动物细胞融合与单克隆抗体

《动物细胞融合与单克隆抗体》教学设计
学科 生物 教材名称 现代生物科技专题 教材出版社 人民教育出版社
课题名称 动物细胞融合与单克隆抗体 年级 高二 学期 第二学期
教学目标 知识目标 ⑴ 掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。⑵ 简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。⑶ 了解单克隆抗体在医学实践中的应用，并说其应用实例。
能力目标 让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程，指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法，使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。
情感目标 通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成果，使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，知识不断更新并向前发展，认识到学无止境，形成终生学习的意识
重点与难点 动物细胞的融合和单克隆抗体制备的过程。
指导思想 科学是一个不断探索的过程，通过本课题的教学，让学生不仅能说出动物细胞融合的过程、单克隆抗体的生产过程，而且能充分体验到科学是一个过程及科学、技术、社会三者之间的关系。
教学思路 由人——鼠细胞的融合导出动物细胞融合（概念、过程、意义和应用）——→单克隆抗体（概念、制备过程应用）——→课堂小结
教学手段 动物细胞融合、单克隆抗体制备过程的教学课件
教 学 过 程 预 设
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
1.实例引入新课──细胞融合。2.复习提问。 1970年，有两位科学家做了一个人——鼠细胞融合的实验，以证明细胞膜上的蛋白质分子是运动的。那么，如何实现人——鼠细胞的融合，以及动物细胞融合后还有什么用途呢？这就是今天我们这节课要学习的内容。 由于动物细胞融合与前面所学的植物体细胞杂交技术相似，所以我们通过两个问题，来回顾一下有关植物体细胞杂交技术的基本知识。第一个问题是：植物体细胞杂交技术的过程是怎样的？第二个问题是：动植物细胞在结构上有何区别？ 学生观看投影“人—鼠细胞融合”过程的图片。学生讨论得出答案。第一个问题是：先用酶去除两种植物细胞的细胞壁，使之成为原生质体，再用物理或化学的方法，诱导两种原生质体融合成杂种细胞，最后用植物组织培养的方法把杂种细胞培育成新的植物体。第二个问题是：动物细胞无细胞壁、无明显的液泡、无质体。 激发学生学习兴趣。复习旧知识，为学习新知识奠定基础。
3.学习新课──动物细胞融合。（1）动物细胞融合的概念。（2）动物细胞融合的过程。（3）动物细胞融合的意义和应用。
有了以上的基本知识，请大家阅读课本P52第二自然段并讨论以下问题。1、动物细胞融合的基本原理与植物原生质体融合的基本原理是否相同？2、动物细胞融合的具体过程是否也和植物原生质体融合的过程一样？投影“用灭活病毒诱导动物细胞融合过程”的示意图。请阅读课本P52的生物技术资料卡，思考并回答下面问题：1、为什么灭活的病毒能作为诱导剂？2、不灭活的病毒能作为诱导剂吗？3、在实际操作过程中，是只用单个的两种细胞来融合吗？为什么？请同学们了解一下动物细胞融合技术的发展简史。从动物细胞融合技术发展简史的资料中，我们能切实体验到这个技术是在不断发展的，那么，实现动物细胞融合有什么意义呢？组织学生观看具体成功的实例见大屏幕。过度：正因为如此，细胞融合技术已广泛应用于细胞学、遗传学、免疫学及生物新品种培育等领域，但此技术还有一个十分重要的用途，就是制备单克隆抗体。有同学听说过单克隆抗体一词吗？在弄清什么是单克隆抗体之前，我们先来了解以下两个问题： 学生阅读教材，理解概念。讨论这两个问题，加深对概念的理解。观看投影“用灭活病毒诱导动物细胞融合过程”的示意图并阅读生物技术资料卡，思考并讨论问题。1、因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。2、不能，因为不灭活的病毒会感染细胞，而不能诱导细胞融合。3、在植物体细胞杂交过程的实际操作过程中，是把多个两种细胞放在一起，让它们融合的。学生观看具体成功的实例见大屏幕。总结结论：克服有性杂交方法有局限性，打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能。大多数同学回答不出来。给学生留下更多地思维空间。让学生自己阅读动物细胞融合技术的发展简史。 了解动物细胞融合的概念。培养学生运用已有知识解决新问题的能力。了解动物细胞融合的过程。培养学生的阅读能力及自主解决问题的能力。培养思维的广阔性。让学生再次回顾植物体细胞杂交过程，思考并回答问题。联系旧知识，提供一个比较的对象，以此达到知识迁移的目的。体验科学技术是一个不断发展的过程。自然过渡到单克隆抗体的内容。
4.学习新课──单克隆抗体。（1）单克隆抗体的概念。（2）单克隆抗体的生产过程。（3）克隆抗体的应用。 指导学学生生阅读课本并思考：1、传统的抗体生产方法及缺陷是什么？ 2、B淋巴细胞有什么特点？。组织学生讨论单克隆抗体的概念。投影在大屏幕上展示概念。可遗憾的是，在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的，那么，科学家是怎样解决这一问题的呢？想一想，能利用细胞融合技术来制备单克隆抗体吗？请大家先阅读课本P53~54单克隆抗体制备的文字及示意图，再思考并讨论下列问题：1、两位科学家极富创造性的设想是什么？（此问题对学生来讲稍难些，教师可提醒学生看图或相应的文字。）2、如果把B淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起时，会有几种融合方式？3、能产生抗体的杂交瘤细胞是如何筛选出来的？4、科学家又是如何利用杂交瘤细胞来生产抗体的呢？正是由于这两位科学家的杰出贡献，他们于1984年双双获得诺贝尔生理学或医学奖。有关单克隆抗体的应用。请大家阅读课本P54～55的内容，阅读后，请一位同学归纳一下单克隆抗体有哪些主要的用途。最好能结合其中的一个用途，如“生物导弹”问题，谈一谈你对其应用前景的认识。 阅读课本，找出答案：1、传统的抗体生产方法是向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需要的抗体。这种生产抗体的方法产量和纯度都很低，而且制备的抗体特异性差。2、B淋巴细胞能产生抗体，但每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。单个B淋巴细胞进行无性繁殖，也就是通过克隆形成细胞群，这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强的抗体，即单克隆抗体，这就是单克隆抗体的概念。先让学生阅读教材，再采用师生共同讨论的方法学习此部分内容。阅读课本后讨论：1、如果把一种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，所得到的融合细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。2、有B淋巴细胞间的融合、骨髓瘤细胞间的融合以及B淋巴细胞与骨髓瘤细胞间的融合。3、先用选择性培养基筛选出杂种细胞，再进行抗体检测（第二次筛选）和克隆化培养就能得到杂交瘤细胞。4、第一种方法是：将杂交瘤细胞在体外大规模培养，从细胞培养液中就能提取大量的单克隆抗体；第二种方法是：把杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖，再从小鼠腹腔中提取单克隆抗体。 把本节课的难点问题分解成问题串逐一讨论解决。了解单克隆抗体的概念。提出问题，诱导思考，步步深入地了解单克隆抗体的生产过程。培养学生的阅读及识图能力，使学生体验到科学是一个探究过程，科学研究需要创新的意识和合作精神。了解单克隆抗体的应用。
5.小结。6.布置作业或实践活动。 本节课我们学习了有关动物细胞融合和单克隆抗体的内容，通过本节课的学习，大家应不仅能说出动物细胞融合的过程、单克隆抗体的生产过程，而且应能充分体验科学是一个过程及科学、技术、社会三者之间的关系。课后作业为课本P55“思考与探究”的三道题，如有条件，可按课本中实践活动的要求组织学生完成。 学生阅读教材，讨论，教师可投影有关应用的资料。课后完成，下节课由学生回答。 体验科学、技术、社会三者间的关系。提出本节课最终的学习目标。
教学反思 本节课运用了探究式的教学模式，教师先提出学习情境，激发学生的兴趣和学习积极性，使学生处于主动获取知识的主体地位，教学过程中通过师生互动、生生互动的方式活跃了课堂气氛。学生的学习效果有很大的提高。但教学过程中老师所占的时间还是太多，学生自主讨论和解决问题的时间较少，还需要努力改进。