高中生物教学案例设计思维导图

简述动物细胞培养的过程、条件及应用。

1.运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础;

2.通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。

通过对动物细胞培养的学习，体会生物科学技术的发展和进步，关注细胞工程研究的发展和应用前景。

展示两幅烧伤程度不同的病人图片。

师：俗话说："水火无情"，火灾过后，都会有烧伤病人。在治疗烧伤病人时通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对一个大面积烧伤的病人却无奈，用他人的皮肤来源不足，而且会产生排异反应。怎样获得大量的自体健康皮肤呢?这个难题，动物细胞工程为我们找到了解决办法。

【设计意图】利用经典图片引入课题，提高学生学习兴趣，明确学习目标。

动物细胞培养就是从动物机体中取出相关组织，将它分散单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。

培养动物所用的细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物器官或组织。

将组织取出来后，先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理等使组织分散成单个细胞，然后配置成一定浓度的细胞悬液。

放在培养瓶中的具有一定浓度的细胞悬浮液在培养箱中培养的过程叫做原代培养;随着细胞生长的和增殖，培养瓶中的细胞越来越多，需要定期地用胰蛋白酶处理使细胞从瓶壁上脱离下来，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中培养，这称为传代培养。传代细胞中遗传物质没有发生改变的叫做细胞株;遗传物质发生了改变，并且带有癌细胞的特点，这种传代细胞叫做细胞系。

1.无菌、无毒的环境：对培养液和所有的培养用具进行无菌处理，还可在培养液中添加一定量的抗生素。此外，应定期更换培养液。

2.营养：合成培养基中有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常需加入血清、血浆等。

3.温度和pH：适宜温度为36.5℃±0.5℃ ，适宜pH为7.2-7.4 。

4.气体环境 ：主要是O2和CO2。

1.生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等; 

2.健康细胞培养;

3.作为基因工程中的受体细胞;

4.科研方面：筛选抗癌药物、治疗和预防疾病等。

1.为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料? 

2.为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞? 

3.在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理? 答：胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞。

4.细胞株和细胞系有什么区别?

5.动物细胞培养液的主要成分是什么?较植物组培培养基有何独特之处? 

6.动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体? 

说出线粒体的结构和功能

说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。(理解)

说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。(理解)

设计实验，探究酵母菌细胞呼吸方式的探究。

回顾atp的生理功能，糖类、脂肪被细胞分解后把能量储存在atp的高能磷酸键中。提出问题：有机物进入细胞后以什么方式分解的呢?在体外，有机物与氧气发生燃烧反应，放出大量能量。而生物学家发现，有机物在细胞内也是通过复杂的氧化反映产生能量的。

引出细胞呼吸的概念

回顾旧知识，受教师的问题所引导，进入新课。

对引导其他学生对参加实验的学生进行提问，并进行归纳。(问题如：为什么选用酵母菌作为实验材料，而不选用小白鼠等;naoh溶液的作用是什么)

总结出结论：细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。引导学生说出酵母菌的有氧呼吸产生co2;无氧呼吸产生酒精和co2

对实验的设计、结果进行交流和表达，并回答老师和其他学生提出的问题

提出问题：在学习细胞器的内容中，和细胞有氧呼吸有关的细胞器是什么?阐明有氧呼吸的主要场所是线粒体。用幻灯片展示线粒体的结构，指导学生进行观察和表述，以问题作为引导：1.线粒体是由多少层膜组成;2外膜和内膜在形态上有什么区别，内膜的特点如何与线粒体的功能相适应;3.内膜和基质上有什么物质。

以幻灯片为辅助，讲授有氧呼吸的三个阶段。注意整理三个阶段发生的场所、能量的变化、产物。

提出问题：有氧呼吸与有机物在体外燃烧放能过程比较，有什么区别呢?

简单介绍有氧呼吸能量的转化效率，可以让学生来计算。一般内燃机的效率为25%左右，而生物有氧呼吸的能量效率为40%左右，其余60%左右转变为热能。

回答问题(线粒体)

观察线粒体的结构，并回答相关问题，并把多个问题的答案进行整合，得出线粒体适应有氧呼吸功能的结构。

学生阅读相关内容，填写表格，并进行分组讨论后，分别讲述有氧呼吸三个阶段。

比较两者的区别

分析有机物产伤的热能的生理意义。

教学活动

教师活动

学生活动

用幻灯片展示半成品的概念图，指导学生完成

小组讨论，完成概念图

提出问题：人体所有的细胞任何时候都在进行有氧呼吸吗?师生共同列举一些无氧呼吸的例子(如马铃薯块茎，水稻的根、蛔虫、骨骼肌细胞在缺氧的情况下等

无氧呼吸的场所、过程、产物、能量的变化

以乳酸、酒为例子，讲授发酵的概念。

通过用图表比较有氧呼吸和无氧呼吸两者的区别，指导学生概括无氧呼吸的概念

举出生活中遇到的无氧呼吸的例子

1.概述细胞膜的成分和功能，体验制备细胞膜的方法。

2.理解细胞膜作为系统的边界，对细胞生命活动具有重要意义。

通过观察利用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，提高科学实验设计的严谨性，增加概述和归纳总结能力。

认同细胞膜作为系统的边界，对细胞生命活动具有重要意义。

细胞膜的成分和功能，体验制备细胞膜的方法，细胞膜对细胞生命活动的重要作用。

细胞膜对细胞生命活动的重要作用。

(1)地球与宇宙的边界是什么?

(2)中国与外国的边界呢?

(3)生物与外界环境的边界呢?

(4)细胞与外环境的边界呢?

(1)学生思考要制备细胞膜，应该选择什么细胞作为实验材料呢?PPT呈现植物叶肉细胞、神经细胞和哺乳动物成熟的红细胞的图片?请学生选择并说明原因，之后PPT呈现人体正常的红细胞，人的圆涨的的红细胞和人的涨破的红细胞图片

(2)确定了哺乳动物的红细胞作为实验材料，那又该选择什么方法制备细胞膜呢?PPT呈现3种方法：①用针扎破，让细胞的内容物流出?

(3)确定了实验材料和试验方法，该如何做实验呢，学生看教材"实验"这一模块，思考总结实验步骤，并在大屏幕呈现人正常红细胞和光镜图片和人部分红细胞已涨破的光镜照片。

(1)PPT呈现材料：①19世纪末，欧文顿曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。

ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。

ATP与ADP的相互转化。

出示我国晋朝"车胤囊萤"的典故，邀请学生分享感受，学习古人勤奋学习的态度。引导学生回顾之前学习与能量有关的物质。顺势提出问题："生命活动需要的能量能直接利用它们吗?那种物质为萤火虫尾部细胞的发光直接提供能量呢?"从而导入新课。(板书课题)

1.合作探究1：探究生命活动的直接能源物质。

2.合作探究2：ATP分子的结构特点。

3.合作探究3：ATP与ADP的相互转化。

4.合作探究4：ATP的利用。

通过课堂练习加以巩固。

学生自主分享这节课的收获，老师加以补充，构成完善的知识体系。

课后作业：多媒体展示资料:氰化钾是阻止人体内新的ATP合成的毒药，人中毒后在3～6分钟内就会死亡。思考：氰化钾为什么顷刻使人毙命?通过互联网搜索查找相关知识并归纳原因。