2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体教学设计2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

《动物细胞融合技术与单克隆抗体》教学设计 一、教材分析 “动物细胞融合技术与单克隆抗体”为新人教版生物选择性必修3第2章动物细胞工程中第2小节的内容，其中的单克隆抗体技术是动物细胞工程的新技术，与当前人类社会的生活、生产密切相关，是本节课的重点内容。但又因为其实验操作技术复杂，目前普通中学的实验设备和药品配备等都不能满足学生实验需求，故又是难点内容。本节是安排在学习了动物细胞培养技术、免疫、遗传的基础上来进行教学的，学生具有一定的基础知识，又能为后面胚胎工程的学习奠定基础，在现代生物技术中具有一定的理论意义和经济意义。教材采用示意图与文字相结合的方式，以利于学生理解，本节课计划课时1课时。 二、学情分析 学生在前面的学习中已经了解了植物体细胞杂技术，为动物细胞融合的学习做了知识铺垫。单克隆抗体的制备是本节的重点与难点，学生已在必修2的学习中知道了癌细胞的特点，选择性必修1学习了免疫的相关知识，这些知识的储备有助于单克隆抗体的理解。制备过程中多次实验操作的原因及结果是学生比较难理解的内容，教师应多加以引导提示，并通过一定程度上的模拟和运用概念图的方式，帮助学生理解知识。 三、教学目标 1.阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程。 2.认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。 四、教学重点和难点 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。 五、教学过程 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 情景导入传统抗体的制备 请同学们回想九个月前，全国疫情刚放开的时候，新冠病毒抗原检测试剂盒成为每个家庭的必备品，那么抗原检测试剂盒的原理是什么？咱们带着这个疑问学习今天的新课《动物细胞融合技术与单克隆抗体》。请观看一段视频。微视频导入教师提问：如何制备抗新冠病毒特异性抗体？ 资料1传统抗体制备：向动物体内反复注射某种抗原（如灭活的新冠病毒），使动物产生抗体，然后从动物血清中分离出所需抗体。 思考： 1.抗体由什么细胞产生？ 2.血清中只有一种抗体吗？ 3.传统方法制备的抗体有什么缺点？ 教师提问：如果将传统方法制备的抗体放入抗原检测试剂盒，检测效果好不好？如何得到大量的单一抗体？ 思考： 1.能通过培养单一B淋巴细胞生产大量的单一抗体吗？ 2.哪种细胞能够无限增殖？ 3.可否获得一种兼具两者优势的细胞？ 观看新冠病毒抗原检测试剂盒的检测原理视频 学生思考回答 激发学生学习兴趣。引出抗原检测试剂盒中含有抗体。通过问题串引出传统抗体制备存在不足，进而启发学生想到制备单一抗体的思路，引出动物细胞融合技术。 动物细胞融合技术 资料2 1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒用绵羊红细胞免疫小鼠后，取小鼠脾脏里的B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞进行融合，从而获得了世界第一株既能大量增殖，又能产生抗绵羊红细胞抗体的融合细胞，即杂交瘤细胞。通过培养单一杂交瘤细胞，他们得到了单克隆抗体。由于这一贡献，米尔斯坦和科勒于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖。思考：仿照该实验，尝试说出制备抗新冠病毒单克隆抗体的简要过程 动物细胞融合技术自主阅读课本48页内容，完成表格内容 自主阅读课本48页内容，完成表格内容 学生思考回答 学生自主阅读教材并回顾所学知识，完成表格 引导学生说出单克隆抗体的简要制备过程，锻炼学生的知识迁移能力和语言表达能力 培养学生自主学习能力 单克隆抗体的制备 【建构模型】：小组合作，利用材料模拟动物细胞融合的过程（若融合，只考虑两个细胞融合） 思考： 1.动物细胞融合完后，培养基中有哪些类型的细胞？ 2.其中我们需要的是哪种类型的细胞？ 【探究一】、筛选杂交瘤细胞资料3哺乳动物细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断；淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能无限增殖；骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但能不断分裂增殖。思考：若在基础培养基中加入氨基喋呤，能否筛选出杂交瘤细胞？说出理由。 【探究二】、筛选分泌所需抗体的杂交瘤细胞提示：实验室中筛选能分泌所需抗体的杂交瘤细胞用到的方法和器具分别有：稀释法、96孔板（每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞）、抗原抗体特异性结合等思考：根据课本内容及图2-15，尝试说出筛选的过程。深度探究：如果阳性孔中的细胞不是来自单个细胞，如何进行纯化呢？教师提问：获得了分泌所需抗体的杂交瘤细胞后，下一步就是克隆培养，得到大量单克隆抗体，具体的培养方法有哪些？ 【建构模型】：小组合作，根据课本图2-16，利用所给的材料，建构单克隆抗体制备流程图。要求：1.以文字和箭头的形式建构，文字部分用提供的材料贴在白板上，用白板笔画出箭头。（筛选的词条贴在箭头右侧）2.单克隆抗体制备过程中用到了哪些技术？ 小组为单位模拟操作，小组代表