《动物细胞融合与单克隆抗体》教学设计
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《动物细胞融合与单克隆抗体》教学设计
一、教学内容及分析
《动物细胞融合与单克隆抗体》是人教版普通高中课程标准实验教科书生物选修3专题二第2节动物细胞工程中第2小节的内容，由于细胞工程是建立在细胞结构、功能、生理等研究基础上的新技术，动物细胞融合又是细胞工程中基本技术之一，所以第2小节教学内容是在高中必修教材基础上的深入和扩展。
《生物课程标准》对于本节课的要求是：举例说出细胞融合与单克隆抗体。
从行为动词上分析是属于了解水平。
由于动物细胞融合与前面的章节中植物的原生质体融合相同，所以在本节呈现的较简洁。
二、学情分析
单克隆抗体是动物细胞工程的新技术，也是本专题的重点知识，对于学生来说，概念及制备过程都很抽象，也是本节教学中的重难点知识。
必修中细胞的结构、细胞的分裂、体液免疫以及学生刚学过的细胞培养等知识都是学习本节课的知识基础。
大纲规定教学课时1节。
三、教学目标
1．知识方面
（1）动物细胞培养（知道）。
（2）动物细胞融合（知道）。
（3）单克隆抗体的制备及应用（知道）
2．情感方面
（1）初步培养学生勇于探索，不断创新的精神和合作精神。
（2）通过向学生介绍几大动物细胞工程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。
3．能力方面
（1）在学习动物细胞培养过程中，学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练、总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。
（2）由植物体细胞杂交技术导出动物细胞融合过程，培养学生的知识迁移能力、思维能力。
（3）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。
四、教学重点与难点
教学重点、难点：举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。
五、教学模式设计
1．采用自学、指导模式对动物细胞培养技术进行较深刻、透彻地学习，为学习其他动物细胞工程技术打好基础。
2．教师启发学生回忆植物体细胞杂交过程；通过新旧知识对比，引导学生大胆推测动物细胞融合过程，培养学生知识迁移能力，并通过课件演示全过程，加强直观性，培养学生的观察、思维能力。
3．教师给出资料，引出探究点。
学生通过讨论、辩论，设计多种制备革克隆抗体的方案。
然后通过观察全过程课件，质疑、释疑（多方向），并由学生概括单克隆抗体的制备工程。
4．胚胎移植、核移植为书中小字内容，以学生自学为主，教师予以适当指导、点拨。
5．以“多莉”羊的培育过程为主线，将动物细胞工程五种技术的知识有机地串接起来，构成完整的知识体系。
六、教学手段
1．动物细胞融合、单克隆抗体制备过程的教学课件。
2．有关克隆羊“多莉”的录像资料。
3．实物投影仪。
七、教学方法设计
讨论法、比较法、归纳法等。
八、教学过程设计
【复习导入新课】[小结植物细胞工程涉及的技术，让学生回顾有关植物体细胞杂交技术的基本知识]
师：植物体细胞杂交技术的过程是怎样的？
教师展示相关课件，学生思考后发言。
生：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其培育成新的植物体。
师：动植物细胞在结构上有何区别？
生：动物细胞无细胞壁、无明显的液泡、无质体（叶绿体）。
师：既然动物细胞与植物细胞不同，那么动物细胞是否可以融合或杂交？如果可以，两者的方法、过程相同吗？......[引入学生思考，激发兴趣]
出示荧光标记的鼠细胞和人细胞融合示意图，指出动物细胞也可以融合。
【板书】动物细胞的融合
[请大家翻开课本P52，阅读第二自然段，理解概念]
师：动物细胞融合是怎么一回事？
生：动物细胞融合，也叫细胞杂交，指的是两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
【板书】[强调概念要点]1、概念：“2个或多个动物细胞”→“1”、“杂交单核细胞”
教师启发：请同学们根据植物体细胞杂交的过程，大胆预测：
①动物细胞融合与植物体细胞杂交过程有何不同？
②它相当于植物体细胞杂交过程的哪一步？
生：分析讨论，得出结论。
师：动物细胞融合与植物原生质体融合的原理相同，基本过程也相同，就连诱导融合的方法也相似，只是除物理法、化学法外，还用到了生物的方法，即灭活的病毒。
下面以2个动物细胞融合过程为例，来理解动物细胞融合的过程。
【板书】2、过程：同植物原生质体融合、“病毒诱导”（仙台病毒）课件展示：利用灭活的病毒诱导动物细胞的过程，并简单介绍
动物细胞融合的过程。
生：认真观察，细心体会，回答问题
师：植物体细胞杂交过程应先进行原生质体融合再进行组织培养形成完整的个体，动物细胞融合后能形成杂种动物个体吗？
然后指导学生阅读课本P52的生物技术资料卡再思考以下问题：
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？
师：刚才我们是用2个动物细胞，那在实际中我们用多少个动物细胞合适呢？
生：多个。
师：为什么用多个呢？如果有很多个杂交细胞如何处理呢？学生尝试回答。
在弄清楚动物细胞融合的原理和过程后，还需说明的是任何一项技术的发现，都不是凭空产生的，必定有一个发展的过程，下面我们来阅读课本P52中的小字，了解一下动物细胞融合技术的发展简史。
【板书】3、发展简史：技术是在不断发展
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断发展的，那么，实现动物细胞融合有什么意义呢？
【板书】4、意义：打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能；广泛应用；制备单克隆抗体。
大家都知道，物种间由于存在生殖隔离使得有性杂交方法有局限性，而细胞融合技术能打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能。
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。
那单克隆抗体是什么呢？与克隆、抗体有什么关系呢？下面我们就来共同学习单克隆抗体。
【板书】单克隆抗体
教师引导学生回忆：
1、体液免疫中的抗体由何种细胞产生？这种细胞有什么特点？
2、如果要获得这样的抗体，最简单的方法是什么？这样做有什么缺陷？请同学们在阅读课本P52的最后一自然段的基础上，讨论这几个问题。
生：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。
生：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。
师：很好！根据B淋巴细胞的这个特点，若要想获得大量的单一抗体，如何做呢？
生：采用动物细胞培养。
师：对。
我们必须用单个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。
【板书】1、单克隆抗体的概念
师：为什么要克隆化学性质单一的抗体，在医学上抗体有何用途？举一实例说明。
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，怎样解决这一问题的呢？请你用细胞工程的方法，设计简单的实验方案，获得一种即能无限增殖又能产生足够数量特异性强的抗体。
生：分组讨论，设计实验方案。
学生代表汇报方案
课件展示两位科学家制备这种抗体的具体实验过程，引导学生讨论并回答以下问题：
①图中的B淋巴细胞有何功能？骨髓瘤细胞有何功能
②怎样才能将B细胞与骨髓瘤细胞融合？
③融合后可能有几种类型的细胞？
④如何筛选杂交瘤细胞？
⑤培养杂交瘤细胞的方式有哪两种？
⑥制备过程应用哪些细胞工程技术手段？
对学生的设计方案不急于评价，而是在学习了科学家的具体的实验过程后，由学生找出本小组设计方案的不足之处。
然后教师小结。
师：正是科学家先有了这个极富创造性的设想，然后再锲而不舍地把设想变为现实，才创造出单克隆抗体。
正是由于米尔斯坦和柯勒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。
【课堂小结】：
引导学生归纳总结出本节课有“两个过程，三个一”。
两个过程：
动物细胞融合的过程
单克隆抗体的制备过程
三个“一”：
一个诱导细胞融合的新方法——灭活病毒
一个新细胞——杂交瘤细胞
一个优势——单克隆抗体特异性强、灵敏度高的优势。
