2.2动物细胞工程教学设计

2.2动物细胞工程 【教学目标】 课程标准与本节相对应的要求是：阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程；动物细胞培养是动物细胞工程的基础；简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。结合教材内容，确定本节教学目标： 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，由此分析、推出培养动物细 胞需要满足的基本条件 2.尝试建构动物细胞培养的基本流程 3.认同动物细胞培养是动物细胞工程的基础 4.简述干细胞的应用，通过探讨干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险，理性看待生 物技术的应用，增强社会责任感 【教学重难点】 重点：动物细胞培养的条件与过程。 难点：动物细胞培养过程中相关名词的理解及各项操作的目的 【新课导入】 展示人工合成皮肤图片，观看视频，了解、分析人工合成皮肤发展和临床应用。 第一块人工合成皮肤是由白克和亚诺斯发明的，白克是马萨诸塞总医院外伤科的负责人，亚诺斯是麻省理工学院的化学教授。这两位科学家利用鲨鱼软骨和来自牛皮中的胶原蛋白为原料发明了一种人造皮肤。在19 81年，白克和亚诺斯第一次将其发明的人造皮肤用于临床，患者是一位身体一半面积被烧伤的女士。剥离掉烧伤的皮肤之后，白克应用了一层人造皮肤，并且，在条件允许的情况下，将患者的未烧伤皮肤移植到烧伤部位。三星期过后，这位女性患者新生皮肤的生长速度惊人，并且颜色与未烧伤皮肤一样。在此基础上的改进产品称为integra人造皮肤，它不仅起着临时性替代功能，并且可以刺激毛细血管、成纤维细胞和巨噬细胞等逐渐从伤口向人造皮肤内生长。 动物细胞培养的条件 由于学生已经具备内环境的化学成分和理化性质等基础知识，因此教师安排探究活动———探究动物细胞培养需要的条件（以人体细胞培养为例）。学生结合内环境稳态及植物组织培养技术的相关知识，讨论后认为：动物细胞培养需要无菌且无毒环境、特定的营养条件、一定的渗透压、温度和 pH。接着，教师 向学生呈现如下资料：① 开放培养时一般把细胞置于95%空气和5%二氧化碳的气体环境中。氧气参与细胞的呼吸作用，二氧化碳可以维持培养基的 pH。大多数细胞的适宜pH为7. 2~7. 4。② 血清中除含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素及多种生长因子等外，还含有多种未知的促细胞生长因子、促贴附因子及其他 活性物质，能促进细胞的生长、增殖和贴附。因此，细胞培养时，要保证细胞能够顺利生长和增殖，一般需添加10%～20%的血清。通过资料分析，学生更深刻地意识到培养液中血清、血浆的重要性，以及对相应气体环境的特殊需求。在学生形成上述的认识后，教师结合书本相关内容，带领学生归纳、总结动物细胞培养要满足的条件。形成对动物细胞培养条件的完整认识。 动物细胞培养的过程 让学生依据动物细胞培养的概念，初步建构动物细胞培养的流程。 让学生阅读教材中“动物细胞培养的过程”的内容，思考、回答下列问题。 (1)培养前，为什么要将组织分散成单个细胞 (2)怎样将组织分散成单个细胞 (3)细胞培养一段时间， 分裂会受阻，这是为什么 怎样解决这一问题 3.指导学生在分析、回答问题的基础上完善流程。 4.让学生分析、回答教材“思考·讨论”栏目中的问题。 干细胞培养及其应用 动物细胞培养又有哪些具体应用呢？教师通过课件展示干细胞美容的相关图片，通过大家比较熟悉的医美，引出干细胞的相关内容 教师利用课件展示“胚胎干细胞”的电镜图，通过阅读教材中的内容，教师进行提问： 干细胞有哪些类型？这些类型各有怎样的特点和哪些方面的应用？ 科学家是怎样获得诱导多能干细胞的？这种细胞与胚胎干细胞相比，有哪些应用优势？ 干细胞用于临床治疗可能存在什么问题？ 你如何看待干细 ... ...