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動物細胞工程 1. 教學目標 一、知識目標 1、簡述動物細胞培養(yǎng)的過程和條件。 2、簡述體細胞核移植技術及其應用前景。 二、能力目標 1、運用細胞的基礎知識,分析細胞工程的理論基礎,深刻理解這兩項技術的原理,并理解這些技術的新進展。學生通過閱讀、自學、質疑、討論、訓練、總結等環(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、引導學生了解描述用動物體細胞核移植技術克隆動物的過程?？偨Y出其中所涉及的各項技術手段,培養(yǎng)學生的歸納能力。 3、由植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)做比較,培養(yǎng)學生的知識遷移能力、思維能力。 三、情感與價值觀目標 1、收集相關報道,在同學中開展應用前景及存在問題的討論,來加強對科技的認識,形成正確的價值觀念。 2、通過對動物細胞培養(yǎng)技術發(fā)展史及克隆技術具體應用的學習,體驗現(xiàn)代生物科技日新月異的發(fā)展及與現(xiàn)代醫(yī)學的聯(lián)系,堅定自己投入到自然科學發(fā)展中的信心。 3.搜集有關細胞工程研究進展和應用方面的資料,進行整理、分析和交流。 2. 教學重點/難點 教學重點: 1、動物細胞培養(yǎng)的過程和條件。 2、體細胞核移植技術及其應用前景。 教學難點: 體細胞核移植技術及其應用前景。 3. 教學用具 4. 標簽 教學過程 【導入】創(chuàng)設情境 教學過程可以歸納成6個問題:(l)為什么要進行動物細胞培養(yǎng)?(2)什么是動物細胞培養(yǎng)?(3)怎樣進行動物細胞培養(yǎng)?(4)動物也能夠克隆嗎?(5)動物體細胞核移植是怎樣進行的?(6)動物細胞培養(yǎng)與核移植有哪些應用?第3個和第5個問題是本節(jié)的重點。本節(jié)旨在通過這些問題讓學生充分理解和認識生物工程的前沿技術,以此激發(fā)學生熱愛科學、努力學習、積極探索的精神。 【活動】討論交流 一、結合插圖或畫片,提出問題,怎樣進行動物細胞培養(yǎng)?培養(yǎng)學生提煉信息,歸納知識的能力,總結出動物培養(yǎng)條件。 師生一起閱讀教材,學生自主討論,師生共同歸納動物細胞培養(yǎng)過程: 動物剪碎細胞原代培養(yǎng)細胞貼胰蛋白酶處理10~50核型改變獲得 細胞胰蛋白酶處理懸浮液滿瓶壁分瓶傳代培養(yǎng)代細胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)不死性 注意兩個培養(yǎng)概念的區(qū)分。通過剖析,旨在培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力,也有助學生審題能力的加強。通過比較弄清概念間的本質差異和內在聯(lián)系。培養(yǎng)學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、動物細胞培養(yǎng)過程中應注意哪些地方? 用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理組織,使其分散成單個細胞。培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶的內表面光滑、滅毒,易于貼附,以促成細胞貼壁生長,防止細胞的接觸抑制。貼滿瓶壁的細胞塞重新用胰蛋白酶等處理,便于分瓶繼續(xù)培養(yǎng)。 2、進行動物細胞培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞,表明細胞的物質主要是什么成分?用胃蛋白酶行嗎? 說明細胞間的物質主要是蛋白質。 不行,多數(shù)動物細胞培養(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,蛋白酶就會失去活性。胰蛋白酶的PH為7.6。 3、為了使體外動物細胞培養(yǎng)順利進行,應營造怎樣的環(huán)境? 無菌、無毒的環(huán)境,培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)具進行無菌處理。 4、動物細胞培養(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、細胞培養(yǎng)的過程中會產生代謝產物,其結果會對細胞自身造成危害,那又該怎樣避免呢? 定期更換培養(yǎng)液。 6、動物細細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中含有哪些物質呢? 糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量無素等。還有血清、血漿等。 7、動物細胞培養(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? 血清中。 8、據(jù)此來看添加血清,是否僅提供動物激素? 不是,還有蛋白質、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? 對哺乳動物而言,溫度多以36.50.50C為宜,而PH多為7.2—7.4。 細胞培養(yǎng)所需氣體主要有O2和CO2,O2是細胞代謝所需的,CO2主要維持培養(yǎng)液的PH,具體而言,動物細胞培養(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)箱中進行培養(yǎng)。 二、結合動物細胞培養(yǎng)的應用,引出動物細胞核移植技術。引導學生正確認識克隆實質,激趣誘思,讓學生認同科學不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新。圖片展示克隆羊的形成,引導學生了解克隆過程?？偨Y出其中包含的技術手段。培養(yǎng)學生的歸納能力。 討論解決幾個關鍵問題: 1、此過程中為什么選用MII期(減數(shù)第二次分裂中期)卵母細胞呢? 此時細胞核的位置靠近第一極體,便于用微型吸管將細胞核和第一極體一起吸出。 2、核移植中,怎樣促進供體細胞核與去核的卵母細胞融合? 通過電刺激。 3、最后產生的犢牛其遺傳基礎為什么與供體奶牛相同? 因遺傳物質主要位于細胞核中,而融合細胞的細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,因為融合細胞的細胞質基因來自MII期卵母細胞(線粒體)。而表現(xiàn)型受核基因和質基因共同控制,同時又受到環(huán)境的影響。 5、在體細胞的細胞核移植到受體卵母細胞之前,必須先去掉受體卵母細胞的核,這是為什么呢? 這樣是為了使核移植的胚胎或動物的遺傳物質全部來自有重要自用價值的動物提供的體細胞,在供體細胞的細胞核移植至受體細胞之前,必須將受體細胞的遺傳物質去掉或將其破壞。 3