奇妙的克隆教案

《奇妙的克隆》文章先寫克隆的含義，接着寫克隆實驗，再寫克隆的發展，最後寫克隆對人類的造福和對克隆的思考。行文脈絡十分清楚，説明事理步步推進。

[教學目標]

1、培養學生嚴謹求實的科學態度和勇於創新的科學精神。

2、進一步瞭解説明順序和説明方法。

3、引導學生養成蒐集信息，篩選信息的學習習慣。

[重點難點]

1、重點：瞭解克隆這一科技成果。

2、難點：學生科學家在科學的道路上鍥而不捨、不斷攀登的精神。

[教學時數]二教時

第一教時

一、導入

孫悟空，是同學們喜歡的藝術形象。他神通廣大，經常在緊要關頭拔一把猴毛變出一大羣猴子。這一精彩描述，是我國明代大作家吳承恩關於克隆的設想。他想象的依據是什麼呢?

二、展示查找的資料

自然界中哪些動、植物先天就具有克隆的本領?

(出示實物、圖片：秋海棠落葉生根，富貴竹插枝即活，土豆、地瓜發芽生長，各種水果、蔬菜、稻麥的嫁接，水螅除夏初和秋末外通常進行無性生殖即身體長出芽體等。)

三、閲讀課文，整體感知

四、探究

1、明確什麼是克隆。

⑴找出上述天生具有克隆本領的動植物的共同點，用自己的話説説克隆是什麼?

不是由生殖細胞結合產生的後代。

⑵齊讀課文第一部分，找出文中直接告訴我們什麼是“無性繁殖”，什麼是“克隆”的語句。

出示幻燈片：都是生物靠自己的一分為二……這就是無性繁殖。凡來自一個祖先……也叫克隆。

2、講解説明方法

在介紹“克隆是什麼”時，作者運用了哪些説明方法?

舉例子、下定義、作詮釋、列數字

任何説明方法都是為説明事物特徵服務的。“克隆”屬於前沿科學知識，對一般人而言生僻難懂。作者通過列舉大家熟悉的事例，再加以細緻地解釋，最後用簡潔、準確、概括的語言定義，使它的特徵清晰、明瞭地展示在我們面前，讓我們知道了“克隆是什麼”。

五、佈置作業

抄寫詞語。

第二教時

一、複習舊課

二、繼續學習課文

㈠克隆的科技成果

1、分組自學。自學要求：

⑴自學“克隆鯽魚出世前後”和“克隆綿羊‘多利’”兩部分;

⑵將文中的説明內容、説明方法等知識依照一定的順序設計成表格，反映“克隆的科研成果”;

⑶各組派一名代表作簡單的解説;

⑷提出需要和大家討論的問題。

2、組織學生討論説明的順序。

“克隆鯽魚出世前後”一節的説明順序是什麼?為什麼不以時間的先後來寫呢?文中這種安排有什麼好處?

按照生物順序來安排的。由低級到高級的順序符合人們認知的規律。再説，無性繁殖屬於低級繁殖。動、植物越進化、越高級、就越難以進行無性繁殖。這一順序説明克隆技術在不斷髮展。

3、小結上述內容。

㈡克隆技術造福人類。

1、閲讀思考。

課文最後一部分的小標題是“克隆技術造福人類”。請同學們自由閲讀這部分內容，思考文題是否恰當。

大家的意見有分歧，書上也説“科學進步是一首悲喜交集的進行曲。”下面，我們就請持不同意見的雙方圍繞“克隆技術造福人類?!”的辯題展開討論。

2、組織辯論。

要求：語言清晰、流暢，聲音洪亮;觀點鮮明，論據充足;駁斥對方觀點時既要有“理”，又要有“禮”。

3、教師小結

想阻止科學進步是徒勞無益的，科學向未知領域的探索是歷史發展的必然趨勢，人類終要進取。齊讀結尾這段話。

三、拓展學習

藉助生物書，瞭解某一動、植物，按照一定的順序，選用適當的説明方法，介紹它的特徵及生長過程。

四、小結

五、佈置作業

拓展閲讀：《奇妙的克隆》課文

克隆是什麼

一個細菌經過20分鐘左右就可一分為二;一根葡萄枝切成十段就可能變成十株葡萄;仙人掌切成幾塊，每塊落地就生根;一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐莖，一年內就能長出數百株草莓苗……凡此種種，都是生物靠自身的一分為二或自身的一小部分的擴大來繁衍後代，這就是無性繁殖。無性繁殖的英文名稱叫“Clone”，音譯為“克隆”。實際上，英文的“Clone”起源於希臘文“Klone”，原意是用“嫩枝”或“插條”繁殖。時至今日，“克隆”的含義已不僅僅是“無性繁殖”，凡來自一個祖先，無性繁殖出的一羣個體，也叫“克隆”。這種來自一個祖先的無性繁殖的後代羣體也叫“無性繁殖系”，簡稱無性系。

自然界的許多動物，在正常情況下都是依靠父方產生的雄性細胞(精子)與母方產生的雌性細胞(卵子)融合(受精)成受精卵(合子)，再由受精卵經過一系列細胞分裂長成胚胎，最終形成新的個體。這種依靠父母雙方提供性細胞、並經兩性細胞融合產生後代的繁殖方法就叫有性繁殖。但是，如果我們用外科手術將一個胚胎分割成兩塊、四塊、八塊……最後通過特殊的方法使一個胚胎長成兩個、四個、八個……生物體，這些生物體就是克隆個體。而這兩個、四個、八個……個體就叫做無性繁殖系(也叫克隆)。

可以這樣説，關於克隆的設想，我國明代的大作家吳承恩已有精彩的描述孫悟空經常在緊要關頭拔一把猴毛變出一大羣猴子，猴毛變猴就是複製猴。

克隆鯽魚出世前後

1979年春，中國科學院武漢水生生物研究所的科學家，用鯽魚囊胚期的細胞進行人工培養，經過385天59代連續傳代培養後，用直徑10微米左右的玻璃管在顯微鏡下從培養細胞中吸出細胞核。與此同時，除去鯽魚卵細胞的核，讓卵細胞留出空間做好接納囊胚細胞核的準備。一切準備就緒後，把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鯽魚卵細胞內。得到了囊胚細胞核的卵細胞在人工培養下大部分夭亡了。在189個這種換核卵細胞中，只有兩個孵化出了魚苗，而最終只有一條幼魚渡過難關，經過80多天培養後長成8釐米長的鯽魚。這種鯽魚並沒有經過雌、雄細胞的結合，僅僅是給卵細胞換了個囊胚細胞的核，實際上是由換核卵產生的，因此也是克隆魚。

在克隆鯽魚出現之前，英國牛津大學的科學家已經在1960年和1962年，先後用非洲一種有爪的蟾蜍(非洲爪蟾)進行過克隆試驗。試驗方式是先用紫外線照射爪蟾卵細胞，破壞其中的核，然後依靠高超的外科手術從爪蟾蝌蚪的腸上皮細胞、肝細胞、腎細胞中取出核，並把這些細胞的核精確地放進已被紫外線破壞了細胞核的卵細胞內。經過精心照料，這些換核卵中終於有一部分長出了活蹦亂跳的爪蟾。這種爪蟾也不是經過精細胞和卵細胞相結合產生的，所以也是克隆爪蟾。

我國著名學者童第周在1978年成功地進行了黑斑蛙的克隆試驗。他將黑斑蛙的紅細胞的核移入事先除去了核的黑斑蛙卵中，這種換核卵最後長成能在水中自由游泳的蝌蚪。

魚類換核技術的成熟和兩棲類換核的成功，使一批從事良種培育工作的科學家激動不已。既然鯽魚的囊胚細胞核取代鯽魚卵細胞核後能得到克隆魚，那麼異種魚換核能否得到新的雜種魚呢?我國科學家首先提出了這個問題，也首先解決了這個問題。就是培養克隆鯽魚成功的那個研究所，設法把鯉魚胚胎細胞的核取代了鯽魚卵細胞的核。鯉魚細胞核和鯽魚卵細胞質居然能相安無事，並開始了類似受精卵分裂發育的過程，最後長出有“鬍鬚”的“鯉鯽魚”。這種魚有“鬍鬚”，生長快，完全像鯉魚，但它的側線鱗片數和脊椎骨的數目與鯽魚相同，而且魚味鮮美不亞於鯽魚。這種人工克隆新魚種的出現，為魚類育種開闢了新途徑。

對科學的追求是永無止境的。魚類、兩棲類克隆的成功自然而然地使科學家把目光投向了哺乳類。美國和瑞士的科學家率先從灰色小鼠的胚胎細胞中取出細胞核，用這個核取代黑色小鼠受精卵細胞核。實際上，這個黑色小鼠的受精卵在精細胞核剛進入卵細胞後，就把精細胞核連同卵細胞的核一起除去。灰鼠胚胎細胞的核移入黑色小鼠的去核受精卵後，在試管里人工培養了四天，然後再把它植入白色小鼠的子宮內。經幾百次灰、黑、白這樣的操作以後，白色小鼠終於生下了三隻小灰鼠。

克隆綿羊“多利”

1997年英國《自然》雜誌公佈了愛丁堡羅斯林研究所威爾莫特等人的研究成果：經過247次失敗之後，他們在1996年得到了一隻名為“多利”的克隆雌性小綿羊。

“多利”綿羊是如何“創造”出來的呢?威爾莫特等學者先給“蘇格蘭黑麪羊”注射促性腺素，促使它排卵。得到卵之後，立即用極細的吸管從卵細胞中取出核。與此同時，從懷孕三個月的“芬多席特”六齡母羊的乳腺細胞中取出核，立即送入取走核的“蘇格蘭黑麪羊”的卵細胞中。手術完成之後，用相同頻率的電脈衝刺激換核卵，讓“蘇格蘭黑麪羊”的卵細胞質與“芬多席特”母羊乳腺細胞的核相互協調，使這個“組裝”細胞在試管裏經歷受精卵那樣的分裂、發育而形成胚胎的過程。然後，將胚胎巧妙地植入另一隻母羊的子宮裏。到去年7月，這隻“護理”體外形成胚胎的母羊終於產下了小綿羊“多利”。“多利”不是由母羊的`卵細胞和公羊的精細胞受精的產物，而是“換核卵”一步一步發展的結果，因此是“複製羊”。

“複製羊”的誕生，在全世界引起了轟動。它的難能可貴之處在於換進去的是體細胞的核，而不是胚胎細胞核。這個結果證明：動物體中執行特殊功能、具有特定形態的所謂高度分化的細胞與受精卵一樣具有發育成完整個體的潛在能力。也就是説，動物細胞與植物細胞一樣，也具有全能性。

克隆技術造福人類

克隆技術會給人類帶來極大的好處。例如，英國PPL公司已培育出羊奶中含有治療肺氣腫的α-I抗胰蛋白酶的母羊。這種羊奶的售價是6000美元一升。一隻母羊就好比一座製藥廠。用什麼辦法能最有效、最方便地使這種羊擴大繁殖呢?最好的辦法就是“克隆”。同樣，荷蘭PHP公司培育出能分泌人乳鐵蛋白的牛，以色列LAS公司育成了能生產血清白蛋白的羊。這些高附加值的牲畜如何有效地繁殖?答案當然還是“克隆”。

母馬配公驢可以得到雜種優勢特別強的動物騾，然而騾不能繁殖後代，那麼，優良的騾如何擴大繁殖?最好的辦法也是“克隆”。我國的大熊貓是國寶，但自然交配成功率低，因此已瀕臨絕種。如何挽救這類珍稀動物?“克隆”為人類提供了切實可行的途徑。

除此之外，克隆動物對於研究癌生物學、研究免疫學、研究人的壽命等都有不可低估的作用。

不可否認，“克隆綿羊”的問世也引起了許多人對“克隆人”的興趣。例如，有人在考慮，是否可用自己的細胞克隆成一個胚胎，在其成形前就冰凍起來。在將來的某一天，自身的某個器官出了問題時，就可從胚胎中取出這個器官進行培養，然後替換自己病變的器官。這也就是用克隆法為人類自身提供“配件”。

有關“克隆人”的討論提醒人們，科技進步是一首悲喜交集的進行曲。科技越發展，對社會的滲透越廣泛深入，就越有可能引起許多有關的倫理、道德和法律等問題。我想用諾貝爾獎獲得者、著名分子生物學家J.D.沃森的話來結束本文：“可以期待，許多生物學家，特別是那些從事無性繁殖研究的科學家，將會嚴肅地考慮它的含意，並展開科學討論，用以教育世界人民。”