2.1動物細胞工程第2課時教案-2024-2025學年高二下學期生物人教版選擇性必修3主備人備課成員設(shè)計思路本節(jié)課以動物細胞工程為主題，通過結(jié)合高二下學期生物人教版選擇性必修3的相關(guān)內(nèi)容，旨在引導(dǎo)學生深入了解動物細胞培養(yǎng)技術(shù)及其應(yīng)用。課程設(shè)計注重理論與實踐相結(jié)合，通過實驗操作和案例分析，讓學生掌握動物細胞工程的基本原理和操作技能，培養(yǎng)學生的科學探究能力和創(chuàng)新思維。核心素養(yǎng)目標1.發(fā)展科學探究能力：通過實驗操作，學會設(shè)計、實施和評價科學實驗。

2.培養(yǎng)生命觀念：理解動物細胞工程的原理和意義，形成對生物科技發(fā)展的正確認識。

3.強化社會責任感：認識到生物技術(shù)對人類社會的重要影響，思考其倫理和道德問題。

4.提升創(chuàng)新思維：鼓勵學生運用所學知識，嘗試解決實際問題，提出創(chuàng)新性解決方案。教學難點與重點1.教學重點：

-動物細胞培養(yǎng)的基本過程：包括細胞的獲取、培養(yǎng)、傳代等步驟，以及培養(yǎng)過程中可能遇到的問題和解決方法。

-動物細胞工程的應(yīng)用：如疫苗制備、基因治療等，強調(diào)細胞工程在生物技術(shù)領(lǐng)域的實際應(yīng)用價值。

2.教學難點：

-細胞培養(yǎng)過程中的無菌操作：學生需要理解無菌操作的重要性，并能正確執(zhí)行相關(guān)步驟，如消毒、滅菌等。

-細胞傳代與純化：學生需掌握細胞傳代過程中如何避免污染、如何判斷細胞是否純化等關(guān)鍵技術(shù)。

-細胞工程倫理問題：理解動物細胞工程可能帶來的倫理爭議，如克隆技術(shù)、基因編輯等，培養(yǎng)學生的倫理意識。

-實驗數(shù)據(jù)分析：學會從實驗數(shù)據(jù)中提取有效信息，分析實驗結(jié)果，并得出合理結(jié)論。例如，如何通過顯微鏡觀察細胞形態(tài)變化，如何通過細胞計數(shù)了解細胞生長狀態(tài)等。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學資源準備1.教材：人教版選擇性必修3生物教材，確保每位學生人手一冊。

2.輔助材料：準備動物細胞培養(yǎng)的圖片、細胞分裂周期圖、相關(guān)實驗視頻等。

3.實驗器材：細胞培養(yǎng)箱、顯微鏡、移液器、培養(yǎng)皿、無菌操作工具等。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，配備實驗操作臺，確保實驗環(huán)境整潔。教學過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標：引起學生對動物細胞工程興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道動物細胞工程嗎？它在醫(yī)學和生物學研究中有哪些應(yīng)用？”

展示一些關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的圖片或視頻片段，讓學生初步感受動物細胞工程的應(yīng)用魅力。

簡短介紹動物細胞工程的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎(chǔ)。

2.動物細胞工程基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解動物細胞工程的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解動物細胞工程的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細介紹動物細胞工程的基本步驟，如細胞的獲取、培養(yǎng)、傳代等。

3.動物細胞工程案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解動物細胞工程的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的動物細胞工程案例進行分析，如基因工程小鼠的制備、細胞治療等。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解動物細胞工程的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學生思考這些案例對實際生活或?qū)W習的影響，以及如何應(yīng)用動物細胞工程解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與動物細胞工程相關(guān)的主題進行深入討論，如細胞培養(yǎng)技術(shù)的改進、動物細胞工程在生物制藥中的應(yīng)用等。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對動物細胞工程的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)動物細胞工程的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括動物細胞工程的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)動物細胞工程在醫(yī)學和生物學研究中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應(yīng)用動物細胞工程。

7.課后作業(yè)

目標：讓學生鞏固學習效果，提高動手實踐能力。

過程：

布置課后作業(yè)：讓學生查閱資料，撰寫一篇關(guān)于動物細胞工程在特定領(lǐng)域應(yīng)用的報告，如腫瘤治療、再生醫(yī)學等。

要求學生結(jié)合所學知識，分析動物細胞工程在該領(lǐng)域的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)，并提出自己的見解和建議。學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

-學生能夠準確描述動物細胞工程的基本概念和原理，包括細胞培養(yǎng)、細胞分裂、細胞融合等過程。

-學生能夠識別動物細胞工程中的關(guān)鍵步驟和操作技巧，如無菌操作、細胞傳代、細胞凍存等。

-學生了解動物細胞工程在醫(yī)學、生物學研究中的應(yīng)用，如疫苗制備、基因治療、細胞培養(yǎng)技術(shù)等。

2.能力提升：

-學生通過實驗操作，提高了實驗技能，包括細胞培養(yǎng)、顯微鏡觀察、數(shù)據(jù)記錄和分析等。

-學生在案例分析中，培養(yǎng)了批判性思維和問題解決能力，能夠從多角度分析問題并提出解決方案。

-學生在小組討論中，提升了團隊合作能力和溝通能力，學會了如何有效地表達自己的觀點和傾聽他人意見。

3.思維發(fā)展：

-學生通過學習動物細胞工程，發(fā)展了科學探究能力，能夠設(shè)計簡單的實驗方案，進行科學實驗，并從中得出結(jié)論。

-學生在了解動物細胞工程倫理問題時，培養(yǎng)了倫理意識和道德判斷能力，能夠認識到科學技術(shù)發(fā)展帶來的社會影響。

-學生在思考動物細胞工程未來發(fā)展方向時，激發(fā)了創(chuàng)新思維，能夠提出具有創(chuàng)新性的想法和建議。

4.價值觀形成：

-學生通過學習動物細胞工程，認識到科學技術(shù)在人類健康和社會發(fā)展中的重要作用，增強了社會責任感。

-學生在了解動物細胞工程的應(yīng)用時，認識到科學技術(shù)成果的實用性和價值，激發(fā)了學習興趣和求知欲。

-學生在討論動物細胞工程倫理問題時，形成了正確的價值觀，能夠理性看待科學技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

5.綜合運用：

-學生能夠?qū)⑺鶎W知識應(yīng)用于實際問題解決，如設(shè)計實驗方案解決細胞培養(yǎng)中的問題，分析細胞工程在生物制藥中的應(yīng)用前景。

-學生能夠?qū)游锛毎こ膛c其他學科知識相結(jié)合，如生物學、化學、醫(yī)學等，形成跨學科的知識體系。

-學生在課后作業(yè)中，能夠運用所學知識撰寫報告，提高學術(shù)寫作能力，為未來的學習和研究打下基礎(chǔ)。板書設(shè)計①動物細胞工程概述

-定義：利用生物技術(shù)手段對動物細胞進行改造和應(yīng)用的技術(shù)。

-重要意義：在醫(yī)學、生物學研究、生物制藥等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

②動物細胞培養(yǎng)

-培養(yǎng)過程：細胞的獲取、原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)、凍存。

-培養(yǎng)條件：無菌操作、營養(yǎng)環(huán)境、適宜的溫度和pH值。

③細胞工程操作技術(shù)

-細胞融合：誘導(dǎo)細胞融合的方法和原理。

-細胞轉(zhuǎn)染：基因轉(zhuǎn)移的方法和原理。

-細胞培養(yǎng)技術(shù)改進：提高細胞活力和生長速度的方法。

④動物細胞工程應(yīng)用

-疫苗制備：利用細胞工程生產(chǎn)疫苗的原理和方法。

-基因治療：基因轉(zhuǎn)移技術(shù)在治療遺傳病中的應(yīng)用。

-細胞治療：利用細胞工程技術(shù)治療疾病的方法。

⑤倫理問題與挑戰(zhàn)

-倫理爭議：動物細胞工程在倫理方面的爭議點。

-挑戰(zhàn)：如何平衡科學發(fā)展和倫理道德的關(guān)系。典型例題講解1.例題：某研究者為了研究基因A在細胞生長中的作用，將基因A導(dǎo)入細胞B中，觀察其生長情況。請分析以下實驗步驟，并預(yù)測實驗結(jié)果。

解答：實驗步驟包括：

-從細胞B中提取細胞DNA。

-利用限制性核酸內(nèi)切酶切割細胞DNA，制備線性DNA分子。

-將基因A與線性DNA分子連接，形成重組DNA分子。

-將重組DNA分子導(dǎo)入細胞B中。

-在適宜的培養(yǎng)條件下，觀察細胞B的生長情況。

預(yù)測實驗結(jié)果：如果基因A在細胞B的生長中發(fā)揮重要作用，導(dǎo)入基因A后，細胞B的生長速度將顯著提高。

2.例題：在進行動物細胞融合實驗時，研究者使用聚乙二醇（PEG）作為融合劑。請解釋PEG在細胞融合中的作用。

解答：PEG是一種非離子型聚合物，具有以下作用：

-降低細胞膜表面的電荷，減弱細胞間的排斥力。

-在細胞膜上形成臨時通道，促進細胞膜的接觸和融合。

-促進細胞膜上的蛋白質(zhì)相互作用，引發(fā)細胞內(nèi)信號傳導(dǎo)，觸發(fā)融合過程。

3.例題：在基因治療中，研究者計劃將正常的基因X導(dǎo)入患者的細胞Y中，以治療遺傳病Z。請分析基因X導(dǎo)入細胞Y的可能途徑。

解答：基因X導(dǎo)入細胞Y的可能途徑包括：

-載體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移：使用病毒載體或非病毒載體將基因X導(dǎo)入細胞Y。

-電穿孔法：利用電場使細胞膜暫時通透，實現(xiàn)基因X的導(dǎo)入。

-重組DNA技術(shù)：直接將基因X插入細胞Y的基因組中。

4.例題：某研究者在細胞培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，添加物質(zhì)A可以顯著促進細胞生長，而添加物質(zhì)B則會抑制細胞生長。請分析物質(zhì)A和物質(zhì)B可能的作用機制。

解答：物質(zhì)A和物質(zhì)B可能的作用機制包括：

-物質(zhì)A：可能是一種生長因子，促進細胞周期進程，提高細胞增殖速率。

-物質(zhì)B：可能是一種抑制劑，干擾細