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動(dòng)物細(xì)胞工程 1. 教學(xué)目標(biāo) 一、知識目標(biāo) 1、簡述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程和條件。 2、簡述體細(xì)胞核移植技術(shù)及其應(yīng)用前景。 二、能力目標(biāo) 1、運(yùn)用細(xì)胞的基礎(chǔ)知識,分析細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ),深刻理解這兩項(xiàng)技術(shù)的原理,并理解這些技術(shù)的新進(jìn)展。學(xué)生通過閱讀、自學(xué)、質(zhì)疑、討論、訓(xùn)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(dǎo)學(xué)生了解描述用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程。總結(jié)出其中所涉及的各項(xiàng)技術(shù)手段,培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力。 3、由植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)做比較,培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力、思維能力。 三、情感與價(jià)值觀目標(biāo) 1、收集相關(guān)報(bào)道,在同學(xué)中開展應(yīng)用前景及存在問題的討論,來加強(qiáng)對科技的認(rèn)識,形成正確的價(jià)值觀念。 2、通過對動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展史及克隆技術(shù)具體應(yīng)用的學(xué)習(xí),體驗(yàn)現(xiàn)代生物科技日新月異的發(fā)展及與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的聯(lián)系,堅(jiān)定自己投入到自然科學(xué)發(fā)展中的信心。 3.搜集有關(guān)細(xì)胞工程研究進(jìn)展和應(yīng)用方面的資料,進(jìn)行整理、分析和交流。 2. 教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn): 1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程和條件。 2、體細(xì)胞核移植技術(shù)及其應(yīng)用前景。 教學(xué)難點(diǎn): 體細(xì)胞核移植技術(shù)及其應(yīng)用前景。 3. 教學(xué)用具 4. 標(biāo)簽 教學(xué)過程 【導(dǎo)入】創(chuàng)設(shè)情境 教學(xué)過程可以歸納成6個(gè)問題:(l)為什么要進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)?(2)什么是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)?(3)怎樣進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)?(4)動(dòng)物也能夠克隆嗎?(5)動(dòng)物體細(xì)胞核移植是怎樣進(jìn)行的?(6)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與核移植有哪些應(yīng)用?第3個(gè)和第5個(gè)問題是本節(jié)的重點(diǎn)。本節(jié)旨在通過這些問題讓學(xué)生充分理解和認(rèn)識生物工程的前沿技術(shù),以此激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、努力學(xué)習(xí)、積極探索的精神。 【活動(dòng)】討論交流 一、結(jié)合插圖或畫片,提出問題,怎樣進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)?培養(yǎng)學(xué)生提煉信息,歸納知識的能力,總結(jié)出動(dòng)物培養(yǎng)條件。 師生一起閱讀教材,學(xué)生自主討論,師生共同歸納動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程: 動(dòng)物剪碎細(xì)胞原代培養(yǎng)細(xì)胞貼胰蛋白酶處理10~50核型改變獲得 細(xì)胞胰蛋白酶處理懸浮液滿瓶壁分瓶傳代培養(yǎng)代細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)不死性 注意兩個(gè)培養(yǎng)概念的區(qū)分。通過剖析,旨在培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力,也有助學(xué)生審題能力的加強(qiáng)。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(xué)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(dòng)物細(xì)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(gè)細(xì)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(xì)胞貼壁生長,防止細(xì)胞的接觸抑制。貼滿瓶壁的細(xì)胞塞重新用胰蛋白酶等處理,便于分瓶繼續(xù)培養(yǎng)。 2、進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)用胰蛋白酶分散細(xì)胞,表明細(xì)胞的物質(zhì)主要是什么成分?用胃蛋白酶行嗎? 說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。 不行,多數(shù)動(dòng)物細(xì)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(shí),蛋白酶就會(huì)失去活性。胰蛋白酶的PH為7.6。 3、為了使體外動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)順利進(jìn)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(jìn)行無菌處理。 4、動(dòng)物細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)的過程中會(huì)產(chǎn)生代謝產(chǎn)物,其結(jié)果會(huì)對細(xì)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(dòng)物細(xì)細(xì)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(jī)鹽、微量無素等。還有血清、血漿等。 7、動(dòng)物細(xì)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(dòng)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(dòng)物而言,溫度多以36.50.50C為宜,而PH多為7.2—7.4。 細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有O2和CO2,O2是細(xì)胞代謝所需的,CO2主要維持培養(yǎng)液的PH,具體而言,動(dòng)物細(xì)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(jìn)行培養(yǎng)。 二、結(jié)合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用,引出動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)。引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識克隆實(shí)質(zhì),激趣誘思,讓學(xué)生認(rèn)同科學(xué)不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新。圖片展示克隆羊的形成,引導(dǎo)學(xué)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(xué)生的歸納能力。 討論解決幾個(gè)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(xì)胞呢? 此時(shí)細(xì)胞核的位置靠近第一極體,便于用微型吸管將細(xì)胞核和第一極體一起吸出。 2、核移植中,怎樣促進(jìn)供體細(xì)胞核與去核的卵母細(xì)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(xì)胞核中,而融合細(xì)胞的細(xì)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?yàn)槿诤霞?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因來自MII期卵母細(xì)胞(線粒體)。而表現(xiàn)型受核基因和質(zhì)基因共同控制,同時(shí)又受到環(huán)境的影響。 5、在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前,必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核,這是為什么呢? 這樣是為了使核移植的胚胎或動(dòng)物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要自用價(jià)值的動(dòng)物提供的體細(xì)胞,在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移植至受體細(xì)胞之前,必須將受體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐摹? 3