2022年《細(xì)胞工程》研究性教學(xué)教案設(shè)計(jì)

1、學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載細(xì)胞工程爭論性教學(xué)教案設(shè)計(jì)（一）授課老師 陳勤課程名稱 細(xì)胞工程探究課題 細(xì)胞培育技術(shù)實(shí)施班級或?qū)I(yè) 11 級生物工程專業(yè)和生物類專業(yè)一、設(shè)計(jì)思路 通過前面第一章和其次章內(nèi)容的學(xué)習(xí),我們對細(xì)胞工程的爭論內(nèi)容與任務(wù)等有了肯定的 明白；細(xì)胞培育是當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)乃至整個(gè)生命科學(xué)爭論與生物工程中最基本的試驗(yàn)術(shù)；細(xì) 胞培育包括原核生物細(xì)胞、真核單細(xì)胞、 植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的培育以及與此親密相關(guān)的一 所使用的技術(shù)除了細(xì)胞培育外仍有細(xì)胞 些試驗(yàn)技術(shù)； 而細(xì)胞工程是細(xì)胞水平上的生物工程,融合、顯微注射、細(xì)胞分化的定向誘導(dǎo)等；細(xì)胞工程在生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、環(huán)境 愛護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越

2、重要的作用；本課題著重從兩個(gè)方面來探討細(xì)胞培育：第一部分 動(dòng)物細(xì)胞如何培育？培育中留意點(diǎn)有哪些？其次部分 怎樣進(jìn)行植物細(xì)胞培育？該技術(shù)在植物育種中有何應(yīng)用？本課題講解采納設(shè)問式教學(xué)方法,并供應(yīng)豐富的圖像資料,讓同學(xué)明白是如何進(jìn)行細(xì)胞 培育的, 從而引導(dǎo)同學(xué)要善于發(fā)覺問題以及如何正確地試驗(yàn)操作,在學(xué)習(xí)動(dòng)物細(xì)胞培育過程 中,同學(xué)通過閱讀、自學(xué)、質(zhì)疑、爭論、訓(xùn)練、總結(jié)等環(huán)節(jié),逐步提高獵取學(xué)問的才能、邏輯思維才能、 分析問題和解決問題的才能；由植物細(xì)胞雜交技術(shù)導(dǎo)出動(dòng)物細(xì)胞融合過程,培養(yǎng)同學(xué)的學(xué)問遷移才能、思維才能；課后小結(jié), 由授課老師總結(jié)細(xì)胞培育的相關(guān)學(xué)問點(diǎn),并指出本次課題所取的體會(huì)和不足 之處,

3、讓同學(xué)課后通過查閱文獻(xiàn),結(jié)合本課題的內(nèi)容,寫一篇有關(guān)細(xì)胞培育的小論文或者心 得體會(huì),以鞏固課堂理論學(xué)問；二、教學(xué)分析1 教材分析本章節(jié)內(nèi)容是細(xì)胞工程的第三章細(xì)胞培育的第3 節(jié)；動(dòng)物細(xì)胞的體外培育包括原代培育和傳代培育；原代培育的細(xì)胞一經(jīng)傳代就稱之為細(xì)胞系,細(xì)胞系經(jīng)過進(jìn)一步的克隆化,便得到由單一細(xì)胞組成的細(xì)胞群體稱之為細(xì)胞株；和原生質(zhì)體培育,其理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有全能性；植物細(xì)胞培育主要有單倍體細(xì)胞培育學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載本節(jié)的主要問題是讓同學(xué)深化明白細(xì)胞培育的一些基本學(xué)問點(diǎn)和初步培育同學(xué)勇于探索,提高發(fā)覺問題,分析問題和解決問題的才能,激發(fā)同學(xué)進(jìn)行科學(xué)爭論的愛好；因此如何設(shè)計(jì)教學(xué)程序和挑選什

4、么教學(xué)手段至關(guān)重要,為了達(dá)到師生互動(dòng),授課老師要以詳細(xì)的案例分析引導(dǎo)同學(xué)對學(xué)術(shù)疑問進(jìn)行摸索,從而使抽象的理論具物化,通過層層設(shè)問,步步深化,舉證證明, 讓同學(xué)全面把握細(xì)胞培育的基本要點(diǎn),生有更深的熟悉和進(jìn)一步學(xué)習(xí)詳細(xì)的試驗(yàn)操作；2學(xué)情分析以及可通過放映有關(guān)細(xì)胞培育的影片讓學(xué)本科三年級同學(xué)已學(xué)過植物生理學(xué) 、動(dòng)物生理學(xué) 、細(xì)胞生物學(xué) 等基礎(chǔ)課程,對動(dòng)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能已有所明白,這為本節(jié)教學(xué)供應(yīng)了便利；在此基礎(chǔ)上, 進(jìn)一步了解細(xì)胞培育操作技術(shù),為學(xué)習(xí)細(xì)胞工程其他章節(jié)內(nèi)容奠定基礎(chǔ)；三、教學(xué)目標(biāo)1學(xué)問目標(biāo) 同學(xué)在老師的引導(dǎo)下,通過提問、溝通與探干脆講解,把握動(dòng)植物細(xì)胞的培育和細(xì)胞融合技術(shù)；2才能目

5、標(biāo) 通過爭論性教學(xué),在學(xué)習(xí)細(xì)胞培育過程中,同學(xué)通過閱讀、自學(xué)、質(zhì)疑、爭論、訓(xùn)練、總結(jié)等環(huán)節(jié),逐步提高獵取學(xué)問的才能、規(guī)律思維才能、分析問題和解決問題的才能；3情感態(tài)度價(jià)值觀 在同學(xué)試驗(yàn)、溝通與爭論的基礎(chǔ)上開展?fàn)幷撔越虒W(xué),通過課堂講授、提問和設(shè)計(jì)式試驗(yàn)、試驗(yàn)圖像展現(xiàn)與分析等教學(xué)方法,使同學(xué)熟悉到細(xì)胞培育在整個(gè)生命科學(xué)爭論與生物工程中的重要意義,以提高同學(xué)的學(xué)習(xí)愛好,培育同學(xué)主動(dòng)針對理論學(xué)問點(diǎn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)觀看與分析,學(xué)的科學(xué)態(tài)度；四、教學(xué)重難點(diǎn)1教學(xué)重點(diǎn)同時(shí)勉勵(lì)同學(xué)在試驗(yàn)教學(xué)中團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神和嚴(yán)謹(jǐn)治（1）細(xì)胞培育的基本概念與方法；（2）細(xì)胞培育中細(xì)胞計(jì)數(shù)與傳代、凍存與復(fù)蘇技術(shù)；2教學(xué)難點(diǎn)（

6、1）細(xì)胞培育的前期預(yù)備與無菌操作留意事項(xiàng)；（2）細(xì)胞培育的活力測定與應(yīng)用；五、教學(xué)策略與手段策略模式： 問題式探究的策略模式,即“問題引導(dǎo)式 ” 教學(xué)和同學(xué) “ 探究性 ” 學(xué)習(xí)相結(jié)合的爭論型教學(xué)模式；以問題為紐帶,使同學(xué)基于問題解決來建構(gòu)學(xué)問、拓寬視野、提高才能；引導(dǎo)同學(xué)從已知到未知,由舊知引新知, 在探究中,讓同學(xué)領(lǐng)會(huì)科學(xué)精神,提高生物科學(xué)素養(yǎng),培育同學(xué)的科學(xué)思維才能,為進(jìn)一步組織同學(xué)探究性試驗(yàn)活動(dòng)奠定基礎(chǔ)；學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載手段： 通過問題式、啟示式、學(xué)導(dǎo)式、設(shè)計(jì)式、步進(jìn)式和試驗(yàn)爭論式教學(xué)方法,引入本課題的中心細(xì)胞培育；應(yīng)用多媒體幫助教學(xué)工具如動(dòng)畫和圖像展現(xiàn)細(xì)胞培育的操作,突出教學(xué)重點(diǎn)

7、, 突破教學(xué)難點(diǎn)； 本課題開頭采納提問式引入講解細(xì)胞培育,然后逐一介紹動(dòng)植物細(xì)胞培育的相關(guān)學(xué)問點(diǎn),可以通過問答和小組爭論形式及圖樣視頻加深明白；結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活,組織同學(xué)就細(xì)胞培育在生物醫(yī)藥、畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用綻開爭論,以得出細(xì)胞培育的實(shí)際意義；六、教學(xué)過程 一、課前預(yù)習(xí)通過第一章 “ 細(xì)胞工程緒論” 和其次章“ 細(xì)胞工程基本技術(shù)”的學(xué)習(xí), 我們已經(jīng)明白了細(xì)胞工程的爭論內(nèi)容、任務(wù)和實(shí)際應(yīng)用中的基本技術(shù)；讓同學(xué)們課余時(shí)間預(yù)習(xí)第三章“細(xì)胞培養(yǎng)” 內(nèi)容,并通過查閱細(xì)胞培育試驗(yàn)專著和網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn),明白有關(guān)細(xì)胞培育及融合技術(shù)；二、課堂教學(xué)1、采納提問式引入講解主題：設(shè)問 1：對于大面積燒傷的病人,自體健康皮膚

8、特別有限,使用他人皮膚來源又不足,且會(huì)產(chǎn)生排斥反應(yīng)；怎樣才能獲得大量的自體健康皮膚呢？燒傷的病人和取出一點(diǎn)健康部位的細(xì)胞進(jìn)行體外培育；細(xì)胞培育 PPT 展現(xiàn)一個(gè)大面積設(shè)問 2：單細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)很少,怎樣才能獲得大量的分泌蛋白呢？（細(xì)胞培育）設(shè)問 3：我們知道西洋參（其滋補(bǔ)成效從某種程度上來說要優(yōu)于人參）每隔 45 年才開 一次花長種子,生長周期漫長；怎樣可以快速的擺脫自然環(huán)境的限制得到大量的西洋參皂苷？（植物細(xì)胞培育）歸納： 細(xì)胞培育是指從體內(nèi)取出組織,經(jīng)消化酶消化成單細(xì)胞或細(xì)胞群,模擬體內(nèi)生理 環(huán)境,在無菌、適當(dāng)溫度及 pH 值和肯定養(yǎng)分條件下,使其生長繁衍,并維護(hù)其結(jié)構(gòu)和功能 的一種培育

9、技術(shù)；細(xì)胞融合、組織工程、胚胎工程、動(dòng)物克隆等都離不開細(xì)胞的培育；2、介紹動(dòng)物細(xì)胞培育第一采納PPT 展現(xiàn)一張美麗的體外培育的細(xì)胞（圖1）,正在分裂生長的HeLa 細(xì)胞和長滿單層的牛腎原代細(xì)胞（成纖維型）,引出其細(xì)胞是怎樣培育的；圖 1 A. 正在分裂生長的HeLa 細(xì)胞； B. 長滿單層的牛腎原代細(xì)胞（成纖維型）學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載體外培育的動(dòng)物細(xì)胞可分為原代細(xì)胞與傳代細(xì)胞；原代細(xì)胞是指從機(jī)體取出后立刻培育的細(xì)胞； 適應(yīng)在體外培育條件下連續(xù)傳代培育的細(xì)胞稱為傳代細(xì)胞；任何動(dòng)物細(xì)胞的培育均需從原代細(xì)胞培育做起；原代細(xì)胞的培育步驟一般如下：第一從健康動(dòng)物中取出組織塊,剪碎, 用濃度與活性適中的胰

10、酶或膠原酶與 EDTA 等將細(xì)胞連接處消化分散,賜予良好的養(yǎng)分液與無菌的培育環(huán)境,在培育瓶中進(jìn)行靜止或慢速轉(zhuǎn)動(dòng)培育；胞的貼壁生長；在培育液中一般要加入肯定的小牛血清有利于細(xì)傳代培育指體外培育的細(xì)胞隨著培育時(shí)間的延長,細(xì)胞數(shù)量會(huì)不斷增加,當(dāng)增長到肯定 程度后, 由于發(fā)生接觸性抑制或培育空間及養(yǎng)分物質(zhì)的耗盡,其生長會(huì)逐步減慢；細(xì)胞由原 培育瓶內(nèi)分別稀釋后傳到新的培育瓶的過程稱之為傳代,其實(shí)質(zhì)是分割后再一次培育；細(xì)胞系就指的 細(xì)胞株指從原代培育細(xì)胞群中挑選出的具有特定性質(zhì)或者標(biāo)志的細(xì)胞群；是從腫瘤組織培育建立的細(xì)胞群或培育過程中發(fā)生突變或轉(zhuǎn)化的細(xì)胞,可無限繁衍；細(xì)胞的基本培育技術(shù)：養(yǎng)取材消化與分別細(xì)

11、胞細(xì)胞計(jì)數(shù)接種與培育傳代培細(xì)胞的凍存細(xì)胞復(fù)蘇細(xì)胞的運(yùn)輸引導(dǎo)同學(xué)總結(jié),動(dòng)物細(xì)胞培育過程中的留意事項(xiàng)：組織和細(xì)胞供體年齡：幼年組織、分化低的組織細(xì)胞、干細(xì)胞培育；貼附細(xì)胞,貼附是細(xì)胞增殖的條件；培育方法：膠原纖維多的組織適用消化酶消化,上皮細(xì)胞適用胰蛋白酶消化；細(xì)胞傳代培育需留意把握傳代時(shí)機(jī),化反應(yīng)不同；消化時(shí)間適度, 消化液濃度相宜, 各種細(xì)胞對消細(xì)胞凍存及復(fù)蘇的基本原就是慢凍快融,采納甘油或 DMSO 等低溫愛護(hù)劑凍存；3、植物細(xì)胞培育簡要介紹植物細(xì)胞培育的兩種類型單倍體細(xì)胞培育： 主要用花藥在人工培育基上進(jìn)行培育；可以從小孢子直接發(fā)育成胚狀體,然后長成單倍體植株；或者通過愈傷組織誘導(dǎo)分化出芽

12、和根,最終長成植株；原生質(zhì)體培育： 一般用植物的體細(xì)胞,先經(jīng)纖維素酶處理去掉細(xì)胞壁,去壁的細(xì)胞稱為原生質(zhì)體；原生質(zhì)體在無菌培育基中可以生長和分裂,經(jīng)過誘導(dǎo)分化最終可長成植株；植物細(xì)胞培育理論基礎(chǔ)是：植物的無性繁衍、 細(xì)胞全能性、 植物細(xì)胞的脫分化和再分化；無性繁衍不經(jīng)過卵、精細(xì)胞的結(jié)合, 而是通過母體的部分組織或器官來進(jìn)行繁衍的方式；無性繁衍不發(fā)生遺傳重組,后代與親代在遺傳性上完全一樣；植物細(xì)胞全能性理論：植物體的每一個(gè)具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞都具有該物種全部遺傳的物質(zhì),在肯定條件下具有發(fā)育成完整物體的潛在才能；學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載細(xì)胞分化：細(xì)胞后代在形狀結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生差異的過程；細(xì)胞的脫分化：

13、細(xì)胞分化是可逆的,分化的細(xì)胞在肯定的條件下,可以轉(zhuǎn)變?yōu)榕咝誀?態(tài),重新獲得分裂才能的過程；愈傷組織：脫分化的細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞分裂,產(chǎn)生無組織結(jié)構(gòu)、無明顯極性、松散的細(xì)胞 團(tuán),稱為愈傷組織；依據(jù)同學(xué)的預(yù)習(xí)情形和以上所講內(nèi)容,通過小組爭論的形式來加深同學(xué)的懂得；同學(xué)們分成小組環(huán)繞植物細(xì)胞工程有哪些基本技術(shù)？動(dòng)物細(xì)胞工程又有哪些基本技術(shù)呢？什么是 動(dòng)物細(xì)胞培育？怎樣進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培育？培育過程中應(yīng)留意哪些地方？植物組織培育的培 養(yǎng)基中有哪些物質(zhì)？動(dòng)物細(xì)細(xì)胞培育的培育液中含有哪些物質(zhì)呢？體外培育的環(huán)境條件如 何？動(dòng)植物細(xì)胞培育有何用途？這些問題進(jìn)行爭論；爭論終止后老師進(jìn)行總結(jié)；比較表 1植物組織培育與動(dòng)物細(xì)

14、胞培育的比較：）植物組織培育動(dòng)物細(xì)胞培育原理細(xì)胞全能性細(xì)胞增殖培固體培育基：成分包括液體培育基：無機(jī)養(yǎng)分水 、 無機(jī)鹽、）無機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸、養(yǎng)有機(jī)養(yǎng)分蔗糖、氨基酸等微量元素、促生長因子等基激素（生長素、 細(xì)胞分裂素自然成分血清 、 血漿等取材 瓊脂植物器官、組織、細(xì)胞胚胎或幼齡動(dòng)物的器官、組織條件 無菌、無毒（添加肯定量抗生素 離體 無菌 恒溫、避光 溫度 和 pH 氣體環(huán)境（O2 和 CO 2 ）外植體動(dòng)物的組織或器官 （胰蛋白酶或 膠原蛋白酶）（脫分化）分散成單個(gè)細(xì)胞 加培育液制成過程愈傷組織（特點(diǎn)：具分生才能,排細(xì)胞懸液貼壁生長、 細(xì)胞接觸抑制列疏松的的薄壁細(xì)胞）生長特點(diǎn)再分化 培

15、育過程原代培育、 傳代培育根、芽（胚狀體）10 代細(xì)胞（保持細(xì)胞正常二倍體核型）結(jié)果植物體1050 代細(xì)胞（增殖緩慢至 停止 ,獲得新的植株或組織細(xì)胞少部分細(xì)胞核型可能轉(zhuǎn)變）癌變 細(xì)胞 遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)變 獲得細(xì)胞（細(xì)胞系、細(xì)胞株）或細(xì)胞產(chǎn)物應(yīng)用植物微型（快速）繁衍動(dòng)物細(xì)胞培育技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)；脫毒植株培育（采納莖尖組織培育）大量生產(chǎn)有重要價(jià)值的生物制品,培育人工種子如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等；學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)（如香料、藥物 檢測有毒物質(zhì)等 利用組培的愈傷組織）用于醫(yī)同學(xué)理病理藥理爭論轉(zhuǎn)基因植物的培育單倍體育種（花藥離體培育三、課堂總結(jié) 多媒體展現(xiàn)以下內(nèi)容

16、：1、 動(dòng)物細(xì)胞培育中原代細(xì)胞、傳代細(xì)胞、細(xì)胞株細(xì)胞系的基本概念；2、 植物細(xì)胞培育的三大理論基礎(chǔ)和愈傷組織等基本概念；3、 植物細(xì)胞培育的類型分為單倍體細(xì)胞培育和原生質(zhì)體培育,以及非細(xì)胞體系的概念 和其在生物爭論中的作用；4、 簡要介紹動(dòng)植物細(xì)胞培育的過程,在學(xué)習(xí)完這些理論課后,觀看小鼠細(xì)胞培育的影 片,加深對動(dòng)物細(xì)胞培育的熟悉；6、簡要介紹這些技術(shù)的應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn)；7、隨機(jī)抽取部分同學(xué)談?wù)劚竟?jié)學(xué)習(xí)的收成與心得；8、以小組為單位,撰寫一篇試驗(yàn)報(bào)告；9、授課老師布置下次課教學(xué)活動(dòng)的內(nèi)容與要求；七、教學(xué)反思 在教學(xué)過程中運(yùn)用提問式教學(xué)模式,通過提問或設(shè)問的方法或策略面對全體同學(xué),有意 識(shí)的激發(fā)和引

17、導(dǎo)同學(xué)主動(dòng)學(xué)習(xí)和參加探討問題,讓同學(xué)感覺到學(xué)習(xí)是一種在求知中找到答案 時(shí)所帶來的歡樂,從而使學(xué)習(xí)變得開心又輕松；以問題為載體,激發(fā)同學(xué)探究的欲望；設(shè)計(jì) 一個(gè)接一個(gè)的問題, 以問題來驅(qū)動(dòng)同學(xué)的學(xué)習(xí)需要,激發(fā)同學(xué)的求知欲； 讓同學(xué)主動(dòng)地學(xué)習(xí),通過對動(dòng)物細(xì)胞培育和植物細(xì)胞 切實(shí)的培育了同學(xué)的自學(xué)才能,歸納才能和語言組織才能；培育,培育同學(xué)歸納、分析、綜合的思維才能；這種提問式教學(xué)方式提倡的是自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式； 老師提出關(guān)于細(xì)胞培育的詳細(xì)問題和相關(guān)的背景資料以及勉勵(lì)同學(xué)自主查找的文獻(xiàn)資料, 讓同學(xué)逐步養(yǎng)成獵取和處理科學(xué)信息的才能,分析和解決問題的才能,以及溝通與合作的才能,讓同學(xué)學(xué)會(huì)自學(xué)；通

18、過師生互動(dòng)、對話、激趣設(shè)疑、探究疑難,有效促進(jìn)同學(xué)思維力的進(jìn)展；提問式教學(xué)增加了同學(xué)動(dòng)口、動(dòng)腦的機(jī)會(huì), 有助于樹立同學(xué)的自信心；同時(shí),同學(xué)能從多個(gè)角度多向思維,逐步培育同學(xué)勤于摸索、勇于探究的習(xí)慣；在本次教學(xué)過程中,值得總結(jié)的體會(huì)與不足列如下：（1）課前預(yù)備充分 授課老師對整個(gè)教學(xué)過程進(jìn)行了細(xì)心的設(shè)計(jì)與支配,擬立了多個(gè) 問題, 預(yù)備了一些教學(xué)視頻與彩色圖片,同學(xué)課前也查閱了肯定的相關(guān)資料,這為教學(xué)供應(yīng) 了便利；學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載（2）課堂上老師細(xì)心設(shè)問,不斷啟示,調(diào)動(dòng)了同學(xué)學(xué)習(xí)生物的積極性和求知欲,啟示 同學(xué)自主摸索, 爭論溝通,探究解決問題,在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮了同學(xué)的主體作用；有的同學(xué) 仍提出如何優(yōu)化細(xì)胞培育的培育基,有