第二节 通过细胞核移植克隆动物说课稿2025学年高中生物浙科版2019选择性必修3 生物技术与工程-浙科版2019

第二节通过细胞核移植克隆动物说课稿2025学年高中生物浙科版2019选择性必修3生物技术与工程-浙科版2019课题课时教材分析一、教材分析。“通过细胞核移植克隆动物”是浙科版选择性必修3《生物技术与工程》第二章第二节内容，承接细胞结构与功能、细胞培养等知识，是细胞工程的核心应用实例。教材通过克隆羊多莉的案例，阐释细胞核的全能性及核质关系，引导学生理解克隆技术的原理、流程及伦理问题，为后续胚胎工程、生物安全等内容学习奠定基础，培养学生科学探究与社会责任核心素养。核心素养目标二、核心素养目标。生命观念：阐明细胞核是遗传信息的主要载体，理解细胞全能性在克隆技术中的体现；科学思维：分析核移植技术中核质关系的逻辑，推理克隆动物培育的关键步骤及原理；科学探究：通过模拟核移植实验，设计探究方案并分析结果；社会责任：讨论克隆技术的伦理争议，形成科技应用与伦理规范相统一的认知。教学难点与重点三、教学难点与重点。1.教学重点：细胞核移植的原理（细胞核全能性及核质互作关系）与克隆动物培育流程。例如，以克隆羊多莉为例，明确供核细胞（乳腺细胞）与受体细胞（去核卵母细胞）的选择依据，阐述电刺激诱导融合、胚胎移植等关键步骤的操作目的；克隆技术的应用实例，如利用克隆技术扩繁濒危物种（如普氏野马）或制备疾病模型（如克隆体细胞疾病小鼠）。2.教学难点：核质关系的逻辑推理与克隆性状的成因分析。例如，学生易混淆“克隆动物性状完全由供核细胞决定”，需通过对比多莉与供核母羊、受体母羊的性状差异，强调细胞质遗传的少量影响；难点还包括去核卵母细胞为何需处于减数第二次分裂中期（MⅡ期），需联系减数分裂特点，解释此时卵细胞质中促进细胞全能性表达的物质活性最高。教学资源四、教学资源

-硬件：电脑、投影仪、实验模型（细胞核移植操作模型）

-软件：PPT课件、动画演示软件（核移植过程模拟）

-课程平台：学校在线学习管理系统

-信息化资源：克隆羊多莉纪录片、细胞结构图片集

-教学手段：小组讨论、案例分析、实验演示教学过程设计**（一）导入环节（5分钟）**

教师展示“克隆猫‘大蒜’诞生”新闻图片及视频片段，提问：“‘大蒜’与代孕猫无血缘关系，却与供体猫‘中华田园猫’几乎一模一样，这种现象的生物学原理是什么？”学生自由发言后，教师总结：“这涉及细胞核的功能，今天我们通过‘细胞核移植克隆动物’揭开谜底。”板书课题，明确学习目标：理解克隆原理、流程及核质关系。

**（二）讲授新课（20分钟）**

1.**细胞核全能性（8分钟）**

教师展示课本中“植物组织培养”与“克隆羊多莉”对比图，提问：“植物全能性体现明显，为何动物需通过核移植？”引导学生回顾细胞分化知识，总结：动物细胞全能性随分化程度降低而受限，细胞核含全套遗传信息。

师生互动：教师提问“为什么乳腺细胞能作为供核细胞？”学生回答“已分化细胞核仍含全套DNA”，教师补充“但需激活才能表达全能性”。

2.**核移植流程（12分钟）**

教师播放“核移植技术动画”，分步讲解：

-**供核细胞准备**：选取体细胞（如乳腺细胞），体外培养，同步化处理（如血清饥饿法）。

-**受体细胞去核**：显微操作法去除卵母细胞细胞核（强调MⅡ期卵细胞质含激活全能性物质）。

-**核移植**：将供核细胞注入去核卵母细胞，电融合法使两细胞融合。

-**激活与培养**：用化学试剂（如离子霉素）激活受精卵，体外培养至囊胚。

-**胚胎移植**：将囊胚植入代孕母子宫，妊娠分娩。

互动突破难点：教师提问“为何去核卵母细胞不能直接用普通体细胞？”学生讨论后总结“卵细胞质含促进核重编程的因子”，教师结合课本图示强调“核质互作是关键”。

**（三）巩固练习（10分钟）**

1.**案例分析**：发放“克隆猴‘中中’‘华华’培育流程图”小组任务单，每组讨论：

-供核细胞为何选用猴胎儿成纤维细胞？（分裂旺盛，易培养）

-为何需用代孕母猴？（提供胚胎发育环境）

5分钟后小组展示，教师点评并追问：“若受体细胞为去核牛卵细胞，供核细胞为羊体细胞，能否克隆出‘羊-牛’？为什么？”引导学生理解“核质不兼容性”。

2.**概念辨析**：快速问答：“克隆动物性状完全由供核细胞决定吗？”学生结合多莉案例（与供核母羊性状相似，但受体母羊有少量影响）回答，教师总结“细胞质遗传少量参与，性状主要由核基因决定”。

**（四）课堂总结（5分钟）**

学生自主梳理“核移植原理-流程-核质关系”思维导图，教师补充核心素养落实点：

-生命观念：细胞核是遗传信息载体，核质互作维持生命活动；

-科学思维：通过流程分析，归纳“技术-原理-应用”逻辑链；

-社会责任：讨论“克隆技术应用于濒危物种保护vs伦理风险”，强调科技需与伦理并重。

教师布置课后任务：查阅“克隆技术最新进展（如基因编辑结合克隆）”，撰写短评。教学资源拓展1.拓展资源：

（1）科学史脉络深化：补充早期核移植实验，如1938年斯佩曼提出的“核移植假说”及1952年布里格斯等首次成功克隆北美洲豹蛙，对比两栖动物与哺乳动物核移植技术的差异（如两栖动物胚胎细胞核移植成功率高于体细胞核），帮助学生理解技术发展历程及细胞全能性表达的物种特异性。

（2）技术细节补充：详述哺乳动物核移植中的关键操作参数，如供核细胞同步化处理（血清饥饿法使细胞停滞在G0期，提高重编程效率）、去核方法（显微操作法vs.化学去核法，如细胞松弛素B处理）、激活方式（电脉冲vs.化学激活剂，如离子霉素与6-DMAP联合使用）及胚胎培养条件（共培养法与序贯培养液的成分差异），结合教材中“克隆羊多莉培育流程图”，解释每一步操作的科学依据。

（3）应用实例拓展：列举克隆技术在濒危物种保护中的具体案例，如2009年克隆出的濒危物种普氏野马“库什”，分析其供核细胞选择（体细胞vs.胚胎细胞）及代孕母体选择（家马vs.野马）对克隆成功率的影响；补充医学领域应用，如克隆疾病模型小鼠（如阿尔茨海默病模型），说明克隆技术在基因功能研究及药物筛选中的优势，呼应教材“生物技术应用”模块。

（4）伦理议题延伸：整理国内外关于克隆技术的伦理规范文件，如《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》中关于治疗性克隆与生殖性克隆的界定，结合教材“生物安全与伦理”章节，讨论克隆动物福利问题（如克隆个体早衰、免疫缺陷等健康风险），引导学生辩证看待科技发展与伦理约束的关系。

2.拓展建议：

（1）文献阅读与资料整理：推荐学生阅读《自然》期刊中关于“克隆猴‘中中’‘华华’培育突破”的论文摘要（2018年），重点关注“体细胞核移植中表观遗传修饰调控”相关内容，整理克隆技术从多莉到中中、华华的技术进步点（如组蛋白去乙酰化酶抑制剂的使用），形成300字的技术发展简报，深化对“核重编程”这一难点的理解。

（2）模拟实验设计与操作：利用教材提供的“细胞核移植实验模型”，分组设计简化版核移植模拟方案，包括“供核细胞（橡皮泥模拟）与受体细胞（透明塑料球模拟）的准备”“去核操作（用吸管移除内部小球）”“核移植（将供核小球注入受体球）”等步骤，记录模拟过程中遇到的“技术难题”（如融合效率低、激活失败），结合教材原理分析原因，培养科学探究能力。

（3）案例分析与小组研讨：以“克隆宠物”的社会现象为切入点，分组收集资料（如克隆猫“大蒜”的商业化流程），从技术可行性（成功率、成本）、伦理合理性（动物福利、基因多样性）、社会接受度（消费者需求、法律监管）三个维度展开讨论，形成小组观点报告，在课堂分享中提升社会责任素养，紧扣教材“科技伦理”核心素养要求。

（4）社会议题辩论与报告：组织小型辩论赛，辩题“克隆技术应用于人类医学是否利大于弊”，学生需结合教材中“生物安全”知识（如克隆人可能引发的社会伦理问题）及拓展资料（如治疗性克隆在器官再生中的潜力），准备辩论材料，课后撰写500字立场报告，强化“科学、技术、社会、环境”（STSE）的综合认知，落实新课标核心素养目标。教学评价七、教学评价

1.课堂评价：通过导入环节“克隆猫性状成因”提问，观察学生对细胞核功能的初始认知；新课中“核移植流程步骤排序”互动测试，实时掌握学生对供核细胞准备、去核操作等关键步骤的理解；小组讨论“核质关系案例”时，记录学生分析逻辑（如能否区分核基因与细胞质遗传的影响），对混淆核质作用的学生及时通过多莉案例对比引导；课堂总结时通过“克隆技术原理-流程-应用”思维导图绘制，评估学生知识整合能力，确保核心素养目标落地。

2.作业评价：对“克隆动物培育流程图”作业，重点批注去核、激活等步骤的科学性，标注“MⅡ期卵细胞质激活作用”等遗漏点，用“标注清晰，重编程概念准确”等评语强化正确认知；对“克隆技术伦理短评”，关注学生是否辩证分析科技应用与伦理风险（如提及濒危物种保护与动物福利的平衡），对观点片面学生补充“需结合教材生物安全章节，多维度讨论”，通过“能结合实例论证，逻辑严谨”等鼓励性评价激发学习动力。课后作业八、课后作业

1.**流程描述题**：简述通过细胞核移植培育克隆羊多莉的主要步骤，并说明每一步的操作目的。

答案：①供核细胞准备：取乳腺细胞体外培养，使其进入休眠状态（G0期），便于核重编程；②受体细胞去核：显微操作去除卵母细胞细胞核（MⅡ期），保留含激活因子的细胞质；③核移植：将乳腺细胞核注入去核卵母细胞，电融合促进两细胞融合；④激活与培养：用离子霉素激活受精卵，体外培养至囊胚；⑤胚胎移植：将囊胚植入代孕母羊子宫，妊娠分娩。

2.**原理辨析题**：克隆羊多莉的性状与供核母羊几乎一致，但部分特征与受体母羊相似，请用生物学原理解释这一现象。

答案：性状主要由细胞核中的遗传物质（DNA）决定，供核母羊的乳腺细胞核含全套遗传信息，因此多莉性状与其相似；细胞质中的少量遗传物质（如线粒体DNA）及环境因素（如子宫内环境）导致部分特征受体母羊影响。

3.**应用分析题**：某濒危物种数量极少，计划通过克隆技术扩繁，请从供核细胞选择和受体细胞选择两方面提出建议并说明理由。

答案：供核细胞选择：选用该物种体细胞（如皮肤成纤维细胞），因其含完整基因组，且易培养；受体细胞选择：选用同种或近缘物种的去核卵母细胞（如家畜卵母细胞），因细胞质中的激活因子可促进核重编程，且代孕母体可提供胚胎发育环境。

4.**技术细节题**：为何核移植实验中受体卵母细胞需处于减数第二次分裂中期（MⅡ期）？

答案：MⅡ期卵细胞细胞质中成熟促进因子（MPF）活性高，可诱导供体细胞核进入细胞周期，启动胚胎发育；此时卵细胞染色体已排出第二极体，避免遗传物质重复，保证克隆后代染色体数目正常。

5.**伦理讨论题**：结合教材中生物安全与伦理内容，谈谈你对“克隆人”技术的看法，需至少从两个角度分析。

答案：反对角度：克隆人可能引发伦理问题（如个体身份认同混乱）、社会风险（如基因多样性降低）及技术安全隐患（如克隆个体健康缺陷）；支持角度：治疗性克隆可用于器官再生研究，为患者提供移植器官来源，缓解器官短缺问题，但需严格监管，禁止生殖性克隆。教学反思与总结教学反思：这节课通过克隆猫“大蒜”的新闻导入，学生兴趣很高，但核移植流程的动画演示后，仍有学生对“去核卵母细胞为何选MⅡ期”存在困惑。下次可增加减数分裂模型动态演示，直观展示染色体行为变化。小组讨论时，部分学生混淆“核重编程”与“细胞全能性”，需在板书中强化概念关联。时间分配上，伦理辩论环节略显仓促，应压缩原理讲解时间，给学生更多表达空间。

教学总结：学生能准确复述克隆羊多莉的培育步骤，80%小组在流程排序题中正确标注“电融合激活”等关键操作。技能上，多数学生能通过核质关系案例辨析性状成因，如指出“线粒体DNA影响多莉部分特征”。情感态度上，辩论中涌现出“克隆技术需兼顾伦理与科学价值”的辩证观点，体现社会责任素养。不足在于个别学生对“体细胞核移植效率低”的技术细节理解不深，后续可补充“表观遗传修饰”的简化案例。改进措施是增加课后微课，用3D动画演示核重编程过程，并设计分层作业，为学有余力的学生拓展“克隆猴技术突破”的延伸阅读。板书设计①核心原理

-细胞核是遗传信息的主要载体，含全套遗传物质

-