《动物细胞融合与单体克隆抗体》教学设计1

约3420字。

“动物细胞融合与单克隆抗体”教学设计
　　学校：泉州五中    作者：张国海 
　　一、设计思路
　　本节课遵循《高中生物课程标准》提出的“提高生物科学素养、面向全体学生、密切联系现实生活”这一基本理念来设计本节课。在教学中按照动物细胞融合的概念及单克隆抗体的制备过程开展教学，在对单克隆抗体制备的教学过程中设置问题，引导学生主动参与问题的分析，在分析和解决问题的过程中建构知识结构，同时也体验了单克隆抗体制备方案的巧妙之处，使学生成为学习的主体，从被动接受者变成主动探究者，在学习知识的同时培养他们的思维能力、分析能力，并同时对学生进行了科学方法教育，最终达到提高学生的生物科学素养。
　　二、教学分析
　　1.教材分析
　　在“动物细胞融合”部分，由于考虑到其基本原理与植物的原生质体融合相同，方法也类似，所以只用简洁的文字介绍了动物细胞融合的概念、原理、方法、意义及应用，其间插入了小资料、细胞融合过程的示意图及小字的动物细胞融合技术发展简史。既避免了重复，又突出了动物细胞融合的特点。
　　单克隆抗体是动物细胞工程的新技术，也是本节教材的重点、难点内容。教材先由动物细胞融合的应用引入单克隆抗体，接着又从传统抗体生产存在的问题入手，引出单克隆抗体的概念。随后又提出问题──怎样才能获得单克隆抗体？由此自然过渡到单克隆抗体的制备上。关于单克隆抗体的制备，用讲故事的形式，讲述了两位科学家对单克隆抗体的研究过程，让学生认识到丰富的联系和想像在科学创新中具有重要作用。
　　2.学情分析
　　起点学习能力：学生在在必修三学习了抗体的产生过程，在选修三学习了植物体细胞杂交技术、动物细胞培养及动物细胞核移植与克隆动物等相关知识，在一定程度上有利于与本节教学内容的衔接。
　　学生的心理特点、学习需求：大多学生对动物细胞融合和单克隆抗体没有接触过，容易激发他们的好奇心并产生浓厚的兴趣，，这对本节教学都有很大的帮助。
　　3.教学条件分析
　　本校新校区的所有教室和实验室都配备有完善的多媒体设备、网络等，可满足教学需要。
　　4.教学重点与难点分析
　　（1）教学重点
　　①动物细胞培养的过程及条件。
　　②用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
　　③单克隆抗体的制备和应用。
　　（2）教学难点
　　①用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
　　②单克隆抗体的制备过程。
　　三、教学目标
　　1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
　　2.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。
　　3.举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。
　　四、教学策略与手段
　　本节教学采用讲授、自学、讨论等相结合的教学方法。
　　五、教学过程
　　教学环节与内容   教师的组织和引导       学生活动       教学意图
　　引入
　　一、动物细胞融合
　　1.概念
　　过渡
　　2. 原理、方法
　　3.意义
　　二、单克隆抗体
　　过渡
　　1.单克隆抗体的制备
　　（1）过程：
　　①免疫动物
　　②诱导融合
　　③筛选1：
　　选择性培养基培养——获得杂交瘤细胞
　　④筛选2
　　⑤大量获取单克隆抗体
　　（2）原理：
　　①细胞膜的流动性
　　②细胞增殖
　　2.单克隆抗体的应用
　　1958年，日本科学家岗田用灭活的仙台病毒诱导人的腹水癌细胞融合成功。后来科学家们又成功地诱导了不同种动物的体细胞融合，并且能将杂种细胞培养成活。
　　PPT展示“动物细胞融合过程图”，问：诱导的原理是什么？为什么要用灭活的病毒，用活的病毒不行吗？体现了细胞膜什么特点？融合后分裂产生的两个杂交细胞的细胞核遗传物质一样吗？为什么？
　　PPT展示动物细胞融合概念（以填空形式出现），让学生填出其中的关键词。
　　动物细胞融合与植物体细胞杂交有何异同？
　　列表比较动物细胞融合与植物体细胞杂交，让学生回答出原理、融合前处理方法、诱导融合的方法及结果。
　　PPT图解显示传统抗体制备方法的缺点
　　若只有一个B淋巴细胞产生抗体，其纯度高，产量低，在体外培养条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的，怎样解决这一问题呢？
　　1975年，在前人工作的基础上，英国科学家米尔斯坦和德国科学家柯勒经过继续探索和尝试，他们想到：
　　如果把一种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞（即癌细胞）进行融合，所得到的融合细胞就能大量增殖，产生足够数量的特定抗体。
　　PPT展示单克隆抗体制备过程图，问：注射抗原的目的是什么？
　　把B淋巴细胞命名为B1～B6，问：这些细胞都能产生所需专一抗体吗？
　　把骨髓瘤细胞命名为O，问：如何诱导细胞融合？融合后培养液中有几种类型的杂交细胞 (只考虑两两融合) ？
　　把多种杂交细胞（杂交瘤细胞）命名为B3O、B4O、B5O、B1B2、OO,问：所有杂交瘤细胞都能产生所需专一抗体吗？
　　继续让学生观察课本图2-24，并思考：如何把不需要的细胞淘汰掉？获得所需杂交瘤细胞后，如何让它们大量增殖，并分泌所需抗体？
　　解释图中“专一抗体检验阳性”，让学生尝试回答上述问题，针对大部分学生还是无法理解图2-24余下部分，播放视频“单克隆抗体制备过程”中的第③～⑤步，并适当加以说明。
　　问：获得纯净的能产生所需抗体的杂交瘤细胞至少需要筛选几次？如何筛选？
　　问：如何大量增殖杂交瘤细胞？
　　学生得出答案后思考：此杂交瘤细胞有何特点？
　　问：这个方案用到了哪些细胞工程技术?
　　PPT展示单克隆抗体制备流程图，让学生完成填空进一步巩固所学知识。并总结单克隆抗体的概念。
　　思考并回答
　　归纳总结，完成填空
　　学生阅读课本相关内容，回答。
　　思考并回答
　　思考并回答
　　观察课本图并思考
　　思考并回答
　　思考并回答
　　思考并回答
　　学生阅读课本，并完成PPT上的填空。
　　引入情境，引起学生兴趣
　　通过对动物细胞融合过程的理解，引导学生归纳出动物细胞融合的概念。
　　通过列表比较，既可让学生回忆旧知识，还可引导他们理解动物细胞融合的原理和方法。
　　培养学生阅读及归纳能力。
　　为单克隆抗体制备方法的发现埋下伏笔。
　　用于帮助学生理解并不是所有B淋巴细胞都能产生所需抗体。
　　培养学生阅图能力，并充分挖掘课本图中知识
　　培养学生生物科学素养，并最终体会单克隆抗体制备方案的精妙之处。
　　培养学生阅读能力，激发学生未来投身生物领域的兴趣。