优秀教案系列
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第2节动物细胞工程
二动物细胞融合技术与单克隆抗体
教学分析
教学分析
教学目标
1.掌握动物细胞融合的原理和方法。
2.概述单克隆抗体的制备过程及单克隆抗体的特点及应用。
评价目标
1.生命观念:依据细胞膜的流动性特点,理解动物细胞融合。
2.科学思维:建立单克隆抗体制备的基本流程模型。
3.社会责任:通过单克隆抗体的特点及应用的实例,认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。
教学重难点
重点:1.掌握动物细胞融合的原理和方法。
2.概述单克隆抗体的制备过程。
3.了解单克隆抗体的特点及应用的实例。
难点:概述单克隆抗体的制备过程。
教学方法
1.采取多媒体辅助教学,用动画的方式展示单克隆抗体制备的过程,变抽象为直观。
2.直观教学法、讲述法、启示法、讨论法等。
课时安排
2课时
教学准备
多媒体,白板,学案,PPT等。
教学
教学设计
导入新课
预防疾病的主要措施之一就是接种疫苗。疫苗是怎样起作用的呢?
组织学生回顾免疫相关知识:抗体的本质是什么?抗体是如何产生的?用传统的方法如何获取抗体?此方法能否快速、大量地获取我们想要的某种抗体?为什么?
人们发现,在动物发生免疫反应的过程中,体内的B淋巴细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体,但是每个B淋巴细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体,必须克隆单一的B淋巴细胞,形成细胞群。通过动物细胞培养是否可以获得大量单一的B淋巴细胞?
讲授新课
一、动物细胞融合技术
【师】什么是动物细胞融合技术?诱导动物细胞融合的方法有哪些?
【生】动物细胞融合技术:使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
诱导动物细胞融合的方法有①物理法:电融合法;②化学法:PEG融合法;③生物法:灭活病毒诱导法。下图表示灭活病毒诱导法的过程:灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面→细胞膜被灭活的病毒颗粒穿通→细胞膜连接→细胞核融合,形成杂交细胞。
【师】细胞能够融合的原理是什么?融合后细胞的类型有哪些?
【生】细胞融合的原理是细胞膜具有流动性。A、B两种细胞融合后,会出现三种融合类型:AA、AB、BB。
【师】我们前面学习了植物体细胞杂交技术,请大家对植物体细胞杂交与动物细胞融合从原理、细胞融合前的准备、诱导手段、用途方面进行比较,完成下表。
比较项目
原理
细胞融合前的准备
诱导手段
用途
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性,植物细胞的全能性
纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合
电融合法、离心法、聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等
打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,获得杂种植株
动物细胞融合
细胞膜的流动性
用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散后诱导细胞融合
PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
获得杂交细胞、制备单克隆抗体
【师】动物细胞融合技术的意义有哪些?请大家阅读教材后回答。
【生】动物细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能。人们可以按照预先的设计使不同细胞融合,至今,种间、属间、科间,甚至动物与植物之间的细胞融合都已经获得了成功。目前,这一技术已成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段,特别是利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术,为制造单克隆抗体开辟了新途径。
二、单克隆抗体及其应用
【师】什么是单克隆抗体?
【生】单克隆抗体:只识别一种抗原的抗体,来自单一B淋巴细胞的克隆或一个杂交瘤细胞的克隆。
【师】小组活动:设计杂交瘤细胞实验。
请学生阅读教材内容,根据下面的内容以及提供的实验材料,设计杂交瘤细胞实验。
1975年,英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒设计了一个极富创造性的实验方案,制备了单克隆抗体。他们所用的实验材料有小鼠、特定抗原、骨髓瘤细胞、培养基。
下面让我们追寻科学家的足迹,利用手中的模型来模拟单克隆抗体的制备过程,并简要描述。(必要时可写上文字或箭头)
【生】学生通过阅读和小组模拟实验活动,理解单克隆抗体的制备过程。
单克隆抗体的制备过程:
【师】单克隆抗体制备过程中,共有两次筛选,有何不同?
【生】第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,两次筛选的原理和方法是不相同的。将杂交瘤细胞稀释后用多孔细胞培养板培养,使每孔细胞不超过一个,通过培养让其增殖。然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞,挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释,一般需进行3~