動物細(xì)胞融合與單克隆抗體課件制作說明

1、動物細(xì)胞融合與單克隆抗體課件的制作說明江蘇省泰州中學(xué) 黃敏 郵編225300一、參賽作品類型：本參賽課件是配套當(dāng)前在我省使用的高中生物蘇教版選修3的多媒體課件，以Powerpoint軟件制作，整合了圖片、動畫等多種媒體形式，旨在創(chuàng)設(shè)情境，迅速有效地為學(xué)生呈現(xiàn)各類學(xué)習(xí)資源。細(xì)胞工程是建立在對細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能、生理等研究基礎(chǔ)上的新技術(shù)，本節(jié)包含其中兩項動物細(xì)胞工程技術(shù)?！皢慰寺】贵w的制備”是“動物細(xì)胞融合”技術(shù)最重要的應(yīng)用，“單克隆抗體的制備”也可以說是一項具體的技術(shù)，是本節(jié)課教學(xué)的重難點?！皠游锛?xì)胞融合”建立在“動物細(xì)胞培養(yǎng)”技術(shù)基礎(chǔ)上，動物細(xì)胞融合的過程、方法、原理、意義與植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合大

2、體相似，對于動物細(xì)胞融合的學(xué)習(xí)，怎樣與植物體細(xì)胞雜交相互比較，找出里面規(guī)律性的內(nèi)容進行遷移，并學(xué)習(xí)新知識？如何理解單克隆抗體的概念，“單克隆”是“克隆”何種細(xì)胞？與傳統(tǒng)抗體的生產(chǎn)相比如何制備“單克隆抗體”才能使“特異性強、靈敏度高”？此優(yōu)點又是怎樣被加以應(yīng)用的？本節(jié)除涉及兩項技術(shù)的流程、方法，還需要體液免疫、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、細(xì)胞增殖、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)特點、動植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)差異等知識，怎么將多而碎的知識點通過主線串聯(lián)起來？本節(jié)課件設(shè)計根據(jù)“用教材教，而不是教教材”的思想，努力拓寬學(xué)生科技視野，通過神舟四號飛船上舉行的“太空婚禮”植物原生質(zhì)體融合、動物細(xì)胞融合實驗創(chuàng)設(shè)情境，由植物體細(xì)

3、胞雜交技術(shù)復(fù)習(xí)導(dǎo)出動物細(xì)胞融合技術(shù)及其應(yīng)用的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生主持太空航天動物科研項目“設(shè)計單克隆抗體制備方案”，激發(fā)學(xué)生探究的熱情。在真實情境、挑戰(zhàn)性的任務(wù)驅(qū)動下，借助單克隆抗體制備流程圖解讀，引導(dǎo)學(xué)生既關(guān)注宏觀步驟，又重視對一些重要方法細(xì)節(jié)的理解，抓住技術(shù)流程、方法和篩選主線，以問題導(dǎo)向，啟迪學(xué)生思維，幫助學(xué)生理解單克隆抗體制備原理與應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識能力。二、制作要求：1技術(shù)要求：本課件使用的是PPT2003制作，點擊播放，交互方式簡單易于操作。附本節(jié)課教學(xué)設(shè)計：動物細(xì)胞融合與單克隆抗體教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)總：舉例說出動物細(xì)胞融合與單克隆抗體的原理和應(yīng)用。（一）知識目標(biāo)（1）說明動物細(xì)

4、胞融合與植物體細(xì)胞雜交的異同。 （2）簡述動物細(xì)胞融合和單克隆抗體制備的過程、方法與原理。（3）了解單克隆抗體在醫(yī)學(xué)實踐中的應(yīng)用，并說其應(yīng)用實例。（二）能力目標(biāo)（1）由植物體細(xì)胞雜交導(dǎo)出動物細(xì)胞融合技術(shù)及其應(yīng)用的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力；（2）讓學(xué)生進行制備單克隆抗體的方案設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力；（3）通過過程圖的解讀和有關(guān)原理和方法問題的探討，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的學(xué)習(xí)作風(fēng)，提高理解和表達能力。（三）情感目標(biāo)通過創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生主持我國航天工程空間生命科研項目的情境，讓學(xué)生更好地融入學(xué)習(xí)中，初步培養(yǎng)學(xué)生熱愛生命科學(xué)，勇于探索，不斷創(chuàng)新的精神。二、教學(xué)重點（1）動物細(xì)胞融合技術(shù)與植物體細(xì)胞雜交的區(qū)

5、別（2）單克隆抗體的制備過程、方法與原理（3）單克隆抗體應(yīng)用三、教學(xué)難點單克隆抗體的制備（篩選的方法及必要性理解）與其特異性強的理解（克隆單個雜交瘤細(xì)胞，可制備抗一種抗原決定簇的特異單克隆抗體）四、課前準(zhǔn)備 （學(xué)案編制、課件制作、教學(xué)模式整理）五、教學(xué)過程（一）情景導(dǎo)入，復(fù)習(xí)已有知識做好鋪墊1學(xué)生閱讀“太空婚禮”新聞報道資料2002年月日， 兩場籌備了10年的“太空婚禮”首次在神舟四號飛船上舉行，植物細(xì)胞“新人”有液泡的黃花煙草葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體和脫液泡的革新一號煙草葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體，動物細(xì)胞“新人”是小鼠B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞，兩批新人同時在 “產(chǎn)房”電融合儀內(nèi)孕育新生命。一段時間后，我國首批

6、“太空娃娃”終于順利誕生。對照實驗結(jié)果表明，細(xì)胞融合率大大提高。2教師展示“神舟四號飛船” 圖片，說明如果這次 “動物細(xì)胞婚禮”進展順利，人們將從雜交瘤細(xì)胞的分泌物中提取到乙肝抗體，這將為規(guī)劃未來空間藥廠提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)。展示幾個月后已經(jīng)長成的“太空煙草”和普通煙草對照圖片。挑戰(zhàn)自我：神舟放飛強國夢，你能主持“太空婚禮”中的科研項目嗎？3幫助學(xué)生回憶植物體細(xì)胞雜交過程，理解為什么在太空中細(xì)胞（原生質(zhì)體）融合率會大大上升？為什么選用物理法誘導(dǎo)？分析真實實驗操作中關(guān)鍵細(xì)節(jié)：融合后需要篩選、要獲得優(yōu)良性狀的雜種植株需要經(jīng)過鑒定與篩選。4讓學(xué)生填寫“太空婚禮”植物科研項目計劃書，教師評價項目植物體細(xì)胞雜

7、交原理融合前處理促融方法步驟一步驟二步驟三步驟四用途（二）學(xué)習(xí)新知1動物細(xì)胞融合11結(jié)合問題閱讀課本：什么是動物細(xì)胞融合？它相當(dāng)于植物體細(xì)胞雜交過程的哪一步？它們的過程、基本原理、誘導(dǎo)融合方法和意義是否相同？學(xué)生嘗試回答后，教師評價。講解動物細(xì)胞融合過程、滅活病毒誘導(dǎo)融合的原理；動物細(xì)胞融合概念與意義。12根據(jù)體液免疫過程圖解，回答相關(guān)內(nèi)容：抗體由什么細(xì)胞產(chǎn)生？其化學(xué)本質(zhì)是什么？主要作用？與抗原作用的特點？主要分布在哪里？13閱讀資料，討論相關(guān)免疫特異性問題，糾正“一個天然抗原是引起產(chǎn)生一種效應(yīng)B細(xì)胞和一種特異性抗體”的錯誤認(rèn)識，抗原決定簇才是引發(fā)免疫特異性細(xì)胞和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)。抗原決定簇是決

8、定抗原性的特殊化學(xué)基團。大多存在于抗原物質(zhì)的表面，有些存在于其內(nèi)部，須經(jīng)處理后才暴露出來。一個天然抗原物質(zhì)可有多種和多個決定簇。教材中所說的抗原分子刺激淋巴細(xì)胞，說的也就是抗原決定簇刺激B淋巴細(xì)胞，使其分裂分化出特異性的效應(yīng)B細(xì)胞，分泌特異性抗體。14通過看圖分析說明傳統(tǒng)抗體的生產(chǎn)方法及缺陷產(chǎn)量低、純度低，且抗體的特異性差、靈敏度低2單克隆抗體21單克隆抗體的概念閱讀資料，找出單克隆抗體的概念人們發(fā)現(xiàn)，在動物發(fā)生免疫反應(yīng)的過程中，體內(nèi)的B細(xì)胞可以產(chǎn)生多達百萬種以上的特異性抗體，但是每個B細(xì)胞只分泌一種化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體。要想獲得大量的單一抗體，必須用單個B細(xì)胞進行無性繁殖，即克隆。讓

9、學(xué)生分析“單、“克隆”、“單克隆抗體”的含義。22單克隆抗體的制備221請學(xué)生根據(jù)所學(xué)動物細(xì)胞融合原理提出單克隆抗體的設(shè)計方案問題：如何大量生產(chǎn)單克隆抗體？小組討論，請代表發(fā)言。提示：可以通過對B細(xì)胞進行動物細(xì)胞培養(yǎng)獲取單克隆抗體嗎？我們所學(xué)的哪種細(xì)胞是可以無限增殖的？從誘變育種、基因工程、細(xì)胞工程等角度有哪些可能的設(shè)計思路？222介紹1975年英國科學(xué)家米爾斯坦和柯勒極富創(chuàng)造性的實驗方案與實驗過程步驟，讓學(xué)生看書上53頁單克隆抗體制備過程示意圖，分組討論，單抗制備過程分哪幾步？請用箭頭把搞亂的代表單克隆抗體制備過程步驟圖解的字母按正確順序連接起來。順序是？ 223讓學(xué)生描述單克隆抗體制備過程

10、步驟，分析包含哪些原理、哪些動物細(xì)胞工程技術(shù)224引導(dǎo)學(xué)生分析討論單克隆抗體的制備過程中的關(guān)鍵問題與方法問題注射抗原的目的是什么？誘導(dǎo)細(xì)胞融合的手段有哪些？若細(xì)胞兩兩融合后，有幾種融合情況？第一次篩選出的雜交瘤細(xì)胞為何需進行克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢測？實際操作中如何進行兩次篩選獲得能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞？（用選擇性培養(yǎng)基進行第一次篩選，有限稀釋法培養(yǎng)進行第二次篩選）23單克隆抗體的應(yīng)用231單克隆抗體的優(yōu)點因為單克隆是克隆單個雜交瘤細(xì)胞，制備的是抗一種抗原決定簇的特異性單克隆抗體，因此單抗的突出優(yōu)點特異性強、靈敏度高。232單克隆抗體用途由于單抗的突出優(yōu)點，它的最廣泛的用途是作為診斷試劑，

11、以“早早孕單抗試劑”來說明其說明其準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的特點。治療、預(yù)防疾病運載藥物（ “生物導(dǎo)彈” 單抗導(dǎo)向，藥物為彈頭，主要用于綠色抗癌）（三）總結(jié)歸納補全“太空婚禮”科研項目計劃書項目植物體細(xì)胞雜交單克隆抗體制備原理融合前處理促融方法步驟一步驟二步驟三步驟四用途（四）作業(yè)布置通過報刊、雜志、互聯(lián)網(wǎng)或其他媒體搜集資料，了解細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體的新進展，就自己感興趣的領(lǐng)域，自定選題，寫一篇綜述報告。附件1：“情境問題鏈”導(dǎo)學(xué)課堂教學(xué)模式一、模式目標(biāo) 以學(xué)生為主體，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，使其處于愿學(xué)、樂學(xué)、會學(xué)的狀態(tài)，教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、幫助者、促進者。二、模式流程主要包括“自主整理情

12、境導(dǎo)入問題探究解釋遷移歸納整合訓(xùn)練提升”六個環(huán)節(jié)。1、準(zhǔn)備階段-（課前預(yù)習(xí)） 課前給學(xué)生自主預(yù)習(xí)提綱（以問答或填充等形式），進行本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)預(yù)備知識和基礎(chǔ)知識的整理。可以達到課前就調(diào)動其學(xué)習(xí)的積極性，同時節(jié)省課堂時間用于重點知識的討論與分析，提高課堂效率。讓學(xué)生寫出預(yù)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的疑難問題（2個以上），帶著問題進課堂。2、導(dǎo)學(xué)階段-（課堂完成）（1）情境導(dǎo)入一個好的情境，是教學(xué)成功的一半。它能吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生的思維處于活躍狀態(tài)，為探究環(huán)節(jié)提供情感動力。情境創(chuàng)設(shè)最好具有真實性、本土性、時代感，要聯(lián)系學(xué)生生活實際，吸引學(xué)生眼球。（2）問題探究情境起什么作用？問題情境，情境創(chuàng)設(shè)

13、是為提出與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的問題，圍繞相關(guān)主線設(shè)計問題串（如現(xiàn)代生物技術(shù)的過程或方法，科學(xué)探究思維過程等），在符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的情況下展開，要圍繞學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)提問，讓他“跳一跳，夠得到”，提出的問題要有針對性，是重點、關(guān)鍵點、學(xué)生學(xué)習(xí)的難點、疑點、興奮點，問題要具體、明確，任務(wù)性強。啟發(fā)學(xué)生通過看書、實驗、觀察、思考、查閱資料、討論、動手操作等活動進行探究性學(xué)習(xí)。（4）解釋遷移 學(xué)生探究性學(xué)習(xí)后，做出問題解答，教師評價或生生互評、自評。不要害怕學(xué)生暴露出來的錯誤，錯誤是好的教學(xué)資源。（教學(xué)生學(xué)會、教學(xué)生學(xué)、教學(xué)生會學(xué)）教師要有針對性地聚焦重點、突破難點、厘清疑點，對問題進行精要的解釋，以此糾正

14、一部分學(xué)生模糊的知識，幫助學(xué)生形成正確概念。進行變式訓(xùn)練，促進知識遷移。（3）歸納整合對知識進行歸納、整理，使形成系統(tǒng)明晰的知識結(jié)構(gòu)。教師要努力總結(jié)揭示知識背后的規(guī)律、方法。3、應(yīng)用評價階段-訓(xùn)練提升（課堂或課后完成）呈現(xiàn)體現(xiàn)本節(jié)內(nèi)容的典型練習(xí)題，最好是新情境下的信息題，以檢測學(xué)習(xí)效果（是否真正理解和掌握），鞏固內(nèi)化新知識，形成運用知識解決實際問題的能力。以試卷、作業(yè)的形式檢查學(xué)生對學(xué)習(xí)任務(wù)的掌握情況。最好在規(guī)定的時間內(nèi)，當(dāng)堂完成。當(dāng)堂反饋，便于掌握學(xué)生在課堂上的真實學(xué)情，檢測自己的教學(xué)質(zhì)量，及時查漏補缺?！扒榫硢栴}鏈”導(dǎo)學(xué)模式需要精心開發(fā)的課程資源做支撐，一定要樹立“用教材教，而不是教教材的

15、思想”、“留心處處皆資源”?？傊?，“情境問題鏈”導(dǎo)學(xué)模式是努力開發(fā)營造寬松、愉悅、樂學(xué)的環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立思考、積極探究，使學(xué)生在輕松愉快的氛圍中體驗到學(xué)習(xí)成功的樂趣，感受創(chuàng)新的快樂。附件2：動物細(xì)胞融合與單克隆抗體課前預(yù)習(xí)提綱學(xué)校 班級 姓名 一、問答1植物體細(xì)胞雜交包括哪些步驟？原生質(zhì)體融合前應(yīng)如何處理？促進融合的方法有哪些? 融合的原理是什么？2抗體由什么細(xì)胞產(chǎn)生？其化學(xué)本質(zhì)是什么？主要作用？與抗原作用的特點？主要分布在哪里？3動物細(xì)胞工程常用技術(shù)有哪些？單克隆抗體制備過程中用到哪些？技術(shù)原理是什么？4仔細(xì)閱讀書上單克隆抗體制備過程示意圖，回答問題注射抗原的目的是什么？誘導(dǎo)細(xì)胞

16、融合的手段有哪些？若細(xì)胞兩兩融合，有幾種融合情況？進行專一抗體檢測和篩選的目的是什么？篩選最少要進行幾次？二、填空1、動物細(xì)胞融合的原理 ，誘導(dǎo)其融合的手段 ，最主要用途 。2、雜交瘤細(xì)胞的特點 、 。3、單克隆抗體的優(yōu)點 。4、單克隆抗體主要用途 。 三、請寫出預(yù)習(xí)中你自己不能解決的疑難問題（2個以上）附件3：動物細(xì)胞融合與單克隆抗體課后檢測題1中科院上海植物生理生態(tài)研究所在“神舟四號”飛船進入太空后為一對“新人”黃花煙草原生質(zhì)體和革新一號煙草原生質(zhì)體舉辦了特殊的“婚禮”。將兩個“新人”放入融合器中，當(dāng)充滿液體的融合器加上直流電場，兩個原本相互游離的細(xì)胞一下子貼到一起，開始了“竊竊私語”。緊

17、接著，在瞬間高壓脈沖的作用下，細(xì)胞膜被擊出了一個小孔，透過這微小的空間，兩股細(xì)胞質(zhì)展開了“心靈溝通”。漸漸地，它們倆已是你中有我，我中有你，一個新生命就這樣誕生了。地面實驗結(jié)果顯示：用于融合的兩個“新人”，一個開的是粉花（標(biāo)記為“一號”），一個開的是黃花（標(biāo)記為“二號”）融合后的細(xì)胞再生植株開的是黃花，但形狀卻和一號相同（稱“一號形狀”，另一個稱“二號形狀”）。這種“太空煙草”比普通煙草個子矮，株稈粗，煙葉多，是我國太空育種試驗的一項重大成果。據(jù)此回答下列問題： （1）由于細(xì)胞的密度不同，因此在地面上進行細(xì)胞融合非常困難。從理論上講，在太空中細(xì)胞更容易融合，可能的原因是 。在顯微鏡下觀察，“新

18、人”的細(xì)胞膜融合在一起，使細(xì)胞呈圓球狀，這是因為膜具有 特性?！凹?xì)胞婚禮”中用到的誘導(dǎo)融合技術(shù)是 。（2）兩種煙草原生質(zhì)體融合時， 類型是要被淘汰的。 類型是我們需要的，這樣的細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)后，再生的植株屬 倍體。（3）植物體細(xì)胞融合技術(shù)與傳統(tǒng)的有性雜交相比，其優(yōu)點是 。（4）“太空煙草”能穩(wěn)定遺傳嗎？為什么？ 2下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。（1） 技術(shù)是單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)。（2）在圖中HAT培養(yǎng)上，未有融合的_和融合的_ 都會死亡，只有融合的雜種細(xì)胞才能生長。（3）單克隆抗體與常規(guī)的血清抗體相比，最主要的優(yōu)點是 _ 。（4）選出的雜交瘤細(xì)胞既具備骨髓瘤細(xì)胞的迅速 特點，又具備淋巴細(xì)

19、胞的_ 特點，經(jīng)過選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需進行_和_，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。最后將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)，或小鼠腹腔內(nèi)增殖，從_或_中，就可以提取出大量的單克隆抗體了。（5）淋巴細(xì)胞是由動物體 中的 細(xì)胞分化、發(fā)育而來。3已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。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。鼠骨髓瘤細(xì)胞中盡管沒有S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，獲得雜種細(xì)胞。請回答： （1）試管中除融合的雜種細(xì)胞外，還有 種融合細(xì)胞。 （2）設(shè)計一方法（不考慮機械方法），從培養(yǎng)液中

20、分離出雜種細(xì)胞，并說原理。 方法： 。 原理： 。細(xì)胞株人染色體編號12345678A株B株C株 （3）將分離出的雜種細(xì)胞在不同條件下繼續(xù)培養(yǎng)，獲得A、B、C三細(xì)胞株。各細(xì)胞株內(nèi)含有的人染色體如有表（“+”有，“”無）測定各細(xì)胞株中人體所具有的五種酶的活性。結(jié)果是：B株有a酶活性；A、B、C株均有b酶活性：A、B株有c酶活性；C株有d酶活性；A、B、C株均無e酶活性。若人基因的作用不受鼠基因影響，則支配a、b、c、d和e酶合成的基因依次位于人的 、 、 、 和 號染色體上。答案1（1）重力作用很弱 一定的流動性 電刺激誘導(dǎo)融合 （2）自身融合 黃花煙草某新一號煙草 多（或四） （3）克服了遠緣雜交不親和的障礙（4）如果“太空煙草”為純合子，無性繁殖和有性繁殖都能穩(wěn)定遺傳；如果為雜合子，無性繁殖能穩(wěn)定遺傳，有性繁殖會出現(xiàn)性狀分離。培養(yǎng)過程中也可能會發(fā)生基因突變。2.(1)動物細(xì)胞培養(yǎng) (2) 親本細(xì)胞 具有同種核的細(xì)胞 (3)特異性強，靈敏度高，并可能大量制備 (4)大量增殖 分泌專一抗體 克隆化培養(yǎng) 抗體檢測 細(xì)胞培養(yǎng)液 小鼠腹水 (5)骨髓 造血干3（1）2 （2）培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集增殖的細(xì)胞 加入氨基嘌呤后，使D合成途徑阻斷，僅