摘要:
该高中生物学学历案聚焦动物细胞融合技术与单克隆抗体的制备过程,围绕“结构与功能观”“科学思维”和“探究实践”三大核心素养设计学习任务。通过预习填空、情境探究、对比分析及达标检测等环节,构建从基础知识到应用迁移的学习支架,引导学生逐步理解细胞融合原理、单克隆抗体制备流程及其在医学诊断与治疗中的价值。
本资料亮点突出,以真实问题驱动学习,如利用HAT培养基筛选杂交瘤细胞的情境,强化了学生对“物质与能量观”的理解,体现科学思维中逻辑推理与证据意识。任务二表格对比两次筛选异同,促进学生归纳概括能力发展,凸显探究实践中“分析证据—得出结论”的关键步骤。教师指导清晰,学生主体地位明确,知识建构自然流畅,是落实新课标理念的优质教学资源。
内容正文:
2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体
【课题与课时】
课题: 第2节 动物细胞工程
课时来源:人民教育出版社 生物学 选择性必修3生物技术与工程
课时安排:第2课时
【学习目标】
1. 基于细胞膜的流动性,利用结构和功能观,理解动物细胞融合技术的原理、方法和结果。
2. 根据动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术,利用比较与分析的方法,归纳出二者之间的区别与联系。
3. 从科学探究的角度。理解单克隆抗体制备的过程、原理和方法,了解其主要特点。
4. 了解单克隆抗体在作为药物治疗疾病、携带运输药物以及疾病诊断和病原体鉴定等方面的作用。
【评价任务】
1.完成任务一。(指向目标1、检测目标1)
2.完成任务二。(指向目标2、检测目标2)
【学习过程】
【预习案】
1.常规抗体与单克隆抗体
(1)常规抗体
①产生:抗体的传统生产方法是向动物体内反复注射 ,使动物产生抗体,然后从动物 中分离所需抗体。
②缺点:产量 、纯度 ,制备的抗体特异性 。
(2) 单克隆抗体
①产生:由单一 细胞增殖产生的单一 。
②优点:能准确地识别 的细微差异,与 发生特异性结合,并且可以 。
2. 单克隆抗体的制备
(1)技术手段: 和 。
(2)原理: 和 。
(3)单克隆抗体的应用
①被广泛用作 ,在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要作用。
如:用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”.在妊娠第8天就可以做出诊断,且准确率高达90%以上。又如:利用 或 的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。
②可以运载
抗体——药物偶联物(ADC)通过将 与能特异性识别肿瘤抗原的 结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【探究案】
任务一合作探究:单克隆抗体的制备
【情境探究】.下图为单克隆抗体的制备过程,请据图回答问题:
(1)用特定抗原对小鼠进行免疫的原因?
(2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理相同吗?
(3)制备单克隆抗体的过程中的几种细胞,如免疫的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞各有何特点?
(4)已知小鼠的体细胞含2N=40条染色体,那么融合的杂交瘤细胞中染色体和染色体组数分别是多少?
(5) 单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是什么?
任务二:比较单克隆抗体制备过程中两次筛选的异同
项目
第一次筛选
第二次筛选
筛选原因
筛选方法
筛选目的
反馈与评价:(检测目标2)
单克隆抗体制备过程中使用的骨髓瘤细胞是一种缺陷型细胞,在含有次黄嘌呤、氨基嘌呤和胸腺嘧啶的培养基(HAT)中无法生长;而小鼠B淋巴细胞是正常细胞,在HAT培养基上可正常存活。用聚乙二醇诱导细胞融合后,经过数代培养,最终可在HAT培养基上存活的细胞是
A.骨髓瘤细胞之间形成的融合细胞 B.B淋巴细胞间形成的融合细胞
C.骨髓瘤细胞与B淋巴细胞之间形成的融合细胞 D.B淋巴细胞
梳理建构
对照本节课的学习目标和板书,利用思维导图、概念图、知识框架图等形式梳理建构本节课的知识要点。
【达标检测】
1. (不定项)下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述正确的是 ( )
A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础
2.如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是
A.①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的细胞毒性T细胞
B.②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成
C.③同时具有脾脏细胞和小鼠骨髓瘤细胞的特性
D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞
3.下图是一种“生物导弹”的作用原理示意图,没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药,可抑制DNA和RNA的合成,对正常细胞也有一定毒性。下列说法不正确的是 ( )
A.单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的
B.活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程
C.在治疗中,应先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物导弹
D.单克隆抗体特异性强,能减轻阿霉素对正常细胞的伤害
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