2024年高中生物專題2細胞工程2.2第1課時動物細胞培養(yǎng)和核移植技術教學實錄新人教版選修3授課內容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間課程基本信息1.課程名稱：2024年高中生物專題2細胞工程2.2第1課時動物細胞培養(yǎng)和核移植技術教學實錄

2.教學年級和班級：高一年級（1）班

3.授課時間：2024年4月10日星期二上午第二節(jié)課

4.教學時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生的科學探究能力，通過動物細胞培養(yǎng)實驗，讓學生體驗科學探究的過程。

2.增強學生的實驗操作技能，掌握動物細胞培養(yǎng)的基本技術和核移植技術的原理。

3.培養(yǎng)學生的生物科學思維，理解細胞工程在生物技術領域的應用價值。

4.強化學生的社會責任感，認識到生物技術對人類福祉的重要貢獻。教學難點與重點1.教學重點，

①動物細胞培養(yǎng)的基本步驟和條件，包括細胞分離、培養(yǎng)、傳代等過程。

②核移植技術的原理，特別是細胞核與細胞質的相互作用，以及核移植后的細胞發(fā)育過程。

③實驗操作技能的培養(yǎng)，如細胞傳代、顯微鏡觀察、細胞培養(yǎng)液配制等。

2.教學難點，

①理解細胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)的細胞污染和細胞老化問題，以及如何預防和解決這些問題。

②掌握核移植技術中的關鍵技術點，如細胞核的提取、細胞質的準備、移植操作等。

③分析核移植實驗結果的多樣性和不確定性，培養(yǎng)學生的科學思維和分析能力。

④將細胞工程的理論知識與實踐操作相結合，提高學生的綜合應用能力。教學資源-軟硬件資源：顯微鏡、細胞培養(yǎng)箱、離心機、移液器、培養(yǎng)皿、無菌操作臺、超凈工作臺、電腦、投影儀。

-課程平臺：學校生物實驗室管理系統(tǒng)、生物教學資源庫。

-信息化資源：動物細胞培養(yǎng)和核移植技術的教學視頻、實驗操作步驟的動畫演示、相關學術論文和綜述。

-教學手段：PPT演示文稿、實驗指導手冊、學生實驗報告模板。教學流程1.導入新課（用時5分鐘）

詳細內容：

教師首先以“生命奧秘”的提問引入，激發(fā)學生對細胞生物學的興趣。接著，展示動物細胞培養(yǎng)和核移植技術的相關圖片和視頻，簡要介紹這些技術在醫(yī)學、農業(yè)和生物學研究中的應用。然后，提出本節(jié)課的學習目標，即掌握動物細胞培養(yǎng)和核移植技術的基本原理和操作步驟。

2.新課講授（用時15分鐘）

詳細內容：

①動物細胞培養(yǎng)的基本原理和條件

教師講解動物細胞培養(yǎng)的基本概念，介紹細胞分離、培養(yǎng)、傳代等步驟，并強調無菌操作的重要性。通過PPT展示細胞培養(yǎng)的設備和操作流程，讓學生了解實驗所需的器材和步驟。

②核移植技術的原理

教師詳細講解核移植技術的原理，包括細胞核與細胞質的相互作用，以及移植后的細胞發(fā)育過程。通過實例分析，如克隆羊多莉的誕生，讓學生理解核移植技術的實際應用。

③動物細胞培養(yǎng)和核移植技術的實驗操作

教師演示實驗操作步驟，包括細胞分離、培養(yǎng)、傳代、核移植等。同時，強調實驗中的關鍵點，如細胞傳代時的細胞狀態(tài)觀察、核移植操作時的無菌條件等。

3.實踐活動（用時15分鐘）

詳細內容：

①學生分組進行動物細胞培養(yǎng)實驗

學生按照實驗指導手冊進行分組，每組完成一個動物細胞培養(yǎng)實驗。教師巡回指導，解答學生在實驗過程中遇到的問題。

②學生觀察細胞培養(yǎng)結果

教師引導學生觀察細胞培養(yǎng)過程中的變化，如細胞形態(tài)、生長速度等，并要求學生記錄實驗數(shù)據(jù)。

③學生進行核移植技術模擬實驗

教師提供模擬實驗材料，如細胞核、細胞質等，讓學生嘗試模擬核移植過程，加深對核移植技術的理解。

4.學生小組討論（用時10分鐘）

詳細內容舉例回答：

①學生討論動物細胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)的細胞污染問題及解決方法。

例如：討論如何進行無菌操作、如何選擇合適的培養(yǎng)液、如何防止細胞老化等。

②學生討論核移植技術的優(yōu)缺點。

例如：討論核移植技術的應用前景、可能帶來的倫理問題等。

③學生討論細胞工程在生物技術領域的應用價值。

例如：討論克隆技術、基因編輯技術在醫(yī)學、農業(yè)等領域的應用。

5.總結回顧（用時5分鐘）

內容：

教師引導學生回顧本節(jié)課的學習內容，總結動物細胞培養(yǎng)和核移植技術的基本原理和操作步驟。強調本節(jié)課的重點和難點，如無菌操作、細胞培養(yǎng)條件、核移植技術的關鍵點等。最后，布置課后作業(yè)，要求學生撰寫實驗報告，鞏固所學知識。

教學流程用時共計45分鐘。教學資源拓展1.拓展資源：

-動物細胞培養(yǎng)的歷史與發(fā)展：介紹動物細胞培養(yǎng)技術的起源、發(fā)展歷程以及重要的歷史事件，如細胞的首次分離和培養(yǎng)。

-動物細胞培養(yǎng)技術的應用：探討動物細胞培養(yǎng)在醫(yī)學、生物制藥、生物技術產業(yè)中的應用，例如疫苗生產、藥物篩選、細胞治療等。

-核移植技術的案例研究：分析克隆動物如多莉、史密斯等的具體案例，探討核移植技術的成功因素和面臨的挑戰(zhàn)。

-細胞工程倫理問題：討論細胞工程帶來的倫理問題，如克隆技術的道德爭議、基因編輯技術的潛在風險等。

2.拓展建議：

-閱讀相關文獻：推薦學生閱讀《細胞培養(yǎng)技術》、《細胞工程原理與應用》等書籍，以深入了解細胞培養(yǎng)和核移植技術的理論和實踐。

-觀看科普視頻：建議學生觀看科普視頻，如《細胞工程的故事》、《克隆技術揭秘》等，以直觀地了解相關技術的應用和發(fā)展。

-參與實驗室實踐：鼓勵學生參與實驗室實踐，親自動手進行細胞培養(yǎng)和核移植的模擬實驗，加深對實驗操作的理解。

-探索前沿研究：引導學生關注最新的科研動態(tài)，如CRISPR/Cas9基因編輯技術、干細胞研究等，了解細胞工程領域的前沿進展。

-舉辦專題講座：邀請相關領域的專家學者舉辦專題講座，為學生提供與行業(yè)專家交流的機會，拓展知識視野。

-開展小組研究：組織學生進行小組研究，針對特定的話題進行深入探討，如“動物細胞培養(yǎng)技術在疾病治療中的應用”或“核移植技術對生物多樣性保護的潛在影響”。

-設計創(chuàng)新實驗：鼓勵學生設計自己的創(chuàng)新實驗，如探索不同培養(yǎng)條件下動物細胞生長特性的差異，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科研思維。板書設計①動物細胞培養(yǎng)

-培養(yǎng)目的：研究細胞生物學、生產生物制品、細胞治療等。

-培養(yǎng)步驟：細胞分離、細胞培養(yǎng)、細胞傳代。

-培養(yǎng)條件：無菌操作、適宜的溫度、pH值、營養(yǎng)物質。

②核移植技術

-原理：將一個細胞的細胞核移植到另一個去核的細胞中。

-關鍵步驟：細胞核提取、細胞質準備、移植操作、細胞培養(yǎng)。

-應用：克隆動物、細胞治療、基因治療等。

③實驗操作要點

-無菌操作：防止細胞污染。

-細胞傳代：保持細胞活力和遺傳穩(wěn)定性。

-觀察與記錄：細胞形態(tài)、生長速度、細胞狀態(tài)等。

④倫理問題

-克隆動物的道德爭議。

-基因編輯技術的潛在風險。

-生物多樣性保護的挑戰(zhàn)。典型例題講解1.例題：動物細胞培養(yǎng)過程中，為什么需要保持無菌操作？

答案：保持無菌操作是為了防止微生物污染細胞培養(yǎng)體系，保證細胞的正常生長和實驗結果的準確性。

2.例題：在動物細胞培養(yǎng)過程中，如何判斷細胞是否處于良好的生長狀態(tài)？

答案：可以通過觀察細胞形態(tài)、生長速度、細胞培養(yǎng)液的變化來判斷。良好的生長狀態(tài)表現(xiàn)為細胞形態(tài)規(guī)則、生長速度快、培養(yǎng)液清澈。

3.例題：細胞傳代過程中，為什么要將細胞進行分瓶培養(yǎng)？

答案：分瓶培養(yǎng)可以將細胞數(shù)量控制在合適的范圍內，避免過度擁擠導致的細胞生長不良，同時有利于觀察和分析細胞特性。

4.例題：核移植技術中，細胞核提取的關鍵步驟是什么？

答案：細胞核提取的關鍵步驟包括細胞裂解、細胞核分離、核質分離等。

5.例題：核移植技術中，如何確保細胞質與細胞核的結合？

答案：確保細胞質與細胞核結合的方法包括電脈沖處理、化學誘導等方法，以促進細胞核與細胞質的融合。

補充說明：

1.例題：細胞培養(yǎng)過程中，如何防止細胞污染？

-解答思路：討論無菌操作的步驟和方法，如使用無菌器材、在超凈工作臺操作、定期更換培養(yǎng)液等。

2.例題：細胞傳代過程中，如何避免細胞過度生長？

-解答思路：分析細胞傳代時細胞數(shù)量的控制方法，如分瓶培養(yǎng)、調整培養(yǎng)液體積等。

3.例題：核移植技術中，如何提高克隆成功率？

-解答思路：討論影響克隆成功率的因素，如細胞核和細胞質的兼容性、培養(yǎng)條件等。

4.例題：細胞工程在生物制藥中的應用實例有哪些？

-解答思路：列舉細胞工程在疫苗生產、藥物篩選、細胞治療等領域的應用實例。

5.例題：核移植技術在農業(yè)中的應用有哪些？

-解答思路：探討核移植技術在克隆動物、優(yōu)良品種培育等農業(yè)領域的應用。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

教師通過觀察學生的課堂參與度、提問回答的準確性以及實驗操作的熟練程度來評價學生的課堂表現(xiàn)。學生需積極參與討論，正確回答問題，并在實驗操作中表現(xiàn)出細致和嚴謹?shù)膽B(tài)度。

2.小組討論成果展示：

教師評估學生在小組討論中的表現(xiàn)，包括對問題的理解、觀點的提出、合作交流的效率以及最終成果的展示。評價標準包括討論的深度、廣度、創(chuàng)新性和團隊協(xié)作能力。

3.隨堂測試：

教師設計隨堂測試題，以評估學生對動物細胞培養(yǎng)和核移植技術概念、原理和操作步驟的掌握程度。測試可能包括選擇題、填空題和簡答題。測試結果將用于了解學生的學習難點和整體學習進度。

4.實驗報告評價：

學生需提交實驗報告，教師將根據(jù)實驗報告的完整性、準確性、分析能力和創(chuàng)新性進行評價。實驗報告應包括實驗目的、方法、結果、討論和結論等部分。

5.教師評價與反饋：

針對學生的實驗操作技能，教師將提供具體的反饋，指出學生在無菌操作、細胞培養(yǎng)和核移植技術操作中的優(yōu)點和需要改進的地方。例如：

-優(yōu)點：學生在無菌操作方面做得很好，能夠正確使用移液器進行細胞傳代。

-需要改進：在核移植操作中，部分學生未能精確地將細胞核植入去核細胞中，需要加強顯微鏡下的操作練習。

對于學生的理論理解，教師將評價學生對細胞培養(yǎng)和核移植技術原理的掌握程度，以及能否將理論知識應用于實際問題解決中。例如：

-優(yōu)點：學生能夠清晰地解釋細胞培養(yǎng)的基本步驟和條件。

-需要改進：部分學生在解釋核移植技術時，對細胞核與細胞質相互作用的理解不夠深入。

教師還將根據(jù)學生的課堂表現(xiàn)、小組討論成果、隨堂測試和實驗報告的綜合表現(xiàn)，給予學生總體評價，并鼓勵學生在接下來的學習中繼續(xù)努力。教學反思教學反思

這節(jié)課的動物細胞培養(yǎng)和核移植技術，對我來說是一次非常有意義的挑戰(zhàn)和成長。首先，我覺得在導入新課的部分，我嘗試通過一些生動的案例和圖片來吸引學生的注意力，但感覺效果并不理想。有些學生似乎對細胞的微觀世界缺乏足夠的興趣，這可能是因為他們對生物學的背景知識了解不足，或者是因為他們對實驗操作的實際意義理解不夠。

在講授新課的過程中，我發(fā)現(xiàn)了一些問題。首先，對于動物細胞培養(yǎng)的基本步驟和條件，我盡量用簡潔的語言和圖表來解釋，但是我覺得學生可能還是覺得有些抽象。在核移植技術的講解上，我用了克隆羊多莉的例子，但是我覺得可能還需要更多的實際案例來幫助學生更好地理解這個復雜的過程。

實踐活動環(huán)節(jié)，我安排了學生進行動物細胞培養(yǎng)的模擬實驗，這個環(huán)節(jié)的目的是讓學生親自動手，加深對理論知識的理解。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學生在操作過程中遇到了困難，比如無菌操作的問題，這讓我意識到在未來的教學中，我需要更多地強調實驗操作的規(guī)范性和安全性。

小組討論部分，我看到了學生的積極性和主動性，他們在討論中提出了很多有創(chuàng)意的問題，比如如何提高克隆成功率，以及核移植技術在倫理上的考量。這讓我很高興，因為這說明學生們對所學內容有了自己的思考。不過，我也注意到一些小組在討論時缺乏深度，這可能是因為他們對相關