動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體教案 高二生物人教版選修三

1、PAGE PAGE 19動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)分析】 本節(jié)內(nèi)容包括“動(dòng)物細(xì)胞融合”和“單克隆抗體”。因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞融合與前面的植物的原生質(zhì)體融合相同，故在本節(jié)呈現(xiàn)的較簡(jiǎn)單，這樣既避免了重復(fù)，又突出了動(dòng)物細(xì)胞融合的特點(diǎn)。單克隆抗體的制備，涉及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)等多方面技術(shù)，其原理還涉及特異性免疫、細(xì)胞癌變等知識(shí)，知識(shí)跨度大，綜合性強(qiáng)。整個(gè)制備過(guò)程既需要復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)條件，又具有特定的技術(shù)步驟（尤其是雜交瘤細(xì)胞的篩選），是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。如何充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，突破難點(diǎn)，將這些知識(shí)融會(huì)貫通，成為本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。【設(shè)計(jì)理念】關(guān)于“動(dòng)物細(xì)胞融合”的教學(xué)，采用自學(xué)探討歸納

2、方式，并通過(guò)與 “植物體細(xì)胞雜交”比較，引導(dǎo)學(xué)生大膽推測(cè)二者的原理及方法基本相同，以培養(yǎng)知識(shí)遷移能力。 關(guān)于“單克隆抗體”的教學(xué)，教師采用層層設(shè)問(wèn)式教學(xué)法。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)難點(diǎn)逐個(gè)擊破，深刻理解原理，同時(shí)精選例題，突破難點(diǎn)， 并采用多媒體輔助教學(xué)。【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)目標(biāo)：1、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。2、簡(jiǎn)述動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體制備的過(guò)程。3、了解單克隆抗體在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用，并說(shuō)其應(yīng)用實(shí)例。能力目標(biāo)：讓學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)單克隆抗體的制備過(guò)程，指導(dǎo)學(xué)生掌握獲取知識(shí)和探索生物科學(xué)的基本方法，使學(xué)生了解生物科學(xué)認(rèn)識(shí)模式以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性能力。情感目標(biāo)：通過(guò)向?qū)W生介紹動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗

3、體技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及一些新的研究成果，使學(xué)生明確人們對(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(wú)止境，形成終生學(xué)習(xí)的意識(shí)?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：?jiǎn)慰寺】贵w的制備和應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：?jiǎn)慰寺】贵w的制備。【教學(xué)方法】結(jié)合多媒體教學(xué)，運(yùn)用自主學(xué)習(xí) 、 小組合作、 過(guò)程探究 、 教師精講相結(jié)合的方法?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】動(dòng)物細(xì)胞融合、單克隆抗體制備過(guò)程的教學(xué)課件。 【教學(xué)實(shí)施】教學(xué)內(nèi)容師生互動(dòng)教學(xué)手段和方法設(shè)計(jì)意圖復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課學(xué)習(xí)新課：一、動(dòng)物細(xì)胞融合1、動(dòng)物細(xì)胞融合的概念。2、動(dòng)物細(xì)胞融合的原理。3、動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程。4、意義及應(yīng)用。5、動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的區(qū)別于聯(lián)系。二、單

4、克隆抗體1、傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法。2、制備單克隆抗體的概念及實(shí)驗(yàn)思路。3、單克隆抗體的制備過(guò)程。4、克隆抗體的應(yīng)用。三、小結(jié)練習(xí)鞏固五、課后作業(yè) 教師設(shè)問(wèn)：植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理是什么？生：細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性。師：有什么方法可以誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合？生：用離心 振動(dòng) 電激 、聚乙二醇等物理或化學(xué)的方法師：動(dòng)物細(xì)胞也可以雜交嗎？1970年，兩位科學(xué)家做了一個(gè)人鼠細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)動(dòng)物細(xì)胞確實(shí)可以融合。那么如何實(shí)現(xiàn)人鼠細(xì)胞融合，以及細(xì)胞融合后有什么用途？這就是我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 師：動(dòng)植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？ 生：動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁、無(wú)明顯的液泡、無(wú)質(zhì)體（葉綠體）。 師：既然動(dòng)物

5、細(xì)胞結(jié)構(gòu)與植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)不同，那么動(dòng)物細(xì)胞雜交過(guò)程與植物體細(xì)胞雜交過(guò)程有什么異同呢？ 師：請(qǐng)大家翻開(kāi)課本P52，結(jié)合“圖223”閱讀第二自然段，理解動(dòng)物細(xì)胞融合的概念和過(guò)程。 師設(shè)問(wèn)：動(dòng)物細(xì)胞融合是怎么一回事？生：動(dòng)物細(xì)胞融合cell fusion，也叫細(xì)胞雜交，指的是兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。 師：動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交過(guò)程相同嗎？ 生：植物體細(xì)胞雜交需要先用酶去除兩種植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，使之成為原生質(zhì)體，再誘導(dǎo)融合成雜種細(xì)胞，最后用植物組織培養(yǎng)的方法把其培育成新的植物體。 而動(dòng)物細(xì)胞融合不需要去壁，也不需要培育成新個(gè)體，只相當(dāng)于植物原生質(zhì)體融合。師：非常好。那么動(dòng)物細(xì)胞融

6、合的基本原理與植物原生質(zhì)體融合的基本原理是否相同？ 生：應(yīng)該相同。 師：對(duì)，動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，都是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 師：下面我們以2個(gè)動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程為例，來(lái)理解動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程。 師：當(dāng)我們把2個(gè)動(dòng)物細(xì)胞放到一起就能直接發(fā)生融合了嗎？生：不行，還需要進(jìn)行誘導(dǎo)。 師：對(duì)，在誘導(dǎo)方法上，動(dòng)物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法是否相同？ 生：相類(lèi)似，但動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)可用滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑。 師：你們知道這是為什么嗎？請(qǐng)閱讀課本P52的生物技術(shù)資料卡，思考并回答下面問(wèn)題：為什么滅活的病毒能作為誘導(dǎo)劑？ 生：因?yàn)闇缁畹牟《灸苁辜?xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)重新排布，細(xì)胞

7、膜打開(kāi)，細(xì)胞發(fā)生融合。 師：對(duì)，那么不滅活的病毒能作為誘導(dǎo)劑嗎？ 生：不能，因?yàn)椴粶缁畹牟《緯?huì)感染細(xì)胞，而不能誘導(dǎo)細(xì)胞融合。師：回答得非常好！從示意圖中我們可以看出，把兩個(gè)不同的動(dòng)物細(xì)胞放在一起，用滅活的病毒處理細(xì)胞后，它們就先質(zhì)融合，再核融合，進(jìn)而形成雜交細(xì)胞，這個(gè)細(xì)胞有絲分裂后仍能形成兩個(gè)完整的雜交細(xì)胞。想一想，在實(shí)際操作過(guò)程中，只用兩個(gè)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行融合嗎？ 生：不對(duì)，應(yīng)該用多個(gè)兩種細(xì)胞放在一起進(jìn)行融合。師：兩兩融合的細(xì)胞有哪幾種類(lèi)型呢？生：AA、AB以及BB三種類(lèi)型。師：很好，其中雜交細(xì)胞是AB類(lèi)型，怎么把它找出來(lái)呢？生：經(jīng)過(guò)篩選。師：很好。還需說(shuō)明的是任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)現(xiàn)，都不是憑空產(chǎn)生

8、的，必定有一個(gè)發(fā)展的過(guò)程，下面我們來(lái)閱讀課本P52中的小字，了解一下動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史。 從動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史的資料中，我們能切實(shí)體驗(yàn)到這個(gè)技術(shù)是在不斷發(fā)展的，那么，實(shí)現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞融合有什么意義呢？大家都知道，物種間由于存在生殖隔離使得有性雜交方法有局限性，而細(xì)胞融合技術(shù)能打破生殖隔離，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。正因?yàn)槿绱耍?xì)胞融合技術(shù)已廣泛應(yīng)用于細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)及生物新品種培育等領(lǐng)域，但此技術(shù)還有一個(gè)十分重要的用途，就是制備單克隆抗體。現(xiàn)在我們對(duì)動(dòng)物細(xì)胞融合的原理和過(guò)程都很清楚了，那么請(qǐng)大家通過(guò)完成下表，歸納比較動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別和聯(lián)系。生：（閱讀課本、對(duì)照學(xué)案，

9、結(jié)合問(wèn)題自主總結(jié)歸納出植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的區(qū)別）師：接下來(lái)我們將要學(xué)習(xí)單克隆抗體。單克隆抗體是什么呢？與克隆、抗體有什么關(guān)系呢？我們先來(lái)回顧一下與抗體相關(guān)的知識(shí)。什么是抗體？生：抗體是能夠與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的免疫球蛋白。師：抗體是怎樣產(chǎn)生的？主要分布在哪里？生：抗體是有體液免疫過(guò)程中由漿細(xì)胞（效應(yīng)B細(xì)胞）產(chǎn)生的。主要分布于血清中，也分布于組織液及淋巴液中。 師：在弄清什么是單克隆抗體之前，我們先來(lái)了解以下兩個(gè)問(wèn)題：1、傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法及缺陷是什么？請(qǐng)同學(xué)們?cè)陂喿x課本P52的最后一自然段的基礎(chǔ)上，討論這個(gè)問(wèn)題。 生：傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法是向動(dòng)物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原，使動(dòng)物產(chǎn)生抗體，然

10、后從動(dòng)物血清中分離所需要的抗體。這種生產(chǎn)抗體的方法產(chǎn)量和純度都很低，而且制備的抗體特異性差。 師：回答得很好！下面我們?cè)賮?lái)討論第二個(gè)問(wèn)題：效應(yīng)B淋巴細(xì)胞有什么特點(diǎn)？請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)閱讀課本P53第一自然段，討論并回答這個(gè)問(wèn)題。 生：效應(yīng)B淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生抗體，但每一種效應(yīng)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。 師：很好！根據(jù)效應(yīng)B淋巴細(xì)胞的這個(gè)特點(diǎn)，若要想獲得大量的單一抗體，如何做呢？ 生：采用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。 師：對(duì)。我們必須用單個(gè)效應(yīng)B淋巴細(xì)胞進(jìn)行無(wú)性繁殖，也就是通過(guò)克隆形成細(xì)胞群，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。 可遺憾的是，在體外培養(yǎng)的條

11、件下，一個(gè)效應(yīng)B淋巴細(xì)胞是不可能無(wú)限增殖的，那么，米爾斯坦和柯勒兩位科學(xué)家是怎樣解決這一問(wèn)題的呢？想一想，能利用細(xì)胞融合技術(shù)來(lái)制備單克隆抗體嗎？ 師：兩位科學(xué)家極富創(chuàng)造性的設(shè)想是什么？ 生：如果把一種B淋巴細(xì)胞與能在體外大量增殖的骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，所得到的融合細(xì)胞既能大量增殖，又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。師：對(duì)，正是科學(xué)家先有了這個(gè)極富創(chuàng)造性的設(shè)想，然后再鍥而不舍地把設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，才創(chuàng)造出單克隆抗體。下面請(qǐng)大家根據(jù)以下幾個(gè)問(wèn)題，仔細(xì)閱讀課本P5354單克隆抗體制備的文字及示意圖，再思考回答問(wèn)題。為什么給小鼠注射特定的抗原蛋白？ 把B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞放在一起時(shí)，會(huì)有幾種融合方式？ 雜交瘤細(xì)

12、胞是如何篩選出來(lái)的？有何特點(diǎn)？ 是否所有的雜交瘤細(xì)胞都能產(chǎn)生專(zhuān)一性抗體？ 如何大規(guī)模進(jìn)行培養(yǎng)得到大量的單克隆抗體？師：下面我們來(lái)回答第個(gè)問(wèn)題：為什么給小鼠注射特定的抗原蛋白？生：為了獲得產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞（效應(yīng)B細(xì)胞）。師：很好。下面請(qǐng)回答第 個(gè)問(wèn)題：把B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞放在一起時(shí)，會(huì)有幾種融合方式（類(lèi)型）？ 生：三種，有B淋巴細(xì)胞間的融合、骨髓瘤細(xì)胞間的融合以及B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞間的融合。師：回答得非常好！我們接著來(lái)回答第個(gè)問(wèn)題： 雜交瘤細(xì)胞是如何篩選出來(lái)的？有何特點(diǎn)？生：先用選擇性培養(yǎng)基篩選出雜種細(xì)胞，這些雜種細(xì)胞既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專(zhuān)一的抗體。師：對(duì)。 是否所有的雜交瘤細(xì)

13、胞都能產(chǎn)生專(zhuān)一性抗體？ 生：不能，因此還需要對(duì)雜交細(xì)胞進(jìn)行抗體檢測(cè)和克隆化培養(yǎng)。 師：是的，由此可見(jiàn)，想要獲得能產(chǎn)生專(zhuān)一抗體的雜交瘤細(xì)胞至少需要經(jīng)過(guò)兩輪篩選。 最后我們來(lái)看問(wèn)題： 如何大規(guī)模進(jìn)行培養(yǎng)得到大量的單克隆抗體？生：第一種方法是：將雜交瘤細(xì)胞在體外大規(guī)模培養(yǎng)，從細(xì)胞培養(yǎng)液中就能提取大量的單克隆抗體；第二種方法是：把雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，再?gòu)男∈蟾骨恢刑崛慰寺】贵w。師：完全正確。正是由于這兩位科學(xué)家的杰出貢獻(xiàn)，他們于1984年雙雙獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。有關(guān)單克隆抗體的應(yīng)用。請(qǐng)大家閱讀課本P54-55的內(nèi)容，閱讀后，請(qǐng)一位同學(xué)歸納一下單克隆抗體有哪些主要的用途。最好能結(jié)合其

14、中的一個(gè)用途，如“生物導(dǎo)彈”問(wèn)題，談一談你對(duì)其應(yīng)用前景的認(rèn)識(shí)。應(yīng)用（自主閱讀）：診斷試劑；治療疾病和運(yùn)載藥物。引導(dǎo)學(xué)生歸納出本節(jié)課有“兩個(gè)過(guò)程，三個(gè)一”，用課件展示。 師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體的內(nèi)容，通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家應(yīng)不僅能說(shuō)出動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程、單克隆抗體的生產(chǎn)過(guò)程，而且應(yīng)能充分體驗(yàn)科學(xué)是一個(gè)過(guò)程及科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者之間的關(guān)系。 例題：右圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計(jì)的生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌抗體的實(shí)驗(yàn)方案。據(jù)圖回答：（1）該方案的目的是 。該方案能達(dá)到預(yù)期效果嗎？。原因是 。（3）圖中為 過(guò)程，常用 作為誘導(dǎo)劑。該細(xì)胞繼承了 ，因此不僅能分泌 ，還能 。 課本P

15、55“思考與探究”的三道題目。展示植物體細(xì)胞雜交過(guò)程圖，讓學(xué)生回顧有關(guān)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的基本知識(shí)。展示人鼠細(xì)胞融合過(guò)程圖。展示動(dòng)植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖。讓學(xué)生帶著問(wèn)題仔細(xì)閱讀，主動(dòng)尋找動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的異同點(diǎn)。展示動(dòng)物細(xì)胞融合的動(dòng)態(tài)過(guò)程，讓學(xué)生討論，思考并回答。展示“用滅活病毒誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程”示意圖學(xué)生閱讀“生物技術(shù)資料卡”，思考并回答問(wèn)題。設(shè)計(jì)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生層層深入思考。展示表格，讓學(xué)生從原理、過(guò)程、誘導(dǎo)方法及應(yīng)用等方面進(jìn)行比較。學(xué)生通過(guò)討論交流完成表格，如果答不全，老師再進(jìn)行補(bǔ)充。展示體液免疫過(guò)程圖。設(shè)置問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生回顧相關(guān)知識(shí)。學(xué)生閱讀課本并針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行討論交流，解

16、決學(xué)案自主探究中的基礎(chǔ)知識(shí)展示單克隆抗體概念圖解。通過(guò)師生討論分析的方法掌握本實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思路。把這一系列的問(wèn)題串展示在PPT上，讓學(xué)生根據(jù)問(wèn)題閱讀課本內(nèi)容。學(xué)生閱讀和討論相結(jié)合，以突破本節(jié)課的難點(diǎn)。采用師生共同討論的方法結(jié)合動(dòng)畫(huà)展示學(xué)習(xí)此部分內(nèi)容。學(xué)生閱讀教材，討論，通過(guò)自主學(xué)習(xí)的方式完成此部分的學(xué)習(xí)。PPT展示題目，學(xué)生讀圖、做題。課后完成，下節(jié)課由學(xué)生回答。復(fù)習(xí)舊知以引入新課，為學(xué)習(xí)新知識(shí)奠定基礎(chǔ)。設(shè)疑，引入學(xué)生思考，激發(fā)興趣。了解動(dòng)物細(xì)胞融合的概念。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用已知知識(shí)解決新問(wèn)題的能力。了解動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力及自主解決問(wèn)題的能力。培養(yǎng)思維的廣闊性。培養(yǎng)學(xué)生交流和分析問(wèn)題

17、的能力。體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生自主探究、歸納總結(jié)的能力自然過(guò)度到單克隆抗體的內(nèi)容。復(fù)習(xí)舊知以引入新課，為學(xué)習(xí)新知識(shí)奠定基礎(chǔ)。了解單克隆抗體的概念。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，使學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)是一個(gè)探究的過(guò)程，需要?jiǎng)?chuàng)新的意識(shí)和合作的精神。讓學(xué)生在自主閱讀的過(guò)程中掌握單克隆抗體的制備過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生閱讀及識(shí)圖能力。把難點(diǎn)問(wèn)題設(shè)計(jì)成問(wèn)題串逐一解決,使抽象的實(shí)驗(yàn)過(guò)程具體化，學(xué)生更容易理解。了解單克隆抗體的應(yīng)用，體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者的關(guān)系。指出本節(jié)課學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)。當(dāng)堂檢測(cè)，了解學(xué)生掌握的情況?！景鍟?shū)設(shè)計(jì)】2.2.3動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體一、動(dòng)物細(xì)胞的融合 二、單克隆抗體* 1、概念： 1、概念：化學(xué)性質(zhì)單一、抗體 2、原理： 2、制備過(guò)程（雜交瘤制備技術(shù)） 3、過(guò)程： 3、應(yīng)用：“生物導(dǎo)彈” 4、意義：制備單克隆抗體 【教學(xué)反思】 當(dāng)然本節(jié)課的優(yōu)點(diǎn)是采用了多媒體教學(xué)，使課堂的知識(shí)容量比較大，對(duì)前面學(xué)過(guò)的內(nèi)容可以比較快的復(fù)習(xí)，真正做到溫故而知新。但是在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中也存在一些不足：1、在教學(xué)過(guò)程中，由于內(nèi)容量十分充足，整節(jié)課