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高中生物 2.1《动物细胞培养和核移植技术》教学设计 新人教版选修3

时间:2018-08-07


动物细胞培养和核移植教学设计(第一课时)
一、概述 本节是人教版普通高中课程标准实验教科书生物选修三第二章第三节《动物细胞培 养和核移植》第一课时。 普通高中《生物课程标准》 (实验)指出,高中生物课程目的 之一是帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任 感,促进学生形成正确的世界观和价值观。同时现代教育理论认为,从某种意义上说, 主动参与的学习过程比单纯获得现成的结论更重要。 在学生通过对植物细胞工程的学习之后,可能会对是否能对动物细胞进行培养、克 隆动物等问题产生疑问。本节课在设置情景,介绍动物细胞工程相关技术之后,我采用 自主学习的方法,先让学生自学动物细胞的培养过程,找出关键概念,画出动物细胞培 养的流程图,在此基础上,再对学生的流程图进行修正,并强调重要的名词和概念。对 于动物细胞培养应注意的问题,我采用一系列问题串的形式,让学生讨论探究。最后总 结得出结论。通过对植物组织培养和动物细胞培养的比较,实现对新知识进行有意义的 构建。最后通过介绍居里夫人的名言,进一步激励学生热爱科学,关爱生命的情感。 二、教学目标分析 知识目标: 1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用; 2、说出贴壁生长、接触抑制、原代培养、传代培养等基本概念; 3、区分植物组织培养和动物细胞培养的异同 能力目标: 1、通过自学概括出动物细胞培养的过程,积极参与小组讨论 2、运用已学知识,分析动物细胞培养的条件。 情感目标: 1、培养热爱科学,关爱生命健康的情感 2、关注细胞工程研究的发展和应用前景 三、学习者特征分析 本节课的学习者特征分析主要是根据教师平时对学生的了解而做出的: (1)学生是泉州培元中学高二年学生;经过一年多的高中学习,已经掌握了一定的生 物学基础知识,具备了独立思考和判断的能力。 (2)学生已经学习了基因工程、植物细胞工程的学习,对动物细胞工程的学习有较浓 厚的兴趣。 (3)学生在以前较少开展课堂的自主学习和讨论,有必要加以引导 四、教学策略选择与设计 (1)情境激趣策略:通过大量动物细胞培养的图片、诗歌、名人名言激发学生的学习 兴趣和热爱科学的情感 (2)以任务驱动的自主学习策略:通过布置每位学生阅读教材相关内容,培养学生的 自主学习能力。通过提问及检查学生所画的动物细胞培养过程对学习情况进行及时检测、 评价。 (3)合作学习策略:事先设置问题串进行讨论,通过提问等方式检查讨论的情况。
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五、教学资源与工具设计 (1)人教版普通高中课程标准实验教科书生物选修三; (2)专门为这节课制作的多媒体课件、电视机等; 六、教学过程 学习内容 一、 动物细 胞培养 教师的组织和引导 展示植物组织培养图片、多利羊图片及自编的小诗 “是什么,让试管里开满鲜花? 是什么, 让多莉羊不需要爸爸 ? 是什么, 让世界充满神奇的景象? 是科技, 让生命变得五彩斑斓! 是探索 ,为梦想插上了腾飞的翅膀! ” 阅读资料: “儿子捡鞭炮严重烧伤感染, 父割千块皮肤” 引入新课 在治疗烧伤病人时通常采用的方法是取烧伤病人的健 康皮肤进行自体移植, 但对一个大面积烧伤的病人, 自身皮 肤无法满足需要, 用他人的皮肤来源不足, 而且会产生排异 反应。怎样获得大量的自体健康皮肤呢? 介绍动物细胞工程:动物细胞培养、细胞核移植、动物细胞 融合及单克隆抗体。动物细胞培养技术是其他动物细胞工 程技术的基础 一、动物细胞培养 学生阅读 P44 最后一段至 P46 第一段结束。 找出关键词 “细 胞悬液、贴壁生长、接触抑制、原代培养、传代培养” ;结 合图 2-16 尝试画出动物细胞培养的流程图。思考人类一般 保存的是哪类细胞呢?为什么? 检查学生的学习情况,结合课件展示讲解相应的内容。 1、动物细胞培养的应用和概念: 动物细胞培养就是从动物有机体中取出相关的组织,将它 分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生 长和增殖. 细胞贴壁:在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁 上,称为细胞贴壁。 培养瓶或培养皿壁要求:表面光滑、无毒、易于贴附。 接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就 会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。 原代培养: 从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。 初次 培养称为原代细胞培养。 传代培养: 将原代细胞从培养瓶中取出, 配制成细胞悬浮液, 分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养,称为传代培 学生活动

激发学生的学 习兴趣及热爱 科学的情感。

1. (情景 设置) 课件实例 的引入

认真考虑,如 何解决这些现 实问题 思考,导入本 节课的学习活 动。

2 、动物细 胞培养的 应用和概 念:

学生自学,按 要求完成各项 内容。

这部分内容, 参照教材中的 动物细胞培养 过程示意图进 行学生讲解. 要特别注意原 代培养与传代 培养
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养。 动物细胞的培养过程:见课本 P45: 人类一般保存的是哪类细胞呢?为什么?保存 10 代以内的 细胞。因为 10-50 代部分细胞的细胞核型可能发生变化, 有少部分还发生突变向癌细胞方向发展。 讨论 1: 1. 动物细胞培养对培养的材料有要求吗? 2. 为什么在培养前要将组织分散成单个细胞? 3. 用胰蛋白酶处理,组织就会分散成单个细胞,说明了什 么? 4.胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗?为什么? 5.能否用胃蛋白酶处理动物组织?为什么? 提问学生检查学生讨论情况。课件展示以上问题的参考答 案: 1. 通常取动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。因为其分化 程度低、增殖能力强,更容易培养 2. 成块的组织中细胞与细胞靠在一起,彼此限制了细胞的 生长和增殖。 3. 说明细胞与细胞间的主要物质是蛋白质 4. 胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外,长时间的作用 也会消化细胞膜蛋白,因此必须控制好 胰蛋白酶的处理时

学生根据课件 中的问题进行 讨论,填写学 案

间。
5. 不能。 因为两者的最适 PH 不同, 而正常组织细胞的生存 环境与胰蛋白酶的最适 PH 较接近 讨论 2: 多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中,根据你所 学的内环境的知识,思考并讨论以下问题: 1.体外培养细胞时需要提供哪些物质? 2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件? 提问学生检查学生讨论情况。课件展示以上问题的参考答 案: 1、充足的营养供给、适宜的温度、适宜的 pH 和氧气 2、无菌、无毒的环境 在学生讨论的基础上结合教材归纳,PPT 展示 3.动物细胞培养的条件: 1).无菌无毒的环境:对培养液和培养用具进行无菌处理; 在培养液中添加一定量的抗生素;定期更换培养液 2).营养:葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元 素等;动物血清、血浆

3. 动 物 细 胞培养的 条件:

学生联系内环 境等相关知识 开展讨论,认 真记录

3

3).温度和 pH:温度 36.5±0.5 度,pH7.2~7.4 4).气体环境:O2 和 CO2(95%空气和 5% CO2 ) ; O2 是细胞代谢所必需的,CO2 维持培养液的 pH。 比较植物细胞培养基和动物细胞培养液的异同 4 植物组织培养和动物细胞培养的比较 4 .植物组 织培养和 动物细胞 培养的比 较 比较项目 原理 培养基性质 培养基特有成分 培养结果 培养目的 植物组织培养 细胞的全能性 固体培养基 蔗糖 植物激素 植物体 快速繁殖、培育 无病毒植株 动物细胞培养 细胞增殖 液体培养基 葡萄糖 动物血 清 细胞株、细胞系 获得细胞或细胞 分泌蛋白 通过真实的图 片加深学生的 学习体验 学生阅读归纳 学生总结并比 较植物组织培 养与动物细胞 培养的区别

5. 动 物 细 胞培养技 术的应用:

展示动物细胞培养瓶、培养液、培养箱、无菌操作图片 5.动物细胞培养技术的应用: 1、生产生物制品 病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等; 2、动物基因工程离不开动物细胞的培养; 3、用于检测有毒物质及毒性; 4、培养正常或各种病变的细胞,用于生理、病理、 药理等方面的研究。 思考: 许多致畸、 致癌物质加入动物细胞培养液后, 培养细胞 会发生染色体结构和数目的变异。 科研人员欲采用一定的技 术手段探究苏丹红是否对人体有危害。 根据你所学的动物细 胞工程知识,设计一个实验来探究“苏丹红一号”是否对人 体有危害。 展示图片及名人名言:

进 行 STS 教 育,培养学生 设计实验能力 和语言表达能 力

我要把人生变成科学的梦,然后再把梦变成现实。 ——居里夫人
板书设计:动物细胞培养和核移植技术 一、动物细胞培养 1、动物细胞培养的概念: 2.动物细胞培养的条件: 3.动物细胞培养技术的应用:

进一步激发学 生热爱科学的 感情。

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七、教学评价设计 学生发展性评价表 评价内容 课前是否按要求阅读教 材,根据自己的选题查阅 相关资料 是否认真履行小组活动中 个人承担的任务 是否积极参与课前小组讨 论,有效表达自己的观点 是否认真倾听他人意见并 与组内成员有效协调 是否积极参与课堂辩论并 进行相应的记录 总分 八、教学反思 本堂课上完后,我发现了自己有不少缺点和不足,需要在以后的教学中加以改正: 1.没有充分发挥学生的主体地位。 新课程理念是要转变教师和学生的角色,让 学生成为课堂的主人,本节课虽然采取学生的自主学习、相互讨论,在实际教学过程中, 学生不适应这样的学习方式,不能有效的开展学习和讨论。教师主观的想引导学生探究 问题,思考问题,得出结论,但事实上学生回答问题往往答不到点子上,只能匆匆的把 答案公布了,没有真正做好引导工作。 2.没有充分调动学生的积极性。 课堂教学的气氛对整堂课的教学质量是至关重要的,纵观整节课,学生对问题的思 考、回答等积极性不高。这里面有学生的因素感觉上课比较紧张,也有缺乏有效的引导, 问题的设置不够明确,课前分组的准备不够充分、时间安排不够紧凑等等。 3.时间安排不够紧凑。 在讲述动物细胞培养的过程这部分内容时, 花了较多的时间让学生思考三个思考题, 时间安排上不够紧凑,导致最后讲动物细胞培养技术的应用时时间紧,讲得比较匆忙。 当然本节课的成功之处是采用了多媒体教学,使课堂的知识容量比较大,对前面学 过的内容可以比较快的复习,真正做到温故而知新。 分值 20 自我评价 小组评价 教师评价

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