动物克隆技术.ppt

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1、动物克隆技术,动物克隆技术动物克隆技术 第三部分 动物克隆技术(CloningTechnology)1.概述2.动物克隆的发展历史3.克隆的基本过程。4.克隆动物的研究价值和发展趋势,新课程倡导探究式的教学方法。化学教师要改变传统的教学模式，逐步从验证性实验教学过渡到探究性实验教学，要根据学生的知识、能力水平层次，根据教材的重点、难点，合理设计探究实验方案，使其尽可能贴近生产生活实际，以激发学生的学习兴趣，取得良好的教学效果。一、探究性实验教学模式 在验证性实验教学模式中，学生们用实验验证已学过的化学原理、概念或性质，实验过程是“照方抓药”，这极大地影响了学生的创新精神和创新能力的培养。探究性

2、实验教学的一般过程是：提出问题：学生在阅读、观察、调查中对自然现象、生活现象或实验现象产生好奇，发现或提出有探究价值的问题。假设与猜想：在已掌握的化学实验和实践经验的基础上对所提出的可能性答案，做出猜想与假设。设计实验：针对探究目的和条件，设计可行性的操作步骤，以达到预期目标。动手实验，获取实验事实与证据：正确操作，科学记录实验现象及数据，并在实验中注意观察、思考。分析问题，得出结论：将收集到的现象与数据用化学知识加以分析、处理，得出结论，并与假设比较，对与猜测不一样的现象加以解释。教学中教师的引导不是刻意地引出一个唯一的结果，而是让学生在探究过程中理解科学方法。二、初中化学探究性实验类型及教

3、学案例 探究性实验的研究内容，主要是来自教材中一些容易转化为运用探究实验教学方法来进行学习的内容，及将已学过的化学知识应用于解决日常生活、生产中的一些实际问题的内容。初中化学探究性实验常有如下几种：1探究组成的实验(如石蜡组成元素的探究，鉴别真假黄金)；2探究性质的实验(如CO2：与石蕊试液变色原因的探究)；3探究变化规律的实验(如质量守恒定律的探究)；4探究物质制备的实验(如实验室制取H2、CO2：药品的选取及实验装置选择的探究)；5探究反应条件的实验(如铁、铜生锈条件的探究，可燃性气体、粉尘发生爆炸条件的探究)；6探究环境质量的实验(如雨水的ph值测定，污染空气的SO2、CO2的测定等)；

4、教学案例一二氧化碳的实验室制法药品选取的探究 1提出问题 初中化学教材第六单元在讲述二氧化碳的实验室制法时，主要用含碳酸根离子的碳酸钙和含氢离子的盐酸溶液来制取，在分析了其原理后，引导学生提出问题：用碳酸钠能否代替碳酸钙?稀硫酸能否代替稀盐酸?2猜想与假设 问题激发了学生的思维，他们提出了多种猜想与假设，教师适当地对学生的思路加以引导。假设一：碳酸钠也是含有碳酸根离子的物质，它能够与稀盐酸反应生成二氧化碳。假设二：稀硫酸也含有氢离子，它也能够与碳酸钙反应生成二氧化碳。但它们的反应速率如何?反应进行的程度如何?是否适宜用于在实验室制取CO2，这也是探究中应考虑的问题。3设计实验，进行验证 让学生

5、在提出假设的基础上，设计出实验方案，教师检查学生的实验设计，给予适当的指导。实验一：用大理石和稀盐酸反应能反应，放出二氧化碳，速率适中。实验二：用碳酸钠和稀盐酸反应能反应，放出二氧化碳，瞬间完成。实验三：用大理石和稀硫酸反应能反应，放出二氧化碳，但很快停止。(实验步骤略，学生观察现象并记录)4解释与结论 让学生分组分析、讨论实验现象(引导学生查阅资料)。假设一、假设二都是正确的，但实验二尽管能反应放出二氧化碳，可是反应速度太快，不易控制，实验三中碳酸钙与稀硫酸能反应，但由于生成的CaSO4微溶，覆盖在大理石的表面，阻止了反应的继续进行。从而得出结论：不宜用稀硫酸代替稀盐酸或用Na2CO3，代替

6、大理石制取二氧化碳。教学案例二关于测定空气中氧气体积分数的实验条件的探究 初中化学教材第一单元实验2-1，用红磷作为燃烧物在密闭容器中燃烧消耗氧气的方法，测定一定体积的空气中氧气所占的体积分数。教师通过演示实验，得出氧气约占空气体积的15的结论。本课题的教学，可以设计为开放的实验探究课。1提出问题 能在空气中燃烧的可燃物很多，为什么一定要选磷?能否用其它可燃物替代磷?2提出假设 学生通过讨论提出了多种假设：木炭、硫、镁条、蜡烛都能在空气中燃烧，消耗氧气，可替代磷。3设计实验，进行论证 将支持不同假设的学生分成几个小组，按课本的实验装置(可改进)进行实验。(实验仪器：玻璃钟罩、燃烧匙、胶塞、水槽

7、。提示：可燃物要过量。)实验中，分别用红磷、木炭、硫、镁条、蜡烛作燃烧物，在密闭的玻璃钟罩内燃烧，冷却后观察，放红磷的玻璃钟罩内水位上升约15，放镁条的玻璃钟罩内水位上升超过15，其余的玻璃钟罩内水位无明显变化。4解释与结论 让学生分析讨论实验现象。用木炭、硫、镁条、蜡烛作燃烧物的实验并没有达到预期目的，说明相关的假设均不正确。原因是：木炭、硫、蜡烛燃烧消耗氧气的同时，又生成了其它气体，钟罩内气体总体积几乎没有变化，而镁是活泼金属，除了与氧气反应之外，还与氮气反应(在教师引导下查阅资料)。所以在测定空气中氧气体积分数的实验中，选择燃烧物的条件是：生成物应该是固体的；燃烧后不改变空气中其它气体的

8、成分。教学案例三校园里不同地点二氧化碳的相对含量的实验探究 1提出问题 空气中的二氧化碳约占空气总体积的0.03，但在我们周围的环境中，可能引起二氧化碳含量变化的因素很多，不同地点空气中二氧化碳的含量是否一样?生活、学习环境中应如何注意保持良好的空气质量?2提出假设 学生讨论后，提出了各自的猜想和假设。假设一：各地CO2含量基本相同，因为人呼吸等需要O2放出CO2，但植物的光合作用吸收CO2并放出O2。假设：各地含量有所不同，因为不同环境中人的活动密度、空气流通状况不同。3设计实验，进行论证 让学生结合自己所掌握的知识提出各自实验方案，进行分组讨论，教师适当指导，最后得出理论上可行、操作上简单

9、的实验方案：用碱液吸收法测定各地C02的相对含量。具体操作：分三个小组，每小组各取一个干净的250ml细口瓶(橡皮塞密封性能良好)，分别注入50.0ml相同浓度的稀氨水，滴入几滴酚酞作指示剂，塞上橡皮塞。然后在同一时间里分别到花园、教室和宿舍三个地点，用50ml注射器多次抽取空气注入细口瓶中(每次均抽满50ml空气)，不断振荡细口瓶，直至溶液刚好完全褪色，记录抽取空气的次数。实验记录数据(实验中不考虑校园环境受其它酸性气体的影响，不作CO2定量测定，只对CO2相对含量作比较)：(取样时间均为2005年3月2日17时10分)4实验结论 人群密集、空气流动较差的地方，CO2浓度较大。要保持良好的学

10、习和生活环境，应该注意经常打开门窗，保持通风。三、值得注意和进一步研究的一些问题 1探究活动必须在学生已掌握基本知识和理论的基础上进行。2探究应是适度、有目的的，而不是漫无边际、毫无目的的。3初中化学探究实验，教师应给予必要的、适当的引导，避免随意性和盲目性。4初中生的知识水平、精力及学习时间都是有限的，探究应主要围绕课本知识进行，不宜过分扩大探究领域。5危险性较大，对个体的危害和对环境的污染较大的化学实验一般不适合学生探究。在实践中可以发现，学生自己提出适宜探究的内容和问题是开展探究性教学的难点。如何更好地开展探究式教学，仍需要我们继续努力探讨。责编王学军后进生在每一个班级每门学科中都不同程

11、度地存在着，面对小学数学学习中的后进生，教师总在思索和实践着如何提高他们的成绩。尤其在农村小学数学教学中，学生的后进面更大，因为农村小学的教学设施落后，师资力量薄弱，学生父母的知识水平又相对较低，因而难以在家庭中进行有效教育，又因为数学是一门具有科学性、严密性的抽象性学科，学生要学好小学数学有一定的难度。因此，在农村小学数学教学中抓好数学后进学生的转变工作尤为重要。转化后进生，这也是笔者一直在研究和探索的一个课题，笔者通过激发学生兴趣，帮助学生打好基础，培养思维，探求规律，收到了较好的效果。下面笔者就结合自身的教学实践，就数学后进生的转化进行探讨。一、注意激发后进生的积极性，为学好数学创造良好

12、条件 后进生之所以基础较差，大都因为家庭教育不得法，学校培养不得力，社会影响不对所至，使他们的动机、意志、情感、性格等非智力因素都得以发展，加之数学应用的广泛性、高度的抽象性和严谨性，也影响了他们的数学学习。因此，要改变学生学习后进的状况，首先就必须加强对他们进行思想教育，培养学习数学的兴趣。笔者除了按照教学计划组织学生通过班会、报告会、座谈会、调查访问等集体活动对学生进行思想教育、道德、纪律意志、性格、情操的教育外，还通过办数学小报，举办数学讲座和竞赛，成立互帮互学数学小组，阅读课外读物等课外活动，帮他们扫除学习数学的障碍。此外，笔者还通过课堂教学、个别辅导、作业批改、试卷讲评等数学实践，帮

13、助他们消除自卑感，克服学习上的浮躁情绪以及不扎实、怕艰苦、不细心等缺点。实践证明，不断激发学生学习数学的兴趣和热情，是教好数学的首要条件，也是转变后进生的起点。二、加强基础知识数学的技能训练，为学好数学打基础 学生的能力是以解题能力为集中表现，而解题能力体现于作业和试卷之中，学生运用所学的数学知识、技能去分析各种数学问题，正确地做出解答，体现了数学思维的水平和高低。实践证明，要使学生正确解题，就必须认真抓好“两基”。数学的基本知识，包括数学中的概念、定理、法则公式等，构成了数学的理论体系。后进生由于理解力差，对这些理论难以消化，不会应用，因而造成了解题困难。在教学概念时，教师应尽可能联系后进生

14、的生活实际或已有的知识基础，由感性到理性，循序渐进，引入概念。然后充分利用教材，指导学生读定义，分析定义的属性，再有计划地用概念反复练习，从而加强对概念的理解、运用和记忆。新概念既要从学生接触过的具体内容引入，也要从数学内部的问题提出，这样才能收到较好的效果。例如，在正负数概念的教学中，笔者既从实践中有相反意义的情景引入，同时也从正数减法运算产生矛盾，需要引入负数讲起。教学的定理、法则、公式等是人们应用概念进行判断推理的思维成果，是客观规律在人们头脑中的反映。教学中应注意以下三点：帮助学生分析它们的结构、研究形式和特点，弄清条件和结论；掌握证明思路和论证方法；加强对它们的正用、反用、变用的训练

15、，以提高他们的解题效率。数学的基本技能是指解题时的基本思想方法，通过基础知识的教学去培养学生去粗取精、由此及彼、由表及里的技能，再通过例题教学再现解题思路和方法。如培养运算能力，首先要提高运算中的推理能力，要求学生练习运算时应做到步步有据，有充足理由，然后再探求最简方法。在培养逻辑思维形式、潜移默化之外，由练习提高学生的抽象、概括、分析综合、推理证明的能力很重要。而学生想象力的培养，则首先应学好空间的基础知识，辅以教学实践活动。总之，能力的培养须持之以恒，方能见成效。三、培养解题过程的思维、探索解题的客观规律 解题过程大致分为细心分析题意、探求解题方法、解答题目、验证题目及答案等。后进生没有良

16、好的审题习惯和技能，他们或因性格浮躁审题不严而疏漏，或因意志薄弱心慌意乱而半途而废，或因思维不开无从下手而怯题。因此，对于一般要求学生做的题，教师不念题，不解释题意，放手让学生读题，自己分析题目结构，寻求解题方法，实践解题方案。但教师必须教给学生审题方法，并培养学生的审题习惯和技能。后进生因逻辑思维能力和想象能力较差，不善于抽象题目中的本质特征，不能把他们类化，教师就应该通过各种类型的例题，引导学生通过具体现象看本质，联想基础，把题目类化的方法，培养习惯。学生思维的惰性，很难找到题目中的隐含条件，展开联想的翅膀，教师只能启发学生去发现，寻求解题途径。联想是学生的一种心理过程（已认识的基础知识）

17、，引入另一种与它相联系的心理过程，有用抽象化知识具体化问题的必要环节。人们在审题基础上，通过联想使头脑中学过的知识复活起来，又把具体问题纳入相应的知识系统，从而产生对题目的理解，进而找到解题的途径，由于后进学生对基础知识的理解程度和巩固水平不高，不善于将抽象的基础知识与具体的问题联系起来，教师在组织审题之后（或其中），启发学生根据条件和问题进行顺逆向、纵横向发散性的联想，回顾与题目有关的知识，把问题转化为自己已有的知识之上，最后组合成解题过程。类化也是提高解题能力的重要方法，教师必须培养后进生对题目的类化能力。在题海之中，没有类化不能提高练习的目的，首先，教师应通过例题组织学生进行类化练习，同

18、时要求学生用此方法处理所做题目，后进生因思维能力和检查能力较差，不善于从具体问题中抽象出本质，实现不了类化，教师应帮助他们实施这一环节，如启发学生把题目转化为直观图表，归纳步骤，编顺口溜等方法。培养学生验证题目答案的习惯也很重要，后进生只满足于做完题，不追求答案正确，解答正确与否自己判断不了，许多考生考后高高兴兴，公布分数后还不认输，原因之一是他们平时学习不踏实，没有养成验证答案的习惯。培养学生这种习惯靠平时作业，教师要指导对解题过程的验证，只有在教学中持之以恒，方能养成良好的习惯。总之，对后进生的转化，不是一朝一夕，转化的关键在于教师给予差生更多的爱心与耐心。同时还应做到爱而不纵，怨而不弃，

19、爱与原则的公正的合理的相结合，培养他们自觉克服缺点的能力，别掉队，齐步走，自我成才。多年来的实践证明，转化后进生工作只要教师付出爱心和耐心，并辅以行之有效的方法和方式，就一定会得到回报。,第三部分 动物克隆技术(CloningTechnology),1.概述2.动物克隆的发展历史3.克隆的基本过程。4.克隆动物的研究价值和发展趋势,1.1“克隆”的定义：是指由一个细胞或个体以无性繁殖（asexual reproduction）或孤雌生殖而产生方式产生遗传物质完全相同的一群细胞或一群个体。内容：在动物繁殖学中，它是指不通过精子和卵子的受精过程而产生遗传物质完全相同新个体的一门胚胎生物技术。,1、

20、概述,克隆技术,广 义,狭 义,胚胎分割,细胞核移植,胚胎细胞核移植,体细胞核移植,1.2理论基础 细胞全能性,2.动物克隆研究的历史和现状,世界10年克隆研究之路,1996年 第一只成年体细胞克隆羊“多利”诞生1997年 一头用胎盘克隆而成的荷兰牛亮相。1998年 两头由母牛细胞克隆而成的小牛在东京出生。一个国际研究小组宣布克隆出了三代实验鼠2000年 曾参与克隆“多利”羊的英国公司培育了第一 批克隆猪 2001年 一头稀有品种的克隆亚洲牛诞生，两天后死亡。2002年 法国研究人员克隆出兔子。2003年 美国科学家推出了一匹克隆骡。爱荷华州的研究人员称他们克隆出了一头濒临灭绝的爪哇 野牛。2

21、004年 美国加利福尼亚的一家公司培育出了第一只克隆猫。这只猫后来成为第一只被卖出的克隆宠物。2005年 韩国科学家宣布他们培育出了首条克隆狗叫“斯纳皮”,世界第一只克隆宠物,首条克隆狗叫“斯纳皮”,3.克隆的基本过程,动物克隆技术的核心是核移植。核供体动物的选择与细胞核的获得。核受体动物的选择与细胞核的移出。供体核的移入及原核的取出。胚泡的体外试管培养。代母的选择与胚泡移入子宫。克隆动物的体内发育与出生。,核移植技术：所谓核移植技术就是利用显微操作技术将一个细胞的细胞核移植到另一个细胞中，或者将两个细胞的细胞核（或细胞质）进行交换，从而可能创造无性杂交生物新品种的一项技术。,胚 胎 克 隆：

22、使用的核供体细胞如果来自多细胞阶段 的胚胎，叫做胚胎克隆。体细胞克隆：使用的核供体细胞来自动物体，叫做 体细胞克隆。,胚胎细胞核移植,体细胞核移植,细胞核移植的方法,3.1、胚胎细胞核移植,胚胎细胞核移植又称胚胎克隆，它是通过显微操作将早期胚胎细胞核移植到去核卵母细胞中构建新合子的生物技术。通常把提供细胞核的胚胎称核供体，接受细胞核的卵子称核受体。由于哺乳动物的遗传性状主要由细胞核的遗传物质决定，因此由同一枚胚胎作核供体通过核移植获得的后代，基因型几乎一致，称之为克隆动物。通过核移植得到的胚胎可作供体，再进行细胞核移植，称再克隆。,（一）发展史,1、胚胎细胞核移植,（二）胚胎克隆的操作程序,1

23、.卵母细胞的去核 去除卵子染色体的方法目前有细管吸除法和紫外线照射法两种。前者是用微细玻璃管穿过透明带吸出第一极体和其下方的MII期染色体，后者是用紫外线破坏染色体DNA达到去核目的。,2.供体核的准备和移植,胚胎克隆过程中，供体核来自早期胚胎。供体核的准备实质上是把供体胚胎分散成单个卵裂球，每个卵裂球就是一个供体核。,3.卵裂球与卵子的融合,融合是运用一定方法将卵裂球与去核卵子融为一体，形成单细胞结构。融合方法目前用电融合法。电融合是将操作后的卵母细胞和卵裂球复合体放入电解质溶液中，在一定强度的电脉冲作用下，使卵裂球与卵子相互融合。,4.卵子的激活,在正常受精过程中，精子穿过透明带触及卵黄膜

24、时，引起卵子内钙离子浓度升高，卵子细胞周期恢复，启动胚胎发育，这一现象称激活。在胚胎克隆过程中，通常用一定强度的电脉冲作用卵母细胞，造成卵母细胞内外膜结构出现瞬时通道，胞质内的钙离子进入受体核区，激活细胞核，恢复细胞周期，启动胚胎发育。,5.克隆胚胎的培养,克隆胚胎可在体外作短时间培养后，移植到体内，也可以在中间受体或体外培养到高级阶段再进行冷冻保存或胚胎移植。,（三）胚胎克隆技术存在的问题：总体效率低 1、供体核数量的局限性：目前，胚胎克隆供体核的最高发育阶段是绵羊的内细胞团细胞，而其他家畜必须用64-细胞或更早阶段胚胎作核供体，才能获得克隆后代。2、受体卵子质量的影响：3、核质关系的影响：

25、细胞核和细胞质关系不协调是导致核移植效率低的一个重要因素。4、操作技术的影响,（四）胚胎克隆技术的发展远景 胚胎克隆与胚胎分割、卵裂球培养相比，大大提高了生产遗传同质动物的效率。1、在研究动物个体的发生发育过程中，胚胎细胞核移植为探索细胞质与细胞核的相互作用和胚胎细胞的分化规律方面提供了很好的研究手段。2、胚胎克隆技术的完善为体细胞克隆技术发展将提供有益的借鉴，在体细胞克隆没有成功的动物中，胚胎克隆依然是理想的无性繁殖技术。,3.2、体细胞核移植,体细胞核移植技术又称体细胞克隆，它是把分化程度较高的体细胞移入去核卵子中，构建新合子的生物技术。它与胚胎克隆技术相比，有两大优点：第一，同一遗传性状

26、供体核的数量可无限获得；第二，可通过对供体细胞的改造，加速家畜品种改良或生产转基因动物。,（二）体细胞克隆技术的关键环节 体细胞克隆的主要技术程序与胚胎细胞基本克隆相同，主要差别在供体细胞的选择。随着克隆技术的发展和人们对核质关系认识的深入，自然状态的G0期细胞（如卵丘细胞）和G1期细胞（胎儿成纤维细胞），可直接移入去核卵母细胞中生产克隆胚胎，并且已在小鼠和牛上获得成功。,罗斯林研究所科学家取一头普通白绵羊的乳腺细胞，将细胞核移植到一个剔除了细胞核的卵子中，使之融合、分裂、发育成胚胎，然后移植到第三头羊的体内。科学家共培育277个胚胎，只有多莉成功出生。1996年7月5日，多莉降临人世。直到1

27、997年2月23日才公布于众。,2003.2.14日苏格兰向外界宣布：多莉因早衰并患有肺炎，被迫实施了安乐死。由于早衰问题，人们怀疑“多莉是穿着羔羊服装的老羊”。,（三）体细胞克隆技术目前存在的问题 1、结果不稳定，效率低 2、后代死亡率高 3、用其他体细胞作供体的探索 4、细胞质遗传问题 5、供体细胞的保存和细胞周期的影响,（四）体细胞克隆技术的发展远景 1、克隆技术的成功将会大大提高畜牧业的生产效率，加强濒危动物的保护力度。2、克隆与转基因技术结合将大幅度提高转基因效率，克服外源基因随机整合带来的消极影响。3、克隆人的胚胎与胚胎干细胞技术结合可能会解决目前人类器官修复和移植过程遇到的免疫排

28、斥和供体不足的难题。当然，克隆技术的滥用也会导致严重的社会问题。因此，加强克隆技术管理，引导它朝着人类进步的方向发展是非常必要的。,1动物资源的种质保存包括地球上频危动物的挽救等。2生产移植器官，培育优良品种，与转基因技术相结合研制生物反应器生产基因药物。3克隆人。是全世界注目的焦点，有人设计了克隆人的技术路线,4.动物克隆的应用：,5.动物克隆的危险性：1克隆动物已出现广泛的免疫缺陷或早期夭亡。2克隆动物过程中也极有可能产生遗传性的变异（无性系变异），这在植物的克隆中已广泛得到研究和验证，会发生染色体变异，基因组DNA扩增和某些转位因子的激活。3克隆人不但面临社会、家庭伦理道德问题，也将面临

29、健康安全问题。,使用最多的克隆方法胚胎细胞克隆,有关克隆动物与人存在的问题,（1）技术不成熟,（2）遗传、疾病问题,（3）社会、伦理学问题,A-社会关系,B-人+动物？,把人类皮肤细胞核移植到家兔的卵母细胞里,课堂讨论,问题1：克隆人是不是正常的人？怎样看待克隆人？,问题2：英雄、伟人可以通过克隆再生吗？,问题3：身体上任何一部分的细胞是否都可以用来克隆？,问题4：人可以无休止地被克隆吗？,问题5：是否是人类的倒退？,“多利羊”之父反对克隆人,“试管婴儿之父”反对克隆人罗伯特爱德华,许多国家支持治疗性克隆，反对生殖性克隆,1 器官移植：我成了零件,2 珍稀惜动物的克隆繁殖,31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。黑格尔32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。普列姆昌德33、希望是人生的乳母。科策布34、形成天才的决定因素应该是勤奋。郭沫若35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。洛克,