术。［学情分析］学生们以前听说过或者看过有关克隆动物的报道，对此有浓厚的兴趣。可以正确的引导学生的兴趣，让学生一步一步的去理解细胞核移植技术的过程，理解每一操作步骤的原因，并且完善以前的知识。对于克隆技术的应用前景和存在问题，引导学生看书，得出自己的认知。［教学理念］实施新课程目标，使用“三人小组、合作学习”的教学模式。构建“七学”课堂——“当堂自学、同伴合学、活动展学、互动评学、教师导学、习题验学、学生悟学”，我们简称七大步：自学、合学、展学、评学、验学、悟学!”学”居于课堂的核心地位，课堂的一切活动是以“学”为主线展开的。教师和学生（人和人）的关系在课堂主要体现为教和学的关系，处理好教和学的关系是优化教师和学生这两大要素的关键。以学定教、先学后教、多学少教、因学活教。以学生为主体，实施多元化的教学活动；引导学生主动进行学习，通过各种问题设计引导学生对本节课的知识进行深入学习。用学案导学、合作探究的方法引导学生进行思考与交流，培养学生深入思考，合作交流的能力，同时培养学生良好的科学素养和自我学习的能力。能够识别信息、处理信息、来完成教学内容。［教学策略］课前准备：我校提倡“课本的知识在课堂解决”的教学理念，课前仅布置学生将本节课的课本通读一遍。课中：教师把近几年的有关“克隆技术”的资料在网络上查找，视频或者文字进行筛选，选择出学生容易感兴趣并且耗时不长的自己.呈现给学生。这样教师在课堂上借助多媒体课件及课堂导学案等增加教学的直观性，帮助学生理解本节课的重难点。与时代前沿知识接轨。课后：利用课后巩固案帮助学生梳理基础知识，提高学生应用知识解决实际问题的能力，与高考的题型接轨，让学生感受高考并不神秘。[教学目标]一、知识目标：简述通过体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用二、能力目标：运用动物细胞的基础知识，分析核移植技术的理论基础，搜集有关动物细胞核移植研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流三、情感目标：1.讨论动物细胞核移植社会意义，关注动物细胞核移植的发展和应用前景。2．通过对课本实验资料分析，使学生初步了解科学的工作方法和过程，培养学生探索未知的欲望和创新精神。3．在自主学习与合作学习中培养学生独立思考的能力和合作交流的团队意识，要理解科研的道路需要合作,需要群策群力。[教学重点]：动物细胞核移植技术的过程[教学难点]：动物细胞核移植技术的过程[教学方法]：自主学习、合作探究，师生互动、教师引导与补充以学定教、先学后教、多学少教、因学活教。[课时安排]：1课时[板书设计]2.2.1动物细胞核移植技术和克隆动物1.动物核移植的概念2.体细胞核移植(1)过程(2)应用前景和存在的问题[教学实施的程序]复习：细胞分化原因？所有细胞含全套基因但表达的基因不同------分化的根本原因使转录的mRNA不同翻译成的蛋白质不同------分化的直接原因导致细胞的形态、结构、功能不同导课：动物细胞培养只能培养细胞，若我们想象：“像孙悟空那样从身上取出一根猴毛就能变出好多孙悟空来”，在现实生活中，会不会实现呢？一.动物核移植技术自主学习：（一）动物核移植（nucleartransfer）1.移植的原理是。2.核移植分类:移植和体细胞核移植。3.核移植过程：合作探究1．请合作绘制出克隆牛的流程图。2．动物核移植技术的理论基础(原理)是什么？克隆动物属于有性生殖还是无性繁殖？为什么体细胞核移植较胚胎细胞核移植更困难？3.细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的是供体细胞还是供体细胞核？将供体细胞注入去核卵母细胞后，如何构建重组胚胎？【思考】1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。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？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，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。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%的复制吗？为什么？绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体DNA是来自于受体卵母细胞。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。二．体细胞核移植技术的前景自主学习：阅读教材，思考归纳1.体细胞核移植的应用前景(1)畜牧生产方面：加速进程，促进优良畜群繁育。(2)保护濒危物种方面：增加动物的。(3)医药卫生领域：转基因动物作为，生产医用蛋白。(4)治疗人类疾病：转基因克隆动物细胞、组织和器官作为的供体等。2．体细胞核移植技术存在的问题(1)体细胞核移植技术的率非常低。(2)克隆动物存在健康问题，表现出生理缺陷、遗传缺陷等(3)克隆动物食品的问题存在争议。拓展视野：•干细胞简介*干细胞：有树干、茎干的起源之意，一般认为：理论上具有无限自我更新能力和多方向分化潜能的一类细胞。干细胞按照生存阶段分为:1.胚胎干细胞：取自囊胚的内细胞层2。成体干细胞：取自成体细胞，如造血干细胞胚胎干细胞（ES细胞）来源：囊胚的内细胞层特点：胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力。体验学习：1.下面是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答下列问题：(1)图中①所示的结构名称是________。(2)图中③④所示的生物技术名称分别是________________、____________。(3)过程③通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它________________________________一般选择_______________________时期的卵母细胞。。(4)过程④通常用②作为受体细胞的原因是________________________________。(5)图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是__________________，核移植的原理是________________________。(6)用于核移植一般选10代以内的细胞，原因________________________。（7）若用图中③④所示技术得到能产生人生长激素的高产奶牛，则该奶牛从生殖方式上看属于________(填“有性生殖”或“无性生殖”)。学生领悟本节课的知识，构建知识体系评测练习1．不同类型的细胞表达不同的基因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套基因吗？科学家进行了如下图所示的克隆研究。Ⅰ～Ⅶ代表有关过程，a～h代表有关结构或个体。(1)a细胞的名称是________。选用该细胞作为核移植受体细胞的原因是________________________________________________________________。(2)对b的操作方法通常是________。若g是能产生人生长激素的羊，则培育g时，应将人生长激素基因导入________，为了尽快获得大量的生长激素，但让g进行有性生殖会丢失目的基因，你将通过________技术来实现。(3)从d中取出细胞进行培养时，一般不超过________代，原因是________________________________________________