《動物細胞融合和單克隆抗體》教學設計課標分析知識目標通過對比分析動物細胞融合與植物體細胞雜交的異同，并進行人鼠細胞融合實驗的分析通過小組動手協作總結出單克隆抗體制備的過程和原理。能力目標運用所學生物學基礎知識和相關資料，探究單克隆抗體制備過程中的疑難問題。通過對相關背景資料的分析，鍛煉對信息的獲取、總結、歸納的能力。結合已知對探究問題的綜合分析，提高小組動手協作能力。情感態度價值觀：感受科學探究的魅力，受到創新精神的教育。關注動物細胞融合和單克隆抗體的發展前景教學重點：動物細胞融合、單克隆抗體的制備和應用教學難點：單克隆抗體的制備過程課時安排：1課時學情分析學生通過必修一的學習已經理解了癌細胞的特點，必修三學習了免疫調節的相關知識，剛學過的植物體細胞雜交和動物細胞培養等技術原理，這些有助于學生理解單克隆抗體的制備。高二理科生已經具備了較強的信息處理能力，總結歸納的能力、動手操作和小組協作探究的能力，能基于一定的背景資料，結合已有的學科知識進行知識的遷移，并會結合所學動手操作，小組協作完成學習目標。本節內容綜合性較強，其中概念和過程較為抽象復雜，學生在知識綜合理解上存在難點。教材分析本節課屬于選修三第二專題《細胞工程》，是動物細胞工程的主要內容。在動物細胞融合部分，由于考慮到其基本原理與植物體細胞雜交原生質體融合相同，方法也類似，所以只用簡短的文字介紹了動物細胞融合技術發展簡史。既避免了重復，有突出了動物細胞融合的特點。單克隆抗體是動物細胞工程的新技術，也是本節教材的重點、難點內容。教材先由動物細胞融合技術引入單克隆抗體，接著又從傳統的抗體生產存在的問題出手，引入單克隆抗體的概念，隨后又提出問題—怎樣才能制備單克隆抗體，從而自然的過渡到單克隆抗體的制備上。關于單克隆抗體的制備用講故事的形式，講述了兩位科學家對單克隆抗體的研究過程，讓學生認識到豐富的聯系和想象在科學創新中具有重要作用。本節課與必修中細胞結構、細胞分裂、免疫調節以及植物體細胞雜交、動物細胞培養等知識緊密相連，體現了新舊知識、必修和選修之間的聯系。教學手段通過資料分析提高學生的信息提取、綜合分析的能力通過“人鼠雜交體”視頻和單克隆抗體的制備動畫激發學生的學習興趣，讓學生獲得直觀認識。利用彩色太空泥模擬單克隆抗體的制備過程的小組活動，培養學生的小組合作精神和探究學習的能力，采用了體驗式學習方法教學過程教學過程教師行為學生行為教學目的高考鏈接PPT展示近五年對動物細胞融合的考查，突出考試熱度，強調重要性。觀看圖片，體會熱度利用直觀數據激發學生的求知欲，提高對知識的重視程度。情景導入動物細胞融合1.1原理和結果1.2與植物體細胞雜交的異同課件展示人鼠細胞融合實驗圖片，設置問題分別是1、此過程體現了什么原理？2、實驗結果是什么，其具有什么特點？比較動物細胞融合和植物體細胞雜交在原理、融合前的處理、誘導方法和意義播放《人鼠雜交體》電影片段用英語說出自己的觀點，引出最大用途思考分析細胞膜的流動性人鼠雜交細胞，具有雙親的遺傳信息細胞膜的流動性需用胰蛋白酶處理成單個細胞多個滅活的病毒誘導方法意義是突破有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能。觀看視頻，發表看法制備單克隆抗體給予資料，設置問題提高學生的信息提取，歸納總結的能力激發興趣自然過渡2單克隆抗體的制備2.1傳統抗體和單克隆抗體2.2單克隆抗體的制備過程小組合作探究2.3單克隆抗體的應用PPT展示抗體產生過程圖片，設置問題1、抗體是有什么細胞分泌的？2、B淋巴細胞的特點是什么？3、能不能無限增殖？問：傳統抗體的制備方法是什么，有何缺陷？引入單克隆抗體的概念引導學生思考如何解決這個難題，引入科學家利用動物細胞融合成功制備單克隆抗體的實驗，引入問題如何制備？PPT展示問題串，讓學生結合問題閱讀課本52-54頁第一段，并組織答案。注射特定抗原的目的是什么？誘導體系中出現幾種細胞，幾種兩兩融合細胞？3如何獲得雜交瘤細胞，其具有什么特點？4、獲得的雜交瘤細胞是同種嗎，如何進行第二次篩選？教師將不同雜交瘤細胞放在一個托盤中，代表選擇培養基，然后選出一個代表進行專一抗體檢測，然后端出一盤準備好的同種顏色的太空泥小球代表克隆化培養5、如何進行擴大培養？教師展示單克隆抗體的流程圖根據單克隆抗體的原理得出其優點展示早早孕試紙和生物導彈圖片，引導學生思考單克隆抗體的應用展示單克隆抗體最新進展，設置問題1、生物導彈中的藥物可選擇性殺傷癌細胞嗎？生物導彈優于放化療的特點？小結當堂練習效應B細胞（B淋巴細胞），只能產生一種抗體，不能無限增殖向動物體內反復注射某種抗原，然后從血清中提取，缺點是產量低、純度低、特異性差學生總結獲得相應的B淋巴細胞小組合作利用準備好的彩色太空泥模擬融合實驗，得到結果是5和3，然后選出優秀小組展示成果利用選擇培養基，其上未融合和融合的同種細胞都會死亡，只存活雜交瘤細胞每個小組上交雜交瘤細胞有多種，需要進行克隆化培養和專一抗體檢測注射入小鼠腹腔或體外培養學生完善筆記特異性強，靈敏度高，可大量制備作診斷試劑治療疾病和運載藥物不能不損傷正常細胞，毒副作用小回顧舊知，體現選修和必修的聯系自然導入單克隆抗體提高分析總結歸納的能力自主學習培養小組合作探究、交流能力動手操作能力提高學生對信息的處理分析能力提高學生對熱點問題的關注度《動物細胞融合和單克隆抗體》學情分析知識層次學生通過必修一的學習已經理解了癌細胞的特點，必修三學習了免疫調節的相關知識，剛學過的植物體細胞雜交和動物細胞培養等技術原理，這些有助于學生理解單克隆抗體的制備。能力層次高二理科生已經具備了較強的信息處理能力，總結歸納的能力、動手操作和小組協作探究的能力，能基于一定的背景資料，結合已有的學科知識進行知識的遷移，并會結合所學動手操作，小組協作完成學習目標。不足之處本節內容綜合性較強，其中概念和過程較為抽象復雜，學生在知識綜合理解上存在難點。《動物細胞融合和單克隆抗體》效果分析高考鏈接環節高考題實例的展示突出了本節的熱度，直接刺激學生的求知欲，提高其對本節課的重視程度。溫故知新中利用人鼠雜交融合實驗設置動物細胞融合原理和結果等問題，提高了學生的信息提取和綜合分析能力，并利用表格比較植物體細胞雜交和動物細胞融合的異同，使學生的對比分析，總結歸納的能力得到提升，另外科幻驚悚片《人鼠雜交》更是激發了學生的學習興趣。已知回顧-新知探究環節中首先利用傳統抗體的缺點引導單克隆抗體的概念，隨之自然過渡到單克隆抗體的制備過程中，然后利用問題串引導學生自主學習單克隆抗體制備過程，其間第二個問題誘導融合體系中會出現幾種細胞，幾種兩兩融合細胞是學生的難點，為此我精心準備了色彩鮮艷的太空泥來模擬融合實驗，讓學生在看似簡單的融合模擬實驗中鍛煉了思維能力和動手能力，學習效果大大提高。另外雜交瘤細胞的第二次篩選也很抽象，學生不好理解，我便利用各組制造的不同雜交瘤細胞講解，然后拿出準備好的具有相同顏色的一群小球來代表產生某種單一抗體的雜交瘤細胞，直觀形象，直接突破了重難點，再結合視頻，效果很好，學生都反應這樣的設計讓他們很簡單高效的學會了單克隆抗體的制備。展示圖片學習應用，效果更好。熱點鏈接中展示單克隆抗體的最新進展，提高學生對單克隆抗體的關注度，另外從中設置問題，鍛煉學生的信息提取和分析能力。《動物細胞融合和單克隆抗體》教材分析本節課屬于選修三第二專題《細胞工程》，是動物細胞工程的主要內容。在動物細胞融合部分，由于考慮到其基本原理與植物體細胞雜交原生質體融合相同，方法也類似，所以只用簡短的文字介紹了動物細胞融合技術發展簡史。既避免了重復，有突出了動物細胞融合的特點。單克隆抗體是動物細胞工程的新技術，也是本節教材的重點、難點內容。教材先由動物細胞融合技術引入單克隆抗體，接著又從傳統的抗體生產存在的問題出手，引入單克隆抗體的概念，隨后又提出問題—怎樣才能制備單克隆抗體，從而自然的過渡到單克隆抗體的制備上。關于單克隆抗體的制備用講故事的形式，講述了兩位科學家對單克隆抗體的研究過程，讓學生認識到豐富的聯系和想象在科學創新中具有重要作用。本節課與必修中細胞結構、細胞分裂、免疫調節以及植物體細胞雜交、動物細胞培養等知識緊密相連，體現了新舊知識、必修和選修之間的聯系。《動物細胞融合和單克隆抗體》評測練習一、選擇題1..動物細胞融合和植物原生質體融合決定于()A．細胞膜的流動性 B．細胞膜的選擇透過性C．細胞質的流動性 D．細胞質酶的活性2.某同學在學習“細胞工程”時，列表比較了動物、植物細胞工程的有關內容，你認為錯誤的是()比較內容植物細胞工程動物細胞工程[高考資源網]A理論基礎細胞的全能性細胞增殖B融合方法物理方法、化學方法、生物方法化學方法、生物方法C典型應用人工種子、種間雜種植物單克隆抗體的制備D培養基區別蔗糖是離體組織賴以生長的成分動物血清不可缺少3.單克隆抗體技術在疾病診斷和治療以及生命科學研究中具有廣泛的應用。下列關于單克隆抗體的敘述，錯誤的是()A．特異性強、靈敏度高B．與抗癌藥物結合可制成“生物導彈”C．體外培養B淋巴細胞可大量分泌單克隆抗體D．單克隆抗體是由效應B細胞與骨髓瘤細胞融合后培養的細胞系分泌的4.單克隆抗體是指()A．單個骨髓瘤細胞增殖產生的抗體B．單個雜交瘤增殖產生的高度純一的抗體C．單個B淋巴細胞增殖產生的抗體D．單個抗體通過克隆化，產生大量抗體5.下圖是單克隆抗體制備過程示意圖，其中1過程注射的物質和A細胞的名稱分別為()A．抗體、T淋巴細胞 B．抗原、T淋巴細胞C．抗體、B淋巴細胞 D．抗原、B淋巴細胞6.用a表示骨髓瘤細胞，b表示效應B細胞，則細胞融合過程中兩次篩選的目的分別為()A．a、aa、ab、bb、b→a、aa、ab→ab培養B．a、aa、ab、bb、b→ab、bb、b→ab培養C．a、aa、ab、bb、b→ab→產生特定抗體的ab培養D．a、aa、ab、bb、b→aa→能無限增殖的aa培養7.關于單克隆抗體制備與植物體細胞雜交的說法中正確的是()A．單克隆抗體制備與植物體細胞雜交的基本原理相同B．單克隆抗體制備與植物體細胞雜交誘導細胞融合方法相同C．單克隆抗體制備與植物體細胞雜交在細胞融合前處理過程相同D．單克隆抗體制備與植物體細胞雜交都需要篩選且篩選目的相同二、非選擇題8.下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。(1)________技術是單克隆抗體技術的基礎。(2)在圖中HAT培養基上，未融合的________和融合的________都會死亡，只有融合的雜種細胞才能生長。動物細胞融合除了采用植物細胞原生質體融合常用的誘導劑外，還可以采用________。(3)單克隆抗體與常規的血清抗體相比，最主要的優點是________________。(4)選出的雜交瘤細胞既具備骨髓瘤細胞的迅速________特點，又具備淋巴細胞的________特點，經過選擇性培養的雜交瘤細胞，還需進行______________和________，經多次篩選，就可獲得足夠數量的能分泌所需抗體的細胞。最后將雜交瘤細胞在體外條件下做大規模培養，或小鼠腹腔內增殖，從________或________中，就可以提取出大量的單克隆抗體了。(5)淋巴細胞是由動物體________中的________細胞分化、發育而來的。參考答案1．C2．B植物細胞工程中常用的融合方法有物理方法、化學方法；動物細胞工程常用的融合方法有物理方法、化學方法、生物方法(滅活的病毒)3.C單克隆抗體的特點是特異性強、靈敏度高，與抗癌藥物結合可制成“生物導彈”，通常單克隆抗體是由效應B細胞和骨髓瘤細胞融合而成的雜交瘤細胞經培養而成的細胞系分泌的。而體外培養的B淋巴細胞因為不能大量增殖所以不可能大量分泌單克隆抗體。4.B單克隆抗體是指單個雜交瘤細胞增殖產生的高度純一的抗體。5.D6.C7.D8.(1)動物細胞培養(2)親本細胞具有同核的細胞滅活的病毒(3)特異性強，靈敏度高，并可大量制備(4)在體外大量增殖分泌專一抗體克隆化培養抗體檢測細胞培養液小鼠腹水(5)骨髓造血干《動物細胞融合和單克隆抗體》課后反思學生的學習是在已有知識基礎上的同化和順應的有意義學習，如何將已學知識與新課學習聯系起來對完成本課學習非常重要。優點：本節課讓學生結合人鼠細胞融合實驗比較動物細胞融合和植物體細胞雜交的異同，回憶抗體的產生以及傳統制備手段的不足產生認知上的沖突，猜想問題解決方法，并利用具有鮮艷色彩的太空泥模擬細胞融合過程，激發學生的學習興趣，增強大腦的視覺體驗，提高學生的動手操作能力，充分發揮學生的主體地位，得到了學生的一致好評。在本節課中，學生全程主動、高效地參與到知識生成的整個過程中，提高了自己的認知水平，從而達到了預期效果。不足：在單克隆抗體的制備的學習上，可設計環節讓學生嘗試