2.2.1 动物细胞培养【教案】（表格版）

教学设计
课程基本信息
学科 生物学 年级 高二 学期 春季
课题 第2章 第2节 动物细胞工程 动物细胞培养（第一课时）
教学目标
1.阐明动物细胞培养的条件，构建稳态与平衡观。 2.构建动物细胞培养过程的概念模型，体会建模思维。 3.举例说明动物细胞培养在医学方面的应用价值，提升社会责任。
教学内容
教学重点： 1.动物细胞培养的条件 、过程。
2.动物细胞培养的概念。
教学难点： 1.动物细胞培养的概念。
2.动物细胞培养的应用。
教学过程
【感知概念—情境引入：什么是动物细胞培养？】 教师活动：播放娄底孝子颜文武“割皮救母”视频，提出烧伤治疗需要依靠皮肤移植。如果自体皮肤有限，只能使用直系亲属的皮肤，但也非常有限。如何获得大量的自体健康皮肤？ 学生活动：运用已有知识思考，判断自体皮肤有限，需要体外进行皮肤细胞的培养，即动物细胞培养技术。 【感知概念—科学发现的过程：动物细胞培养的发展史】 教师活动：讲解科学史。 学生活动：认识到动物细胞培养技术是科学家一步步建立起来的，是技术的创新和理论的提升相结合的产物。 【感知概念—构建动物细胞模型】 教师活动：引导学生阅读教材，结合细胞模型的状态，推测哪种状态下的细胞更容易从培养液中获得营养物质，同时排除代谢废物？ 学生活动：分散状态的单个细胞，与周围环境接触面大，营养易供应，代谢废物易排出。 教师活动：总结在获得动物组织后，由于组织中细胞和细胞连在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖，因此应先将组织分散称单个细胞。 教师活动：感知动物细胞培养的概念。 【深化概念—动物细胞培养的条件如何？】 教师活动：提问“回顾动物体内细胞赖以生存的条件是什么？”、“内环境能为动物细胞提供什么生理条件呢？”等问题，并要求填写在学习任务单上。 学生活动：说出生理条件包括营养条件如糖类、氨基酸、无机盐等，环境条件如温度、pH、渗透压等。 教师活动：引导学生阅读44页相关内容并思考：什么是合成培养基？添加动物血清的目的是什么？为什么使用液体培养基？如何做到无菌操作？培养液定期更换的原因是什么？适宜的温度、渗透压、酸碱度能保证什么？为什么置于95%空气和5%CO2的培养箱中培养？ 学生活动：推理得出动物细胞培养学要满足的条件，认同需要从营养条件和环境条件两方面保证。 【深化概念—动物细胞培养过程如何？】 教师活动：引导学生阅读教材，初步构建流程图，明确原代培养的步骤。 学生活动：构建流程、回答问题，原代培养的步骤是先用酶解法等处理组织，加入培养液，制成单细胞悬液，放在适宜环境中进行原代培养。 教师活动：进一步提问，原代培养时的细胞分哪两类？培养时会出现什么特殊现象？ 学生活动：学生思考并总结，悬浮生长的细胞会因密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素分裂受阻，生长减慢；贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时会停止增殖逐渐衰亡，叫做接触抑制。 教师活动：提问：细胞无法继续增殖的问题该如何解决？收集悬浮细胞和贴壁细胞的处理相同吗？请完善流程图。 学生活动：回答，转移到新的培养基上继续培养，即传代培养。悬浮细胞需要用离心法，贴壁细胞则需要先酶解，分散成单个细胞之后用离心法收集。逐步完善流程图。 教师活动：播放科学家制作人造皮肤的过程视频。 学生活动：观察动物细胞培养的实验室操作，感受人类的智慧，明确可以将自身皮肤组织分散成单个细胞，然后培养得到可供移植的皮肤，由此概括动物细胞培养的概念。 【应用概念—动物细胞培养有哪些应用？】 教师活动：引导学生回顾植物组织培养，比较动物细胞培养和植物组织培养，完善课前所列表格，课堂展示。 学生活动：展示交流，明确两者的相同点都需要体外创造无菌、无毒、适宜的环境，不同点是否体现细胞的全能性，获得的最终产物是植物体还是细胞。 教师活动：讲授某些人造器官、生物制品、药用蛋白生产、药理研究等都需要用到动物细胞培养。近年来，动物细胞培养获得干细胞的相关研究收到了广泛关注。 学生活动：了解动物细胞培养具有广阔的应用前景，认识到动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 【构建概念—动物细胞工程的概念】 教师活动：细胞工程通过细胞水平的操作，获得有用的生物体或其产品。 【延伸思考—如何利用干细胞工程培养人造皮肤？】 教师活动：总结动物细胞培养的条件、流程和概念，布置学生查阅皮肤干细胞、造血干细胞、胚胎干细胞、间充质干细胞、神经干细胞在医学中应用。 学生活动：收集相关资料，体会干细胞在医学中的应用。