專題二細(xì)胞工程

1、專題二細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程一、教材分析動物細(xì)胞融合與單克隆抗體是人教版高中生物選修三現(xiàn)代生物科技專題專題2第2節(jié)動物細(xì)胞工程第2節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，包括動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體的制備與應(yīng)用。課程標(biāo)準(zhǔn)中對本節(jié)課的要求是：“舉例說出動物細(xì)胞融合與單克隆抗體的原理和應(yīng)用”。本節(jié)內(nèi)容是上一節(jié)課動物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用和延伸，同時(shí)又可加深對植物細(xì)胞工程的理解。本節(jié)的核心內(nèi)容在于“單克隆抗體的制備”，它不僅是以動物細(xì)胞融合為基礎(chǔ)，還涉及動物細(xì)胞培養(yǎng)等多方面技術(shù)手段。從理論上也涉及體液免疫、癌細(xì)胞特點(diǎn)等知識，知識跨度較大、綜合性強(qiáng)。何為單克隆抗體以及整個(gè)制備過程中的兩次篩選是學(xué)生理解的重點(diǎn)和難點(diǎn)。如果在教學(xué)中從植

2、物體細(xì)胞雜交的目的入手，學(xué)生更容易接受和理解雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)。如果借助教材中的資料信息，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，再以問題設(shè)置加以引領(lǐng)，就可以引導(dǎo)學(xué)生理解把握何為單克隆抗體以及兩次篩選的原因與措施。二、學(xué)情分析 學(xué)生是在學(xué)習(xí)了植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)本節(jié)課的，所以對于動物細(xì)胞融合這一部分應(yīng)該能較輕松的理解。關(guān)于癌細(xì)胞的特點(diǎn)以及抗體等知識已經(jīng)學(xué)習(xí)過，對單克隆抗體的制備的學(xué)習(xí)有一定的理論基礎(chǔ)。但是單克隆抗體的制備，涉及的知識跨度較大、綜合性強(qiáng)、過程較復(fù)雜，學(xué)生理解起來會有一定的難度，教師應(yīng)重點(diǎn)詳細(xì)介紹。三、教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(biāo) （1）簡述動物細(xì)胞融合和單克隆抗體制備的過程。

3、 （2）掌握動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別和聯(lián)系。 （3）了解單克隆抗體在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用。2.能力目標(biāo) （1）由植物體細(xì)胞雜交技術(shù)操作過程及目的到雜交瘤細(xì)胞的創(chuàng)造，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移和拓展聯(lián)系能力。 （2）讓學(xué)生嘗試總結(jié)設(shè)計(jì)單克隆抗體的制備，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識、大膽想象以及創(chuàng)造性的解決問題的能力。 （3）讓學(xué)生嘗試看懂單克隆抗體制備過程示意圖，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀及識圖能力。3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo) （1）讓學(xué)生閱讀動物細(xì)胞融合技術(shù)的發(fā)展簡史，體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展的過程，認(rèn)識到學(xué)無止境，形成終生學(xué)習(xí)的意識。 （2）讓學(xué)生閱讀單克隆抗體的發(fā)展過程，使學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)是一個(gè)探究過程，科學(xué)研究需

4、要?jiǎng)?chuàng)新的意識和合作精神。 （3）讓學(xué)生閱讀單克隆抗體在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用，體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會三者間的關(guān)系。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn) （1）動物細(xì)胞融合的過程 （2）單克隆抗體的制備和應(yīng)用。2.教學(xué)難點(diǎn) 單克隆抗體的制備過程。五、教法與學(xué)法 1.教法 采用引導(dǎo)自學(xué)探討歸納方式，并從 “植物體細(xì)胞雜交”技術(shù)的目的是集兩種植物的優(yōu)良性狀于一身入手，引導(dǎo)學(xué)生大膽推測和想象如何獲得一種細(xì)胞集兩種細(xì)胞的特點(diǎn)于一體。在培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力同時(shí)鍛造他們的想象力和創(chuàng)造力?！皢慰寺】贵w”的教學(xué)中，教師要做到適時(shí)地恰當(dāng)?shù)貙訉釉O(shè)問。引導(dǎo)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和合作互助中將本節(jié)的兩個(gè)難點(diǎn)一一擊破，同時(shí)精選例題和采用多媒

5、體輔助教學(xué)，進(jìn)一步突破難點(diǎn)。2.學(xué)法 自主學(xué)習(xí)法、合作探究學(xué)習(xí)法六、課前準(zhǔn)備 1學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)動物細(xì)胞融合與單克隆抗體，完成學(xué)案的課前預(yù)習(xí)部分。 2教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課堂學(xué)習(xí)學(xué)案，課后練習(xí)學(xué)案。七、課時(shí)安排：1課時(shí) 八、教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)手段和方法教學(xué)意圖1.導(dǎo)入師：前面我們學(xué)習(xí)過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的基本知識，植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過程是怎樣的？ 生：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(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。師：利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，可以跨越植物種屬間生殖隔離

6、的屏障，將我們所需的兩種植物的優(yōu)良性狀集于一身，培育出新的作物類型。那能不能采用類似的方法，讓不同種動物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交呢？科學(xué)家通過長期的探索，終于實(shí)現(xiàn)了這樣的設(shè)想。那么如何實(shí)現(xiàn)動物細(xì)胞的融合，以及動物細(xì)胞融合后有什么用途呢？這就是幾天我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。如果學(xué)生回答不全，則可投影植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖。寫出本節(jié)課標(biāo)題2.2.2動物細(xì)胞融合與單克隆抗體復(fù)習(xí)舊知識，引入新知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。2.動物細(xì)胞融合（1）細(xì)胞融合的概念（2）動物細(xì)胞融合的過程（3）動物細(xì)胞融合的意義和應(yīng)用3.單克隆抗體（1）單克隆抗體的概念（2）單克隆抗體的制備過程（3）單克隆抗體的應(yīng)用師：首先我們

7、一起來看看動物細(xì)胞融合的概念。請大家翻開課本P52，將第二段齊讀一遍。 請大家四人一組探討完成學(xué)案上三個(gè)問題。 1.為什么可以使用滅活的病毒促進(jìn)動物細(xì)胞融合？ 學(xué)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)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞發(fā)生融合。 2.不滅活的病毒能作為誘導(dǎo)劑嗎？ 學(xué)生：不能，因?yàn)椴粶缁畹牟《緯腥炯?xì)胞，而不能誘導(dǎo)細(xì)胞融合。 師：回答的非常好，從示意圖中我們可以看出，把兩個(gè)不同的動物細(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。當(dāng)堂練習(xí)1基因型為Aa與基因型為Bb的動物體細(xì)胞混合，用滅活的仙臺病毒處理后，不可能獲得下列哪種基因型的細(xì)胞(

8、)A.AAaa B.AaBb C.Aabb D.BBbb 3.植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的區(qū)別在學(xué)生分組討論的過程中教師巡回指導(dǎo)。當(dāng)堂練習(xí)2動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交的比較中，正確的是 （ ） A.誘導(dǎo)融合的方法完全相同 B.所用的技術(shù)手段完全相同 C.所采用的原理完全相同 D.都能形成雜種細(xì)胞閱讀課本P52中的小字，了解一下動物細(xì)胞融合技術(shù)的發(fā)展簡史。動物細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交（種間、屬間、科間、動植物之間）成為可能。具體成功的實(shí)例見大屏幕。在弄清什么是單克隆抗體之前，我們先來了解幾個(gè)問題： 1.傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法及缺陷是什么？抗體是由哪種細(xì)胞產(chǎn)生的？產(chǎn)量低、純

9、度低，且抗體的特異性差、靈敏度低。漿細(xì)胞2.B淋巴細(xì)胞有什么特點(diǎn)？每一個(gè)B淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）只能產(chǎn)生一種抗體。師：很好，正是由于B淋巴細(xì)胞的這個(gè)特點(diǎn)，所以要想獲得大量單一的抗體，必須由單個(gè)B淋巴細(xì)胞經(jīng)過無性繁殖（克隆），形成細(xì)胞群，這樣的細(xì)胞群所產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體，稱為單克隆抗體。 師：在體外培養(yǎng)的條件下，一個(gè)B淋巴細(xì)胞是不可能無限增殖的，那么，怎樣解決這一問題的呢？3.制備單克隆抗體的設(shè)想： 利用_產(chǎn)生特異性抗體的功能。 利用 無限增殖的特性。 利用_技術(shù)將兩種細(xì)胞融合獲得雜交瘤細(xì)胞。 利用_技術(shù)大量培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞。4.如果把B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞放在一起時(shí)，會有幾種融合方式

10、（類型）？B淋巴細(xì)胞- B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞-骨髓瘤細(xì)胞 B淋巴細(xì)胞-骨髓瘤細(xì)胞5.單克隆抗體制備的過程中，兩次篩選的目的各是什么？第1次篩選目的：得到雜交瘤細(xì)胞（多種）。第2次篩選目的：在雜交瘤細(xì)胞中篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈敏度高，可大量制備。當(dāng)堂練習(xí)3用a表示骨髓瘤細(xì)胞，用b表示B淋巴細(xì)胞，則細(xì)胞融合過程中兩次篩選的目的分別是 （ ） A.a、aa、ab、bb 、ba、aa、abab B.a、aa、ab、bb 、bab產(chǎn)生特定抗體的ab C.a、aa、ab、bb 、bab、bb 、bab D.a、aa、ab、bb 、baa能無限增殖的aa教師引導(dǎo)學(xué)

11、生閱讀課本進(jìn)行回答，多媒體展示問題1.單克隆抗體的應(yīng)用有哪些？2.生物導(dǎo)彈的組成及優(yōu)點(diǎn)。閱讀教材學(xué)生閱讀生物技術(shù)資料卡，思考并回答問題。養(yǎng)學(xué)生交流的能力及查閱相關(guān)資料的能力。體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展的過程。PPT展示閱讀教材P53-54教師提醒學(xué)生看圖或相應(yīng)文字。學(xué)生閱讀教材，討論。了解動物細(xì)胞融合的概念。 培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力及自主解決問題的能力。聯(lián)系舊知識，提供一個(gè)比較的對象，以此達(dá)到知識遷移的目的。總結(jié)動物細(xì)胞融合的知識要點(diǎn)。讓學(xué)生嘗試看懂單克隆抗體制備過程示意圖，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀及識圖能力。使學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)是一個(gè)探究過程，科學(xué)研究需要?jiǎng)?chuàng)新的意識和合作精神。 了解單克隆抗體的應(yīng)用，體驗(yàn)科學(xué)

12、、技術(shù)、社會三者間的關(guān)系。4.小結(jié)作業(yè)布置完成學(xué)案上的課后練習(xí)。九、板書設(shè)計(jì)一、動物細(xì)胞的融合 二、單克隆抗體 1、概念： 1、概念： 2、原理 2、原理： 3、過程： 3、制備過程： 4、意義：制備單克隆抗體 4、應(yīng)用：“生物導(dǎo)彈” 課后練習(xí)1.動物細(xì)胞融合和植物原生質(zhì)體融合比較，在動物細(xì)胞融合中有特殊性的是 ( ) A.融合的原理 B.融合的優(yōu)點(diǎn) C.融合的誘導(dǎo)方法 D.、融合的類型2.下圖是單克隆抗體制備過程示意圖，其中1過程注射的物質(zhì)和A細(xì)胞的名稱為 ( ) A.抗體、T淋巴細(xì)胞 B.抗原、T淋巴細(xì)胞 C.抗體、B淋巴細(xì)胞 D.抗原、效應(yīng)B淋巴細(xì)胞3.單克隆抗體和血清抗體相比，其優(yōu)越性

13、在于 ( ) A.單克隆抗體能夠制成“生物導(dǎo)彈” B.單克隆抗體能夠在體外制備 C.單克隆抗體比血清抗體的特異性強(qiáng)、免疫活性高 D.單克隆抗體制備過程簡單4.單克隆抗體技術(shù)在疾病診斷和治療以及生命科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于單克隆抗體的敘述，錯(cuò)誤的是 ( ) A.特異性強(qiáng)、靈敏度高 B.與抗癌藥物結(jié)合可制成“生物導(dǎo)彈” C.體外培養(yǎng)B淋巴細(xì)胞可大量分泌單克隆抗體 D.由效應(yīng)B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合而成的雜交瘤細(xì)胞分泌5.試管嬰兒、試管苗、克隆羊三者均屬于生物工程技術(shù)的杰出成果,下面對其生物學(xué)原理及技術(shù)的敘述正確的是 ( ) A.都屬于無性生殖,能保持母本性狀 B.都是細(xì)胞工程的技術(shù)范圍C.都充分體現(xiàn)了體細(xì)胞的全能性 D.都不會發(fā)生基因重組和變異6.右圖為細(xì)胞融合的簡略過程，請據(jù)圖回答：（1）若A、B是植物細(xì)胞，在細(xì)胞融合之前已用 處理，除去了 ；由A、B到細(xì)胞C的過程中，常用的物理方法是 。融合完成的標(biāo)志是_。（2）若A、B是植物細(xì)胞，則形成的D細(xì)胞還要應(yīng)用 技術(shù)把D培養(yǎng)成植株。（3）若A、B是動物細(xì)胞，一般取自_，然后用_使