2024年高中生物 专题2 细胞工程 2.2 第1课时 动物细胞培养和核移植技术教学实录 新人教版选修3

2024年高中生物专题2细胞工程2.2第1课时动物细胞培养和核移植技术教学实录新人教版选修3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：2024年高中生物专题2细胞工程2.2第1课时动物细胞培养和核移植技术教学实录

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2024年4月10日星期二上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过动物细胞培养实验，让学生体验科学探究的过程。

2.增强学生的实验操作技能，掌握动物细胞培养的基本技术和核移植技术的原理。

3.培养学生的生物科学思维，理解细胞工程在生物技术领域的应用价值。

4.强化学生的社会责任感，认识到生物技术对人类福祉的重要贡献。教学难点与重点1.教学重点，

①动物细胞培养的基本步骤和条件，包括细胞分离、培养、传代等过程。

②核移植技术的原理，特别是细胞核与细胞质的相互作用，以及核移植后的细胞发育过程。

③实验操作技能的培养，如细胞传代、显微镜观察、细胞培养液配制等。

2.教学难点，

①理解细胞培养过程中可能出现的细胞污染和细胞老化问题，以及如何预防和解决这些问题。

②掌握核移植技术中的关键技术点，如细胞核的提取、细胞质的准备、移植操作等。

③分析核移植实验结果的多样性和不确定性，培养学生的科学思维和分析能力。

④将细胞工程的理论知识与实践操作相结合，提高学生的综合应用能力。教学资源-软硬件资源：显微镜、细胞培养箱、离心机、移液器、培养皿、无菌操作台、超净工作台、电脑、投影仪。

-课程平台：学校生物实验室管理系统、生物教学资源库。

-信息化资源：动物细胞培养和核移植技术的教学视频、实验操作步骤的动画演示、相关学术论文和综述。

-教学手段：PPT演示文稿、实验指导手册、学生实验报告模板。教学流程1.导入新课（用时5分钟）

详细内容：

教师首先以“生命奥秘”的提问引入，激发学生对细胞生物学的兴趣。接着，展示动物细胞培养和核移植技术的相关图片和视频，简要介绍这些技术在医学、农业和生物学研究中的应用。然后，提出本节课的学习目标，即掌握动物细胞培养和核移植技术的基本原理和操作步骤。

2.新课讲授（用时15分钟）

详细内容：

①动物细胞培养的基本原理和条件

教师讲解动物细胞培养的基本概念，介绍细胞分离、培养、传代等步骤，并强调无菌操作的重要性。通过PPT展示细胞培养的设备和操作流程，让学生了解实验所需的器材和步骤。

②核移植技术的原理

教师详细讲解核移植技术的原理，包括细胞核与细胞质的相互作用，以及移植后的细胞发育过程。通过实例分析，如克隆羊多莉的诞生，让学生理解核移植技术的实际应用。

③动物细胞培养和核移植技术的实验操作

教师演示实验操作步骤，包括细胞分离、培养、传代、核移植等。同时，强调实验中的关键点，如细胞传代时的细胞状态观察、核移植操作时的无菌条件等。

3.实践活动（用时15分钟）

详细内容：

①学生分组进行动物细胞培养实验

学生按照实验指导手册进行分组，每组完成一个动物细胞培养实验。教师巡回指导，解答学生在实验过程中遇到的问题。

②学生观察细胞培养结果

教师引导学生观察细胞培养过程中的变化，如细胞形态、生长速度等，并要求学生记录实验数据。

③学生进行核移植技术模拟实验

教师提供模拟实验材料，如细胞核、细胞质等，让学生尝试模拟核移植过程，加深对核移植技术的理解。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

详细内容举例回答：

①学生讨论动物细胞培养过程中可能出现的细胞污染问题及解决方法。

例如：讨论如何进行无菌操作、如何选择合适的培养液、如何防止细胞老化等。

②学生讨论核移植技术的优缺点。

例如：讨论核移植技术的应用前景、可能带来的伦理问题等。

③学生讨论细胞工程在生物技术领域的应用价值。

例如：讨论克隆技术、基因编辑技术在医学、农业等领域的应用。

5.总结回顾（用时5分钟）

内容：

教师引导学生回顾本节课的学习内容，总结动物细胞培养和核移植技术的基本原理和操作步骤。强调本节课的重点和难点，如无菌操作、细胞培养条件、核移植技术的关键点等。最后，布置课后作业，要求学生撰写实验报告，巩固所学知识。

教学流程用时共计45分钟。教学资源拓展1.拓展资源：

-动物细胞培养的历史与发展：介绍动物细胞培养技术的起源、发展历程以及重要的历史事件，如细胞的首次分离和培养。

-动物细胞培养技术的应用：探讨动物细胞培养在医学、生物制药、生物技术产业中的应用，例如疫苗生产、药物筛选、细胞治疗等。

-核移植技术的案例研究：分析克隆动物如多莉、史密斯等的具体案例，探讨核移植技术的成功因素和面临的挑战。

-细胞工程伦理问题：讨论细胞工程带来的伦理问题，如克隆技术的道德争议、基因编辑技术的潜在风险等。

2.拓展建议：

-阅读相关文献：推荐学生阅读《细胞培养技术》、《细胞工程原理与应用》等书籍，以深入了解细胞培养和核移植技术的理论和实践。

-观看科普视频：建议学生观看科普视频，如《细胞工程的故事》、《克隆技术揭秘》等，以直观地了解相关技术的应用和发展。

-参与实验室实践：鼓励学生参与实验室实践，亲自动手进行细胞培养和核移植的模拟实验，加深对实验操作的理解。

-探索前沿研究：引导学生关注最新的科研动态，如CRISPR/Cas9基因编辑技术、干细胞研究等，了解细胞工程领域的前沿进展。

-举办专题讲座：邀请相关领域的专家学者举办专题讲座，为学生提供与行业专家交流的机会，拓展知识视野。

-开展小组研究：组织学生进行小组研究，针对特定的话题进行深入探讨，如“动物细胞培养技术在疾病治疗中的应用”或“核移植技术对生物多样性保护的潜在影响”。

-设计创新实验：鼓励学生设计自己的创新实验，如探索不同培养条件下动物细胞生长特性的差异，培养学生的创新能力和科研思维。板书设计①动物细胞培养

-培养目的：研究细胞生物学、生产生物制品、细胞治疗等。

-培养步骤：细胞分离、细胞培养、细胞传代。

-培养条件：无菌操作、适宜的温度、pH值、营养物质。

②核移植技术

-原理：将一个细胞的细胞核移植到另一个去核的细胞中。

-关键步骤：细胞核提取、细胞质准备、移植操作、细胞培养。

-应用：克隆动物、细胞治疗、基因治疗等。

③实验操作要点

-无菌操作：防止细胞污染。

-细胞传代：保持细胞活力和遗传稳定性。

-观察与记录：细胞形态、生长速度、细胞状态等。

④伦理问题

-克隆动物的道德争议。

-基因编辑技术的潜在风险。

-生物多样性保护的挑战。典型例题讲解1.例题：动物细胞培养过程中，为什么需要保持无菌操作？

答案：保持无菌操作是为了防止微生物污染细胞培养体系，保证细胞的正常生长和实验结果的准确性。

2.例题：在动物细胞培养过程中，如何判断细胞是否处于良好的生长状态？

答案：可以通过观察细胞形态、生长速度、细胞培养液的变化来判断。良好的生长状态表现为细胞形态规则、生长速度快、培养液清澈。

3.例题：细胞传代过程中，为什么要将细胞进行分瓶培养？

答案：分瓶培养可以将细胞数量控制在合适的范围内，避免过度拥挤导致的细胞生长不良，同时有利于观察和分析细胞特性。

4.例题：核移植技术中，细胞核提取的关键步骤是什么？

答案：细胞核提取的关键步骤包括细胞裂解、细胞核分离、核质分离等。

5.例题：核移植技术中，如何确保细胞质与细胞核的结合？

答案：确保细胞质与细胞核结合的方法包括电脉冲处理、化学诱导等方法，以促进细胞核与细胞质的融合。

补充说明：

1.例题：细胞培养过程中，如何防止细胞污染？

-解答思路：讨论无菌操作的步骤和方法，如使用无菌器材、在超净工作台操作、定期更换培养液等。

2.例题：细胞传代过程中，如何避免细胞过度生长？

-解答思路：分析细胞传代时细胞数量的控制方法，如分瓶培养、调整培养液体积等。

3.例题：核移植技术中，如何提高克隆成功率？

-解答思路：讨论影响克隆成功率的因素，如细胞核和细胞质的兼容性、培养条件等。

4.例题：细胞工程在生物制药中的应用实例有哪些？

-解答思路：列举细胞工程在疫苗生产、药物筛选、细胞治疗等领域的应用实例。

5.例题：核移植技术在农业中的应用有哪些？

-解答思路：探讨核移植技术在克隆动物、优良品种培育等农业领域的应用。教学评价与反馈1.课堂表现：

教师通过观察学生的课堂参与度、提问回答的准确性以及实验操作的熟练程度来评价学生的课堂表现。学生需积极参与讨论，正确回答问题，并在实验操作中表现出细致和严谨的态度。

2.小组讨论成果展示：

教师评估学生在小组讨论中的表现，包括对问题的理解、观点的提出、合作交流的效率以及最终成果的展示。评价标准包括讨论的深度、广度、创新性和团队协作能力。

3.随堂测试：

教师设计随堂测试题，以评估学生对动物细胞培养和核移植技术概念、原理和操作步骤的掌握程度。测试可能包括选择题、填空题和简答题。测试结果将用于了解学生的学习难点和整体学习进度。

4.实验报告评价：

学生需提交实验报告，教师将根据实验报告的完整性、准确性、分析能力和创新性进行评价。实验报告应包括实验目的、方法、结果、讨论和结论等部分。

5.教师评价与反馈：

针对学生的实验操作技能，教师将提供具体的反馈，指出学生在无菌操作、细胞培养和核移植技术操作中的优点和需要改进的地方。例如：

-优点：学生在无菌操作方面做得很好，能够正确使用移液器进行细胞传代。

-需要改进：在核移植操作中，部分学生未能精确地将细胞核植入去核细胞中，需要加强显微镜下的操作练习。

对于学生的理论理解，教师将评价学生对细胞培养和核移植技术原理的掌握程度，以及能否将理论知识应用于实际问题解决中。例如：

-优点：学生能够清晰地解释细胞培养的基本步骤和条件。

-需要改进：部分学生在解释核移植技术时，对细胞核与细胞质相互作用的理解不够深入。

教师还将根据学生的课堂表现、小组讨论成果、随堂测试和实验报告的综合表现，给予学生总体评价，并鼓励学生在接下来的学习中继续努力。教学反思教学反思

这节课的动物细胞培养和核移植技术，对我来说是一次非常有意义的挑战和成长。首先，我觉得在导入新课的部分，我尝试通过一些生动的案例和图片来吸引学生的注意力，但感觉效果并不理想。有些学生似乎对细胞的微观世界缺乏足够的兴趣，这可能是因为他们对生物学的背景知识了解不足，或者是因为他们对实验操作的实际意义理解不够。

在讲授新课的过程中，我发现了一些问题。首先，对于动物细胞培养的基本步骤和条件，我尽量用简洁的语言和图表来解释，但是我觉得学生可能还是觉得有些抽象。在核移植技术的讲解上，我用了克隆羊多莉的例子，但是我觉得可能还需要更多的实际案例来帮助学生更好地理解这个复杂的过程。

实践活动环节，我安排了学生进行动物细胞培养的模拟实验，这个环节的目的是让学生亲自动手，加深对理论知识的理解。但是，我发现有些学生在操作过程中遇到了困难，比如无菌操作的问题，这让我意识到在未来的教学中，我需要更多地强调实验操作的规范性和安全性。

小组讨论部分，我看到了学生的积极性和主动性，他们在讨论中提出了很多有创意的问题，比如如何提高克隆成功率，以及核移植技术在伦理上的考量。这让我很高兴，因为这说明学生们对所学内容有了自己的思考。不过，我也注意到一些小组在讨论时缺乏深度，这可能是因为他们对相关