資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 生物學 年級 高二 學期 春季
課題 第2章 第2節 動物細胞工程 動物細胞培養（第一課時）
教學目標
1.闡明動物細胞培養的條件，構建穩態與平衡觀。 2.構建動物細胞培養過程的概念模型，體會建模思維。 3.舉例說明動物細胞培養在醫學方面的應用價值，提升社會責任。
教學內容
教學重點： 1.動物細胞培養的條件 、過程。
2.動物細胞培養的概念。
教學難點： 1.動物細胞培養的概念。
2.動物細胞培養的應用。
教學過程
【感知概念—情境引入：什么是動物細胞培養？】 教師活動：播放婁底孝子顏文武“割皮救母”視頻，提出燒傷治療需要依靠皮膚移植。如果自體皮膚有限，只能使用直系親屬的皮膚，但也非常有限。如何獲得大量的自體健康皮膚？ 學生活動：運用已有知識思考，判斷自體皮膚有限，需要體外進行皮膚細胞的培養，即動物細胞培養技術。 【感知概念—科學發現的過程：動物細胞培養的發展史】 教師活動：講解科學史。 學生活動：認識到動物細胞培養技術是科學家一步步建立起來的，是技術的創新和理論的提升相結合的產物。 【感知概念—構建動物細胞模型】 教師活動：引導學生閱讀教材，結合細胞模型的狀態，推測哪種狀態下的細胞更容易從培養液中獲得營養物質，同時排除代謝廢物？ 學生活動：分散狀態的單個細胞，與周圍環境接觸面大，營養易供應，代謝廢物易排出。 教師活動：總結在獲得動物組織后，由于組織中細胞和細胞連在一起，彼此限制了細胞的生長和增殖，因此應先將組織分散稱單個細胞。 教師活動：感知動物細胞培養的概念。 【深化概念—動物細胞培養的條件如何？】 教師活動：提問“回顧動物體內細胞賴以生存的條件是什么？”、“內環境能為動物細胞提供什么生理條件呢？”等問題，并要求填寫在學習任務單上。 學生活動：說出生理條件包括營養條件如糖類、氨基酸、無機鹽等，環境條件如溫度、pH、滲透壓等。 教師活動：引導學生閱讀44頁相關內容并思考：什么是合成培養基？添加動物血清的目的是什么？為什么使用液體培養基？如何做到無菌操作？培養液定期更換的原因是什么？適宜的溫度、滲透壓、酸堿度能保證什么？為什么置于95%空氣和5%CO2的培養箱中培養？ 學生活動：推理得出動物細胞培養學要滿足的條件，認同需要從營養條件和環境條件兩方面保證。 【深化概念—動物細胞培養過程如何？】 教師活動：引導學生閱讀教材，初步構建流程圖，明確原代培養的步驟。 學生活動：構建流程、回答問題，原代培養的步驟是先用酶解法等處理組織，加入培養液，制成單細胞懸液，放在適宜環境中進行原代培養。 教師活動：進一步提問，原代培養時的細胞分哪兩類？培養時會出現什么特殊現象？ 學生活動：學生思考并總結，懸浮生長的細胞會因密度過大、有害代謝物積累和培養液中營養物質缺乏等因素分裂受阻，生長減慢；貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時會停止增殖逐漸衰亡，叫做接觸抑制。 教師活動：提問：細胞無法繼續增殖的問題該如何解決？收集懸浮細胞和貼壁細胞的處理相同嗎？請完善流程圖。 學生活動：回答，轉移到新的培養基上繼續培養，即傳代培養。懸浮細胞需要用離心法，貼壁細胞則需要先酶解，分散成單個細胞之后用離心法收集。逐步完善流程圖。 教師活動：播放科學家制作人造皮膚的過程視頻。 學生活動：觀察動物細胞培養的實驗室操作，感受人類的智慧，明確可以將自身皮膚組織分散成單個細胞，然后培養得到可供移植的皮膚，由此概括動物細胞培養的概念。 【應用概念—動物細胞培養有哪些應用？】 教師活動：引導學生回顧植物組織培養，比較動物細胞培養和植物組織培養，完善課前所列表格，課堂展示。 學生活動：展示交流，明確兩者的相同點都需要體外創造無菌、無毒、適宜的環境，不同點是否體現細胞的全能性，獲得的最終產物是植物體還是細胞。 教師活動：講授某些人造器官、生物制品、藥用蛋白生產、藥理研究等都需要用到動物細胞培養。近年來，動物細胞培養獲得干細胞的相關研究收到了廣泛關注。 學生活動：了解動物細胞培養具有廣闊的應用前景，認識到動物細胞培養是動物細胞工程的基礎。 【構建概念—動物細胞工程的概念】 教師活動：細胞工程通過細胞水平的操作，獲得有用的生物體或其產品。 【延伸思考—如何利用干細胞工程培養人造皮膚？】 教師活動：總結動物細胞培養的條件、流程和概念，布置學生查閱皮膚干細胞、造血干細胞、胚胎干細胞、間充質干細胞、神經干細胞在醫學中應用。 學生活動：收集相關資料，體會干細胞在醫學中的應用。

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