动物细胞融合与单克隆抗体-教学设计

单克隆抗体教学设计一、教材分析《动物细胞融合与单克隆抗体》是人教版高中生物选修3专题2第2节第2部分内容。

制备单克隆抗体是动物细胞工程应用的典型实例，涉及动物细胞培养、动物细胞融合技术等多方面技术，其原理还涉及特异性免疫、细胞癌变等知识。

知识跨度大，综合性强。

整个制备过程既需要复杂的实验条件，又具有特定的技术步骤（尤其是杂交瘤细胞的筛选），是学生学习的重点和难点。

二、学情分析学生已经学习了植物体细胞杂交的有关内容，动物细胞融合与植物原生质体融合比较相似，有利于新内容的学习。

学生学习制备单克隆抗体时，距离学习特异性免疫和细胞癌变等知识的时间比较久，学生对这部分知识遗忘较多，教师必须采用合适的方法引导学生回忆起这部分内容。

三、教学目标1.知识目标：举例说出单克隆抗体的原理和应用2.能力目标：（1）尝试设计实验（2）学会实验过程的分析，尝试解决问题3、情感目标：（1）在合作与交流中分享解决问题后的愉悦（2）介绍单克隆抗体技术的发展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。

四、教学重点与难点1、教学重点：单克隆抗体的制备和应用。

2、教学难点：单克隆抗体的制备过程。

五、教法与学法1、教法：讲授法、问答法。

2、学法：学生主要采用自学、讨论相结合的方法，进行本节课的学习。

六、课时：1课时七、教学过程制备过程【小组合作学习】然后回答问题，总结出制备单克隆抗体的流程图。

（见学案注：第4个问题后，提供一种选择性培养基的资料，让同学们筛选出杂交瘤细胞。

补充资料：已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。

人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。

鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖。

教师讲解：用有限稀释法筛选出所需抗体的杂交瘤细胞。

补充资料：有限稀释法：通过适当的稀释达到分离单个细胞进行培养的目的。

动物细胞融合与单克隆抗体(教案)第一章：动物细胞融合概述1.1 动物细胞融合的定义与意义1.2 动物细胞融合的方法1.3 动物细胞融合的应用第二章：细胞融合的诱导方法2.1 物理方法2.1.1 电融合法2.1.2 超声波融合法2.2 化学方法2.2.1 聚乙二醇(PEG)融合法2.2.2 灭活病毒融合法2.3 生物方法2.3.1 细胞表面分子的诱导2.3.2 细胞内信号传导途径的诱导第三章：单克隆抗体的制备与鉴定3.1 杂交瘤技术的原理及流程3.1.1 杂交瘤技术的原理3.1.2 杂交瘤细胞的筛选与克隆化3.1.3 单克隆抗体的生产与纯化3.2 单克隆抗体的性质鉴定3.2.1 抗体特异性鉴定3.2.2 抗体亲和力鉴定3.2.3 抗体效价测定第四章：单克隆抗体的应用4.1 诊断方面4.1.1 酶联免疫吸附试验(ELISA)4.1.2 免疫荧光技术4.1.3 免疫组化技术4.2 治疗方面4.2.1 抗体药物4.2.2 抗体介导的免疫治疗4.2.3 抗体工程第五章：动物细胞融合与单克隆抗体的研究进展5.1 重组抗体技术5.1.1 重组抗体的制备方法5.1.2 重组抗体的应用5.2 抗体的人源化5.2.1 人源化抗体的制备方法5.2.2 人源化抗体的优势及应用5.3 抗体生物制药的发展趋势5.3.1 抗体药物的联合应用5.3.2 纳米抗体技术5.3.3 抗体药物的个性化治疗第六章：细胞融合的效率与优化6.1 影响细胞融合效率的因素6.1.1 细胞类型与状态6.1.2 诱导方法的选择与优化6.1.3 融合条件与时间的控制6.2 提高细胞融合效率的策略6.2.1 细胞预处理技术6.2.2 融合诱导剂的浓度与处理时间6.2.3 融合过程中的物理和化学条件控制第七章：杂交瘤细胞的筛选与克隆化7.1 筛选杂交瘤细胞的方法7.1.1 选择性培养基的筛选7.1.2 HAT选择性培养基的原理与应用7.1.3 筛选过程中的计数与纯度评估7.2 克隆化培养技术7.2.1 有限稀释法7.2.2 显微镜手工分离法7.2.3 自动化克隆化技术第八章：单克隆抗体的生产与纯化8.1 单克隆抗体的生产8.1.1 体外培养体系的设计8.1.2 培养条件的优化8.1.3 细胞株的生产能力评估8.2 单克隆抗体的纯化8.2.1 纯化方法的选择8.2.2 蛋白质A/G纯化法8.2.3 离子交换色谱和凝胶过滤色谱第九章：单克隆抗体的特性分析与质量控制9.1 抗体特异性分析9.1.1 抗原结合实验9.1.2 交叉反应分析9.1.3 抗体竞争实验9.2 抗体亲和力测定9.2.1 生物素-亲和力实验9.2.2 酶联免疫吸附实验(ELISA)9.2.3 表面等离子共振(SPR)技术9.3 抗体质量控制9.3.1 抗体产量与纯度的控制9.3.2 抗体稳定性的评估9.3.3 抗体生物安全性检测第十章：实验操作指南与常见问题解析10.1 实验操作指南10.1.1 实验材料与设备准备10.1.2 实验步骤与操作流程10.1.3 实验结果记录与分析10.2 常见问题解析10.2.1 细胞融合失败的原因10.2.2 杂交瘤细胞筛选困难的原因10.2.3 单克隆抗体产量低的原因10.2.4 抗体质量问题的排查与解决第十一章：动物细胞融合与单克隆抗体的实验设计11.1 实验目的与意义的确定11.2 实验步骤的设计与优化11.3 实验条件的控制与调整11.4 实验数据的采集与分析第十二章：动物细胞融合与单克隆抗体的研究案例分析12.1 案例一：治疗性抗体的研发与应用12.1.1 案例背景与问题陈述12.1.2 实验设计与方法12.1.3 结果分析与讨论12.2 案例二：诊断用单克隆抗体的开发12.2.1 案例背景与问题陈述12.2.2 实验设计与方法12.2.3 结果分析与讨论第十三章：动物细胞融合与单克隆抗体技术的拓展应用13.1 抗体偶联药物(ADCs)13.1.1 ADCs的制备与性质13.1.2 ADCs的应用与挑战13.2 免疫调节剂的研究13.2.1 免疫调节剂的类型与作用机制13.2.2 免疫调节剂的应用前景13.3 疫苗研发与免疫预防13.3.1 疫苗设计与制备13.3.2 疫苗的临床试验与评价第十四章：动物细胞融合与单克隆抗体技术的未来趋势14.1 基因编辑技术在抗体研究中的应用14.1.1 CRISPR/Cas9技术在抗体基因克隆中的应用14.1.2 基因编辑技术在抗体亲和力增强中的应用14.2 与高通量技术在抗体发现中的应用14.2.1 在抗体设计中的应用14.2.2 高通量筛选技术在抗体筛选中的应用14.3 细胞治疗与组织工程中的应用14.3.1 利用抗体技术促进细胞治疗的发展14.3.2 抗体技术在组织工程中的应用第十五章：教学总结与评价15.1 教学目标的回顾与评估15.2 学生反馈与教学改进15.3 教学资源的整合与优化15.4 课程考核与评价标准重点和难点解析本文主要介绍了动物细胞融合与单克隆抗体的相关知识，重点包括细胞融合的方法、诱导手段、单克隆抗体的制备与鉴定、应用以及研究进展。

《动物细胞融合和单克隆抗体》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）简述动物细胞融合的概念和方法。

（2）理解单克隆抗体的制备过程及应用。

2、能力目标（1）通过对动物细胞融合过程的学习，培养学生的逻辑思维能力。

（2）通过分析单克隆抗体的制备流程，提高学生的信息处理和综合应用能力。

3、情感态度与价值观目标（1）体验科学研究的严谨性和创新性。

（2）关注生物科技在医学和生活中的应用，增强对生物学科的兴趣。

二、教学重难点1、教学重点（1）动物细胞融合的原理和方法。

（2）单克隆抗体的制备过程。

2、教学难点（1）单克隆抗体的制备过程中细胞筛选的原理和方法。

（2）动物细胞融合和单克隆抗体在实际应用中的意义。

三、教学方法讲授法、讨论法、直观演示法、问题驱动法四、教学过程1、导入新课通过展示一些利用动物细胞融合和单克隆抗体技术的实际应用案例，如癌症的靶向治疗药物，引发学生的兴趣和好奇心，从而导入新课。

2、讲授新课（1）动物细胞融合①概念讲解：向学生解释动物细胞融合的定义，即两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。

②原理介绍：强调细胞膜的流动性是动物细胞融合的基础。

③方法阐述：详细介绍诱导动物细胞融合的方法，如物理法（离心、振动、电激）、化学法（聚乙二醇）和生物法（灭活的病毒）。

④实例展示：通过图片或动画展示动物细胞融合在实际中的应用，如杂交瘤细胞的制备。

（2）单克隆抗体①抗体的传统制备方法及局限性：回顾抗体的传统制备方法，指出其产量低、纯度不高、特异性差等局限性。

②单克隆抗体的概念：明确单克隆抗体是由单个 B 淋巴细胞克隆形成的细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。

③单克隆抗体的制备过程a 免疫小鼠：给小鼠注射特定的抗原，使其体内产生相应的 B 淋巴细胞。

b 细胞融合：将免疫后的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞。

c 筛选杂交瘤细胞：通过特定的培养基筛选出既能大量增殖又能产生特定抗体的杂交瘤细胞。

《动物细胞融合技术》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）简述动物细胞融合的概念和方法。

（2）理解动物细胞融合的原理和意义。

2、能力目标（1）通过对动物细胞融合过程的学习，培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。

（2）通过小组讨论和合作探究，提高学生的合作能力和实践操作能力。

3、情感态度与价值观目标（1）认同细胞融合技术在生物学和医学领域的重要应用价值。

（2）培养学生对科学研究的兴趣和探索精神。

二、教学重难点1、教学重点（1）动物细胞融合的概念、方法和原理。

（2）动物细胞融合的应用。

2、教学难点（1）动物细胞融合的诱导方法。

（2）动物细胞融合技术与单克隆抗体技术的联系。

三、教学方法讲授法、讨论法、实验法、多媒体演示法四、教学过程1、导入新课通过展示一些利用动物细胞融合技术生产的生物制品的图片或视频，如单克隆抗体药物，引起学生的兴趣，从而引出本节课的主题——动物细胞融合技术。

2、知识讲解（1）动物细胞融合的概念向学生讲解动物细胞融合的定义，即动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。

强调动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。

（2）动物细胞融合的原理引导学生回顾细胞膜的流动性这一特性，指出动物细胞融合的原理正是基于细胞膜的流动性。

（3）动物细胞融合的方法①病毒诱导融合介绍一些常用的病毒，如仙台病毒，讲解其诱导细胞融合的机制。

②化学诱导融合讲解化学诱导剂，如聚乙二醇（PEG）的作用原理和使用方法。

③电融合通过图片和动画展示电融合的过程和原理，让学生直观地理解。

（4）动物细胞融合的过程结合动画和示意图，详细讲解动物细胞融合的过程，包括细胞准备、诱导融合、杂种细胞筛选和培养等步骤。

3、小组讨论组织学生分组讨论以下问题：（1）动物细胞融合技术在哪些方面有应用？（2）动物细胞融合技术与我们的生活有什么关系？4、实验探究（如有条件）安排学生进行简单的动物细胞融合实验，让学生亲身体验细胞融合的过程，加深对知识的理解。

《动物细胞融合与单克隆抗体》教学设计一、教材分析本节是选修2专题2的第二节内容，包括“动物细胞融合”和“单克隆抗体”。

由于动物细胞融合与植物细胞工程中的植物的原生质体融合相同，所以在本节介绍的较简洁。

而单克隆抗体的制备，涉及动物细胞培养、动物细胞融合技术等多方面技术，其原理还涉及特异性免疫、细胞癌变等知识，知识点涉及的多，难度大，是学生学习的重点和难点。

二、学情分析学习制备单克隆抗体时，距离学习特异性免疫和细胞癌变等知识的时间比较久，学生对这部分知识遗忘较多，教师必须采用合适的方法引导学生回忆起这部分内容。

如何充分发挥学生的主体作用，突破难点，将这些知识融会贯通，成为本节教学的重点。

三、教学目标1．知识目标举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用2.能力目标运用细胞的基础知识，分析动物细胞融合与单克隆抗体的理论基础。

3．情感目标认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系。

关注动物细胞融合与单克隆抗体研究的发展和应用前景。

四、教学重点1.动物细胞融合的过程及其应用。

2. 制备单克隆抗体。

五.教学难点制备单克隆抗体六、课时安排1课时七、教学过程一、动物细胞融合给学生展示图片并思考问题：（1）1970年，有两位科学家做了一个人—鼠细胞融合的实验，以证明细胞膜的流动性。

那么，如何实现人—鼠细胞的融合，动物细胞融合后还有什么用途呢？（2）太空婚礼2002年12月30日，两场筹备了10年的“太空婚礼”首次在神舟四号飞船上举行，植物细胞“新人”—黄花烟草和革新一号烟草叶肉细胞原生质体，动物细胞“新人”是小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，两批新人同时在“产房”—电融合仪内孕育新生命。

这场婚礼实质是哪两项技术？启发学生回顾植物体细胞杂交技术的过程，在通过动植物细胞异同点的对比，引导学生大胆推测出动物细胞融合与植物细胞融合的原理及方法基本相同，以培养学生的知识迁移能力。

（展示动物细胞融合过程示意图，学生通过阅读，归纳以下内容）1.诱导融合的方法：灭活的病毒，如：灭活的仙台病毒。

动物细胞融合与单克隆抗体（说课教案）黄冈中学屈泽兵各位评委、各位老师：你们好！我叫屈泽兵，来自黄冈中学。

我说课的内容是：人教版生物选修3专题2中的《动物细胞融合与单克隆抗体》。

我将从说教学理念、说教材及学情、说教学目标、说教法及学法、说教学过程、说课后反思等六个方面对本节课进行分析说明，请各位专家老师批评指正！一、教学理念新教材要求培养学生的探究能力及独立学习能力，同时在教学内容上也突出体现了这一点。

这种改变，对高中阶段的生物学习带来了一定的影响，教学内容变得更多，高考考查变得更加灵活。

如何应对这一改变，黄冈中学申请开展了省级课题《高中生物高效兴趣课堂的构建》。

课题的目标是教师教的轻松、高效，学生学的愉快、高效。

从学生对生物学的兴趣设计教学，使学生最有效地获取知识，并提升学习能力，提高教与学的效率，最终实现学生有主动学习的兴趣，也有主动学习的能力。

今天，我的说课，就是向各位专家老师汇报一下，目前我们生物老师探讨的进展。

二、说教材及学情（1）本课地位单抗的制备是动物细胞工程中一个重点，也是一个难点，在高考中也经常出现。

同时它也是一个学科内的综合内容，综合了免疫及动物细胞工程的相关知识。

（2）学情分析高二年级的学生，新课内容基本快要结束，但是都还没有将学科内容系统化，而本节内容则是一个典型的学科内综合。

实际调查中发现，很多同学难以将免疫与本节内容联系起来，以及难以将制备过程中的筛选准确理解，也容易在应用中错误理解抗体的作用。

三、说教学目标1．知识目标（1）细胞融合的概念及原理（2）单克隆抗体的制备过程及原理（3）单克隆抗体在实际生活中的应用2．能力目标建立良好的自主学习能力，以及理论实际应用能力3．教学重难点重点：单抗的制备过程难点：准确理解两次筛选的作用四、说教法与学法本节内容与我们的生活实际联系较少，可以采取问题教学法，通过阅读课文，设置问题引导学生学习、分析、探究，完成本节内容的教学。

五、教学过程1．导入从植物细胞融合引入，引起学生对所学内容回顾，与本节对比、印证巩固所学知识，也可以减轻本节内容的讲解负担。

《动物细胞融合和单克隆抗体》教学设计课标分析知识目标1、通过对比分析动物细胞融合与植物体细胞杂交的异同，并进行人鼠细胞融合实验的分析2、通过小组动手协作总结出单克隆抗体制备的过程和原理。

能力目标1、运用所学生物学基础知识和相关资料，探究单克隆抗体制备过程中的疑难问题。

2、通过对相关背景资料的分析，锻炼对信息的获取、总结、归纳的能力。

3、结合已知对探究问题的综合分析，提高小组动手协作能力。

情感态度价值观：感受科学探究的魅力，受到创新精神的教育。

关注动物细胞融合和单克隆抗体的发展前景教学重点：动物细胞融合、单克隆抗体的制备和应用教学难点：单克隆抗体的制备过程课时安排：1课时学情分析学生通过必修一的学习已经理解了癌细胞的特点，必修三学习了免疫调节的相关知识，刚学过的植物体细胞杂交和动物细胞培养等技术原理，这些有助于学生理解单克隆抗体的制备。

高二理科生已经具备了较强的信息处理能力，总结归纳的能力、动手操作和小组协作探究的能力，能基于一定的背景资料，结合已有的学科知识进行知识的迁移，并会结合所学动手操作，小组协作完成学习目标。

本节内容综合性较强，其中概念和过程较为抽象复杂，学生在知识综合理解上存在难点。

教材分析本节课属于选修三第二专题《细胞工程》，是动物细胞工程的主要内容。

在动物细胞融合部分，由于考虑到其基本原理与植物体细胞杂交原生质体融合相同，方法也类似，所以只用简短的文字介绍了动物细胞融合技术发展简史。

既避免了重复，有突出了动物细胞融合的特点。

单克隆抗体是动物细胞工程的新技术，也是本节教材的重点、难点内容。

教材先由动物细胞融合技术引入单克隆抗体，接着又从传统的抗体生产存在的问题出手，引入单克隆抗体的概念，随后又提出问题—怎样才能制备单克隆抗体，从而自然的过渡到单克隆抗体的制备上。

关于单克隆抗体的制备用讲故事的形式，讲述了两位科学家对单克隆抗体的研究过程，让学生认识到丰富的联系和想象在科学创新中具有重要作用。

2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体【学习目标】1、 掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。

2、 简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。

3、 了解单克隆抗体在医学实践中的应用，并说其应用实例。

【学习重难点】单克隆抗体的制备课前预习一、动物细胞融合1、概念：_______或_______动物细胞结合形一个细胞的过程，也称细胞杂交。

2、结果：形成___________。

3、过程：两个或多个细胞−−−−−→−PEG 灭活的病毒或___________________________________。

4、意义：克服了___________的不亲和性，成为研究___________、___________、肿瘤和 ____________培育的重要手段。

二、单克隆抗体1、抗体⑴产生细胞：_________________。

⑵成分：__________。

⑶特点：从__________中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。

2、单克隆抗体的制备(1)过程⑵杂交瘤细胞的特点：____________________、____________________。

⑶单克隆抗体的优点：____________、____________、____________。

㈢、单克隆抗体的应用1、作为诊断试剂，具有__________、__________、__________、__________的优点。

2、用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗_______、可制成___________。

◆合作探究（结合已学知识，思考以下问题。

将不能完成的问题用红笔画出来，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。

）给小鼠注射特 定的抗原蛋白 培养骨髓瘤细胞 → 从________中分 离B 淋巴细胞 →骨髓瘤细胞 −−−−→−灭活病毒融合未融合细胞 __________ __________ −−−→−选择培养基 _____________ −−−→−克隆检测小鼠体内培 养 体外培养→ __________ 抗体【探究一】:动物细胞的融合思考：1、动物细胞融合原理和植物体细胞杂交原理是否相同？它们的融合过程是否相同？2、动物细胞融合后能形成杂种动物个体吗？3、诱导融合的方法有哪些？为什么灭活的病毒能作为诱导剂？不灭活的病毒能作为诱导剂吗？4、动物细胞融合的意义?5.动物细胞融合最重要的用途是什么？【探究二】: 单克隆抗体制备的原理聚焦一：制备的原理1、体液免疫中的抗体由何种细胞产生？传统的抗体生产方法及缺陷是什么？2、一种抗原侵入机体之后，引起机体免疫反应产生的抗体只有一种吗？一种B淋巴细胞能产生几种抗体？3、在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞有没有可能无限增殖？4、什么细胞是可以无限增殖的？有什么办法让B淋巴细胞也具有这样的能力？5、杂交瘤细胞有什么特点?小结：我们可以利用产生特异性抗体的功能，利用无限增殖的特性，利用技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞，利用技术大量培养杂交瘤细胞。