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2019-2020年高中生物 動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)（第二課時）教學(xué)設(shè)計 新人教版必修2 二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物 教學(xué)目標(biāo)： 知識目標(biāo)：簡述通過體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動物的過程和應(yīng)用 能力目標(biāo)：運用動物細(xì)胞的基礎(chǔ)知識，分析核移植技術(shù)的理論基礎(chǔ)，搜集有關(guān)動物細(xì)胞核移植研究進(jìn)展和應(yīng)用方面的資料，進(jìn)行整理、分析和交流 情感目標(biāo)：討論動物細(xì)胞核移植的社會意義，關(guān)注動物細(xì)胞核移植的發(fā)展和應(yīng)用前景。 舊課復(fù)習(xí)： 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了植物的組織培養(yǎng)，植物體細(xì)胞雜交，知道植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成一棵植株，這說明植物細(xì)胞具有全能性，而動物的體細(xì)胞離開了母體，卻不能培養(yǎng)成一只動物個體難道是動物細(xì)胞沒有全能性嗎？不是。而是動物細(xì)胞高度分化，全能性比較低。 導(dǎo)入新課： 假如生活中我們碰到這樣的問題,比如：（展示幻燈片，問題的提出） 1997年,美國威斯康星洲的一個奶牛場有一頭高產(chǎn)奶牛叫“盧新達(dá)”,年產(chǎn)奶量為30.8噸,而我國奶牛年平均產(chǎn)奶量僅為3~4噸.用什么方法能得到更多的“盧新達(dá)”呢?學(xué)生回答克隆，其實克隆的研究從1938年就開始了。（幻燈片——克隆的歷史，多利之后還有許多的動物被克隆，今天，我們要先從多利講起） 聽說過克隆羊多利吧，可以請一位同學(xué)來說說來多利的誕生過程。(學(xué)生上臺講述多利的培育過程)我們一起來看看多利的培育過程，請問多利像誰呢？母羊A，因為多利的核基因全部來自母羊A。100%象嗎？，不，因為還有來自母羊B的細(xì)胞質(zhì)基因。這里哪個細(xì)胞是供體細(xì)胞呢，乳腺細(xì)胞，它是高度分化的體細(xì)胞。 來看課本中對克隆的定義：請大家閱讀，并劃線。 教師板書：1、概念 克隆的定義：動物核移植是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核,移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個新胚胎,這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體. ? 用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物. ? 分類:體細(xì)胞核移植和胚胎細(xì)胞核移植（根據(jù)提供細(xì)胞核的供體不同而區(qū)分） 多利羊之所以轟動全世界，并非因為它是首只克隆動物，你知道為什么它能一夜成名呢？請一位同學(xué)回答：（首先，它選用的細(xì)胞是高度分化的體細(xì)胞，其次，它是哺乳動物，意味著人可以進(jìn)行體細(xì)胞核移植。所以它的誕生標(biāo)志著體細(xì)胞核移植成功。胚胎時期的細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植比體細(xì)胞核移植更容易成功，這是為什么呢？原來胚胎細(xì)胞分化程度低，所以全能性較高，而體細(xì)胞分化程度高,所以全能性也就比較低了。其實我國早在20世紀(jì)70年代，就在童第周教授的帶領(lǐng)下，克隆出了魚，但是，多利一夜成名，中國的克隆魚卻默默無聞20年，這是為什么呢？（因為我們的閉塞，導(dǎo)致中國科學(xué)的進(jìn)展不為世界所知。所以要與世界進(jìn)行交流，同享科技進(jìn)步成果）。 那么剛才那只盧新達(dá)奶牛能用胚胎細(xì)胞克隆嗎？（請一位同學(xué)回答）。不行，本身自己已經(jīng)過了胚胎期，如果用它的下一代的胚胎細(xì)胞，那么已經(jīng)加入了另一只公牛的基因。所以用體細(xì)胞核移植技術(shù)。因此，說體細(xì)胞核移植技術(shù)比較常用于優(yōu)秀動物個體的克隆。 下面我們通過我國成功克隆高產(chǎn)奶牛的過程來學(xué)習(xí)動物體細(xì)胞核移植的過程。請大家結(jié)合課本，看以下的幻燈片 講解該圖：（看幻燈片，牛耳細(xì)胞是高度分化的體細(xì)胞，MII時期的卵母細(xì)胞，其第一極體并未與之分開，且當(dāng)受精完成后，才會完成減數(shù)分裂，釋放第二極體并與第一極體分開） 去核：可用顯微操作去核法中，固定細(xì)胞的作用，吸管是做什么用的，（注入或吸出核）。用化學(xué)方法或物理方法刺激促融合并分裂，構(gòu)建重組細(xì)胞后，培養(yǎng)成重組胚胎，將重組胚胎移入受體母牛體內(nèi)，生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的小牛。 下面我們就整個操作過程，以前后兩桌為一個小組，討論三個問題：一是將動物體細(xì)胞核移植的概念圖填完整，還有課本第49頁的第1和第2個問題，最后我們要請三組同學(xué)派代表回答，并請別的小組進(jìn)行評價，討論時間是5分鐘。 討論時間： 1．在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前,為什么必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核? 為使核移植的胚胎或動物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細(xì)胞。 2．用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞,想一想,這是為什么? 10代到50代左右時，部分細(xì)胞核可能會發(fā)生變化 請某小組回答，請另一小組評價。 除了剛才學(xué)習(xí)的克隆牛以外，克隆動物還在不斷地被研究和培育出來，我們來看看（幻燈片，克隆動物們），同學(xué)們能不能得出體細(xì)胞核移植技術(shù)有那些應(yīng)用呢：畜牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生方面的應(yīng)用，還可以保護(hù)瀕危物種。重點了解醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域看視頻。 1． 轉(zhuǎn)基因克隆動物（轉(zhuǎn)基因后的動物進(jìn)行克隆，如轉(zhuǎn)基因羊進(jìn)行克隆，就可以生產(chǎn)更多含醫(yī)用蛋白） 2． 治療人類疾病，轉(zhuǎn)基因克隆動物細(xì)胞、組織和器官可以作異種移植的供體（如轉(zhuǎn)入人基因的豬） 3． 人的核移植干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化后，形成相應(yīng)的組織器官。用于組織或器官移植。 以克隆動物為模型，去研究疾病和衰老。 背景知識：胚胎干細(xì)胞（embryonic stem cells，ESCs）是指當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（Inner Cell Mass）的細(xì)胞，它具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性。無論在體外還是體內(nèi)環(huán)境，ES細(xì)胞都能被誘導(dǎo)分化為機(jī)體幾乎所有的細(xì)胞類型。 其實克隆技術(shù)還存在著許多的問題，請大家一起來分析以下資料，看看存在什么問題： 科學(xué)家當(dāng)時一共培育了277個胚胎，最后只有多利成功出生。（分析：這說明克隆成功率低） 獸醫(yī)檢查發(fā)現(xiàn)多利患有進(jìn)行性肺病，研究 人員對它實施了“安樂死”。醫(yī)學(xué)專家介紹，進(jìn)行性疾病指癥狀不斷加重、患者狀況不斷惡化的疾病。 羅斯林研究所所長哈里格里芬說，綿羊通常能活11到12年，年老的綿羊肺部感染的現(xiàn)象很普遍，特別是那些在室內(nèi)生活的羊。他說，研究人員正在對多利的尸體進(jìn)行詳細(xì)檢查，任何重要發(fā)現(xiàn)都會公布出來。多利的尸體將被制成標(biāo)本，存放在蘇格蘭國家博物館。另外，多利今年6歲多，按綿羊的標(biāo)準(zhǔn)還是中年。（這說明克隆動物存在遺傳缺陷和生理缺陷如早衰） 觀看克隆食品上餐桌視頻，（說明克隆食品安全性有爭議）,總結(jié)出以上三個存在的問題。 萬一產(chǎn)生克隆人,是否有違倫理道德? 比如美國的影片《逃離克隆島》播放片段?？寺∪艘彩侨耍荒軆H被做為器官的供體，不應(yīng)該克隆人，但可以克隆需要的器官。 美國科學(xué)家2001年11月25日宣布，他們首次成功克隆了人類胚胎。但是這些科學(xué)家同時聲稱，他們這樣做的目的，不是為了克隆人，而是為了制造胚胎干細(xì)胞治療多種疾病之用，但假如某些別有用心的人去制造出克隆人的話，那后果將不堪設(shè)想。 其實科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍，只要能用好克隆技術(shù)，科學(xué)還是能為人類造福的 布置作業(yè)：《全線突破》P29~31。 教學(xué)反思： 本節(jié)課學(xué)生的參與度教大，有一定的社會教育意義，學(xué)生自覺舉手發(fā)言，體現(xiàn)了一定的師生互動，生生互動。 板書： 2.2動物細(xì)胞工程 2.2.1動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 一.動物細(xì)胞培養(yǎng) 二.動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物 1.動物核移植的概念 2.體細(xì)胞核移植 (1)過程 (2)應(yīng)用前景 (3)存在的問題