高二生物选修三动物细胞工程教案设计.docx
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高二生物选修三动物细胞工程教案设计
高中生物选修三第三章第三节动物细胞工程第二课时教案
教学目标:
理解动物体细胞克隆的原理
简述动物体细胞克隆的过程
关注克隆技术的伦理问题
举例说出克隆技术的应用
通过学习细胞核移植技术提高生物学实验素养,通过讨论交流克隆技术的利与弊提高分析问题的能力,并认识到克隆人给人类生活带来的负面影响,科学是一把双刃剑。
教学重难点:
简述动物体细胞克隆的过程,以及讨论克隆技术的伦理问题,是这节课的重点,通过演示图示和分析具体的试验过程突出教学重点。
理解动物体细胞克隆的原理,是教学的难点,通过给出概念,举例等教学手段帮助学生突破难点。
教学方法和教学工具:
举例法、图示法、分组讨论法以及讲练结合法等;
多媒体PPT课件。
教学过程:
(一)、学生准备活动:
1了解教学目标;
2预习本课的关键词“克隆”的概念和内涵。
并带着问题进入课堂:
克隆羊、动物体细胞克隆、单克隆抗体分别是指哪些层次的克隆?
3完成例题一:
例一、下列有关克隆的叙述,不正确的一项是()
A生物体通过体细胞进行的无性繁殖
B将某肿瘤细胞体外培养繁殖成一个细胞系
C扦插和嫁接实质上也是克隆
D将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA中
解析:
根据克隆的定义可知,D项没有无性繁殖的过程,不属于克隆。
答案:
D。
(二)、复习导入:
导入语:
上一节课我们学习了动物细胞培养技术。
动物细胞培养包括原代培养和传代培养两个过程。
如果用一代细胞进行的培养,属于原代培养;再用它培养出来的细胞进行培养,叫做传代培养。
通过这样的培养方式,从而获得我们所需要的细胞群体。
有人会想,植物的几个细胞在体外通过组织培养能够直接培养成一个胡萝卜,那人的几个细胞是不是也可以直接培养出一个人了呢?
目前,通过体外的细胞培养这是不太可能实现的。
因为高等动物体细胞的全能性这种潜能表现出来是很困难的。
我们知道生物的遗传物质DNA主要来自于细胞中的细胞核,要使得动物细胞的全能性表现出来,还需要对动物细胞核做一定的技术处理。
这种处理就叫做细胞核移植技术。
我们又把通过细胞核移植技术克隆出动物个体的过程,称为动物体细胞克隆。
(三)、细胞核移植技术实现动物体细胞克隆
1直接给出细胞核移植和动物体细胞克隆的概念和原理图,帮助学生直观的获得这两个技术:
细胞核移植技术:
利用显微操作技术等将某种动物细胞的细胞核移入同种或异种动物的去核的成熟卵细胞内的技术。
动物体细胞克隆:
将供体体细胞核与受体去核卵细胞的细胞质进行人工组合,借助于卵细胞的发育能力,经培养发育成胚胎进而形成个体的技术。
2学生活动:
完成例题二。
例二、离体的植物组织或细胞在适当培养条件下发育成完整的植株,离体的动物体细胞却没有发育成动物的成熟个体,原因是()
A动物细胞内没有成套的遗传物质
B动物细胞的全能性随分化程度提高而受限制,分化潜能变弱
C动物细胞的细胞核太小
D动物细胞的全能性低于植物细胞
解析:
动物细胞的全能性随分化而受限变弱,只能通过核移植实现克隆动物的目的。
答案:
B。
3学生自学活动:
回顾动物细胞培养的历史长河。
阅读课本p55“历史长河:
动物细胞核移植技术的建立和发展”。
教师强调:
以下内容。
(1)胚胎学家汉斯施佩曼第一个提出“奇异的实验”------去除卵细胞的核,把取自后期胚胎的一个细胞核移入这个去核卵细胞。
但是他没能找到将细胞核导入卵细胞的方法。
(2)而后罗伯特和托马斯首先利用两栖类卵细胞建立了细胞核移植技术。
(3)20世纪60年代,剑桥大学的约翰戈登成功培育出了体细胞克隆非洲爪蟾的蝌蚪。
(4)1981年卡尔伊尔门泽和彼得霍普首次对小鼠卵细胞进行成功的核移植,并通过胚胎移植技术繁育出可育小鼠。
(5)1997年英国科学家维尔穆特等采用成年绵羊的乳腺上皮细胞,通过细胞核移植技术,获得了世界上首例体细胞核移植克隆羊“多利”,翻开了动物克隆史上崭新的一页!
4学生活动:
通过读图讨论和练习例题,简述动物体细胞克隆的一般过程,更加深入的体会动物体细胞克隆的原理。
(1)观看非洲爪蟾核移植实验示意图和克隆羊“多利”的产生过程。
(2)以克隆羊多利培育过程为例简述动物体细胞克隆的一般过程。
(3)完成例题三和例题四:
例三、“多利”羊是()
A体细胞克隆成功的产物
B性细胞克隆成功的产物
C转基因动物成功的产物
D动物细胞培养成功的产物
例四、从母羊甲的体细胞中取出细胞核,注入母羊乙的去核卵细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎,再植入到另一只母羊丙的子宫内,出生小羊的大多数性状()
A难以预测B像甲C像乙D像丙
解析:
例三,克隆羊多利,移植的是供体羊乳腺上皮细胞的细胞核,故属于体细胞克隆;例四,高等动物的遗传物质大部分来自于细胞核,因此大多数性状像核供体---母羊甲。
答案:
AB
(5)演示多利和代孕母亲的照片,学生通过事实明确克隆技术体现了动物体细胞核的全能性。
5学生分组讨论活动:
如何看待克隆的利与弊?
了解克隆技术的发展和应用前景。
1阅读课本p56-57“积极思维:
如何看待克隆的利与弊?
以及有关克隆技术应用的图文叙述”。
思考讨论一下问题:
(1)简述克隆人体器官和克隆人的基本过程;
(2)讨论克隆器官和克隆人的利与弊!
(3)举例说出动物体细胞克隆技术的应用前景。
2教师总结:
克隆生物个体会给我们的生活带来一系列道德等方面的负面影响;
克隆技术还不够成熟;
克隆技术的成功与完善对于优良家禽的无性繁殖、濒临绝迹的珍贵动物的传种以及自体细胞培养组织或器官治疗疾病意义重大。
科学技术是一把双刃剑,我们要利用好它。
3学生活动:
完成例题五。
例五、下列关于克隆技术的叙述中,错误的是()
A20世纪末克隆技术已经成熟
B具有广阔的应用前景
C可能会带给人类许多负面的影响
D克隆实质上是一种无性繁殖方式
解析:
1997年英国科学家维尔穆特首次体细胞克隆羊成功,这是277次失败经验积累的结果,也就是说20世纪末克隆技术才刚刚起步,技术很不成熟。
答案:
A
(四)课堂练习
学生活动:
自我检查,当堂巩固。
1、分析以下事实:
(1)胡萝卜韧皮部细胞通过组织培养能发育成完整植株;
(2)绵羊乳腺细胞核移入去核卵母细胞中,能发育成有生殖能力的绵羊。
基于以上事实,下列说法正确的是()
①高度分化的动植物都具有全能性
②分化的动物细胞核具有全能性
③分化细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中,并没有消失
④分化细胞中不表达的基因具有启动表达的潜能
A②③④B①③④
C①②③D①②④
2、一只羊的卵细胞被另一只羊的体细胞转换后,这个卵细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下了一只羊羔,这种克隆技术具有多种用途,但是不能()
A有选择地繁殖某一性别的家畜
B繁殖家畜中的优秀个体
C用于保存物种
D改变动物的基因型
3、世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如下图所示,请看图回答:
1、写出图中a、b所指的生物工程名称:
a______________;b______________。
2、实施细胞工程a时,所需的受体细胞大多采用
动物细胞的原因是:
_______________________。
3、多利面部的毛色是________,请根据遗传学原
理说明判断根据:
_______________________________________。
4、继植物组织培养之后,克隆绵羊的培育成功,证明动物的_______也具有_______。
5、经过体细胞核移植方法产生的克隆动物,是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗?
为什么?
答案:
1A2D
3
(1)细胞核移植胚胎移植
(2)卵细胞体积大、易操作;卵细胞营养多,通过发育可直接表现出性状来
(3)白色“多利”的全部细胞核基因来自白面绵羊
(4)细胞核全能性
(5)不是,因为克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核,少量来自于受体卵细胞的线粒体,同时,性状的表达要受环境的影响。
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