2.2 动物细胞融合技术与单克隆抗体教学设计-2024-2025学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

动物细胞融合技术与单克隆抗体 教学设计 教学设计表 学科 授课年级 学校 教师姓名 章节名称 动物细胞融合技术与单克隆抗体 计划学时 教学目标 （1）生命观念：理解动物细胞融合技术的基本原理及其在制备单克隆抗体中的应用，形成对生物技术在现代医学中重要作用的科学认知。 （2）科学思维：通过分析单克隆抗体制备过程中的关键步骤，培养学生运用逻辑思维解决实际问题的能力。 （3）探究实践：通过绘制B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合示意图，提升学生的动手实践能力和科学探究意识。 （4）态度责任：认同单克隆抗体在临床上的重要价值，激发学生对生物技术发展的责任感和社会贡献意识。 教学重点 （1）通过单克隆抗体的制备过程，培养学生的科学探究能力和逻辑思维能力。 （2）理解单克隆抗体在临床诊断和治疗中的应用，增强学生的社会责任感和科学实践意识。 教学难点 （1）理解动物细胞融合技术中B淋巴细胞与肿瘤细胞融合的机制及其在单克隆抗体制备中的应用。 （2）掌握单克隆抗体制备过程中杂交瘤细胞的筛选与大量增殖的方法，以及其在实际临床应用中的价值。 教学准备 （1）多媒体投影仪和电脑，用于展示单克隆抗体在临床应用的视频资料和图片，以及动物细胞融合技术的相关动画演示。 （2）《细胞生物学》相关章节的复印资料，特别是关于细胞膜结构和功能的部分，以便学生复习和加深理解。 （3）动物细胞融合技术与单克隆抗体制备流程的挂图或海报，帮助学生直观理解整个过程。 教学过程 一、创设情境，导入新课 通过PPT展示单克隆抗体在临床应用的资料，引导学生初步认识单克隆抗体，并引入本节课的主题。 老师：同学们，今天我们来学习一项重要的生物技术——动物细胞融合技术与单克隆抗体。首先，请大家先观看一段PPT，了解单克隆抗体在临床中的应用。（展示PPT内容，包括其在疾病诊断和治疗中的具体案例） 老师：通过这些图片和信息，你们能够总结出单克隆抗体在医学上的主要作用吗？ （学生：单克隆抗体可以用于疾病的诊断和治疗，例如癌症。） 二、动物细胞融合技术 引导学生回顾必修1“细胞膜的结构和功能”中涉及的荧光标记小鼠细胞与人细胞融合实验，进而引出动物细胞融合技术的概念。 老师：在进入新内容之前，我们先回忆一下先前的知识。还记得在必修1中学过的荧光标记的小鼠细胞与人细胞融合实验吗？ （学生：记得。通过荧光标记可以看到两种不同来源的细胞最终融合在一起。） 老师：很好！这个实验很好地展示了细胞融合的过程。现在我们要学习一个新的概念——动物细胞融合技术。这是一种将两个或多个动物细胞融合成一个细胞的技术。接下来，请大家阅读教材相关内容，比较一下动物细胞融合与植物体细胞杂交技术之间的异同点。 （1）复习旧知并进行对比 学生阅读教材，老师巡视指导。 老师：谁能谈谈动物细胞融合与植物体细胞杂交的相同点和不同点？ （学生：它们的基本原理相似，即都依赖于细胞膜的融合实现合体。但诱导方法有所区别，动物细胞融合通常使用PEG融合法、电融合法或灭活病毒诱导法；而植物体细胞杂交则多采用酶解法去除细胞壁后再进行融合。） （2）详细介绍动物细胞融合的方法 老师：说得很清楚，那么我们再来深入了解一下常用的几种诱导动物细胞融合的方法。 PEG融合法：利用聚乙二醇作为促融剂，促进细胞膜的融合。 电融合法：借助高电压使细胞膜产生微孔隙，从而促使细胞融合。 灭活病毒诱导法：利用失去复制能力但仍保有融合功能的病毒促进细胞间的结合。 老师：大家明白了这三种方法了吗？有什么疑问可以提出来。 （学生：已经理解了。） 三、动物细胞融合的应用 探讨这一技术如何突破传统有性杂交的限制，使得不同物种的细胞也能成功融合，并重点讲解它在制备单克隆抗体方面的作用。 老师：动物细胞融合技术不仅拓展了研究领域，还在实际应用中有广泛用途。特别是一些难以通过常规手段实现的远缘杂交，在这里成为可能。比如，这项技术对于细胞遗传学、免疫学以及肿瘤学的研究至关重要。最重要的是，它为生产单克隆抗体开辟了一条新途径。下面我们具体学习一下单克隆抗体制备过程。 四、单克隆抗体的制备 解释为什么需要细胞融合技术来获取大量单一类型的抗体，并介绍具体的制备流程。 老师：我们知道每个B淋巴细胞只能分泌一种特定类型的抗体，而体内存在的特异性抗体种类非常多样。如果我们想获得大量单一抗体，就必须找到一种方式让某个特异性的B淋巴细胞无限增殖，那么该如何实现呢？ 老师：肿瘤细胞虽然能无限增殖却不能产生抗体，如果我们把这两种细胞合二为一呢？ （学生：理论上可以获得既能无限繁殖又能产生特定抗体的新细胞。） （1）详细讲解单克隆抗体的制备过程 老师：说得对！1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒正是基于此发明了单克隆抗体，并因此获得了诺贝尔奖。现在请大家试着画出B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后的示意图。 学生绘制示意图。 老师：谁愿意分享自己的图纸，并解释其中的关键步骤？ （学生展示并解释。） 老师：非常好！从图中我们可以看出，融合后会产生四类细胞：未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、仅包含B细胞成分的杂种细胞及我们目标中的杂交瘤细胞。后者才能满足要求，因此需要将其筛选出来。 （2）设计启发性问题进一步深化理解 老师：即使成功融合也并非所有杂交瘤细胞都能产出所需抗体，所以我们还需要对其进行更细致的选择。请问我们应该采取什么方法来鉴别那些符合条件的细胞呢？ （学生：可以通过特殊的培养条件来选择出所需的杂交瘤细胞。） 老师：准确无误！一旦确定了合适的杂交瘤细胞类型，下一步就是让它大量生长以提供足够量的单克隆抗体。请根据所学完善制备流程图表。 学生完成流程图。 老师：谁愿意上来介绍一下整个过程的各个阶段及其目的？ （学生展示并讲解。） 五、单克隆抗体的应用 让学生自主阅读教材中关于“思考·讨论单克隆抗体的应用”的部分，归纳整理该类物质的独特优势及其重要价值。 老师：单克隆抗体因其独特性在医药界享有极高地位，尤其是在病原体识别与靶向治疗上展现出卓越效能。请大家仔细研读课本相关章节，思考一下单克隆抗体有哪些显著优势？ 学生默读材料。 老师：有没有同学愿意分享你们的发现？ （学生：单克隆抗体具有高度的特异性和敏感性，能够识别非常轻微的抗原差异，适用于大规模工业化生产等。） 老师：总结得很好！正因如此，它才被广泛应用于多种临床场景中。希望大家能够深刻领会这一知识点。 六、课堂小结 老师：通过今天的课程，我们了解到了动物细胞融合技术与单克隆抗体的重要作用。如果还有不清楚的地方，现在可以提问。 （学生提问，老师解答。） 老师：今天的内容就到这里，希望大家课后加强复习，为下次课做好准备。感谢各位的积极参与！ 课后作业布置 （1）绘制B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合过程示意图，并解释每个步骤的重要意义。 （2）简述单克隆抗体的制备流程，并分析其在临床应用中的优势。 学科网（北京）股份有限公司 $$