2.2.1 动物细胞培养教学设计（表格式）

教学设计
课程基本信息
课题 动物细胞培养
教学目标
1.认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养，认同动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 2.通过回顾细胞在体内生活的环境结合相关资料，由此分析、推出动物细胞培养的条件。 3.通过分析资料、观看视频，自主构建动物细胞培养的过程，并理解动物细胞贴壁生长和接触抑制现象。
教学内容
教学重点： 动物细胞培养的条件。 动物细胞培养的过程。
教学难点： 1. 动物细胞培养的过程。
教学过程
给学生播放2021年12月9日天宫课堂中关于失重条件下细胞生长发育研究的视频，提出进行此项研究首先要在体外培养这些细胞，观察它们在1个g重力和没有重力下的生长发育情况，由此引入本节课，并给学生简单介绍动物细胞工程，让其认同动物细胞培养是动物细胞工程的基础。随后设计4个学生活动，通过小明同学的在动物细胞培养过程中遇到的困惑结合一系列问题串，使动物细胞培养的学习成为一个环环相扣，层层深入的整体。 1.回顾旧知、类比推理得条件 活动一：回顾旧知，得出动物细胞培养的营养条件 小明同学想进行动物细胞培养，但不知从何入手，请学生完成导学案上相关内容：体内细胞直接生活的环境是______________，包括__________、___________和____________；由细胞外液构成的液体环境叫作_____________。内环境稳态是机体正常生命活动所必须的。内环境稳态是指在正常生理情况下内环境的___________和___________处于动态平衡中。并提出问题： ①体外培养动物细胞应选用液体培养基还是固体培养基？为什么？ ②请结合内环境的化学成分及微生物培养基的配方，谈谈动物细胞培养基中应该提供哪些营养物质？ 活动二：分析资料，得出动物细胞培养的环境条件 通过刚才的活动一，学生已经构建出动物细胞培养的营养条件，教师提问：“只需要充足的营养物质就够了吗？”并引导学生从内环境稳态的概念入手，探讨动物细胞培养所需的环境条件——温度、pH和渗透压，并提出在细胞代谢过程中代谢废物会使培养液的pH发生变化，请学生分析如何维持培养液的pH从而引出需要一定的气体条件（95%空气和5%CO2）。 展示小明同学在实践中遇到的问题“为什么培养的细胞很容易受到细菌等微生物的污染，造成细胞死亡。”，结合细胞在体内的生活环境，引出在体外培养过程中还需为细胞提供无菌、无毒的环境并顺势提出问题： ①体外培养哺乳动物细胞时，应该如何避免杂菌污染细胞？ ②如何降低或减少培养液中细胞代谢废物对细胞的毒害作用？请同学们结合微生物培养展开思考。 2.动静结合、分析归纳出过程 活动三：结合资料及视频，得出动物细胞培养的过程 展示小明同学在实践中遇到的问题“为什么我从动物体中取出的组织在体外不增殖呢？”请学生分析导学案上的三则资料并思考相关问题？ [资料一]研究发现动物组织细胞间隙含有弹性纤维蛋白、胶原纤维蛋白等物质，能将细胞网络在一起形成具有一定弹性和韧性的组织或器官。成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖。 ①取出的组织为什么不增殖？如何想要增殖应该进行怎样的处理？为达到相应的目的，用什么物质处理，如何选择？是否会对细胞造成损伤？如可能造成损伤，应如何避免？ [资料二]有关研究表明大多数细胞必须与其他细胞或细胞外基质发生联系才能生存，否则会启动细胞凋亡程序。因此细胞在培养时要贴附于培养器皿壁上（细胞贴壁），细胞一经贴壁就迅速铺展，然后开始有丝分裂。 ②如想要细胞在体外进行有丝分裂，应该为细胞提供怎样的条件？ [资料三]细胞膜上有糖类和蛋白质共同构成糖蛋白，它在细胞间起识别作用。当贴壁的细胞增殖到一定程度，也就是互相挨在一起的时候，糖蛋白识别到这种信息，就会使细胞停止继续增殖，这种现象叫做接触抑制。 ③为什么细胞到达一定数量后，即使更换培养基，细胞数量也不再增多？如果想要获得更多的细胞应该进行怎样的操作？ 通过三则资料，引出本节课的几个重要概念“贴壁生长”“接触抑制”“原代培养”“传代培养”。 随后播放动物细胞培养过程的视频，请学生尝试用文字和→构建动物细胞培养的过程。请学生展示成果并进行解释，教师提出问题帮助学生修正概念模型，并请学生分析“幼龄动物组织与老龄动物组织”“分化程度低的细胞与分化程度高的细胞”哪种更适合进行动物细胞培养。 3.化零为整、总结反思构概念 活动四：根据培养过程，得出动物细胞培养的概念 请学生结合动物细胞培养的构成，构建动物细胞培养的概念，并思考动物细胞培养的原理。 4.回归实际，结合生活谈应用