動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體探究教案--人教版.doc

靈寶市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)高二生物教學(xué)案2.2.2 動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體（一）引入新課導(dǎo)語在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，我們來學(xué)習(xí)動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體。出示課標(biāo)知識(shí)目標(biāo)： 掌握動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別和聯(lián)系。 簡(jiǎn)述動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體制備的過程。 了解單克隆抗體在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用，并說其應(yīng)用實(shí)例。能力目標(biāo)：運(yùn)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)和篩選方法，嘗試設(shè)計(jì)單克隆抗體的制備過程。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：關(guān)注動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及一些新的研究成果，體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者之間的關(guān)系。明確人們對(duì)生命奧秘的揭示愈加廣泛和深入，知識(shí)不斷更新并向前發(fā)展，認(rèn)識(shí)到學(xué)無止境，形成終生學(xué)習(xí)的意識(shí)。（二）展示新課1.動(dòng)物細(xì)胞融合師：我們?cè)趯W(xué)習(xí)細(xì)胞膜的流動(dòng)性時(shí)，曾例舉過人、鼠細(xì)胞融合的例子，（出示幻燈片或板圖。）這也是動(dòng)物細(xì)胞融合的一個(gè)實(shí)例。據(jù)此可以說出動(dòng)物細(xì)胞融合的概念。概念：動(dòng)物細(xì)胞融合，也稱動(dòng)物細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。過程：在動(dòng)物細(xì)胞融合的過程中，我們又學(xué)習(xí)到了一種新的誘導(dǎo)方法：滅活的病毒。為什么病毒能使細(xì)胞融合呢？生：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞互相凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞發(fā)生融合。師：在人、鼠細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)液中的細(xì)胞有幾種？如何篩選出雜交細(xì)胞？已知細(xì)胞有絲分裂時(shí)要進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基喋呤阻斷。人淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖，只能在培養(yǎng)液中存活5-7天。鼠骨髓瘤細(xì)胞中只有D合成途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細(xì)胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，試管中有5種細(xì)胞。在培養(yǎng)液中加入氨基喋呤后，使D合成途徑阻斷，僅有D合成途徑的骨髓瘤細(xì)胞及其彼此融合的細(xì)胞不能增殖，但人淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜交細(xì)胞中可利用淋巴細(xì)胞中的S途徑合成DNA而增殖。經(jīng)過一段時(shí)間后，培養(yǎng)液中只剩下雜交廇細(xì)胞。師：與植物體細(xì)胞雜交技術(shù)比較，動(dòng)物細(xì)胞融合有什么特別之處呢？植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的區(qū)別（學(xué)生填下表）植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性融合前處理先除去細(xì)胞壁先使細(xì)胞分散開誘導(dǎo)方法電激、振動(dòng)、離心、聚乙二醇（PEG）電激、滅活的病毒、聚乙二醇（PEG）結(jié)果雜種植株雜交細(xì)胞應(yīng)用培育植物新品種主要用于制備單克隆抗體相同點(diǎn)原生質(zhì)體融合原理相同；原生質(zhì)體融合的方法相似。突破遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離。師生共同完成表格。強(qiáng)調(diào)原理與誘導(dǎo)方法。 過渡利用細(xì)胞融合技術(shù)為制造單克隆抗體開辟了新途徑。2單克隆抗體2.1單克隆抗體制備的概念師：要想獲得大量的單一抗體，必須克隆單一的B淋巴細(xì)胞，形成細(xì)胞群（單克隆細(xì)胞）。這樣的細(xì)胞群就有可能產(chǎn)生出化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體，即單克隆抗體。這就是單克隆抗體的概念。（出示幻燈片）。遺憾的是，在體外培養(yǎng)條件下，一個(gè)B淋巴細(xì)胞是不可能無限增殖的，能否利用剛學(xué)過的方法解決這一難題呢?大家討論一下，談?wù)劯髯缘脑O(shè)想。2.1單克隆抗體制備的原理填寫課件內(nèi)容：（單克隆抗體的原理）每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體的功能。 骨髓瘤細(xì)胞具有無限增殖的特性。 利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)將兩種細(xì)胞融合獲得雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞既能大量增殖，又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。 利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)大量培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞。2.3單克隆抗體制備的過程幻燈片提示問題，板圖提示步驟。根據(jù)單克隆的原理，請(qǐng)同學(xué)們參照以下問題分組討論，嘗試設(shè)計(jì)出單克隆抗體的制備過程。1.免疫處理后，在小鼠的什么部位取得B淋巴細(xì)胞？2.把B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞放在一起，有幾種融合方式？3.如何篩選出雜交瘤細(xì)胞?如何選出分泌所需抗體的細(xì)胞？4.培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞有幾種方式?5.在兩種培養(yǎng)方式中如何提取單克隆抗體？學(xué)生展示探究結(jié)果：可以一次性介紹完畢，也可以在教師的提示下進(jìn)行。第一步：如何取得B淋巴細(xì)胞？生：用羊的紅細(xì)胞對(duì)小鼠進(jìn)行注射，使小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng)，從產(chǎn)生免疫反應(yīng)的小鼠的脾細(xì)胞中，他們得到了抗羊紅細(xì)胞的抗體，這說明在小鼠的脾細(xì)胞中形成了相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。師：我們可以從脾臟中分離出B淋巴細(xì)胞。-板書：1.免疫處理。有了B淋巴細(xì)胞，我們?cè)龠x出與免疫小鼠屬于同一品系的骨髓瘤細(xì)胞。-板書：親本細(xì)胞的選擇。有了B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞，下一步如何進(jìn)行呢?生：設(shè)法將鼠的骨髓瘤細(xì)胞與脾細(xì)胞中產(chǎn)生的B淋巴細(xì)胞融合。師：非常好，這一步就是今天剛學(xué)習(xí)的-板書:2.動(dòng)物細(xì)胞融合。想一想，如果把B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞放在一起，會(huì)有幾種融合方式？生：有B淋巴細(xì)胞間的融合、B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞間的融合以及B骨髓瘤細(xì)胞間的融合。師：回答得非常好，那么，雜交細(xì)胞是如何篩選出來的？生：用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。在該培養(yǎng)基上，未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會(huì)死亡，只有融合的雜交細(xì)胞才能生長(zhǎng)。師：這一步為-板書：3.篩選。融合后的細(xì)胞經(jīng)選擇性培養(yǎng)基培養(yǎng)后，能存活的細(xì)胞就是雜交瘤細(xì)胞。但這些雜交瘤細(xì)胞并非都是能分泌所需抗體的細(xì)胞，通常用“有限稀釋法”來選擇。將雜交瘤細(xì)胞稀釋，用多孔細(xì)胞培養(yǎng)板培養(yǎng)，在每個(gè)孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開始培養(yǎng)，確保每個(gè)孔中增殖的細(xì)胞為單克隆細(xì)胞，然后與用特異抗原結(jié)合的方法篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的陽(yáng)性孔，陽(yáng)性孔中的細(xì)胞就是我們所需的細(xì)胞。師：培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞有哪些方法？生：將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)做大規(guī)模培養(yǎng)，或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。-板書：4.培養(yǎng)。師：在不同的培養(yǎng)方法中如何提取雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生抗體的呢？從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中，就可以提取出大量的單克隆抗體了。-板書：4.提取。2.4單克隆抗體制備的特點(diǎn)師:完全正確。我們可以比較一下常規(guī)抗體與單克隆抗體的優(yōu)缺點(diǎn)。項(xiàng)目合成分泌細(xì)胞提取途徑功能特性生產(chǎn)特點(diǎn)常規(guī)抗體體內(nèi)的多種B淋巴細(xì)胞從血清中種類多樣，特異性差純度低，產(chǎn)量低單克隆抗休體外培養(yǎng)或移植到小鼠腹腔培養(yǎng)的單一雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞群從雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)液或小鼠腹腔的腹水中種類單一，特異性強(qiáng)純度高，產(chǎn)量高過渡：?jiǎn)慰寺】贵w在生物工程中占有重要的地位。請(qǐng)大家閱讀課本第54到55頁(yè)的內(nèi)容，歸納一下單克隆抗體有哪些主要的用途。2.5單克隆抗體的應(yīng)用學(xué)生自學(xué)，歸納單克隆抗體的應(yīng)用。（1）可用于作為診斷試劑：有準(zhǔn)確，高效，快速的優(yōu)點(diǎn)。（2）可用于疾病治療。（3）可用于運(yùn)載藥物（作為運(yùn)載對(duì)應(yīng)疾病的藥物的“生物導(dǎo)彈”）。問題：生物導(dǎo)彈的組成及優(yōu)點(diǎn)組成：“生物導(dǎo)彈”單克隆抗體放射性同位素、化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素優(yōu)點(diǎn)：療效高、毒副作用小。（三）課堂總結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體的內(nèi)容。可能總結(jié)為“三個(gè)一”：一種新的誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法滅活的病毒；一種新細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞；一種優(yōu)勢(shì)單克隆抗體特異性強(qiáng)，靈敏度高。我們也可以對(duì)單克隆抗體的制備進(jìn)行總結(jié)，如：“五個(gè)二”：兩種親本細(xì)胞的特點(diǎn)；兩種培養(yǎng)技術(shù)；兩種篩選方法；兩種培養(yǎng)方法；兩種提取方法。對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，可以提高我們的學(xué)習(xí)興趣。（四）作業(yè)布置：今天課后的作業(yè)為課本第5