動物細胞融合與單克隆抗體教案

1、課題2.2.2 動物細胞融合與單克隆抗體授課人李虹燕時間教學(xué)重點單克隆抗體的制備教學(xué)難點單克隆抗體的制備教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo) 掌握動物細胞融合與植物體細胞雜交的區(qū)別和聯(lián)系。 簡述動物細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)實踐中的應(yīng)用，并說其應(yīng)用實例。能力目標(biāo)讓學(xué)生嘗試設(shè)計單克隆抗體的制備過程，指導(dǎo)學(xué)生掌握獲取知識和探索生物科學(xué)的基本方法，使學(xué)生了解生物科學(xué)認識模式以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性能力。情感目標(biāo)通過向?qū)W生介紹動物細胞融合與單克隆抗體技術(shù)的發(fā)展動態(tài)及一些新的研究成果，使學(xué)生明確人們對生命奧秘的揭示愈加廣泛和深入，知識不斷更新并向前發(fā)展，認識到學(xué)無止境，形成終生學(xué)習(xí)的意識。課時安排1課

2、時教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)個人札記復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課一、動物細胞的融合1、概念 2、原理3、過程4、意義5、應(yīng)用二、單克隆抗體 【復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課】小結(jié)植物細胞工程涉及的技術(shù)，讓學(xué)生回顧有關(guān)植物體細胞雜交技術(shù)的基本知識教師設(shè)問：植物體細胞雜交技術(shù)的過程是怎樣的？ 生：先用酶去除兩種植物細胞的細胞壁，使之成為原生質(zhì)體，再用物理或化學(xué)的方法，誘導(dǎo)兩種原生質(zhì)體融合成雜種細胞，最后用植物組織培養(yǎng)的方法把其培育成新的植物體。 師：動植物細胞在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？ 生：動物細胞無細胞壁、無明顯的液泡、無葉綠體。 師：既然動物細胞與植物細胞不同，那么動物細胞是否可以融合或雜交？出示必修1人鼠細胞融合圖片，此實驗說

3、明動物細胞也是可以融合的。那么，如何實現(xiàn)動物細胞的融合，以及動物細胞融合后有何用途呢？這就是今天這節(jié)課我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。出題引入學(xué)生思考，激發(fā)興趣 下面就讓我們一起來看看有關(guān)動物細胞融合的基礎(chǔ)知識?！景鍟縿游锛毎娜诤?請大家翻開課本p52，閱讀第二自然段，理解概念 師設(shè)問：動物細胞融合是怎么一回事？ 生：動物細胞融合cell fusion，也叫細胞雜交，指的是兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程?！景鍟繌娬{(diào)概念要點1、概念：“2個或多個動物細胞”“1”、“雜交（單核）細胞” 師：動物細胞融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：相同。師：對，動物細胞融合與植物原生質(zhì)體

4、融合的基本原理相同?！景鍟?、原理師：那么動物細胞融合的具體過程是否也和植物原生質(zhì)體融合的過程一樣呢？ 生：應(yīng)該一樣吧？ 師：對，下面我們以2個動物細胞融合過程為例，來理解動物細胞融合的過程。【板書】3、過程：同植物原生質(zhì)體融合、“病毒誘導(dǎo)” 師：當(dāng)我們把2個動物細胞放到一起時，還需要做什么呢？ 生：誘導(dǎo) 師：在誘導(dǎo)方法上，動物細胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法是否相同？ 生：相類似，但動物細胞融合時可用滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑。 師：你們知道這是為什么嗎？請閱讀課本p52的生物技術(shù)資料卡，思考并回答下面問題：為什么滅活的病毒能作為誘導(dǎo)劑？ 生：因為滅活的病毒能使細胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)重

5、新排布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合。 師：對，那么不滅活的病毒能作為誘導(dǎo)劑嗎？ 生：不能，因為不滅活的病毒會感染細胞，而不能誘導(dǎo)細胞融合。師：回答得非常好！從示意圖中我們可以看出，把兩個不同的動物細胞放在一起，用滅活的病毒處理細胞后，它們就先質(zhì)融合，再核融合，進而形成雜交細胞，這個細胞有絲分裂后仍能形成兩個完整的雜交細胞。在弄清楚動物細胞融合的原理和過程后，還需說明的是任何一項技術(shù)的發(fā)現(xiàn)，都不是憑空產(chǎn)生的，必定有一個發(fā)展的過程，下面我們來閱讀課本p52中的小字，了解一下動物細胞融合技術(shù)的發(fā)展簡史。 從動物細胞融合技術(shù)發(fā)展簡史的資料中，我們能切實體驗到這個技術(shù)是在不斷發(fā)展的，那么，實現(xiàn)動物細胞融合

6、有什么意義和應(yīng)用呢？【板書】4、意義：打破生殖隔離，使遠緣雜交成為可能；5、廣泛應(yīng)用；制備單克隆抗體。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，而細胞融合技術(shù)能打破生殖隔離，使遠緣雜交成為可能。下面我們系統(tǒng)的把植物體細胞雜交和動物細胞融合進行一個比較，學(xué)生根據(jù)多媒體上的提示細胞融合原理；細胞融合前的處理；誘導(dǎo)方法；用途等幾個方面對兩者進行比較。 細胞融合技術(shù)已廣泛應(yīng)用于細胞學(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)還有一個十分重要的用途，就是制備單克隆抗體。那單克隆抗體是什么呢？與克隆、抗體有什么關(guān)系呢？下面我們就來共同學(xué)習(xí)單克隆抗體?！景鍟繂慰寺】贵w 師：在弄清什

7、么是單克隆抗體之前，我們要先知道什么是“克隆”，什么是“抗體”？什么是克隆生：復(fù)制，在生物學(xué)中也指無性繁殖什么是抗體？生: 抗體是機體受抗原刺激后產(chǎn)生的、并能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。師：傳統(tǒng)抗體是怎么制備的？【板書】（一）傳統(tǒng)抗體的制備 生：傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法是向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原，使動物產(chǎn)生抗體，然后從動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！下面我們再來討論第二個問題：2、b淋巴細胞有什么特點？請同學(xué)們繼續(xù)閱讀課本p53第一自然段，討論并回答這個問題。 生：b淋巴細胞能產(chǎn)生抗體，但每一個b淋巴細胞只

8、分泌一種特異性抗體。師：很好！根據(jù)b淋巴細胞的這個特點，若要想獲得大量的單一抗體，如何做呢？【板書】（二）單克隆抗體的制備 生：采用動物細胞培養(yǎng)。師：對。我們必須用單個b淋巴細胞進行無性繁殖，也就是通過克隆形成細胞群，這樣的細胞群就有可能產(chǎn)生出化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體，即單克隆抗體，這就是單克隆抗體的概念?！景鍟?、概念可遺憾的是，在體外培養(yǎng)的條件下，一個b淋巴細胞是不可能無限增殖的，那么，米爾斯坦和柯勒兩位科學(xué)家是怎樣解決這一問題的呢？想一想，能利用細胞融合技術(shù)來制備單克隆抗體嗎？請閱讀課本p5354單克隆抗體制備的文字及示意圖，再思考回答問題。長期以來，為了獲得抗體，采用的是把某種抗

9、原反復(fù)注射到動物體內(nèi)，然后從動物血清中分離出所需抗體的方法。用這種方法獲得的抗體，不僅產(chǎn)量低，而且抗體的特異性差，純度低，反應(yīng)不夠靈敏。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細胞進行無性繁殖，即克隆。師：請同學(xué)們設(shè)計一下單克隆抗體的制備過程？【板書】2、制備過程 生：先用選擇性培養(yǎng)基篩選出雜種細胞，再進行抗體檢測和克隆化培養(yǎng)就能得到雜交瘤細胞。雜交瘤細胞來生產(chǎn)抗體的第一種方法是：將雜交瘤細胞在體外大規(guī)模培養(yǎng)，從細胞培養(yǎng)液中就能提取大量的單克隆抗體；第二種方法

10、是：把雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，再從小鼠腹腔中提取單克隆抗體。師：指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計過程，并利用多媒體讓學(xué)生根據(jù)動畫內(nèi)容來更改自己的設(shè)計思路?？赐陝赢嬀唧w的講解過程，然后讓學(xué)生們根據(jù)理解再來觀看動畫，突破難點。最后總結(jié)優(yōu)點?！景鍟?、優(yōu)點請大家閱讀課本p54-55的內(nèi)容，閱讀后，請一位同學(xué)歸納一下單克隆抗體有哪些主要的用途。最好能結(jié)合其中的一個用途，如“生物導(dǎo)彈”問題，談一談你對其應(yīng)用前景的認識。【板書】4、應(yīng)用（自主閱讀）：診斷試劑；治療疾病和運載藥物。 課堂小結(jié) 師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了有關(guān)動物細胞融合和單克隆抗體的內(nèi)容，歸納一下主要是：2個過程、三個“一” 2個過程：動物細胞融合過程和單克

11、隆抗體制備過程 三個“一”：一種誘導(dǎo)動物細胞融合的新方法滅活的病毒 一種新細胞雜交瘤細胞 一個優(yōu)勢單克隆抗體特異性強、靈敏度高通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家應(yīng)不僅能說出動物細胞融合的過程、單克隆抗體的生產(chǎn)過程，而且應(yīng)能充分體驗科學(xué)是一個過程及科學(xué)、技術(shù)、社會三者之間的關(guān)系。復(fù)習(xí)舊知以引入新課，為學(xué)習(xí)新知識奠定基礎(chǔ)。提出問題激發(fā)學(xué)生興趣了解動物細胞融合的概念培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用已知知識解決新問題的能力了解動物細胞融合的過程培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力及自主解決問題的能力。培養(yǎng)思維的廣闊性。培養(yǎng)學(xué)生交流的能力及查閱相關(guān)資料的能力。體驗科學(xué)技術(shù)是一個不斷發(fā)展的過程培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力自然過度到單克隆抗體的內(nèi)容讓學(xué)生嘗試設(shè)計單克隆抗體的制備過程，指導(dǎo)學(xué)生掌握獲取知識和探索生物科學(xué)的基本方法，使學(xué)生了解生物科學(xué)認識模式以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性能力。通過向?qū)W生介紹動物細胞融合與單克隆抗體技術(shù)的發(fā)展動態(tài)及一些新的研究成果，使學(xué)生明確人們對生命奧秘的揭示愈加廣泛和深入，知識不斷更新并向前發(fā)展，認識到學(xué)無止境，形成終生學(xué)習(xí)的意識。隨堂練習(xí)展示課件作 業(yè)練習(xí)冊板書設(shè)計：2.2.2 動物細胞融合與單克隆抗體一、動物細胞的融合 1、概念：“2個或多個動物細胞”“1”、“雜交（單核）細胞” 2、原理3、過程： 誘導(dǎo)