1、動物細胞融合與單克隆抗體一、教學目標1.簡述動物細胞培養的過程、條件及應用。2.簡述通過動物體細胞核移植技術克隆動物的過程和應用前景。3.舉例說出動物細胞融合與單克隆抗體的原理和應用。二、教學重點和難點1.教學重點（1）動物細胞培養的過程及條件。（2）用動物體細胞核移植技術克隆動物的過程。（3）單克隆抗體的制備和應用。2.教學難點（1） 用動物體細胞核移植技術克隆動物的過程。（2） 單克隆抗體的制備過程。三、教學方法：啟發式教學和多媒體輔助四、教學過程設計：1.實例引入新課細胞融合。師：1970年，有兩位科學家做了一個人鼠細胞融合的實驗，以證明細胞膜上的蛋白質分子是運動的。那么，如何實現人鼠細

2、胞的融合，以及動物細胞融合后還有什么用途呢？這就是今天我們這節課要學習的內容。 2.復習提問。師：由于動物細胞融合與前面所學的植物體細胞雜交技術相似，所以我們通過兩個問題，來回顧一下有關植物體細胞雜交技術的基本知識。第一個問題是：植物體細胞雜交技術的過程是怎樣的？生：先用酶去除兩種植物細胞的細胞壁，使之成為原生質體，再用物理或化學的方法，誘導兩種原生質體融合成雜種細胞，最后用植物組織培養的方法把雜種細胞培育成新的植物體。師：第二個問題是：動植物細胞在結構上有何區別？生：動物細胞無細胞壁、無明顯的液泡、無質體。3.學習新課細胞融合。（1）動物細胞融合的概念師：有了以上的基本知識，首先讓我們一起來

3、看看有關動物細胞融合的概念。請大家翻開課本P52，閱讀第二自然段。師：動物細胞融合的基本原理與植物原生質體融合的基本原理是否相同？生：應該相同。（2）動物細胞融合的過程。師：對，動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理相同，那么動物細胞融合的具體過程是否也和植物原生質體融合的過程一樣呢？生：應該基本一樣吧？師：對，下面我們以滅活病毒誘導動物細胞融合過程為例，來理解動物細胞融合的過程。誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法類似，但動物細胞融合時可用滅活的病毒作為誘導劑，你們知道這是為什么嗎？請閱讀課本P52的生物技術資料卡，思考并回答下面問題：為什么滅活的病毒能作為誘導劑？生：因為滅活的

4、病毒能使細胞膜上的蛋白質分子和脂質重新排布，細胞膜打開，細胞發生融合。師：對，那么不滅活的病毒能作為誘導劑嗎？生：不能，因為不滅活的病毒會感染細胞，而不能誘導細胞融合。師：回答得非常好！從示意圖中我們可以看出，把兩個不同的動物細胞放在一起，用滅活的病毒處理細胞后，它們就先質融合，再核融合，進而形成雜交細胞，這個細胞有絲分裂后仍能形成兩個完整的雜交細胞。想一想，在動物細胞融合的實際操作過程中，是只用單個的兩種細胞來融合嗎？請你們再次結合植物體細胞雜交的過程，思考這個問題。生：我記得在植物體細胞雜交過程的實際操作過程中，是把多個兩種細胞放在一起，讓它們融合的。師：回答正確。生：為什么在進行兩種細胞

5、融合時必須用多個細胞呢？ 師：這個問題問得很好，請同學們課下思考并討論這個問題。如果能查閱到有關資料，你們就能更全面地回答這個問題。（3）動物細胞融合的意義和應用。在弄清楚動物細胞融合的原理和過程后，還需說明的是任何一項技術的發現，都不是憑空產生的，必定有一個發展的過程，下面我們來閱讀課本P52中的小字，了解一下動物細胞融合技術的發展簡史。從動物細胞融合技術發展簡史的資料中，我們能切實體驗到這個技術是在不斷發展的，那么，實現動物細胞融合有什么意義呢？大家都知道，物種間由于存在生殖隔離使得有性雜交方法有局限性，而細胞融合技術能打破生殖隔離，使遠緣雜交成為可能。具體成功的實例見大屏幕。4.學習新課

6、單克隆抗體。（1）單克隆抗體的概念。正因為如此，細胞融合技術已廣泛應用于細胞學、遺傳學、免疫學及生物新品種培育等領域，但此技術還有一個十分重要的用途，就是制備單克隆抗體。有同學聽說過單克隆抗體一詞嗎？師：在弄清什么是單克隆抗體之前，我們先來了解以下兩個問題：第一個問題，傳統的抗體生產方法及缺陷是什么？請同學們在閱讀課本P52的最后一自然段的基礎上，討論這個問題。生：傳統的抗體生產方法是向動物體內反復注射某種抗原，使動物產生抗體，然后從動物血清中分離所需要的抗體。這種生產抗體的方法產量和純度都很低，而且制備的抗體特異性差。師：回答得很好！下面我們再來討論第二個問題：B淋巴細胞有什么特點？請同學們

7、繼續閱讀課本P53第一自然段，討論并回答這個問題。生：B淋巴細胞能產生抗體，但每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。師：很好！正是由于B淋巴細胞的這個特點，所以要想獲得大量的單一抗體，必須用單個B淋巴細胞進行無性繁殖，也就是通過克隆形成細胞群，這樣的細胞群就有可能產生出化學性質單一、特異性強的抗體，即單克隆抗體，這就是單克隆抗體的概念。可遺憾的是，在體外培養的條件下，一個B淋巴細胞是不可能無限增殖的，那么，科學家是怎樣解決這一問題的呢？想一想，能利用細胞融合技術來制備單克隆抗體嗎？請大家先閱讀課本P5354單克隆抗體制備的文字及示意圖，再思考回答問題。（2）單克隆抗體的生產過程。師：兩位科學家

8、極富創造性的設想是什么？生：如果把一種B淋巴細胞與能在體外大量增殖的骨髓瘤細胞進行融合，所得到的融合細胞既能大量增殖，又能產生足夠數量的特定抗體。師：對，正是科學家先有了這個極富創造性的設想，然后再鍥而不舍地把設想變為現實，才創造出單克隆抗體。想一想，如果把B淋巴細胞和骨髓瘤細胞放在一起時，會有幾種融合方式？生：有B淋巴細胞間的融合、骨髓瘤細胞間的融合以及B淋巴細胞與骨髓瘤細胞間的融合。師：回答得非常好！那么，B淋巴細胞和骨髓瘤細胞間融合所形成的能產生抗體的雜交瘤細胞是如何篩選出來的？生：先用選擇性培養基篩選出雜種細胞，再進行抗體檢測和克隆化培養就能得到雜交瘤細胞。師：對，基本的過程就是這樣。

9、那么，科學家又是如何利用雜交瘤細胞來生產抗體的呢？生：第一種方法是：將雜交瘤細胞在體外大規模培養，從細胞培養液中就能提取大量的單克隆抗體；第二種方法是：把雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內增殖，再從小鼠腹腔中提取單克隆抗體。師：完全正確。正是由于這兩位科學家的杰出貢獻，他們于1984年雙雙獲得諾貝爾生理學或醫學獎。（3）克隆抗體的應用有關單克隆抗體的應用。請大家閱讀課本P5455的內容，閱讀后，請一位同學歸納一下單克隆抗體有哪些主要的用途。最好能結合其中的一個用途，如“生物導彈”問題，談一談你對其應用前景的認識。師：本節課我們學習了有關動物細胞融合和單克隆抗體的內容，通過本節課的學習，大家應不僅能說出

10、動物細胞融合的過程、單克隆抗體的生產過程，而且應能充分體驗科學是一個過程及科學、技術、社會三者之間的關系。師：課后作業為課本P55“思考與探究”的三道題，如有條件，可按課本中實踐活動的要求組織學生完成。五、板書設計一、細胞融合（1）概念（2）原理（3）過程（3）動物細胞融合的意義和應用二、單克隆抗體（1）單克隆抗體的概念用單個B淋巴細胞進行無性繁殖，也就是通過克隆形成細胞群，這樣的細胞群就有可能產生出化學性質單一、特異性強的抗體，即單克隆抗體，這就是單克隆抗體的概念。（2）單克隆抗體的生產過程（3）克隆抗體的特點及應用六、練習設計1、典型例題例1動物細胞融合和植物體細胞雜交的比較中，正確的是誘

11、導融合的方法完全相同所用的技術手段完全相同所采用的原理完全相同 都能形成雜種細胞解析：原理不同，方法和技術手段基本相同，但不完全相同。答案：D例2下圖可表示細胞融合技術的一些過程，請巨圖回答：（1）若A、B細胞為動物細胞，從A和B細胞到C細胞的過程中，常用 作為 來誘導融合。（2）若A、B細胞為植物細胞，那么這樣的細胞已經用酶降解脫掉了 。這種酶可能是 酶，由此生成的A和B細胞稱為 。（3）若A細胞為骨髓瘤細胞，B細胞為B淋巴細胞，那么D細胞稱為 細胞。由D細胞連續分裂產生大量細胞的過程，稱為 過程。這種細胞既能無限繁殖，又能產生 。答案：（1）滅活的病毒 誘導劑 （2） 細胞壁 纖維素 原生

12、質體（3）雜交瘤細胞 細胞培養 單克隆抗體2、自我評價一、選擇題1用動物細胞培養技術使細胞傳到50代以后仍能傳下的傳代細胞稱為原代細胞傳代細胞細胞系細胞株2不能人工誘導原生質體融合的方法是振動刺激PEG試劑 重壓3下列細胞中，不具有細胞全能性特點的細胞是心肌細胞神經細胞根的皮層細胞木質部導管細胞4動物細胞融合技術最重要的用途是培養多倍體的經濟動物培養具有雙親優良性狀的經濟動物制備單克隆抗體A、B兩項5關于單克隆抗體不正確的是化學性質單一用有性繁殖獲得特異性強可用于治病、防病6能提高良種家畜繁殖能力的細胞工程技術是組織培養細胞融合胚胎移植細胞核移植7在動物細胞培養中，所培養的動物細胞大都取自幼齡動物器官老齡動物器官中年動物器官 中年動物器官自我評價答案1C 2D 3D 4C 5B 6C 7A 學生活