生物人教版（2019）选择性必修3 2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体说课（共25张ppt）
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修3 2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体说课（共25张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-08 20:03:01 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第2章 细胞工程
2.2 动物细胞工程
动物细胞融合技术与单克隆抗体
01
02
04
05
03
06
C
ONTENTS
教学设计思路
点击此处添加正文
教学目标
点击此处添加正文
教学重难点
点击此处添加正文
教学过程
点击此处添加正文
教学反思
点击此处添加正文
目 录
教材分析
点击此处添加正文
本章教材分析
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
2.2.2 动物细胞融合技术与单克隆抗体
说教与学
与本节内容对应的课程标准的“内容要求”是：阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程；概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。
“教学提示”有：收集单克隆抗体在临床上实际应用的资料，并进行交流分享。
结合教材内容，确定本节的教学目标如下。
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
教学目标
1. 阐明动物细胞融合技术的概念，举例说出诱导动物细胞融合的方法。
2. 概述单克隆抗体的制备过程。
3. 认同单克隆抗体在临床上具有重要的应用价值。
重点
难点
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
（1）动物细胞融合技术
（2）单克隆抗体的制备和应用。
单克隆抗体的制备和应用。
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
什么是单克隆抗体？它有什么特点？
观看视频《免疫攻防战——单克隆抗体》，了解单克隆抗体的特点和应用。利用“环词法”，分析“单克隆抗体”一词中“单”和“克隆”的含义，进一步认识单克隆抗体的特点。
单克隆抗体的制备主要依赖什么技术？
基于制备单克隆抗体的原理，认识到制备单克隆抗体需要用到动物细胞融合技术，进而学习动物细胞融合技术的概念。
通过与植物体细胞杂交技术进行比较，了解诱导动物细胞融合的方法和过程。
单克隆抗体的制备过程是怎样的？
在教师的指导下，自主建构制备单克隆抗体的流程，并随着学习的深入，不断完善流程。
单克隆抗体在临床上有哪些应用？
利用教材“思考 讨论 单克隆抗体的应用”中的资料，探讨单克隆抗体在临床上的应用。
以小组为单位，交流搜集到的有关单克隆抗体在临床上应用的资料，进一步探讨单克隆抗体的应用前景。
教学设计思路
一．复习旧知，引入新知
创设情境
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
（1）动物细胞融合技术：指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术
诱导原生质体融合
物理方法：电融合法、离心法
化学方法：聚乙二醇融合法、
高Ca2+-高pH融合法
（2）原理：细胞膜具有流动性
诱导动物细胞融合
物理方法：电融合法
化学方法：聚乙二醇（PEG）融合法
生物方法：灭活的病毒诱导法
2.动物细胞融合
一.动物细胞工程
（3）过程
仙台病毒
紫外线
灭活
丧失感染活性（不感染细胞）
保留融合活性（诱导细胞融合）
（1）“灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？
灭活是指用物理或化学手段使病毒失去感染能力，但是并不破坏病毒的抗原结构。
病毒表面的糖蛋白和一些酶与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
（2）灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？
相关信息
(4)动物细胞融合结果：
形成单核细胞，具有原来两个或多个细胞的遗传信息，可表现出两个或多个亲本的特点。
思考：诱导融合后的细胞一定具有双方的遗传信息吗？为什么？
不一定，诱导A、B两种细胞融合，融合后可能有A、B未融合细胞及AA、AB、BB等多种细胞，因此细胞融合后需要进行筛选。
2.动物细胞融合
一.动物细胞工程
①突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。
②成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
③利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
(5)意义：
2.动物细胞融合
一.动物细胞工程
植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞融合前的处理方法诱导细胞融合的方法细胞融合成功的标志主要用途意义细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞电融合法、离心法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法再生出细胞壁细胞核的融合获得完整的杂种植株主要用于制造单克隆抗体打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较3.单克隆抗体及其应用
抗原不纯
抗体不纯
缺陷：产量低、纯度低，
且抗体的特异性差、灵敏度低。
不能无限增殖产生大量抗体
动物体内
抗原
刺激
浆细胞
抗体
筛选单一B细胞
增殖分化
抗原
免疫过程
传统抗体
多种混合
一.动物细胞工程
（1）早期获得抗体的方法
米尔斯坦
科勒
由于发明了单克隆抗体的制备技术，米尔斯坦和科勒于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
（能产生抗体）
（能大量增殖）
融合细胞
（既能产生抗体，又能大量增殖）
（2）一个大胆的设想
（3）单克隆抗体的制备过程
注射特定蛋白免疫小鼠
培养小鼠
骨髓瘤细胞
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
多种细胞
多种杂交瘤细胞
能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
选择培养基筛选
克隆化培养
专一抗体检测
注射到小鼠
腹腔内增殖
体外培养
单克隆抗体
融合
3.单克隆抗体及其应用
一.动物细胞工程
应用到的技术：
原理：
细胞膜具有一定的流动性、细胞增殖
多种杂交细胞及未融合的细胞
诱导 融合
小鼠骨髓瘤细胞
多种B淋巴细胞
给小鼠注射特定抗原
提取
杂交瘤细胞
第一次筛选
用特定的选择性培养基
第二次筛选
足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞
体外培养
注射到小鼠腹腔
大量单克隆抗体
克隆化培养、抗体检测
（既能迅速大量增殖，又能产生抗体）
（产生抗体）
（能无限增殖）
从腹腔液中提取
从培养液中提取
归纳：
（可进行多次）
动物细胞融合、
动物细胞培养
第一次筛选第二次筛选原因方法结果诱导融合后得到的细胞中，除杂交瘤细胞之外，还有未融合的亲本细胞，也有融合的具有同种核的细胞由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经第一次筛选之后获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞用特定的选择培养基进行筛选用96孔板培养，在每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞的情况下，进行克隆化培养和抗体检测（进行多次筛选）筛选获得杂交瘤细胞获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞两次筛选的比较单克隆抗体的应用
资料1 用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”。在妊娠第8天就可以作出诊断，这比原来的诊断方法提前了10d左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。
资料2 使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，
在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。抗体-药物偶联物（antibody-drugconjugates, ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成，它的作用机制如下图所示。
单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。
利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病
2.单克隆抗体的应用
（1）广泛用作诊断试剂
实例：
（2）运载药物：
如ADC。
（3）直接用于治疗疾病。
实例：利妥昔单抗（美罗华）是一种针对CD20抗原的人鼠嵌合型单克隆抗体，是第一个被FDA批准用于临床治疗的单抗。进入人体后能通过介导抗体依赖的细胞毒性作用、补体依赖的细胞毒性作用和抗体与CD20分子结合引起的直接效应，抑制细胞生长，改变细胞周期以及凋亡等方式杀死淋巴瘤细胞。
一.动物细胞工程
3.单克隆抗体及其应用
1.单克隆抗体的优点：
本堂小结
一.动物细胞工程
巩固练习
03
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
四．巩固练习
【思考讨论】
①为什么不直接选用特定的浆细胞直接去培养？
_______________________________________________________。
②相应的B细胞是从小鼠的 内提取，骨髓瘤细胞是从小鼠的 中提取。
浆细胞已经高度分化，不能在分裂
脾脏
骨髓
③杂交瘤细胞的特点是__________________________________________
④细胞融合后需经两次筛选。
第一次筛选的目的是_____________________________________；
第二次筛选的目的是______________________________________。
⑤单克隆抗体的优点：____________________________________
⑥筛选获得的杂交瘤细胞可在 条件下做大规模培养，也可以注射到小鼠的 内增殖，这样就可以从 中或小鼠的 中提取出大量的单克隆抗体
筛选得到杂交瘤细胞（多种）
筛选得到能产生特异性抗体的杂交瘤细胞群
特异性强，灵敏度高，并可大量制备
体外
腹腔
培养液
腹水
既能迅速大量繁殖，又能产生单一的特异性抗体。
用现代医学利用单克隆抗体治疗癌症的情境来引人，引导学生逐步学习单克隆抗体的制备技术、流程和应用，并在不断生成问题和解决问题的过程中，实现了课堂的有效生成。本节教学具有以下特点。
1. 以“单克隆抗体” 线，有机串联教学内容
本节课教师紧紧围绕“单克隆抗体”这一线索，依次进行单克隆抗体是什么、制备单克隆抗体需要的技术、制备单克隆抗体的过程、单克隆抗体在临床上的应用等内容的教学。教师巧妙地将本节课的另一个重点内容“动物细胞融合技术”的教学融人其中，学生知道了技术的应用，对技术原理、流程的学习理解也就水到渠成了。
反思
2. 精心设计问题串，促进思维能力的发展
教师为达成教学目标，设计了层次鲜明的问题串，有效推动教学朝着预期目标进行。例如。
教师在指明要制备单克隆抗体，就需要找到一种能分泌抗体且增殖能力强的细胞的前提下，设计了问题串：什么细胞能产生抗体？一能产生抗体的细胞能否大量增殖？一什么细胞具有无限增殖的能力？一能否培养出一种能分泌抗体且增殖能力强的细胞？这些问题环环相扣，学生在解决前一问题的过程中，又会生成新的问题。就这样在不断生成问题与解决问题的过程中，他们的思维被引向深处。在学生建构制备单克隆抗体流程的过程中，教师同样设计了具有启发性的间题。
反思
第2章 细胞工程
2.2 动物细胞工程
动物细胞融合技术与单克隆抗体
01
02
04
05
03
06
C
ONTENTS
教学设计思路
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教学目标
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教学重难点
点击此处添加正文
教学过程
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教学反思
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目 录
教材分析
点击此处添加正文
本章教材分析
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
2.2.2 动物细胞融合技术与单克隆抗体
说教与学
与本节内容对应的课程标准的“内容要求”是：阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程；概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。
“教学提示”有：收集单克隆抗体在临床上实际应用的资料，并进行交流分享。
结合教材内容，确定本节的教学目标如下。
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
教学目标
1. 阐明动物细胞融合技术的概念，举例说出诱导动物细胞融合的方法。
2. 概述单克隆抗体的制备过程。
3. 认同单克隆抗体在临床上具有重要的应用价值。
重点
难点
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
（1）动物细胞融合技术
（2）单克隆抗体的制备和应用。
单克隆抗体的制备和应用。
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
什么是单克隆抗体？它有什么特点？
观看视频《免疫攻防战——单克隆抗体》，了解单克隆抗体的特点和应用。利用“环词法”，分析“单克隆抗体”一词中“单”和“克隆”的含义，进一步认识单克隆抗体的特点。
单克隆抗体的制备主要依赖什么技术？
基于制备单克隆抗体的原理，认识到制备单克隆抗体需要用到动物细胞融合技术，进而学习动物细胞融合技术的概念。
通过与植物体细胞杂交技术进行比较，了解诱导动物细胞融合的方法和过程。
单克隆抗体的制备过程是怎样的？
在教师的指导下，自主建构制备单克隆抗体的流程，并随着学习的深入，不断完善流程。
单克隆抗体在临床上有哪些应用？
利用教材“思考 讨论 单克隆抗体的应用”中的资料，探讨单克隆抗体在临床上的应用。
以小组为单位，交流搜集到的有关单克隆抗体在临床上应用的资料，进一步探讨单克隆抗体的应用前景。
教学设计思路
一．复习旧知，引入新知
创设情境
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
（1）动物细胞融合技术：指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术
诱导原生质体融合
物理方法：电融合法、离心法
化学方法：聚乙二醇融合法、
高Ca2+-高pH融合法
（2）原理：细胞膜具有流动性
诱导动物细胞融合
物理方法：电融合法
化学方法：聚乙二醇（PEG）融合法
生物方法：灭活的病毒诱导法
2.动物细胞融合
一.动物细胞工程
（3）过程
仙台病毒
紫外线
灭活
丧失感染活性（不感染细胞）
保留融合活性（诱导细胞融合）
（1）“灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？
灭活是指用物理或化学手段使病毒失去感染能力，但是并不破坏病毒的抗原结构。
病毒表面的糖蛋白和一些酶与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
（2）灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？
相关信息
(4)动物细胞融合结果：
形成单核细胞，具有原来两个或多个细胞的遗传信息，可表现出两个或多个亲本的特点。
思考：诱导融合后的细胞一定具有双方的遗传信息吗？为什么？
不一定，诱导A、B两种细胞融合，融合后可能有A、B未融合细胞及AA、AB、BB等多种细胞，因此细胞融合后需要进行筛选。
2.动物细胞融合
一.动物细胞工程
①突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。
②成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
③利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
(5)意义：
2.动物细胞融合
一.动物细胞工程
植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞融合前的处理方法诱导细胞融合的方法细胞融合成功的标志主要用途意义细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞电融合法、离心法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法再生出细胞壁细胞核的融合获得完整的杂种植株主要用于制造单克隆抗体打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较3.单克隆抗体及其应用
抗原不纯
抗体不纯
缺陷：产量低、纯度低，
且抗体的特异性差、灵敏度低。
不能无限增殖产生大量抗体
动物体内
抗原
刺激
浆细胞
抗体
筛选单一B细胞
增殖分化
抗原
免疫过程
传统抗体
多种混合
一.动物细胞工程
（1）早期获得抗体的方法
米尔斯坦
科勒
由于发明了单克隆抗体的制备技术，米尔斯坦和科勒于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
（能产生抗体）
（能大量增殖）
融合细胞
（既能产生抗体，又能大量增殖）
（2）一个大胆的设想
（3）单克隆抗体的制备过程
注射特定蛋白免疫小鼠
培养小鼠
骨髓瘤细胞
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
多种细胞
多种杂交瘤细胞
能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
选择培养基筛选
克隆化培养
专一抗体检测
注射到小鼠
腹腔内增殖
体外培养
单克隆抗体
融合
3.单克隆抗体及其应用
一.动物细胞工程
应用到的技术：
原理：
细胞膜具有一定的流动性、细胞增殖
多种杂交细胞及未融合的细胞
诱导 融合
小鼠骨髓瘤细胞
多种B淋巴细胞
给小鼠注射特定抗原
提取
杂交瘤细胞
第一次筛选
用特定的选择性培养基
第二次筛选
足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞
体外培养
注射到小鼠腹腔
大量单克隆抗体
克隆化培养、抗体检测
（既能迅速大量增殖，又能产生抗体）
（产生抗体）
（能无限增殖）
从腹腔液中提取
从培养液中提取
归纳：
（可进行多次）
动物细胞融合、
动物细胞培养
第一次筛选第二次筛选原因方法结果诱导融合后得到的细胞中，除杂交瘤细胞之外，还有未融合的亲本细胞，也有融合的具有同种核的细胞由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经第一次筛选之后获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞用特定的选择培养基进行筛选用96孔板培养，在每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞的情况下，进行克隆化培养和抗体检测（进行多次筛选）筛选获得杂交瘤细胞获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞两次筛选的比较单克隆抗体的应用
资料1 用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”。在妊娠第8天就可以作出诊断，这比原来的诊断方法提前了10d左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。
资料2 使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，
在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。抗体-药物偶联物（antibody-drugconjugates, ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成，它的作用机制如下图所示。
单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。
利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病
2.单克隆抗体的应用
（1）广泛用作诊断试剂
实例：
（2）运载药物：
如ADC。
（3）直接用于治疗疾病。
实例：利妥昔单抗（美罗华）是一种针对CD20抗原的人鼠嵌合型单克隆抗体，是第一个被FDA批准用于临床治疗的单抗。进入人体后能通过介导抗体依赖的细胞毒性作用、补体依赖的细胞毒性作用和抗体与CD20分子结合引起的直接效应，抑制细胞生长，改变细胞周期以及凋亡等方式杀死淋巴瘤细胞。
一.动物细胞工程
3.单克隆抗体及其应用
1.单克隆抗体的优点：
本堂小结
一.动物细胞工程
巩固练习
03
说教材
说学情
说目标
说重难点
说过程
说教与学
四．巩固练习
【思考讨论】
①为什么不直接选用特定的浆细胞直接去培养？
_______________________________________________________。
②相应的B细胞是从小鼠的 内提取，骨髓瘤细胞是从小鼠的 中提取。
浆细胞已经高度分化，不能在分裂
脾脏
骨髓
③杂交瘤细胞的特点是__________________________________________
④细胞融合后需经两次筛选。
第一次筛选的目的是_____________________________________；
第二次筛选的目的是______________________________________。
⑤单克隆抗体的优点：____________________________________
⑥筛选获得的杂交瘤细胞可在 条件下做大规模培养，也可以注射到小鼠的 内增殖，这样就可以从 中或小鼠的 中提取出大量的单克隆抗体
筛选得到杂交瘤细胞（多种）
筛选得到能产生特异性抗体的杂交瘤细胞群
特异性强，灵敏度高，并可大量制备
体外
腹腔
培养液
腹水
既能迅速大量繁殖，又能产生单一的特异性抗体。
用现代医学利用单克隆抗体治疗癌症的情境来引人，引导学生逐步学习单克隆抗体的制备技术、流程和应用，并在不断生成问题和解决问题的过程中，实现了课堂的有效生成。本节教学具有以下特点。
1. 以“单克隆抗体” 线，有机串联教学内容
本节课教师紧紧围绕“单克隆抗体”这一线索，依次进行单克隆抗体是什么、制备单克隆抗体需要的技术、制备单克隆抗体的过程、单克隆抗体在临床上的应用等内容的教学。教师巧妙地将本节课的另一个重点内容“动物细胞融合技术”的教学融人其中，学生知道了技术的应用，对技术原理、流程的学习理解也就水到渠成了。
反思
2. 精心设计问题串，促进思维能力的发展
教师为达成教学目标，设计了层次鲜明的问题串，有效推动教学朝着预期目标进行。例如。
教师在指明要制备单克隆抗体，就需要找到一种能分泌抗体且增殖能力强的细胞的前提下，设计了问题串：什么细胞能产生抗体？一能产生抗体的细胞能否大量增殖？一什么细胞具有无限增殖的能力？一能否培养出一种能分泌抗体且增殖能力强的细胞？这些问题环环相扣，学生在解决前一问题的过程中，又会生成新的问题。就这样在不断生成问题与解决问题的过程中，他们的思维被引向深处。在学生建构制备单克隆抗体流程的过程中，教师同样设计了具有启发性的间题。
反思