1、1动物细胞的培养教学设计及反思教学目标1知识目标:简述动物细胞的培养过程、条件及其应用;2能力目标: 通过阅读、自学、质疑、讨论、总结等环节,提高获取知识、运用知识的能力3情感态度与价值目标:初步培养学生探索、创新和合作精神教学重点:简述动物细胞的培养过程4、教学设计思路:采用自学、指导模式对动物细胞培养技术进行较深刻、透彻地学习,这部分内容主要是解决三个问题:(1)为什么要进行动物细胞的培养?(2)什么是动物细胞的培养?(3)怎样进行动物细胞的培养?第三个问题是本节课的重点。关于动物细胞的培养过程,教师可参照教材中的动物细胞培养过程示意图进行讲解,讲解中要注意区分原代培养和传代培养这两个概念
2、。对于动物细胞培养的条件,则要从学生已有的内环境的知识出发,启发学生自己动脑思考这个问题,以加深对培养条件的理解。为学习其他动物细胞工程打好基础。5、教学过程(一)导入新课图片展示:克隆羊“多利”的复制品投影:新华网 2010.12.3.消息克隆羊多利重生这 4 只克隆羊在遗传上与多莉毫无差异。多莉诞生于 14 年前,是第一个使用成熟细胞克隆的哺乳动物。克隆羊多莉(Dolly)已经获得 “重生” 。最初进行此项克隆研究的英国科学家又培育出 4 只克隆羊,被形象地称之为“Dollies”(多莉的复数)。它们是多莉的复制品,在遗传上与多莉丝毫不差,多莉在 7 年前离开这个世界。问题导入:师:克隆羊
3、“多利”的重生,采用的是什么技术?生:细胞工程技术(动物细胞工程技术)(二)新课研学师:动物细胞工程技术到底是干啥的?下面请同学们带着以下问题阅读与总结:(阅读课本 P53,回答)一、动物细胞工程: 1、主要理论依据: 和 。2、技术手段: , , , , 3、应用: 深入 应用工程技术手段, 学生:1.细胞生物学 分子生物学 2.动物细胞和组织培养 细胞核移植体细胞克隆细胞融合单克隆抗体制备 23.探索并改造生物的遗传特性,大量培养细胞。师:动物细胞与组织培养是细胞工程的基础,它开始于 20 世纪初期,那么动物细胞与组织培养主要是指什么?请读课本 P53-54,完成以下内容。二、动物细胞与组
4、织培养: 1、概念:材料:取自 ;场所: 模拟动物体 ;条件:在 、 和 等条件下;目的:使动物细胞或组织继续 。学生:动物胚胎或出生后不久的幼龄动物的器官或组织 体外 体内环境 无菌 温度适宜 营养充足 生长、增殖并维持原有结构和功能师:动物细胞与组织培养是指在体外模拟动物体内环境,将动物体细胞或组织,在无菌、温度适宜和营养充足条件下培养,使其继续生长、增殖并维持原有结构和功能的技术。那么请同学们思考并讨论一下问题:(投影展示)1、动物细胞培养的原理是什么? 学生:细胞增殖2、为什么要取动物胚胎或出生后不久的幼龄动物的器官或组织进行培养? 学生:因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛,分裂能力
5、强。一般幼体细胞比老龄细胞易培养,分化程度低的细胞比分化程度高的细胞易培养。3、动物细胞体外培养需要满足哪些条件?学生:无菌、无毒的环境: (添加一定量的抗生素;定期更换培养液,以便清除代谢产物。 ) 营养物质(引导学生区分天然培养基与合成培养基)(无机盐、葡萄糖、氨基酸、核酸、维生素、动物血清等。 ) 温度和 pH:37, 7.2-7.4 气体环境: O 2和 CO2(95%空气和 5% CO2 )4、组织分散成单个细胞的方法是什么? 学生:用胰蛋白酶处理。教师补充:动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质,将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。5、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白
6、酶吗?为什么?学生:不能,因为动物细胞培养适宜的 pH 为 7.27.4,此环境下胃蛋白酶(2.0)没有活性,而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。投影展示:动物细胞与组织培养过程示意图细胞株310 代细胞教师补充:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁生长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。思考:细胞发生接触抑制后如何使细胞继续分裂增殖?学生:将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养,称为传代培养。思考:传代培养的细胞能一直传代下去吗?(教师补充,了解即可)引入概念细胞株:细胞系:教师引导学生总结动物细胞培养过程。 过渡
7、:动物细胞培养能否像植物组织培养那样最终培养成新个体?我们来一起比较一下这两个过程:比较项目 植物组织培养 动物细胞培养原理培养基培养结果应用由上表引出动物细胞培养的应用:为 等提供全新的手段。学生:疫苗生产 药物研制 肿瘤防治 补充:大规模的生产重要价值的蛋白质生物制品 烧伤病人植皮 培养的动物细胞用于检测有害物质 培养正常或病变细胞用于科研(如海拉细胞系)教师讲述: 高度分化的植物组织能表达全能性,但动物细胞与植物细胞不同,动物血清、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素剪碎胰蛋白酶动物胚胎或幼龄动物器官、组织 单个细胞细胞悬浮液 50 代细胞 细胞系原代培养 传代培养4动物细胞的全能性会随着动物
8、细胞分化程度的提高而逐渐受到限制,分化潜能逐渐变弱。因此,目前还不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体,用动物体细胞克隆的动物,实际是通过核移植来实现的。 (过渡到细胞核移植与动物体细胞克隆)三、细胞核移植与动物体细胞克隆: 读课本 P54-57,完成以下内容。1、体细胞克隆:是将供体 的细胞核与受体去核 的细胞质进行 ,借助于 的发育能力,经过培养发育成 进而形成 的技术。其关键是 。学生:细胞核 卵细胞 人工组合 卵细胞 胚胎 个体 细胞核移植技术2、细胞核移植:是一种利用 将某种动物细胞的 移入 或 动物的去除细胞核的成熟 内的技术。学生:显微操作技术 细胞核 同种 异种3、展示
9、克隆羊“多利”产生过程归纳克隆流程:供体细胞 - - 早期胚胎 - 代孕动物受体细胞 - 克隆个体学生:细胞核 去核的卵细胞 融合的细胞问题:1) 、上述多利羊的成功培育过程表明了什么?也反映出了什么问题?学生:动物体细胞核具有全能性。许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷,如体型过大,异常肥胖,发育困难,脏器缺陷,免疫失调等。2) 、书上说治疗性克隆和生殖性克隆的大讨论,你有何观点,请说出来。你认为生殖性克隆会带来哪些伦理上的问题?(发散思维)3)克隆个体性状与亲本性状的关系怎样?学生:克隆个体性状与供核亲本性状一致。4、意义:在克服动物 、创造 等方面有重要意义。 学生:种间杂交繁殖障碍 新物种
10、5、应用: ; ; 等。学生:利用克隆技术大量复制实验动物,减少实验误差;利用异种动物借腹妊娠挽救珍稀动物 ;利用患者自身的细胞培育新的组织和器官以治疗疾病。细胞融合胚胎发育细胞分裂 胚胎移植注入5特定的抗体。5、应用:用于治疗 ,如 ,治疗癌症 “生物导弹” ;还用于治疗由于 ,如 。学生:各种肿瘤 大肠癌、淋巴瘤、白血病等 由于免疫系统的紊乱导致的各种疾病 类风湿性关节炎、牛皮癣、系统性红斑狼疮、哮喘、过敏性鼻炎等。五、课堂反思:本节课的重点和难点是动物细胞培养过程。要引导学生从为什么要做?做什么?怎么做?三个方面来理解动物细胞培养过程、细胞融合技术和单克隆抗体的制备的过程。从而掌握课堂知识。